September 30, 2023
Воздухопроницаемость кожи зависит, прежде всего, от ее толщины и пористости. Из тонких шкур рыхлого строения обычно получается кожа с высокой воздухопроницаемостью. Операции, увеличивающие пористость кожи, повышают ее способность пропускать воздух, и наоборот. Все виды покрывного крашения в той или иной мере снижают воздухопроницаемость, что связано с закупоркой пор кожи покрывными пленками. В наибольшей степени это относится к лаковым и нитроцеллюлозным покрытиям, которые делают кожу почти воздухонепроницаемой. Хромовые кожи с анилиновой и полуанилиновой отделкой, с казеиновым покрытием, замша и Велюр относятся к числу наиболее воздухопроницаемых.
Паропроницаемость кожи нельзя отождествлять с ее воздухопроницаемостью. Для прохождения воздуха через кожу служат сквозные поры. Для прохождения же пара имеется и другой путь — диффузия по кожевому волокну. Двойственный механизм паропроницаемости хорошо объясняет такие явления, когда кожа, будучи совершенно непроницаемой для воз духа, может быть в достаточной степени паропроницае — мой.
Водостойкость кожи характеризуется ее способностью поглощать и пропускать влагу.
Способность коней поглощать влагу определяет водостойкость преимущественно жестких кож для низа обуви. Повышенное поглощение влаги подошвенной кожей приводит к ослаблению винтового и клеевого креплений, растаптыванию подошвы, более быстрому ее износу за счет истирания, а также к ухудшению теплозащитных свойств кожи.
Как правило, водопоглощение кожи измеряют показателем влагоемкости — количеством влаги в образце после намокания этого образца в воде в течение определенного времени (2 и 24 ч) и выраженным в процентах от абсолютно сухой массы образца. Двухчасовая влагоемкость подошвенных кож комбинированного дубления нормируется стандартами; она не должна превышать 60%. Влагоемкость кож хромового дубления достигает 120%.
Способность кожи пропускать влагу характеризуется двумя показателями: водопромокаемостью и водопроницаемостью. Водопромокаемость измеряется временем, необходимым для сквозного проникновения воды через воздуш — но-сухую кожу, водопроницаемость измеряется количеством воды, прошедшим за единицу времени через предварительно размоченный образец кожи. В некоторых случаях быстрая водопромокаемость не сопровождается большой водопроницаемостью из-за способности волокон отдельных видов кож к сильному набуханию.
Водопромокаемость и водопроницаемость зависят в основном от тех же факторов, что и влагопоглощение; при этом большое значение имеет толщина кожи. Пропитка кож синтетическими смолами повышает водостойкость, но снижает гигиенические свойства (гигроскопичность, паропроницае — мость) кожи, поэтому такая обработка применяется редко.
Водопромокаемость и водопроницаемость определяют в статических и динамических условиях.
Водопроницаемость хромовых кож в статических условиях не превышает, как правило, 4—5 мл/см2-ч. При полном содержании жира водопроницаемость юфти находится в пределах 0,1—0,5 мл/см2-ч, а после обработки "пылью" должна быть Не более 1,6 мл/см2-ч. Водопроницаемость жестких кож для Низа обуви находится примерно на том же уровне, что и *офти до обработки "пылью".
В динамических условиях водопроницаемость, определяемая для хромовых и юфтевых кож, значительно выше, чем в статических условиях, что связано с разрыхлением волокнистой структуры кожи под действием многократных изгибов в процессе испытания.
Для характеристики механических свойств кожи при растяжении служат показатели прочности при растяжении, прочности лицевого слоя, удлинения, жесткости и модуля упругости.
Прочность кожи при растяжении принято определять пределом прочности при растяжении — разрывной нагрузкой на единицу площади поперечного сечения образца. Предел прочности при растяжении нормируется стандартами на все виды кожи и служит важнейшим показателем ее механических свойств. Резкое снижение прочности кожи на разрыв свидетельствует об ослаблении или даже разрушении ее волокнистой структуры, причиной чего может быть недоброкачественное сырье либо нарушение технологических режимов выработки кожи. Поэтому предел прочности при растяжении является важным контрольным показателем правильности выработки кожи.
Недостаточная прочность кож на разрыв приводит к возникновению брака в процессе производства изделий, снижает износостойкость обуви.
