Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ УНИВЕРВИТЕТ

ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ

Технологический институт МГУДТ

Кафедра материаловедения

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Материалы для обуви»

Тема: «Выбор материалов для изделия»

Исполнитель: Студентка гр. ТО-062

Шорина О.С.

Руководитель: к.т.н.,доцент

Петропавловский Д.Г.

Москва 2009

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ИЗДЕЛИЮ И ВЫБОР МОДЕЛИ

1.1 Разработка требований к изделию

1.2 Номенклатура показателей свойств изделия

1.3 Конструкторско-технологическая характеристика изделия

2. РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К СВОЙСТВАМ МАЬЕРИАЛОВ

2.1 Номенклатура требований показателей свойств материалов для деталей верха

2.2 Ранжирование показателей свойств материалов

3. НОРМИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

4. АНАЛИЗ АССОРТИМЕНТА И ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ОБУВИ

4.1 Анализ ассортимента и выбор материала для наружных деталей верха обуви

4.1.1 Анализ ассортимента материалов для наружных деталей верха обуви

4.1.2 Определение показателей свойств выбранного материала для наружных деталей верха обуви

4.2 Анализ ассортимента материалов для внутренних и промежуточных деталей верха и материалов низа изделия

4.2.1 Анализ ассортимента материалов для внутренних и промежуточных деталей верха и низа изделия

5. КОНФЕКЦИОННАЯ КАРТА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время для мужчин в возрасте 18-40 лет, ведущих достаточно активный образ жизни востребована обувь для повседневной носки в осенне-весенний период, при условии её комфортности, надежности и эстетичности. Но сегодня мало предоставить покупателю качественную обувь из современных материалов, потребитель стремиться к разнообразию и неповторимости.

Для решения этих задач были выбраны мужские полуботинки. Данная модель действительно комфортна, т.к. имеет оптимальную высоту каблука(30мм) и надежно крепиться на стопе шнуровкой. Важно, чтобы эта обувь находилась в средне-среднем ценовом сегменте(1,5-3тыс.руб.), что можно достичь за счет использования современных материалов.

Таким образом, в данной курсовой работе подбираются, и обосновывается выбор основных и вспомогательных материалов для мужских полуботинок.

1. РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ИЗДЕЛИЮ И ВЫБОР МОДЕЛИ

1.1 Разработка требований к изделию

Изделия, используемые человеком, должны обладать определенным комплексом свойств. Качество изделия оценивается соответствием этого комплекса свойств требованиям потребителя.

В соответствии с классификацией свойств материалов изделий из кожи сформулированы требования к ним. Требования к качеству материалов подразделяют на функционально-потребительные и производственно-экономические.

1.2 Номенклатура показателей свойств изделия

Потребительские показатели

Функциональные

Модель должна иметь хорошие функциональные свойства, которые заключаются в защитной и в обеспечение функции передвижения. Обувь должна соответствовать полнотно-возрастной группе потребителей: должна соответствовать форме и размерам стопы, возрастным психофизиологическим особенностям; чтобы избежать ощущения тесноты обувь должна обладать хорошей приформовываемостью, но в тоже время и формоустойчивостью, чтобы она не растянулась и не стала велика.

Социальные

Размерно-полнотный ассортимент обуви должен соответствовать потребительскому спросу, чтобы избежать убытка из-за отсутствия спроса на некоторые размеры. А также, необходимо заранее спрогнозировать потребительский спрос на изделие данной целевой функции.

Эстетические

Модель должна соответствовать направлениям моды по таким показателям как, цветовая гамма, фурнитура, наличие и характер декора, силуэт, линии и форма деталей, конструктивное членение изделия. Также важным эстетическим показателем является гармоничность цветового решения, т.е. детали обуви должны сочетаться между собой по цветовой композиции.

Эргономические (гигиеническое соответствие)

Модель должна соответствовать антропометрическим размерам стопы. Иначе при носке обуви человек может испытывать дискомфорт. Поэтому давление верха не должно превышать допустимого сжатия. Обувь должна обладать рядом гигиенических свойств. Материалы должны отводить избыточную влагу из внутриобувного пространства в окружающую среду и защищать кожный покров человека от прямого взаимодействия с влагой. Также материалы должны сохранять тепло, но в тоже время обувь должна обладать таким показателем как вентилируемость, которая определяется воздухопроницаемость и паропроницаемостью. Для повышения комфорта при носке вес обуви должен быть минимальным. Важным показателем также является удобство надевания и снятия обуви.

Эксплуатационные

При эксплуатации обуви происходит непрерывный контакт материалов с опорной поверхностью человека, что приводит к истиранию (разрушению) материалов. Истирание характеризуется износостойкостью. При неправильном подборе износостойких материалов наблюдается необратимые изменения строения и свойств, приводящие к снижению долговечности изделия. Также важными требованиями являются стойкость к многократному растяжению (обувные материалы должны деформироваться), сопротивление многократному изгибу, стойкость к действию влаги, тепла и других внешних факторов. Детали в целом должны обладать упругостью и устойчивой конструкцией.

