Технология производства обуви

Ни один человек не рождается обутым, ведь природа предназначила нам ходить босиком.

Забыв о той важной роли, которую сыграла обувь в процессе становления человека. А ведь именно с изобретением обуви - сначала ее функцию исполнял кусок коры, которой обертывалась ступня для защиты от сырости и холода - человеку удалось завоевать себе большую свободу. Защитив ноги, человек уже не должен был пристально смотреть себе под ноги, он смог поднять голову и смотреть вдаль.

Обувь - это изделие, предназначенное для предохранения ног от внешних воздействий и несущее утилитарные и эстетические функции.

Обувная промышленность является механизированной отраслью, в ней применяются даже полуавтоматические машины. О состоянии промышленности судят по величине производства продукции на душу населения. Так, до конца 80-х гг. в нашей стране производилось свыше трех пар обуви на человека. Сейчас на рынке преобладает обувь импортного производства, а наши предприятия, к сожалению, не заявили о себе как фирменные производители обуви. Большая часть обуви - около 75 % - выпускается с верхом из натуральных кож, остальное количество приходится на ткань, искусственные и синтетические кожи, прочие материалы. Подошвы в обуви преобладают синтетические, и только около 8 % обуви выпускается на кожаной подошве.

Технология обуви описывает рациональные методы ее изготовления с учетом свойств исходных материалов и требований, предъявляемых к готовой продукции, и процессы выполнения технологических операций. Технология обуви содержит сведения не только о методах ее изготовления, но и о строении ноги человека, разработке рациональных конструкций колодок и деталей обуви, оптимальном использовании материалов, методах контроля качества изделий. Задачей технологии обуви является выявление физических, химических, механических и других закономерностей для определения и использования наиболее эффективных и экономичных производственных процессов, требующих наименьших затрат времени, материальных и трудовых ресурсов.

Процесс современного производства обуви состоит из большого числа операций: раскроя обувного материала, обработки выкроенных деталей, сборки деталей верха в заготовку, сборки заготовки верха и деталей низа в готовую обувь.

Выделение операций, которые выполняются рабочими почти автоматически, и появление большого числа специализированных машин для определенной операции вызваны стремлением повысить производительность труда.

В последнее время схема изготовления обуви значительно изменилась в результате автоматизации, химизации и внедрения новых форм организации труда.

Целью индивидуальной работы является дальнейшее углубление и закрепление знаний, полученных при изучении такой дисциплины, как «Производственные технологии», развитие у студентов творческого подхода к самостоятельному решению поставленных задач.

Задачи при выполнении данной курсовой работы приобрести следующие умения и навыки:

приобретение опыта работы со специальной технической литературой;

умение обобщать и анализировать имеющуюся информацию, делать заключения и выводы, принимать обоснованные решения.

1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА

Ассортимент обуви относится к группе сложных изделий, т.к. он определяется многими классификационными признаками.

Назначение. Различают четыре основные группы обуви: бытовая, специальная, спортивная, медицинская.

К специальной относится обувь специфических конструкций, в которой при изготовлении могут быть применены защитные материалы и детали. Группа специальной обуви включает рабочую, форменную и защитную.

Спортивная обувь также относится к специальной, она предназначена для занятий физкультурой, для поддержания здоровья и для спортсменов-профессионалов, мастеров спорта при занятиях определенным видом спорта. По половозрастному признаку ее классифицируют на шесть групп: малодетская, детская, школьная, мальчиковая, женская, мужская.

По виду конструкции различают сапоги, ботинки, полуботинки, туфли.

По материалу верха различают обувь хромовую и юфтевую, из искусственной и синтетической кожи, текстильную, комбинированную, цельнолитую обувь из пластмасс.

По методам крепления низа обувь также разнообразна - прошивная, доппельная, гвоздевая, клеевая, литьевая, горячей вулканизации, комбинированных методов и др.

По назначению спортивная обувь очень разнообразна, т.к. каждый из ее видов имеет особенности конструкции и свойств: обувь лыжная, коньковая, легкоатлетическая; туфли для бега, прыжков; обувь для игровых видов спорта, велосипедная; ботинки для борцов, туристические; туфли гимнастические и др.