Величина предела прочности зависит от исходного сырья, вида дубления, отделки кож. Кожи хромового дубления обычно имеют более высокий предел прочности, чем кожи хроморастительного дубления. Это объясняется тем, что в хромовой коже на единицу поперечного сечения приходится большее количество волокон.
Кроме того, структурные элементы хромовой кожи обладают повышенной способностью к ориентации при растяжении. Увлажнение и жирование ведут к повышению предела прочности. Уменьшение толщины при двоении и строгании может резко снизить предел прочности кожи, что объясняется нарушением волокнистой структуры.
Например, величина предела прочности при растяжении шеврета составляет 10—15 МПа, шевро — 13—20, свиных хромовых кож — 13—25, кож хромового и хромораститель — ного дубления из шкур крупного рогатого скота — 15 — 35 МПа.
Прочность лицевого слоя при растяжении характеризуется величиной напряжения на единицу поперечного сечения образца, при котором на лицевом слое кожи появляются трещины. Прочность лицевого слоя связана с эластичностью кожевенных волокон в этом слое. Снижение эластичности приводит к появлению трещин при растяжении и изгибе кожи как в процессе формования верха обуви, так и при ее носке.
Прочность лицевого слоя стандартом нормируется для мягких хромовых кож и юфти (для них этот показатель имеет первостепенное значение) в зависимости от вида исходного сырья. Самая низкая норма установлена для шеврета (не менее 10 МПа), наиболее высокая — для опойка (не менее 18 МПа). Для обувной юфти эта норма составляет не менее 15 МПа.
Удлинение кожи определяет прежде всего формовочные свойства этого материала, а также эксплуатационные свойства обуви — сохранение формы обуви в процессе ее носки.
Испытание кож на удлинение проводят при разрывной нагрузке или при определенной нагрузке на единицу поперечного сечения кожи. Первый показатель характеризует максимальную способность кожи к растяжению и используется для сравнения различных видов кож. Для обувного производства большее значение имеет удлинение не при разрыве, а при напряжении 10 МПа, поскольку примерно при таком напряжении происходит формование верха обуви.
Тягучесть кожи варьирует в широких пределах в зависимости от сырья и технологии выработки. Из технологических операций наиболее сильно влияют на тягучесть кожи золение, мягчение, жирование и сушка в растянутом состоянии. Первые три операции повышают удлинение кожи, а последняя — резко снижает его. Удлинение кожи зависит от топографического участка и направления. В большинстве топографических участков удлинение в поперечном направлении выше, чем в продольном, что объясняется природной анизотропией волокнистого строения шкуры животного.
Стандартами предусмотрены нормы удлинения кожи при напряжении 10 МПа. Средние показатели удлинения для продольных и поперечных образцов юфти и большинства видов хромовых кож должны быть на уровне 15—30%, а для шеврета — на уровне 20—40%.
Для характеристики упругопластических свойств верхних обувных кож используют показатели упругого и остаточного удлинения. Величину их определяют после разрыва образца или при заданном напряжении (обычно при 10 МПа).
Упругопластические свойства кожи формируются по. влиянием многих сырьевых, технологических и других фак торов.
Жесткость кожи, т. е. ее способность сопротивляться де формирующим усилиям, играет большую роль при подбор кож для верха и низа обуви различных видов и назначений поскольку с ней связаны технологические и эксплуатационные свойства изделия — формовочные свойства верха, прочность крепления подошвы, гибкость обуви в целом и ее отдельных частей.
Жесткость кожи определяется по растяжению и изгибу Более распространено определение жесткости по растяже нию, которая характеризуется величиной отношения нагру ки к соответствующему удлинению:
Р
Где д — жесткость, Н;
Р — нагрузка (в Н) на испытуемый образец при на пряжении 10 МПа;
Е — удлинение, выраженное в долях от первоначально длины образца (начальную длину принимают за единицу.
Для сравнения жесткости кожи разной толщины применяют условный модуль упругости, который рассчитывают по формуле:
Где Е — условный модуль упругости, МПа; о~ — напряжение, равное 10 МПа; е — удлинение образца при напряжении 10 МПа. Жесткость и условный модуль упругости связаны между собой соотношением:
8 = Е-Г-Kf (3.3)
Где Р — площадь поперечного сечения образца, м2.
Величина условного модуля упругости подошвенных кож нормируется стандартом.
