Влияние влажно-тепловой фиксации на свойства обувных материалов
В последнее время вследствие интенсификации процесса формования обуви в связи с применением термопластичных подносков и задников, эластичных подносков, а также формованных деталей существенно изменилась роль сушки.
Применение указанных материалов резко сокращает время основной сушки и общее время выдержки заготовки на колодке. В отдельных случаях сушка обуви после формования исключается совсем, тогда обувь выдерживается на колодке 1—2 ч. Сокращение продолжительности или упразднение основной сушки приводит к потере формы обуви после снятия ее с колодки, так как в материале заготовки сохраняются большие напряжения.
Первостепенное значение поэтому приобрело совместное влияние тепла и влаги (влажно-тепловая фиксация) на релаксационные процессы и усадочные явления в коже. Влажно-тепловой фиксации подвергают также заготовки обуви из искусственных кож, обладающих низкими формовочными свойствами и имеющих низкую формоустойчивость.
Влажно-тепловая фиксация формы верха обуви состоит из поочередной обработки после формования ее на колодке сначала влажным и теплым, затем горячим и холодным воздухом.
Влажно-тепловая фиксация значительно ускоряет релаксацию напряжений в кожах различных видов. Обработка теплым воздухом при температуре 60—70° С и относительной влажности 100% в течение 30 с уменьшает напряжение в растянутых воздушно-сухих образцах выростка хромового дубления на 50—60%, влажных — на 20 — 30% от начального напряжения воздушно-сухих образцов . За 2 мин обработки как воздушно-сухих, так и влажных образцов напряжение снижается до 21—23% от начального напряжения воздушно-сухих образцов. Если напряжение образцов термостойкой юфти начальной влажностью 33% на абсолютно сухую массу без влажно-тепловой обработки за 108 мин снижается до 34% от начального, влажных образцов — до 48,7%, то после влажно-тепловой обработки оно уменьшается соответственно до 18,8 и 13,2%. Такие низкие напряжения гарантируют высокую формоустойчивость как предварительно увлажненных, так и воздушно-сухих заготовок, затянутых на колодку.
По данным научно-исследовательского института обувной промышленности «Сатра» (Англия), формоустойчивость обуви после влажно-тепловой фиксации соответствует формоустойчивости после выдерживания ее на колодке в течение двух месяцев.
Влажно-тепловая фиксация значительно увеличивает остаточное удлинение кожи. Последовательная обработка парами воды и горячим воздухом (температура до ПО —115° С) позволяет повысить остаточное удлинение кожи в 2,4 раза. Оптимальное время воздействия на образцы кожи зависит от температуры воздуха и равно 0,5—2 мин .
Имеются три характерных периода влажно-тепловой обработки. Первый период характеризуется снижением напряжения до минимального значения, второй — интенсивным повышением напряжения, третий — постепенным снижением напряжения. При этом для образцов первый период равен времени обработки их теплым влажным воздухом, второй — сухим горячим воздухом, третий — холодным воздухом.
Для образцов, не обработанных теплым влажным воздухом, напряжения снижаются значительно меньше, чем напряжение в образцах и наблюдается в течение 1,5 мин. Затем наступает интенсивный рост напряжения, продолжающийся до конца обработки кожи горячим воздухом, при обработке холодным воздухом — более интенсивное падение напряжения, чем образцов, обработанных влажным воздухом.
Напряжение в коже после обработки холодным воздухом всегда выше минимального при влажной обработке. Жесткий режим второго периода обработки может значительно повысить напряжения и уменьшить остаточные удлинения кожи.
Изменения напряжения кожи по периодам влажно-тепловой обработки объясняются влиянием влаги и тепла на внутри- и межмолекулярные связи тонкой структуры и микроструктуры кожи, а также на ее физические свойства. В первом периоде под действием теплого влажного воздуха кожа увлажняется и нагревается. Увлажнение способствует изменению энергии взаимодействия между структурными элементами кожи. Это приводит к значительному возрастанию подвижности структурных элементов кожи, что ускоряет релаксацию.
Кроме того, увлажнение, так же как и нагревание, увеличивает размеры кожи, что дополнительно снижает напряжение в ней, причем действие только тепла или только влаги будет меньше снижать напряжение, чем совместное их действие.
Во втором периоде влажно-тепловой обработки кожа подвергается воздействию сухого горячего воздуха. Обработка горячим сухим воздухом должна была бы ускорить релаксацию напряжения в результате дополнительного ослабления и разрушения внутри-и межмолекулярных связей тонкой структуры кожи. Однако такое действие тепла наблюдалось бы при неизменной влажности кожи. В действительности же под действием сухого горячего воздуха кожа интенсивно теряет влагу, что приводит к ее усадке и возникновению значительных усадочных напряжений.
В третьем периоде кожа охлаждается. Охлаждение должно способствовать восстановлению разрушенных внутри- и межмолекулярных связей в тонкой структуре кожи и замедлению релаксации напряжения. Однако высушенная кожа сорбирует влагу из воздуха, что в конечном итоге несколько снижает напряжения в ней.
На величину остаточного удлинения еост искусственных кож основное влияние оказывает температура горячего воздуха: с повышением ее остаточное удлинение возрастает. С увеличением продолжительности обработки горячим воздухом бост также растет, хотя несколько меньше, чем при увеличении температуры.
Советуем почитать:
Нет похожих статей