Группа бытовой обуви является преобладающей по количеству ее выпуска, т.к. предназначена для эксплуатации в обычных условиях и для стандартных размеров стопы. Эта группа имеет большое разнообразие по фасонам и моделям, применяемым материалам и конструкциям. Наиболее значимый признак классификации обуви - ее вид. В любых документах по поставке или продаже товара учитывается его вид. Согласно ГОСТ 23251 «Обувь. Термины и определения» к видам обуви относятся: сапоги, сапожки, полусапоги, ботинки, полуботинки, туфли, сандалии, туфли комнатные, обувь кроссовая, чувяки, мокасины, опанки.

Размеры и полноты. В различных регионах земного шара антропометрические характеристики людей неодинаковы. Товароведы и продавцы должны учитывать этот фактор и правильно информировать покупателя.

В настоящее время на рынке обуви действуют три системы ее нумерации.

Самая распространенная в нашей стране - метрическая. Размер обуви определяется длиной стопы, выраженной в миллиметрах. Считается, что подбор размера обуви с интервалом в 0,5 см более премлем, и эта система имеет большее количество номеров.

Штихмассовая система - за номер обуви принята длина вкладной стельки, выраженная в штихах. Один штих равен 2/3 см, или 6,67 мм.

Система нумерации в дюймах (1 дюйм равен 2,54 см) - она обозначает условный размер обуви. Для каждой половозрастной группы применяется своя шкала размеров. Разница между смежными номерами составляет 1/3 дюйма.

Пол и возраст. Выделяют следующие группы обуви: мужская, женская, мальчуковая, девичья, школьная для девочек, школьная для мальчиков, дошкольная, малодетская, для ясельного возраста.

Наибольшим разнообразием по всем признакам классификации отличается женская обувь. Она, как и мужская, делится на повседневную и модельную. Самые различные виды, фасоны и модели характеризуют женскую обувь, и практически нет ограничений ни по одному признаку ее классификации.

Мужская обувь не имеет такого разнообразия, в ней преобладают черные и коричневые цвета, редко встречаются светлые и совсем отсутствуют яркие; обувь имеет сдержанную форму носочной и каблучной частей.

Обувь молодежного ассортимента, наоборот, четко следует моде и даже авангардна по своему оформлению.

Для младшей группы характерен неустоявшийся эстетический вкус, обостренная восприимчивость всего нового, активное освоение моды. Девичья обувь повторяет женскую по многим признакам, в том числе и по размерам. Мальчуковая обувь, по сравнению с мужской, менее разнообразна по конструкциям, материалам и отделкам.

Вид материалов верха. Выделяют группы обуви: хромовая обувь, юфтевая обувь, с верхом из искусственных и синтетических кож, с верхом из тканей, с верхом из меха. Наиболее распространенная - хромовая обувь. Это бытовая обувь всех видов, с самой различной отделкой.

Вид материала низа - резина, полимерные материалы, термоэластопласты.

Цвет. Учитывается только для натуральных кож, т.к. от цвета зависит цена обуви. Белые кожи - самые дорогие, а черные - самые дешевые. Различают обувь белую, черную, цветную, яркую, светлую, серебристого и золотистого цветов, двухцветную.

Фасоны и модели. Фасон определяется формой обуви и силуэтом: формой и высотой каблука, носочной части. Модель обуви - это более детальная разработка фасона, где учитываются многие факторы.

Способ производства. Может быть машинный и ручной способ. Современную обувь в преобладающем количестве производят машинным способом.

Характер производства. Обувь нарядная (модельная) и массовая (повседневная, рядовая)

Сезон носки. Обувь летняя, зимняя, осенне-весенняя. Эти назначения определяются главным образом особенностями конструкции.

1.2 Характеристика используемого сырья

1.2.1 Кожи для низа обуви

Моделирование начинается с разработки рисунка модели. Этот рисунок, как основа реалистического изображения, является начальным этапом процесса изготовления обуви. Эскиз обуви тщательно анализируется с точки зрения эстетических свойств и технических возможностей промышленности. От эскизов переходят к макетированию, так как только объемная форма позволяет окончательно уточнить замысел, его композиционное и конструктивное решение, получить ясное представление о модели.