Термостойкость характеризует устойчивость кожи к воздействию высоких температур, которому она подвергается при проведении многих операций кожевенно-обувного производства, а также при носке обуви.
Термостойкость сухой и влажной кожи различна. Кожа в сухом состоянии обладает высокой устойчивостью к температурным воздействиям (до 200°С). На влажную кожу нагревание действует сильнее и может привести к полному ее разрушению. В связи с этим термостойкость кожи определяют во влажном состоянии. Количественной характеристикой кожи к воздействиям тепла и влаги служат показатели температуры сваривания и гигротермической устойчивости.
Сваривание проявляется в уменьшении длины образца при нагревании во влажной среде до момента достижения определенной температуры. Температура сваривания является показателем прочности и устойчивости внутренней структуры кожи. В наибольшей степени она зависит от способа дубления: кожа жирового дубления имеет температуру сваривания 65°С, растительного дубления — 70—85, хромового — до 130, формальдегидного — 90°С. Присутствие кислоты в коже приводит к резкому снижению температуры сваривания. Некоторое снижение этого показателя вызывается также разрыхлением микроструктуры кожи.
Гигротермическую устойчивость определяют по снижению прочности мокрой кожи при действии повышенной температуры (60°С) в течение 4 ч. Кожи хромового и комбинированного дубления имеют высокую устойчивость к гигротер — мической обработке.
Сопротивление истиранию — это эксплуатационный показатель, позволяющий судить об износостойкости подошвенной кожи. Истирание является одним из основных факторов износа кожаных деталей верха обуви, особенно подкладки.
Сопротивление истиранию подошвенных коне колеблется в широких пределах в зависимости от исходного сырья, особенностей выделки кожи, ее влажности и условий испытаний. Наиболее устойчивы к истиранию подошвенные кожи из шкур крупного рогатого скота.
Сопротивление истиранию неодинаково по слоям и топографическим участкам одной и той же кожи. Средний слой кожи наиболее прочен к истиранию, лицевой и бахтармяный слои значительно уступают ему по этому показателю, что обусловлено различиями в волокнистом строении кожи по ее толщине.
Сильно выражена и имеет большое практическое значение неравномерность истираемости по топографическим участкам. Воротки и полы вдвое-втрое уступают чепраку по сопротивлению истиранию. В пределах чепрака разница в истираемости между его самой прочной огузочной и приворот — ковой частями достигает 150— 200%. Все это учитывается в обувном производстве при раскрое кож на различные по износостойкости детали низа.
Наибольшим сопротивлением истиранию обладают кожи комбинированных способов дубления с применением соединений титана и циркония и хромового дубления, затем следуют кожи хроморастительного и хромосинтанорастительного дубления, вырабатываемая до недавнего времени подошвенная кожа чисторастительного дубления наименее стойка к истиранию. Те факторы, которые при прочих равных условиях придают коже более высокую эластичность и прочность при сжатии, увеличивают ее стойкость к истиранию.
Сопротивление истиранию кож для низа обуви нормируется стандартами при испытании их в сухом состоянии на приборе УкрНИИКПа и в мокром состоянии — на приборе А. И. Позняка. В первом случае стандартная норма — не менее 150 оборотов на 1 мм толщины кожи, во втором — не менее 5,5 час/мм.
Кожа относится к числу очень неоднородных материалов. Ее свойства изменяются в зависимости от толщины, направлений и топографических участков в отдельной коже, один и тот же вид кожи может быть различным в одной партии и тем более в разных партиях.
Неоднородность свойств кожи осложняет систему управления ее качеством, затрудняет технологию обувного производства, уровень и темпы ее механизации и автоматизации, обусловливает и неравномерность свойств обуви.
Таким образом, рассмотрены основные свойства кож.
Следует отметить, что многие свойства взаимосвязаны, часть свойств (предел прочности и эластичность при сжатии) не нормируется стандартами, хотя они являются очень важными для отдельных групп кож. Например, такое важное свойство, как износостойкость (сопротивление к истиранию) подошвенной кожи, тесно связано с прочностью и эластичностью, определяемых при сжатии, однако данные показатели не нормируются стандартом. Целесообразность учета данных показателей для оценки качества подошвенных кож убедительно доказана в наших исследованиях [8, 10, 12].
Свежие комментарии