Реферат на тему:
Обґрунтування методів досліджування штучних шкір та плівкових матеріалів
для взуття
Штучні шкіри і плівкові матеріали служать сировиною для взуттєвої,
шкіргалантерейної, швейної й інших галузей легкої промисловості. Вимоги
до штучних шкір і матеріалів дуже високі, тому що вироби з них,
контактуючи з тілом людини, визначають мікросередовище його
життєдіяльності, умови функціонування організму, відчуття комфорту або
дискомфорту при використанні взуття й одягу. Постійне поширення областей
і масштабів застосування штучних шкір і плівкових матеріалів вимагає
поряд з показниками гігієнічних властивостей (гігроскопічність,
паропроникливість, теплофізичних властивості, електризуємість і ін.)
враховувати їх санітарно-хімічні і токсикологічні властивостей. Для
цього необхідно обґрунтувати вибір основних і допоміжних рецептів і
облік можливих виділень летучих речовин у навколишнє середовище (при
переробці полімерних композицій, зберіганні і переробці матеріалів у
вироби, їх експлуатації).
Характерною рисою штучних шкір і плівкових матеріалів є складна, у
переважній більшості випадків, багатошарова структура (волокниста
основа, пористі, лицьові шари й оздоблювальні покриття). Тому штучні
шкіри являють собою складні багатошарові багатокомпонентні композиційні
матеріали. Основою конструювання такого роду матеріалів із заданим
комплексом властивостей повинно було б стати полімерне
матеріалознавство і встановлення однозначного взаємозв’язку структура
– властивість. Однак у даний час полімерного матеріалознавства як
самостійної галузі науки не існує. Мова може йти тільки про визначення
підходів, окремих конкретних залежностях і загальних уявленнях про
взаємозв’язок структури матеріалів з їх визначеними властивостями. Але
ще відсутня теорія, що дозволила б однозначно прогнозувати властивості
того чи іншого виду полімерних матеріалів, у тому числі і штучних шкір
для взуття, а також їхнє поводження в процесах виготовлення виробів та
експлуатації. Ця робота має ціль виявити підходи до вивчення
властивостей та структури штучних шкір та плівкових матеріалів для
взуття.
Комплекс фізико-механічних властивостей матеріалів залежить не тільки
від складу полімерних композицій, але і від характеру різних структурних
елементів (надмолекулярних утворень, волокон, пор) та взаємозв’язку при
формуванні макроструктури, що визначає в остаточному підсумку фактуру
матеріалу.
Кожний елемент макроструктури, кожний шар системи вкладає свій внесок у
загальну міцність та інші властивості матеріалів, визначаючи термін і
ступінь збереження ететичних, гігієнічних і інших властивостей
продукції.
Пориста структура матеріалів із замкнутими чи сполученими порами різних
розмірів і різного розподілу по товщині матеріалу повинна відповідати
його призначенню. Так, для додання деталям низу взуття тепло- і
паропроникливих властивостей, а також амортизаційної здатності, матеріал
повинний мати замкнуті пори, а для забезпечення паропроникливості,
сорбциійнної ємності і повітропроникності – систему сполучених пор і
т.п.
У цьому відношенні проблема створення штучних шкір з визначеним
комплексом фізико-механічних, гігієнічних, експлуатаційних,
технологічних і т.п. властивостей являє собою одну з найбільш складних
задач створення матеріалів із заданою структурою. При цьому проблема
ускладнюється тим, що асортимент штучних шкір надзвичайно широкий, а
вимоги до них визначаються умовами їхнього використання і дуже
різноманітні.
Серед великої кількості різних видів штучних шкір найбільш важливе
значення мають матеріали, які використовуються для виготовлення одягу та
верха взуття. До них пред’являються найбільш складні і високі вимоги, що
пов’язано з особливостями їх експлуатації в безпосередньому контакті з
організмом людини. Ці вимоги стосуються як їх фізико-механічних
властивостей, від яких залежать легкість, зручність у носці і тривалість
експлуатації виробів, так і високі показники їх гігієнічних
властивостей. Це пов’язано з забезпеченням комфорту при використанні
одягу і взуття, що вимагає створення визначеного мікроклімату у
середині взуттєвого й одягового простору і своєчасному вилученні
вологи, що виділяється організмом людини, і надлишкового тепла.
При створенні штучних шкір не слід прагнути до того, щоб цілком
відтворити структуру натуральної шкіри, оскільки це надзвичайно важко,
а, крім того, сама ця структура не позбавлена недоліків, до яких,
насамперед, відносяться висока неоднорідність по топографічних ділянках
шкіри і нестійкість до дії вологи і підвищених температур. Тому, задача
створення високоякісних штучних шкір, здатних замінити натуральні,
повинна розв’язуватись шляхом ретельного вивчення структури натуральної
шкіри, що забезпечує комплекс її дуже цінних властивостей, виявлення
найбільш загальних закономірностей в особливостях прояву цим матеріалом
високих показників фізико-механічних і гігієнічних властивостей і
створення науково обґрунтованого підходу до розробки оптимальної
структури штучного матеріалу, що наближається по властивостях до
натурального, а по деяких і перебільшує.
gdY[d
о ультратонких (з діаметром до часток мікрометра), і дуже високу
пористість. При цьому волокниста будова штучної шкіри забезпечує
необхідний комплекс її фізико-механічних властивостей, а висока
пористість-легкість взуття і комплекс її гігієнічних, насамперед
вологообмінних і теплозахисних властивостей.