Макет обуви, т.е. слепок колодки, можно создать с помощью проклеенной ткани, папье-маше и других материалов. Современным методом является макетирование по жесткой оболочке, полученной на вакуум-аппарате из ПВХ пленки. Суть метода состоит в том, что поверхность колодки обтягивают разогреваемой на вакуум-аппарате полимерной пленкой, которая при остывании образует жесткую оболочку. Отработка в макете будущей модели проводится при одновременном решении верха и низа. Лепка низа выполняется вместе с верхом или отдельно. Затем на макет наносится все конструктивные и декоративные строчки, линии, фурнитура и пр. Цвет и фактура макета должны имитировать те материалы, из которых предполагается шить модель.

Конструирование - это перенос объемных деталей макета или эскиза обуви на плоскую развертку чертежа, осуществляемый художником-конструктором.

Дефектами неправильного моделирования могут быть: несоответствие направлению моды, несоответствие конструкции назначению, несоответствие рекомендуемых материалов и отделок для данной модели. При неправильном конструировании могут возникнуть такие дефекты как: несоответствие размеров и полноты обуви, несовпадение деталей по форме и размерам, неправильное расположение деталей, неверный учет свойств рекомендованных материалов.

Подготовительные операции

Включают предварительную подборку и обработку материалов, необходимых для производства обуви.

Раскрой материалов на детали осуществляется, в зависимости от вида материала, разными способами. Для вырубания деталей обуви на прессах используются специальные ножи закрытого контура - резаки. Искусственные материалы вырубают из настилов в несколько слоев, число которых зависит от материала и мощности пресса.

Кроме прессов разной конструкции, может применяться вырезание деталей с помощью лазерного луча, виброножей, ножниц, вплоть до водо- и гидроструйных резаков.

Большинство деталей перед скреплением предварительно обрабатывают. При необходимости, когда деталь в обуви применена в обрезку, наружные края подкрашивают в тон лицевого покрытия. Если деталь применяют взагибку, то ее края утоняют, загибают и промазывают клеем. Утонение краев деталей взагибку должно обеспечивать ровную поверхность, негрубое их настрачивание.

Каблуки при необходимости обтягивают материалом верха. На определенных деталях, в зависимости от вида и конструкции обуви, наносят маркировку. Для художественного оформления детали верха, особенно из искусственных кож, подвергают отделкам.

Сборка и формование заготовок

Сборка заготовок может производиться различными методами: сшиванием, склеиванием, свариванием ТВЧ. Разработаны методы изготовления заготовок из искусственных кож на так называемых силиконовых матрицах. Негативные твердые матрицы из силиконовых каучуков отливаются при комнатной температуре и позволяют получать заготовки в плоском виде с различной фактурой и имитацией швов.

Процесс формования заготовок из ПВХ-паст или порошков производится на установках ТВЧ мощностью в 25-30 кВт. Классическим же методом остается сшивание на швейных машинах. Отдельно сшивают подкладочные, прокладочные и наружные детали. Применяют различные виды швов. Среди них самые распространенные: тачные с расшивкой,надстрочные, выворотные, взагибку.

При сшивании детали складываются строго по отметкам, проколы иглы должны плотно заполняться, швы утягиваются без пропуска стежков.

Формование заготовки проводится в целом с целью придания ей объемной формы, близкой к форме стопы. При формовании заготовки проводят обтяжно-затяжные операции на колодках.

Формуют заготовки для обуви тремя способами: внешним, внутренним и комбинированным формованием. При внешнем формовании работают главным образом с затяжной кромкой заготовки, когда используются специальные обжимные пластины. При внутреннем формовании к заготовке пристрачивают стельку из мягких материалов или жесткую подложку. При комбинированном способе используется и обтяжно-затяжное, и внутреннее формование.

Формование производят вручную (редко), чаще - на специальных затяжных машинах, приспособленных отдельно для затяжки носочно-пучковой, пяточной и геленочной частей.

Формование заготовки является очень важной и ответственной операцией, т.к. от правильности проведения процесса зависит, возникнут ли в последствии дефекты: разрыв деталей при приложении несоразмерных усилий, их перекос при аналогичных условиях, складки и морщины при плохой расправленности деталей, недостаточная формоустойчивость заготовки, следы крепителя на основной стельке, неприклеенная подкладка заготовки.