Технико-экономические показатели

Стандартизации и унификации конструкции

Модель должна соответствовать требованиям стандартизации. При производстве обуви должен использоваться стандартный материал, который отвечает требованиям ГОСТ, ОСТ, ТУ. Унификация позволяет создавать на основе базовой модели коллекции разнообразных изделий с использованием характерных форм, элементов и деталей, что позволяет расширить ассортимент и снизить стоимость.

Технологичность конструкции

Обувь должна изготавливаться в соответствии с последними технологиями производства, с минимальной степенью трудоемкости и материалоемкости. В процессе носки могут возникать повреждения в конструкции модели, поэтому обувь должна быть ремонтопригодной.

Экономичность

Модель должна отличаться высоким качеством и недорогой ценой, но при этом покрывать все производственные затраты. Должны учитывать все затраты производителя, включая разработку конструкции изделия, материалоемкость изделия, себестоимость меняемых материалов, затраты на производство, затраты на рекламу, затраты на реализацию продукции.

Экологические

При производстве обуви должны быть соблюдены экологические требования, т.е. количество вредных веществ и отходов, выбрасываемые в атмосферу должно быть минимальным.

Безопасность

Модель должна соответствовать требованиям безопасности. Материалы не должны содержать низкомолекулярных веществ, должны быть устойчивыми к действию химических агрессивных сред, не должны проводить электрический ток. Материал должен быть экологически безвреден для человека и для предотвращения различного вида заболеваний.

1.3 Конструкторско-технологическая характеристика изделия

По назначению: обувь бытовая повседневная;

По виду: полуботинки с настрачными берцами;

По половозрастному признаку: мужские;

По материалам верха: из кож хромового дубления;

По методам скрепления деталей: комбинированный (комбинация механических и химических методов: ниточный и клеевой).

По сезону носки: осень-весна (демисезон).

Высота каблука Hk=30мм.

Детали верха обуви

Наружные детали: союзка, внутренний и наружный берцы, язычок.

Промежуточные детали: подносок, межподкладка под союзку, межподблочники, межподкладка под берцы.

Внутренние детали: подкладка под союзку, подкладка под берцы.

Детали низа обуви

Наружные детали: подошва, каблук, набойка

Промежуточные детали: простилка, геленок

Внутренние детали: основная стелька, вкладная стелька

Ранжирование показателей качества изделия

При отборе наиболее важных показателей, отпеделяющих качество модели, применяется мотод ранжирования. Ранжирование позволяет количественно выразить значимость того или иного показателя для конкретного изделия, его узла или конкретной детали. Для осуществления ранжирования была создана группа экспертов из семи человек и отобраны следующие показатели:

1. Функциональные

2. Социальные

3. Эстетические

4. Эргономические

5. Эксплуатационные

6. Стандартизации и унификации конструкции

7. Технологичность конструкции

8. Экономичность

9. Экологичность

10. Безопасность

Таблица 1 Оценка экспертов показателя качества изделия

Шифр экспертов	Ранговые оценки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	2	6	8	1	3	9	4	10	5	7
2	6	7	8	1	9	5	2	10	3	4
3	5	6	7	1	8	9	4	10	2	3
4	2	6	7	1	4	5	3	8	9	10
5	2	6	5	2	3	6	2	3	9	2
6	4	5	7	1	8	6	2	10	9	3
7	4	3	2	1	5	9	8	10	6	7
Сумма	25	39	44	8	40	49	25	61	43	36

Результаты ранжирования представлены в ПРИЛОЖЕНИИ А.

Проанализировав полученные данные, получаем следующую картину распределения показателей качества обуви по степени важности:

1. Эргономические

2. Технологичность конструкции

3. Эксплуатационные

4. Безопасность

5. Функциональные

6. Социальные

7. Экологические

8. Эстетические

9. Стандартизации и унификации конструкции

10. Экономические.

Можно сделать вывод, что самыми важными показателями являются эргономические, технологичность конструкции и эксплуатационные.

2. РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К СВОЙСТВАМ МАЬЕРИАЛОВ

2.1 Номенклатура требований показателей свойств материалов для деталей верха

При выборе материалов для наружных деталей верха обуви нужно обратить внимание на следующие свойства:

Социальные

Материал для наружных деталей должен соответствовать социальному адресу потребителей (социальному положению; по половозрастной группе; региональным особенностям), оптимальному ассортименту.

Функциональные

Материал должен обладать такими свойствами, как низкая водопроницаемость и водопромокаемость. Также для наружных деталей верха важна жесткость, поверхностная плотность, масса и гибкость.

Эксплуатационные

Эксплуатационные характеристика материалов, особенно такие, как стойкость окраски к сухому и мокрому трению, устойчивость к многократному растяжению, изгибу. Промежуточные детали должны обладать формоустойчивостью, внутренние - стойкостью к действию пота, наружные - стойкостью окраски.

Эстетические

Материалы должны обладать оригинальностью, декоративной выразительностью, а также соответствовать направлениям моды, назначению и условиям эксплуатации, соответствовать структуре, пластике формы изделия.