Зараз створена велика кількість різних так званих “поромірних” або
синтетичних шкір для верха взуття з використанням в якості волокнистої
основи нетканих матеріалів із суміші різних волокон. Цю суміш часто
просочують розчином поліефируретанів або дисперсіями еластомерів, на
яку потім наносять лицьовий пористий шар з поліефіруретанів і
оздоблювальне покриття на базі різних полімерів. Такі шкіри випускають
багато країн – Японія, США, Німеччина, Чехія, Польща й ін.- під різними
назвами (СК-8, кларино, софрино, конебо, корфам, ксилей, барекс і ін.).
Технологія виробництва, структура та властивості штучних шкір постійно
удосконалюються і поліпшуються. Властивості штучних і синтетичних шкір
залежать від властивостей волокнистої основи, що не тільки зміцнює, але
і значною мірою збільшує твердість синтетичних шкір, одночасно сприяючи
уповільненню в них релаксаційних процесів. Саме ж лицьове (в основному
поліефіруретанове) покриття має високе (більш 400%) розривне подовження
та здатність до великих оборотних (високоеластичних) деформацій.
Властивості штучних і синтетичних шкір тісно взаємозалежні з їх макро- і
мікроструктурою. Основне значення має будова (макроструктура) таких
матеріалів. В даний час існують одношарові штучні матеріали (порвайр,
синтетичний велюр, підкладковий матеріал і ін.), двошарові, що
складаються з основи і лицьового покриття з обробкою, при цьому основа
може бути нетканою чи тканиною (СК-2, кларино, взуттєва вінілісштучшкіра
-Т, взуттєва вінілісштучшкіра-Нт і т.п.), тришарові, що складаються з
нетканої основи з армируючою тканиною і лицьовим пористим покриттям з
обробкою (корфам, патора, і ін.), багатошарові (СК-8, барекс). При цьому
тип застосовуваної волокнистої основи визначає в основному і
фізико-механічні властивості матеріалу. Тканини додають штучним
матеріалам не тільки меншу деформованість а і гірші, в порівнянні з
натуральною шкірою, формувальні властивості. Для матеріалів на нетканих
основах характерні в порівнянні з матеріалами на тканій основі велика
деформованість і кращі пружні (релаксаційні) властивості. У свою чергу
властивості нетканих основ залежать від виду волокон та співвідношення
різних волокон у суміші їх тонини, від способу формування нетканого
полотна та орієнтації волокон у ньому, а також від виду, кількості і
характеру розподілу в полотні полімеру, використаного для просочування,
типу зв’язку цього полімеру з волокном та інші.
Великий вплив на фізико-механічні властивості штучних шкір має хімічна
природа полімерів для формування лицьового шару, а також характер
фізичної структури лицьового покриття (пориста, монолітна,
пористо-монолітна і т.п.), що визначається способом формування,
технологічними операціями і режимами одержання покриття.
При створенні багатошарових штучних шкір, важливу роль відіграє процес
адгезії на границях лицьових шарів, що визначає їх механічні
властивості. Недостатня адгезія і невідповідність
деформаційнно-міцьносних властивостей волокнистої просоченої основи і
лицьового покриття ведуть до передчасного руйнування і розшаровування
матеріалу.
З метою максимального використання всіх корисних споживчих і
технологічних властивостей штучних шкір підприємствам-виробникам треба
контролювати умови переробки й експлуатації штучних шкір для
раціонального їх використання у взутті, одязі, галантерейних
виробах.
В залежності від призначення, структури і складу матеріалу до рецепту
штучних шкір і плівкових матеріалів треба включати різноманітні
компоненти: полімери і їх суміші; наповнювачі, пігменти і барвники;
пластифікатори і пом’якшувачі; вулканізаційні речовини; пороутворюючи
речовини; стабілізатори; відходи виробництва для зниження витрат
первинної сировини.
Основою рецепту композиційних матеріалів, до яких відносяться штучні
шкіри і плівки, є полімер, тому його властивості (хімічний склад,
структура, полярність, кристалічність і ін.) визначають вибір інших
компонентів, метод виробництва та властивості штучних шкір.
Використовуючи суміші полімерів, що утворять взаємопроникненні
безперервні сітки, вдається одержувати матеріали, що об’єднують такі
цінні властивості, як масло- і бензостійкість, атмосферо- і
азоностійкість, негорючість і морозостійкість. Компоненти, що вводяться
для додання різних властивостей, їхній склад і співвідношення повинні
бути оптимальними з економічної, технологічної і споживчої точок зору.
Як правило, вони вводяться для підвищення стійкості матеріалів до
зовнішніх впливів при переробці й експлуатації, додання заданої
структури і естетичних властивостей або для здешевлення рецепту.
Оптимізація рецепту досягається за допомогою методів математичного
планування експерименту.
При розробці нових видів штучних шкір треба використовувати
випереджальну стандартизацію, у відповідності до якої темпи зміни
показників якості і темпи науково-технічного прогресу взаємозалежні і
можуть бути перевищені, що дасть можливість науково прогнозувати
показники якості нових штучних шкір.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