Прикрепление низа обуви

Эти процессы включают в себя прикрепление подошв, каблуков, набоек.

Каблуки крепятся независимо от вида подошвы, здесь метод крепления определяется материалом, высотой, фасоном и половозрастным назначением обуви. В качестве крепителей используются каблучные гвозди, втулки и стержни - для высоких и средних каблуков, клеи и другие материалы. Все методы крепления в зависимости от вида крепителя разделяют на штифтовые, клеевые, комбинированные.

Резиновые каблуки из-за плохого держания крепителей, малого сопротивления резины вырыванию гвоздя чаще прикрепляют снаружи. Число гвоздей (7-13) зависит от фасона каблука и от размера обуви. Гвозди должны быть равномерно распределены по поверхности каблука и располагаться на расстоянии 4-10 мм от края стельки. Крепление гвоздями осуществляют снаружи и изнутри обуви.

Клеи для крепления низких каблуков применяются в детской обуви. Комбинированные методы - клеевой вместе со штифтовым - применяются наиболее часто, так как они дают наибольшую прочность.

Набойки крепят к каблукам гвоздями, сформированными на них штырями, с применением клеев. Формы набоек и штырей различны, имеют свою специфику у разных изготовителей, а также зависят от модели обуви. Все это затрудняет ремонт обуви при смене набоек, так как отсутствует их нормированная типизация. В результате ремонтные мастерские просто вбивают гвозди в полимерные каблуки, разрушая их структуру и снижая прочность.

Подошвы крепятся многими методами, которые можно разделить в зависимости от вида крепителя, на четыре основные группы.

Химические методы:

клеевой - операции этого метода следующие: механическая обработка поверхности затяжной кромки (взъерошивание), нанесение клея на склеиваемые поверхности, активизация клеевых пленок, приклеивание низа на прессах, выстой после склеивания. Свойства обуви: качество обуви зависит от вида и качества применяемых материалов, обувь достаточно износостойка и влагозащитна, разнообразна по внешнему виду. При небрежном проведении процессов клеевого соединения могут быть дефекты местной неприклейки подошвы или ее отклеивания в процессе эксплуатации обуви, шершевание выше грани следа заготовки, неудаленные следы клея, нависание заготовки над подошвой, неодинаковая ширина затяжной кромки и др.;

литьевой способ наиболее прогрессивный. При литье используют беззатяжной метод формования заготовки - на швейном участке делается заготовка типа «чулок» с вшитой мягкой стелькой, она на колодке поступает на литьевой участок, где происходит прикрепление низа обуви. Можно выделить четыре способа литья различных материалов под давлением: термопластичных материалов, ПВХ-паст, резиновых смесей, полиуретанов (жидкое литье). Свойства - обувь оригинального внешнего вида, влагозащитная, надежная, похожа на клеевую обувь, но имеет более монолитное крепление подошвы по периметру, часто имеет влагозащитный бортик;

метод горячей вулканизации - применяются только резиновые смеси. Заготовка обуви типа «чулок» надевают на колодку и след проклеивают, в пресс-форму закладывают сырую резиновую смесь в виде заготовки и соединяют низ и верх. В пресс-форме идут процессы вулканизации резин, формования низа и его прикрепление к заготовке. Свойства - обувь гибкая, износостойкая, влагозащитная по бортику, относительно дешевая.

Ниточные методы. Могут применяться для соединения многих видов материалов, за исключением особо плотных и жестких. В качестве крепителей применяют льняные, хлопчатобумажные или капроновые нитки. Прочность крепление подошвы зависит от правильного соотношения номеров ниток и иглы, от качества подрезки для укладки шва, от прочности самих материалов. Для увеличения прочности ниток их пропитывают гудроном, парафином, а шов укладывают в специальную подрезку подошв. Виды ниточных методов крепления:

сандальный метод - затяжная кромка заготовки отгибается наружу и становится видна с уреза подошвы. На нее накладывается круговой накладной рант из рантовой винилискожи, и прошиваются три слоя - рант, заготовка, подошва. Свойства: обувь гигиеничная, гибкая, неформоустойчивая, часто наблюдается дефект оседания задника;

