Прочность склеивания — важнейший показатель свойств клеев и может определяться как на стандартных склейках, так и на обуви. Так как подошвы отклеиваются в основном из-за отслаивания их от затяжной кромки, стандартными методами являются расслаивание склеек (определение клеящей способности) и испытание прочности клеевого крепления подошв обуви при последовательном их отслаивании.
Клеящую способность (ВТУ 4570—57) определяют на стандартных склейках, составленных из полосок непористой цветной резины и ткани (кирзы двухслойной). Размеры рабочего участка склеек равны 25 X 100 мм. На рабочий участок склеек дважды наносят испытуемый клей. Клей сушат 60 мин при температуре 20°С под вытяжной вентиляцией.
Склейки активируют, нагревая при температуре 100—110°С в течение 1—3 мин, и прессуют по соответствующим режимам.
Полоску расслаивают через 24 ч. Для этого один свободный конец склейки (40 х 25 мм) заправляют в верхний зажим динамометра, второй — в нижний. При движении нижнего зажима склейка последовательно расслаивается. По ВТУ 4570—57 клеящая способность наиритового клея должна быть не менее 2,4 кН/м (2,4 кгс/см) или не менее 6,0 кгс/2,5 см. Этот норматив может быть принят и для других обувных клеев.
Согласно ГОСТ 9292—59 определяют также прочность клеевого крепления подошвы. Обувь с предварительно отслоенной (или неприклеенной) пяточной частью закрепляют в специальном приспособлении к динамометру. При движении нижнего зажима динамометра последовательно отслаивается подошва в геленочной, пучковой и носочной частях. За прочность клеевого крепления подошвы принимается средняя нагрузка отрыва, Н (кгс).
Прочность клеевого крепления подошв в обуви механического производства (ГОСТ 179—61) дана ниже.
Материал подошвы Прочность крепления, Н (кгс),
не менее
Кожа, резина монолитная 100 (10)
Резина пористая:
черная 130 (13)
цветная 160 (16)
Прочность клеевого крепления зависит от конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов.
Конструктивные факторы обусловливаются разной конструкцией клеевых швов (геометрическими размерами и характером соединений элементов конструкций), исходной структурой и свойствами материалов адгезива и субстрата (адгезионными и физико-механическими).
Технологически ми факторами прочности клеевых креплений являются характер поверхностей склеиваемых материалов после предварительной механической обработки, вязкость, время и вид сушки клея, количество остаточного растворителя,температура и время активации клеевых пленок, время и давление прессования, время выстоя после прессования и др.
К эксплуатационным факторам относятся характер статических и динамических деформаций клеевых скреплений при эксплуатации изделий из кожи, температурные и атмосферные воздействия, действие воды и агрессивных сред, длительность эксплуатации и др.
Связь большинства факторов с прочностью склеивания имеет экстремальный характер. Поэтому говорят об оптимальных режимах склеивания, имея в виду, что лишь в определенном диапазоне значений факторов достигается максимальная прочность склеивания.
Однако воздействие некоторых факторов на прочность склеивания специфично. Так, при склеивании гладких металлических по-верхностей прочность клеевого соединения с уменьшением толщины клеевого слоя повышается. Существует несколько точек зрения На причину этого явления. Так, Мак-Бейн считает, что происходит ориентация пограничных слоев клея на субстрате. Эффект ориентации убывает от пограничных слоев клеевой пленки внутрь. Чем толще пленка, тем меньше роль пограничных слоев и тем ниже прочность склеивания. С другой стороны, разрушение клеевых пленок связано с развитием в них пластических деформаций. Поскольку ограничение развития пластических деформаций двумя слоях значительно больше, склеиваемыми элементами в тонких чем в толстых, прочность тонкой клеевой пленки выше.
Однако при склеивании пористых материалов с неровной поверхностью, с глубокими крупными открытыми порами, какими является большинство обувных материалов, выявляется экстремальная связь между толщиной, клеевой пленки и прочностью склеивания. Оптимальная толщина клеевых пленок для обувных материалов колеблется в пределах 0,15—0,30 мм.
При склеивании пористых материалов поры заполняются сначала клеящим веществом, а затем на поверхности материала образуется клеевая пленка. Поэтому, если толщина пленки меньше оптимальной (поверхностные пленки несплошные), происходит так называемая «голодная» склейка, прочность которой мала. Когда же образуются сплошные поверхностные пленки, тогда и наступает; оптимальное состояние. Дальнейшее увеличение толщины клеевых пленок, как и при склеивании гладких металлических поверхностей, снижает прочность склеивания. Воздействие некоторых факторов на прочность склеивания очень велико.
Прочность склеивания, кН/м (кгс/см), опойка хромового дубления с подошвенной кожей нитроцеллюлозным клеем дана ниже.
Без обработки лицевых поверхностей 0,63—1,2
При смывании аппретуры 1,0—1,6
При взъерошивании лицевых поверхностей 5,9—8,4
Механическая обработка позволила увеличить прочность склеивания в 5—8 раз в результате механического сцепления. Прочность крепления кожаных подошв нитроцеллюлозным клеем, кН/м (кгс/см), также сильно зависит от механической обработки.
Без обработки неходовой поверхности подошв 2,5—2,9
При взъерошивании абразивным полотном:
мелкой зернистости 5,7—6,0
крупной зернистости 6,1—7,7
с последующим иорезированием . 7,4—7,7
При эксплуатации одним из важнейших факторов оказывается температура окружающей среды. Прочность большинства обувных клеев, имеющих термопластичные свойства, с повышением температуры среды значительно уменьшается.