Эргономические

Материалы должны обладать хорошей воздухопроницаемостью, оптимальной жесткостью на изгиб, особенно материалы низа, хорошей гигроскопичностью, низкой загрязняемостью и небольшой массой.

Экологические

Материалы должны быть безвредны для окружающий среды. При переработке должна быть минимальной степень выделения частиц пыли, вредных газов и примесей.

Конструкторско-технологичные

Материалы должны иметь хорошую формовочную способность, нужную толщину, иметь хорошую способность к скреплению: прорубаемость швейной иглой, термостойкость и низкую осыпаемость.

Экономические

Важными экономическими свойствами являются материалоемкость, сорт, рациональность использования.

2.2 Ранжирование показателей свойств материалов

Отбор наиболее важных показателй, определяющих качество материала, проводим, используя тот же метод ранжирования. Нами были проранжированы конструкторско-технологические, эксплуатационные и эргономические показатели.

Проанализировав полученные результаты первого ранжирования, выбираем наиболее подходящие показатели свойств и проводим повторное ранжирование.

1. Конструкторско-технологические свойства

1.1 Формовочная способность

1.2 Толщина

1.3 Намокаемость

1.4 Адгезия

1.5 Жесткость

2. Эксплуатационные

2.1 Стойкость окраски к сухому трению

2.2 Стойкость к действию повышенных температур

2.3 Прочность связи покрытия с основой

2.4 Нагрузка при разрыве

2.5 Стойкость при многократном растяжении

3. Эргономические

3.1 Воздухопроницаемость

3.2 Растяжение

3.3 Загрязняемость

3.4 Влагопрницаемость

Таблица 2 Оценка экспертов конструкторско-технологических свойств материала

Свойства	Эксперты
	1	2	3	4	5
1	1	4	2	3	5
2	1	3	2	4	5
3	2	3	1	4	5
4	3	2	3	1	4
5	1	3	2	5	4
6	2	1	4	5	3
7	1	3	2	4	5
Сумма	11	19	16	26	31

Таблица 3 Оценка экспертов эксплуатацианных свойств материала

Свойства	Эксперты
	1	2	3	4	5
1	2	5	3	4	1
2	3	4	2	5	1
3	1	5	4	3	2
4	1	5	2	4	3
5	2	3	4	5	1
6	3	4	5	2	1
7	3	5	4	1	2
Сумма	15	31	24	24	11

Таблица 4 Оценка экспертов эргономических свойств материала

Свойства	Эксперты
	1	2	3	4	5
1	2	1	5	4	3
2	3	1	5	4	2
3	1	3	4	5	2
4	2	1	4	5	3
5	3	2	5	1	4
6	2	4	5	1	3
7	1	3	4	2	5
Сумма	14	15	32	22	22

Проанализировав полученные данные, получаем следующую картину распределения показателей качества обуви по степени важности:

1. Конструкторско-технологические свойства

1.1 Формовочная способность

1.2 Намокаемость

1.3 Толщина

1.4 Адгезия

1.5 Жесткость

2. Эксплуатационные

2.1 Стойкость при многократном растяжении

2.2 Стойкость окраски к сухому трению

2.3 Нагрузка при разрыве

2.4 Прочность связи покрытия с основой

2.5 Стойкость к действию повышенных температур

3. Эргономические

3.1 Воздухопроницаемость

3.2 Растяжимость

3.3 Теплопроводность

3.4 Влагопрницаемость

3.5 Загрязняемость

Результаты ранжирования представлены в ПРИЛОЖЕНИИ Б.

3. НОРМИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

Нормирование является одним из наиболее сложных этапов, так как не все показатели свойств имеют нормативы по стандартам. Ряд показателей имеет нормативы регламентированные стандартами, но это, как правило, крайние значения показателей, определяющие их возможность использования в обуви. Приведем некоторые показатели физико-механических и гигиенических свойств натуральной кожи в таблице 5[1].

Таблица 5 Нормирование показателей кож для верха повседневной обуви. [1]

№ п/п	Показатели	Кожи для верха подкладочной обуви с покрытием
1	2	3
1	Толщина, мм	1,2-1,6
2	Предел прочности при растяжении, МПа, не менее (по партии)	14
3	Напряжение при появлении трещин лицевого слоя, 10 МПа, не менее (по партии)	1,2
4	Удлинение при напряжении 10 МПа, % (по партии): - полное - остаточное	20-45 10-12
5	Удлинение при появлении трещин лицевого слоя, % не менее	25
6	Коэффициент равномерности удлинения при напряжении 10 Мпа (в чепрачной части) ?прод/?попереч	0,8-1,0
7	Формуемость (нагрузка формования), Н, не более	2500
8	Формоустойчивость (величина остаточной деформации при 2-х осном симметричном растяжении на 20%) в воздушно-сухом состоянии, %, не более	9,0
9	Жесткость на приборе ПЖУ-12М, %, не менее	0,4
10	Упругость на приборе ПЖУ-12М, %, не менее	50
11	Устойчивость покрытия к многократному изгибу, циклов, не менее: для лицевого для шлифованного	30000 20000
12	Устойчивость покрытия к мокрому трению, обороты. Не менее: для лицевого для шлифованного	150 200
13	Термомеханическая устойчивость покрытия, град. С.	Для обуви с термопластическими задниками и подносками не менее 125 град.С. Для остальных не менее 120 град.С
14	Водопромокаемость в динамических условиях, минуты, не менее	20
15	Гигроскопичность (паро/влагопоглащение), %, не менее	6
16	Влагоотдача (паро/влагоотдача), %, не менее	6
17	Относительная паропроницаемость, %, не менее	20
18	Пароемкость, не менее, %	14

4. АНАЛИЗ АССОРТИМЕНТА И ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ОБУВИ

4.1 Анализ ассортимента и выбор материала для наружных деталей верха обуви

Ассортимент кож для обуви на осень зиму 2009 - 2010 года отличается строгостью цвета: брусничные, вишневые, кофейные оттенки. На ботинках должна быть заметна текстура выделки кожи. Самый модный - рисунок, имитирующий кожу питона. Классическое тиснение «под крокодила» также популярно(в идеале - в коричневой гамме). Лаковые кожи все еще в моде, особенно сочетание темного лака с матовыми светло-коричневыми кожами.[7]

4.1.1 Анализ ассортимента материалов для наружных деталей верха обуви

Для представленной модели существует огромный ассортимент как натуральных, так и синтетических. Рассмотрим некоторые из них.

Кожи хромового метода дубления для верха обуви (ГОСТ 939-88). По виду сырья их подразделяют на кожи из шкур крупного рогатого скота (опоек, выросток, полукожник, бычок, яловка, бычина, бугай), свиных, коз и овец. По внешнему виду кожи могут быть с естественной нешлифованной, подшлифованной и шлифованной лицевой поверхностью, неокрашенными, барабанного и покрывного крашения; гладкими; натуральными, белыми, цветными, многоцветными.

Опоек, выросток и полукожник. Вырабатывают эти кожи из шкур телят. Опоек хромового дубления имеет гладкую и шелковистую лицевую поверхность, иногда в воротке встречаются молочные линии. Он состоит из пучков волокон, имеющих угол наклона 60 … 70?.Такая структура опойка придает ему высокую прочность. В выростке и полукожнике пучки волокон утолщены до 90 мкм, угол наклона пучков волокон 26 … 32?, сетчатый слой составляет около 70% общей толщины кожи.

Свиные кожи. Толщина кожи колеблется от 0,6 до 1,6 мм. Свиные кожи хромового дубления по сравнению с другими видами кож для верха обуви имеют более высокие жесткость и водопроницаемость, пониженный предел прочности при растяжении, более грубую лицевую поверхность. Свиные кожи изготавливаются с естественной или облагороженной лицевой поверхностью.

Лаковые кожи (ГОСТ 9705-78). Изготовляют в основном из шкур крупного скота повышенных развесов и спилка, реже из свиных шкур и козлины. Для ее производства используют шкуры со значительным числом глубоких сырьевых пороков. Поэтому при выработке лаковые кожи облагораживают для удаления пороков шлифованием. Блеск поверхности лаковых кож достигается нанесением полиуретанового лака. Толщина лакового слоя составляет 0,05 … 0,07 мм, что обеспечивает высокий блеск. Лаковые кожи выпускают различных цветов.

Полиуретановая лаковая кожа имеет высокую устойчивость к многократному изгибу (свыше 80 тыс. циклов), действию воды, растворителей и масел. Установлено, что устойчивость лаковой пленки к многократному изгибу зависит от запаса прочности. Верх лаковой обуви не требует особого ухода, так как пыль и грязь с него легко стираются или смываются.

Синтетическая кожа -КЛАРИНО. Под этим названием выпускают широкий ассортимент синтетических кож с гладкой, лакированной и замшевидной поверхностью. Особенность структуры кларино является использование в ее основе полиамидных и полистирольных волокон, что обеспечивает высокую пористость материала. Полиуретановый пропитывающий состав связывает волокна основы только в отдельных точках, поэтому материал обладает малой жесткостью. Данный материал очень кожеподобен и обладает хорошей паропроницаемостью до 4 мг/см2*ч.

Проанализировав ассортимент материалов для наружных деталей верха обуви, было выяснено, что использовать кожи с верхом из искусственных материалов нецелесообразно, так как они имеют более низкие, чем натуральные кожи, гигиенические свойства, которые играют не последнюю роль для комфортного функционирования стопы в повседневной обуви.

Из рассмотренных материалов для данной модели подходит- опоек хромового дубления для верха обуви и лаковые кожи для овальной вставки. Оба материала имеют хорошие физические свойства и красивый внешний вид. Также можно использовать свиные кожи с покрытием.

Таблица 6 Показатели химического состава и физико-механических свойств кож для верха обуви[1].

Наименование показателя	Вид кожевенного сырья
	Опоек	Шкуры свиьи	Лаковые кожи из шкур КРС
Массовая доля, %: - влаги	10-16	10-16	8-12
- оксида хрома, не менее	4,3	4,3	3,7
Предел прочности при растяжении, МПа, не менее	18	15	18
Напряжение при появлении трещин лицевого слоя, МПа, не менее	15	15	18
Удлинение при напряжении 10 МПа, %	15-35	20-40	15-28
Устойчивость покрытия к многократному изгибу, баллы, не менее	3	3	15000(оборотов)

4.1.2 Определение показателей свойств выбранного материала для наружных деталей верха обуви

Для оценки соответствия выбранного материала (свиная кожа с покрытием) нормативам предъявляемых требований, по наиболее значимым свойствам, лабораторными методами в полном соответствии со стандартами определяют показатели для выбранного материала:

- Растяжимость

- Формовочная способность:

а) Коэффициент поперечного сокращения

б) Пластичная деформация

в) Упругая деформация

Определение растяжимости и ее компонентов.

Опыт проводится на разрывной машине РТ- 250М- 2 на пробах кож, вырубленных в продольном и поперечном направлении, количеством проб по 2 штуки в каждом направлении. ГОСТ 938.12-70.

Рассматривают такие показатели как:

Абсолютное удлинение при разрыве ?l = l1 - l, (мм),

где l1 - длина рабочей части при действии внещней силы, которая меньше разрушающей; l - длина рабочей части элементарной пробы до растяжения;

Относительное удлинение при разрыве е* = 100(?l*/l), (%),

где ?l* - длина рабочей части в момент разрушения (?l* = l* - l);

Предел прочности у*= P*/F, (Па),

где P* - действующая сила при разрыве, Н; F - площадь поперечного сечения рабочей части испытываемой элементарной пробы материала (F = b*h), м2;

Условное напряжение уу = Pу/F (МПа);

Условное относительное удлинение еу = 100*(?lу/l), где ?lу - абсолютное удлинение рабочей части образца;

Условный модуль упругости Eу = 100*( уу/еу), где уу - условное напряжение; еу - условная относительная деформация материала;

Условная жесткость Dу= Eу*F, (даН);

Коэффициент растяжимости материала А, при действии на элементарную пробу силы P = 10 даН, А численно равно еА;

Относительная деформация еА = 100*(?lА/l), где ?lА - абсолютное удлинение при P = 10 даН;

Показатель кривизны диаграммы растяжения n = (lgе - lgA)/lgQ;

Объем рабочей зоны образца V= l*b*h, м3;

Работа при разрыве АR = , (Дж);

Удельная работа при разрыве Av (Дж/м3) или при растяжении Am (Дж/кг), которая расчитывается соответственно:

Av = AR/V;

Am = AR/m,

где V - объем рабочей зоны (V = l*F, где l - длина образца, м; F - средняя площадь поперечного сечения, м2); m - масса рабочей части элементарной пробы, г;

Коэффициент равномерности kp используется для характеристики равномерности механических свойств материалов по площади:

kp = Пmin/Пmax,

Рисунок 1. График растяжения образцов кожи при растяжении.

Таблица 7 Определение растяжимости и ее компонентов

№ п/п	Направле-ние выкраива-ния образца	Толщина h (мм) образца под номером	hср, мм	Fср, мм2	Р, даН	?l, мм	Pт, мм	?lт, мм
		1	2	3	4	5
1	вдоль	1,24	1,20	1,23	1,15	1,17	1,22	12,2	25	39	-	-
2	вдоль	1,28	1,23	1,20	1,20	1,20	1,20	12	26	40	-	-
3	поперек	1,31	1,25	1,22	1,27	1,32	1,27	12,7	30	41	-	-
4	поперек	1,26	1,25	1,22	1,23	1,26	1,25	12,5	32,5	43	-	-

№ п/п	Направле-ние выкраива-ния образца	ут, МПа	ет, %	у*, МПа	е*, %	Pу, даН	?lу, мм	еу, %	Eу, МПа	Dу, даН	?lA, мм
1	вдоль	20,5	78	20,5	78	12	24	48	20,8	254	20
2	вдоль	21,7	80	21,7	80	12,8	25	50	20	240	20
3	поперек	23,5	82	23,5	82	12,5	25	50	20	255	25
4	поперек	26	86	26	86	13,5	27	54	18,5	230	22
№ п/п	Направле-ние выкраива-ния образца	еА, %	n	A	AR, Дж	V, м3	Аv, Дж/м3	m, кг	Am, Дж/кг	kp
1	вдоль	40		40		6,1*107		5,8*104		0,94
2	вдоль	40		40		6*107		5,7*104
3	поперек	50		50		6,4*107		5,7*104		0,90
4	поперек	44		44		6,2*107		5,9*104

где Пmin и Пmax - среднеарифметическое значение соответственно минимального и максимального значений любого однотипного показателя: прочности, относительного удлинения, предела прочности и др.

Определение формовочной способности материала

Испытания проводят на разрывной машине.

Рассматривают такие показатели как:

Пластичность П (%), характеризующая способность материала принимать определенный размер(форму) после действия на него внешней силы:

П=100*(ео?/епол),

где е? - относительная остаточная деформация материала после прекращения действия на пробу материала внешней нагрузки и «отдыха», %; епол - относительная полная деформация пробы материала при действии заданной нагрузки или деформации.

Полная деформация епол=100*(l1-l)/l,

где l1 - длина рабочей части пробы при действии Р(у); l - длина рабочей части пробы до испытания.

Остаточная деформация ео = 100*(l2-l)/l,

где l2 - длина рабочей части пробы после действия Р(у) и «отдыха».

Упругость У(%), характеризующая способность материала восстанавливать исходные размеры(форму) после действия внешней силы:

У=?100*(епол?- ео)/епол ;

Коэффициент поперечного сокращения µ, характеризующий изменение поперечного размера пробы материала при одноосном растяжении:

µ=?епоп/епрод,

где??епрод- относительная деформация рабочей части пробы в продольном направлении при действии заданной силы (епрод=епол);?епоп- относительная деформация пробы в поперечном направлении;

епоп=100*(b-b1)/b,

где b - ширина рабочей части пробы материала до растяжения; b1- ширина рабочей части проб при заданном значении Р;

еупр=?епол- ео при 10 МПа.

Результаты представлены в таблице 7.

Таблица 7 Определение формовочной способности материала и её компонентов

№	Направление выкраивания образца	Толщина h(мм),образца номером	hср, мм	Fср, кв.мм	Pу, даН	b, мм	b1, мм
		1	2	3	4	5
1	вдоль	1,28	1,30	1,38	1,25	1,21	1,25	12,5	12	10	8
2	вдоль	1,21	1,20	1,16	1,18	1,18	1,19	11,9	12,8		9
3	поперек	1,28	1,23	1,25	1,26	1,25	1,25	12,5	12,5		8
4	поперек	1,26	1,27	1,24	1,25	1,27	1,26	12,6	13,5		8

№	l,мм	l1,мм	l2,мм	?пол, %	?о, %	?упр, %	П,%	У,%	?
1	50	71	55	42	10	39	23,8	76,2	0,47
2		69	55	38	10	44	26,3	73,7	0,26
3		70	54	40	8	36	20	80	0,5
4		71	56	42	12	36	28,5	71,5	0,47

Статистическая обработка полученных экспериментов представлена в ПРИЛОЖЕНИИ В.

По полученным результатам можно сделать вывод, что материал отвечает всем нормативным параметра.

4.2 Анализ ассортимента материалов для внутренних и промежуточных деталей верха и материалов низа изделия

4.2.1 Анализ ассортимента материалов для внутренних и промежуточных деталей верха и низа изделия

Подкладка

Для подкладки обуви применяют кожи по ГОСТ 940-81, кожи из спилка по ГОСТ 1838- 91 (кроме кож покрывного крашения с казеиновым и акриловым покрытием), ткани для подкладки по ГОСТ 19196-93, дублированные материалы, искусственные и синтетические кожи.

Кожаная подкладка. Подкладочные кожи вырабатывают в основном из мелких шкур рогатого скота, свиных, козлины, овчины и конских с глубокими сырьевыми пороками, а также из спилка.

Выпускаются подкладочные кожи без барабанного и покрывного крашения (1 группа), только барабанного крашения (2 группа), барабанного крашения с последующим покрывным крашением (3 группа). Все три группы подкладочных кож могут быть изготовлены с естественной или облагороженной лицевой поверхностью, а подкладочные кожи 1 и 2 групп - с ворсовой.

Прочность подкладочных кож ниже прочности кож для верха обуви, выработанных из одного вида сырья, так как для их производства отбирают полуфабрикат более низкого качества.

Основными дефектами подкладки при носке обуви являются потертости, сквозной износ (до задников). В целом подкладочные кожи должны обладать высоким сопротивлением истиранию, стойкостью к действию пота, хорошими гигиеническими свойствами (паропроницаемостью, паро- и влагопоглощением, паро- и влагоотдачей), а также обеспечивать необходимый внешний вид обуви. Средний срок службы кожаной подкладки в пяточной части обуви составляет 120 … 160 дней, т.е. значительно меньше сроков службы кожаного верха обуви. Наибольшим сопротивлением к истиранию обладают подкладочные кожи, выработанные из свиных шкур, шкур крупного рогатого скота, козлины с сохранением естественной лицевой поверхности и с покрывным крашением.

Подкладочный спилок. Выпускают с искусственной лицевой поверхностью (гладкими или нарезными), эмульсионными или нитроэмульсионным покрытием, а также с ворсом. Толщина подкладочного спилка составляет 0,8 - 1,2 мм. Подкладка, изготовленная из шкур рогатого скота, имеет более длительный срок службы, чем подкладка из козлины и овчины.

Обувные подкладочные искожи. Ассортимент обувных подкладочных искусственных кож достаточно широк.

Винилискожа - НТ «Молдова» - материал на нетканой иглопробивной основе, пропитанной растворами или дисперсиями высокомолекулярных веществ, с односторонним пористым ПВХ-покрытием. В покрытие введены гидрофильные добавки, улучшающие гигиенические свойства материалов.

Амидэластоискожа - НТ представляет собой нетканую волокнистую основу, состоящую из полиэфирного и полипропиленового волокон с полиамидкаучуковым покрытием. Свойства материала близки к свойствам натуральной подкладочной кожи.

Эластоискожа - Т подкладочная - это ткань (футорная байка), пропитанная синтетическими латексами. Материал предназначен для подкладки обуви и вкладных стелек. Он имеет ряд недостатков: разлохмачивание краев, быструю истираемость, низкие гигиенические свойства.

Амидоискожи - НТ «Нистру» представляет собой нетканую иглопробивную основу, пропитанную полиамидным раствором или латексами. Материал не имеет лицевого покрытия, т.е. напоминает по внешнему виду спилок.

При изучении свойств синтетических и искусственных подкладочных материалов в сравнении с натуральной кожей получаем, что искусственные и синтетические материалы не подходят для данной модели обуви, так как для подкладки очень важны гигиенические свойства. Использование ткани ухудшают внешний вид. Для улучшения гигиенических и теплозащитных свойств, подкладку делаем полностью кожаной.

Прежде чем сделать оканчательный вывод, сравним по показателям физико-механических свойства некоторых материалов для внутренних деталей обуви (таблица 10).

Таблица 10 Показатели физико-механических свойств для подкладки обуви[1].

ГОСТ, ТУ, ОСТ, кожа	Предел прочности при растяжении по коже, МПа, не менее	Удлинение при напряжения 10 МПа, по партии
ТУ 17-06-3-76.велюр для подкладки	11	15-35
ГОСТ 940-81. Кожа для подкладки обуви - опоек, выросток -козлина -овчина -свиная -из прочих видов сырья	14 12 8 12 12	15-35 15-35 - 15-40 15-35
ОСТ 17-463-75. Спилок для подкладки обуви	11	15-35

Подкладка с верхом обуви составляют единую систему, поэтому для улучшения качества обуви подкладочные материалы должны обладать приблизительно такими же механическими свойствами, как и материал верха.

Как видим из таблицы 10, опоек и выросток имеют большой предел прочности, по сравнению с другими подкладочными материалами, что уменьшает вероятность разрыва. Достаточно большое удлинение при напряжении 10 МПа, что обеспечивает в единой системе с материалом верха хорошее формование заготовки, поэтому являются наиболее подходящими материалами для изготовления подкладки полуботинок.

Стельки

Для основных стелек применяются кожи по ГОСТ 461-78, ГОСТ 1010-78, ГОСТ 1903-78, картон по ГОСТ 9542 -75, кожевенный шпальт и спилок жестких кож, стелечно-целлюлозный материал (СЦМ).

Для изготовления стелек наиболее часто используют обувные картоны. Низкая потостойкость и устойчивость к многократному изгибу, высокая жесткость стелечных кож в сочетании с общими недостатками кож любого назначения привели к необходимости их замены картоном.

Стелечный картон марки С-1 однослойного отлива более стоек к многократному изгибу, чем картон многослойного отлива марки С-2, так как в нем прочность сцепления волокон и их взаимное переплетение выше. Картоны многослойного отлива более жестки, чем картоны однослойного отлива.

СЦМ. Вырабатывают из сульфатной целлюлозы и кожевенных волокон хромового дубления, проклеенных хлоропреновым латексом. СЦМ присущи высокая сорбция и десорбция паров воды, небольшая усадка.

Тексон состоит из сульфатной целлюлозы, проклеенной хлоропреновым латексом. Особенности технологии (например, проклейка после отлива листа) обеспечивает высокие физико-механические свойства тексона.

Тексон и картон СЦМ успешно заменяют стелечную кожу, так как имеют достаточно высокие показатели прочности, упругости, сопротивление истиранию, гигиенических свойств.

Сравним по показателям физико-механических свойств обувных картонов (таблица 11).

Таблица 11 Физико-механические свойства обувных картонов[1]

Показатель	С-1	С-2	СЦМ
Плотность г/смі, не более	1,0	1,05	0,75
Предел прочности при растяжении после замачивания в воде, МПа, не менее, в направлении продольном поперечном	5 4	7 3	9 9
Относительное удлинение при разрыве в сухом состоянии, %, в направлении продольном поперечном	19…42 25…48	10…33 14…28	18…30 18…30
Истираемость во влажном состоянии, мм/мин, не более	1,5	2,75	1,2
Намокаемость за 2 ч, % не более	7…55	7…25	50
Влажность, %	11±2	8±2	6±2
Сорбция водяных паров за 16 ч, %, не менее	5	3	6
Десорбция водяных паров за 8 ч, %, не менее	2,5	1	4
Изменение линейных размеров после увлажнения и высушивания, %, не более, направлении продольном поперечном	2,5 3	2,5 3	2,5 3

Картоны марки С-2 многослойного отлива имеют недостаточно высокие показатели прочности и сопротивления истиранию в увлажненном состоянии.

Картоны марки С-1 и С-2 обладают средними сорбционными и десорбционными способностями.

Тексон имеет высокие показатели физико-механических свойств. От СЦМ тексон отличается более высокой пористостью, меньшей плотностью, хорошей сорбцией и десорбционной способностью, малой усадкой при сушке увлажненного материала (не более 1%). Следовательно для изготовления основной стельки в данной модели используем картон тексон.

Простилка

Для простилки используем картон марки П-1, на основе растительных волокон ГОСТ 542-75 толщиной 1,8…2,2 мм. Он имеет наименьшую среди простилочных материалов плотность и жесткость.

Геленок

Геленок изготавливают штамповкой из стальной ленты с последующей термообработкой. При изготовлении геленков используют углеродистую сталь марок 50,55,60 и 65 (ГОСТ 2284-79). Для повышения сопротивления деформации на геленке выдавливают одно ребро жесткости. Металлический геленок обладает высокой твердостью, упругостью, которая характеризуется остаточной деформацией, и сопротивлением к многократному изгибу.

Рассмотрим показатели физико-механических свойств ленты холоднокатаной из углеродистой конструкционной стали марки 65 ГОСТ 2284-79:

Таблица 12 Показатели физико-механических свойств стальной ленты для металлического геленка[1].

Толщина, мм	0,8….1,1
Ширина, мм	10
Твердость	46,5-56HRCэ
Остаточная деформация, мм, не более	3

Вкладная стелька

Для стельки используется тот же материал, что и для подкладки обуви - кожу для подкладки обуви из опойка или выростка.

Подноски и задники

Для подносков и задников обуви применяют обувную нитроискожу-Т, эластичные и термопластические материалы.

Обувная нитроискожа-Т представляет собой ткань (чаще всего хлопчатобумажную: бумазей-корд и бортовка), на обе стороны которой нанесено пленкообразующее покрытие из нитроцеллюлозы с органическими добавками и минеральными наполнителями. Особенность применения деталей из этого материала состоит в том, что для обеспечения формования жесткой плоской детали ее окунают в смесь растворителей, после чего она приобретает мягкость, липкость, легко формуется и склеивается с заготовкой верха обуви. Обувную нитроискожу-Т изготовляют нескольких марок: НОМТ, НОМБК, НОМБ для задников и НООБК для подносков. Применение нитроискожи-Т неперспективно из-за применения взрыво- и пожароопасных растворителей, высокой жесткости подносков для легких видов обуви, размягчения их в процессе эксплуатации обуви.

Термопластические материалы для подносков. Их можно получить в виде основы с пленочным покрытием, а также путем нанесения полимерной композиции непосредственно на подкладку или верх обуви. В качестве основ искусственных кож для подносков используют ткань или иглопробивной материал. Для покрытия применяют композиции из термопластических полимеров - трансполиизопрена, сополимера винилацетата с этиленом (сэвилена). Подноски достаточно упруги и хорошо сохраняют форму обуви, что подтверждается данными опытной носки.

Эластичные материалы для подносков: представляют собой хлопкополиэфирный аппретированный бумазею-корд с двухсторонним покрытием на основе полиамидных материалов.

Материал термопластический для задников: представляет собой хлопчатобумажную упаковочную ткань с двухсторонним покрытием из наполненного транс-1,4-полиизопрена. Материал предназначен для всех видов обуви клеевого метода крепления.

Иногда применяют задники из термопластической пленки, однако недостаточная жесткость и стойкость пленки к торцовому сжатию затрудняют ее использование.

Существенным недостатком искусственных кож, применяемых для задников, является отсутствие в них влагопоглощения, что ухудшает микроклимат в обуви при эксплуатации.

Картон для задников. Картон должен иметь высокое сопротивление истиранию, так как после пропитывания подкладки начинается истирание увлажненного потом задника. По этой причине картон для задников должен иметь высокий коэффициент влагоустойчивости. Задники выпускаю в зависимости от метода отлива - однослойного и многослойного отлива; от степени формования - неформованные, полуформованные, формованные.

Сравним по показателям физико-механических свойств материалы для подносков и задников (таблица 13).

Таблица 13 Показатели физико-механических свойств материалов для подносков и задников[1]

Наименова-ние материала. ГОСТ.	ТУ 17-21-592-87. Термопластические материалы на нетканой основе для подносков	ТУ 17-1338-78.Эластич--ные материалы для подносков	ТУ 17-958-73. Материал термопласти-ческий для задников	ОСТ 17-22-85. задники из картона
Толщина, мм	1,2±0,1	1±0,1	1,4-1,7	1.9
Удлинение , %, не менее -продольное -поперечное	6 15	5 15	9 25	17-40 19-45
Жесткость, сН, не менее	100 ±30	49	13-30	12-48

Подноски из эластичных материалов недостаточно формоустойчивы из-за малой эластичности и недостаточной жесткости. В некоторых случаях необходимо применять двухслойные подноски, ч...