полусандальный (доппельный) метод - во многом аналогичен сандальному, но в заготовке есть подкладка, загибающаяся, как обычная затяжная кромка, внутрь конструкции обуви. Свойства: обувь более формоучтойчивая и износостойкая;

рантовый метод - несущий рант крепится к специальной губе на нижней поверхности основной стельки и одновременно к заготовке. Затем другая сторона ранта скрепляется швом с подошвой. В результате шов крепления заготовки с рантом находится внутри конструкции обуви и не подвержены влиянию внешних факторов. Свойства обуви: оригинальный внешний вид, высокая износостойкость, защита верха от внешних механических повреждения вследствие расширенной подошвы;

втачной метод - заготовку выворачивают наизнанку и по периметру прошивают подошву - лицо к лицу. Затем обувь выворачивают обратно. Свойства: обувь мягкая, гибкая, малоизносостойкая;

бортовой метод - применяется для изготовления опанок. В нем кожаную обувь формуют особым образом - в виде корытца - и заготовку прикрепляют по периметру подошвы машинным ниточным или ручным плетеным швом. Свойства: мягкая и гибкая, гигиеничная обувь больших полнот для лиц пожилого возраста;

метод парко - круговой несущий рант с одной его стороны пристрачивают к затяжной кромке по всему периметру заготовки до ее формования на колодке. При последующем формовании заготовки рант и кромку загибают на след колодки, рант другой стороной сшивают с подошвой. Обувь имеет хорошие гибкость и гигиенические свойства, но неформоустойчивая и неизносостойкая.

Стержневые (штифтовые) методы крепления. В качестве крепителей используются гвозди (гвоздевой метод) или винтовая проволока (винтовой метод). Ранее использовались специальные деревянные шпильки. Крепители проходят через подошву, затяжную кромку заготовки и основную стельку. Основное требование - на ходовой части и на основной стельке крепители не должны выступать на поверхности деталей. Они должны быть заделаны за подлицо, шляпки гвоздей должны быть утоплены в материале.

Комбинированные методы. Сочетают вышеназванные методы: сандально-клеевой, доппельно-клеевой ниточно-клеевой и т.п. В обуви этих методов обязательно есть подложка, прокладываемая между основной стелькой и подошвой. К подложке прикрепляют заготовку, а затем к этой конструкции - подошву.

Несколько отличается по конструкции строчечно-клеевой метод, в котором обувь имеет платформу и ее обтяжку. К обтяжке платформы с одной ее стороны нитками крепится сначала заготовка и основная стелька, а с другой стороны - к затянутой кромке обтяжки платформы крепится подошва.

Свойства обуви: улучшенные амортизационные свойства. Гибкость обуви зависит от вида и толщины материалов подложки или платформы, масса обуви увеличена.

Отделка обуви

Производится с целью придать обуви более привлекательный внешний вид, а также скрыть или невилировать некоторые легкоустранимые дефекты. Все процессы отделки можно разделить на физико-химические и механические методы, для низа и верха обуви. К механическим методам относится фрезерование уреза подошвы, глажение обуви, полирование. Фрезерование производится специальными фрезами, когда излишки подошвы срезаются. Глажение производится с помощью нагретых до температуры 1000С специальных катков. Полирование отностится к физико-химическим процессам, так как расплавленные восковые материалы наносят сначала на урез или ходовую поверхность кожаной подошвы, а затем полируют подошву. К химическим методам относится аппретирование, тонирование, удаление и закрашивание загрязнений, заделка мелких дефектов. Аппрет в виде блестящей, окрашенной или неокрашенной пленки наносится распылением или тампонами и щетками. Тонирование отличается от аппретирования тем, что наносят красочный состав не на всю заготовку, а только в отдельных ее частях - чаще по швам, в местах соединения деталей. Чистку обуви осуществляют механическим и физико-химическими методами. При механической чистке удаляются пыль, клеевые и другие загрязнения волосяными щетками, для ворсовых кож применяют шлифовальные шкурки. При физико-химической чистке удаляют следы клея, воска, жира и пр. - все то, что не могло быть удалено механическим способом. Она осуществляется вручную, тампоном или щеткой, с помощью смывочных жидкостей.

2. ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ ПРИ РАЗВИТИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА