Анализ основных материалов, используемых для производства туфель девичьих из синтетической кожи, клеевого метода крепления, на подошве из резины, осенне-весеннего периода носки

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Обувь - изделие, предназначенное для предохранения ног от внешних воздействий и несущее утилитарные и эстетические функции. Научно-технический прогресс в обувной промышленности выдвигает перед инженерами отрасли задачи по созданию конкурентоспособных и качественных изделий на рынке товарной продукции. Для решения этих задач необходимо владеть современными методами теоретического и экспериментального исследования, знать строение и свойства материалов, применяемых для производства изделий, методы испытания и оценки их качества.

Экономное использование материалов имеет большое значение для снижения себестоимости обуви. В связи с резким повышением требований к качеству изделий из кожи массового производства при постоянном обновлении и расширении ассортимента материалов, применяемых для изготовления изделий из кожи, особое значение приобретает научно-обоснованный выбор материалов на изделие. Курсовая работа по "Материаловедению" предусматривает выбор мате риалов для изделий с учетом их назначения, условий изготовления, эксплуатации и эстетических требований. При выборе материалов необходимо учитывать и то, что стоимость материалов составляет 75-80% себестоимости изделия и её снижение зависит в основном от применяемых материалов.

Целями и задачами курсовой работы являются:

а) систематизацию, закрепление теоретических знаний по курсу «Мате- риаловедение»;

б) овладение навыками самостоятельного решения инженерных задач, приобретение практических навыков в выборе материалов верха и низа обуви;

в) изучение ГОСТов на обувные материалы и методы оценки их качества;

г) привитие навыков исследовательской работы по изучению свойств обувных материалов по методикам и ГОСТам, утвержденным для технологических лабораторий обувных предприятий.

1. Эскиз модели

Рисунок 1.1 - Туфли девичьи из синтетической кожи, клеевого метода крепления, на подошве из резины, осеннее-весеннего периода носки

1.1 Описание модели

Проектируемая модель представляет собой девичьи туфли из синтетической кожи, клеевого метода крепления. Модель имеет наружную и внутреннюю задинки, носок, отрезную центральную деталь союзки, наружную и внутреннею детали союзки.

Для изготовления данных туфель используется колодка с носочной частью в виде "каре" и высотой приподнятости пяточной части 30 мм. Модель изготавливается на колодках 5 группы: размеры 225-255, исходный размер 235, исходная полнота 4. Для низа применяем подошву из резины для осенне-весеннего периода носки.

Для наиболее полной характеристики обуви, определения ее цены, ей присваивают артикул - краткую условную характеристику обуви, который содержит главные признаки: вид, род применяемые материалы, определяет назначения изделия, и обозначается цифрами.

Артикул 15с0-1-23-11С.

15- последняя цифра года выпуска.

с - свободная цена.

0- род (детская).

1- вид (полуботинки, туфли, сандалеты).

23- назначение (повседневная).

11-подкладка (кожа подкладочная свиная).

С-материал верха (кожа синтетическая).

Фасон обуви определяется по фасону колодки, на которой она изготовляется по ГОСТ 3927-88 «Колодки обувные».

Фасон 5132.

5- девичья.

1- обувь закрытая (туфли).

3- высота каблука средняя 25 мм.

2- форма носочной части средняя.

Обозначение модели представляет собой порядковый номер обуви, изготавливаемой предприятием на выбранном фасоне колодки, которой присуще индивидуальные признаки конструкции, материалов и внешнего оформления.

Эскиз модели приведен на рисунке 1.1, перечень деталей приведен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Перечень деталей модели обуви

Наименование детали	Количество деталей на пару	Толщина детали, мм
Центральная часть союзки	2	1,6
Наружная деталь союзки	2	1,6

1.2 Конструктивные и технологические особенности модели

Заготовка имеет плоскую степень пространственности. Она состоит из разрезных деталей, соединяющихся тачными швами, которые дополнительно для их укрепления и придания заготовки красивого внешнего вида растрачиваются. Для наружных деталей верха данной модели применяется синтетическая кожа: - для носка, центральной части союзки и для задинок - черного цвета, для остальных деталей - серого цвета. Верхние края деталей обработаны в загибку. Подкладка состоит из кармана для задника, кожаной подкладки под задинки и под союзку. Карман для задника настрочен на подкладку под задинки однорядным швом. Подкладка по верхнему канту соединена с наружными деталями верха туфель настрочным швом с обрезкой излишков кожподкладки. Межподкладка под детали верха выкроена из бязи с нанесенным точечным термопокрытием. Для формоустойчивости пяточной части туфель используем формованный кожкартонный задник, носочной - подносок термопластичный.

В комплект деталей низа входят: основная стелька, полустелька, подошва, простилка, геленок.

Затяжная кромка свободная. Заготовка верха формуется внешним обтяжно-затяжным способом. Заготовка скрепляется со стелькой в носочно-пучковой и геленочной частях клеем, в пяточной части тексами. Метод крепление с подошвой - клеевой.

2. Требования к модели обуви и материалам

Свойства продукции тесно связаны между собой и зависят друг от друга. Изменение одних свойств сопровождается изменением других; в ряде случаев улучшение одних свойств может привести к ухудшению других, поэтому важны оптимальные соотношения свойств изделия.

2.1 Технологические требования

Технологические требования - определяют возможность изготовления изделий из данных материалов. Каждая группа процессов (раскрой, резание, скрепление деталей, формование, отделка) предъявляет к материалам определенные требования.

Синтетические кожи должны обладать комплексом гигиенических свойств, обеспечивающих нормальные тепло- и массообмен стопы с окружающей средой. Верх обуви не должен препятствовать ритму изменения размеров стопы в течение всего дня. Окраска синтетических кож должна быть устойчива к сухому и мокрому трению. Материал не должен выделять вредных веществ как в процессе производства, так и в процессе носки.

Требования раскроя: материал должен обладать равномерной структурой, иметь одинаковую ширину в рулоне, не осыпаться после раскроя. Материал в партии должен быть максимально однородным по толщине, ширине, тягучести, цвету и другим свойствам.

Требования резания: материал должен обладать определенной твердостью и жесткостью для удобства резания. Кроме того, не должен осыпаться по краям.

Требования скрепления: при ниточном скреплении материал должен обладать определенной толщиной, жесткостью, прочностью и устойчивостью к прорыву швом. При клеевом скреплении необходимыми свойствами материала является адгезия к клею и термостойкость.

Требования формования: для формования материал должен обладать термостойкостью и комплексом упруго- пластических свойств; обладать достаточным удлинением, чтобы изготовленная из него обувь могла приформоваться к стопе; обладать способностью к формованию и сохранению формы изделия. Материалы для межподкладки должны обладать определенной жесткостью, чтобы придать конструкции верха обуви хорошую формуемость, формоустойчивость и приформовываемость. Материалы для подносков в зависимости от назначения обуви делят на эластичные и жесткие. Основные требования к материалам для эластичных подносков являются способность восстанавливать форму детали после снятия деформирующей нагрузки. Жесткие подноски не должны деформироваться. Материалы для подноскков должны хорошо формоваться, прочно соединяться клеями с материалами верха и подкладки. Требования к материалам для задников во многом аналогичны требованиям к материалам для подносков. Они должны быть формоустойчивыми и стойкими к оседанию под действиями вертикальных усилий.

Требования отделки: материал должен обладать способностью восстанавливать фактуру и свойства после механических обработок, а также адгезией к лакам, воскам, отделочным аппретурам, должен хорошо чиститься. Материал должен обладать способностью восстанавливать фактуру и свойства после механических обработок.

Основные требованиями к подошвенным материалам являются: высокое сопротивление многократному изгибу и истиранию, водонепроницаемость, обеспечение хорошего сцепления с грунтом, твердость и амортизационная способность, небольшая масса при большой толщине.

Подошвенные материалы могут иметь и невысокие показатели гигиенических свойств, так как между стопой и подошвой находится несколько слоев различных материалов, в том числе и непроницаемых для паров влаги. Материалы с высокими показателями паропроницаемости, влагопоглощения и влагоотдочи могут только ухудшить влаго- и теплозащитные свойства обуви.

Материалы для основных стелек должны быть стойкими к сжатию, многократному изгибу, истиранию во влажных условиях, расслаиванию, хорошо поглощать влаговыделения стопы и легко отдавать их при сушке. Для обеспечения хорошей приформовывания к стопе материал стельки должен быть мягким и пластичным. При хорошем приформовывании давление стопы рассредоточивается на большую площадь стельки, что удлиняет срок носки обуви. Материал стельки не должен разрушаться при контакте с винтами, гвоздями, ниточными швами.

Материалы, применяемые на детали верха девичьей обуви, должны обладать хорошей гибкостью, т.е. изгибная жесткость должна быть небольшой для обеспечения удобства носки обуви. Для обеспечения нормального функционирования стопы верх обуви должен обладать низкой распорной жесткостью - высокой эластичностью, в то же время это не должно привести к потере формы. С пластическими свойствами материалов связана приформовываемость верха к стопе, что является важным показателем качества детской обуви. Задник должен хорошо охватывать пятку и фиксировать ее положение, не допуская скольжения.

К девичьей обуви предъявляются следующие требования:

- обувь по виду, назначению и конструкции должна соответствовать ГОСТ 23251 и образцам-эталонам по ГОСТ 15.007:

- обувь должна изготавливаться на колодках по ГОСТ 3927-75;

- обувь по методам крепления должна соответствовать требованиям ГОСТ 23251;

- обувь по размерам и полнотам должна соответствовать ГОСТ 11373 и ГОСТ 3927;

- обувь должна изготавливаться на низком каблуке;

- гибкость обуви по ГОСТ 12226;

- обувь в паре должна быть одинакова по размеру, полноте, структуре и цвету материала, хорошо отформованной и отделанной, без пятен, складок и морщин, все одноименные детали должны быть одинаковыми по плотности, толщине, форме, размерам.

2.2 Потребительские требования

Потребительские требования - это группа требований, которые предъявляет к материалам потребитель. К ним относятся гигиенические и эксплуатационные. Гигиенические свойства для обуви являются весьма существенными, так как обувь должна защищать человека от неблагоприятных воздействий окружающей среды (изменение температуры, влажности и т.п.) и создавать условия для его нормального функционирования (обеспечение постоянства температуры тела, влаго- и воздухообмен с окружающей средой и т.д.). Соответственно материалы должны обладать влагоёмкостью, намокаемостью, водопроницаемостью, водопромокаемостью, гигроскопичностью, паропроницаемостью, пароёмкостью и воздухопроницаемостью.

Так как данная модель предназначена для повседневной носки девочкой подростком, то потребителя в первую очередь будет интересовать ее прочность, легкость, гибкость и разумеется низкая цена.

Кроме того, материалы для верха обуви должны иметь привлекательный, яркий вид, ровную поверхность и окраску.

2.3 Особенности носки выбранной модели обуви (эксплуатационные требования)

Эксплуатационные требования - это такие требования, которые предъявляются к материалам в процессе эксплуатации изделия. Необходимо, чтобы материалы, из которых изготовляется обувь, предохраняли стопу от внешних воздействий, обеспечивали удобство обуви, были бы износоустойчивы и сохраняли начальную форму обуви. Важными эксплуатационными требованиями являются теплоизоляционные свойства материалов и такие механические показатели, как прочность, твёрдость, жёсткость, устойчивость к проколу, срезу. Материалы должны обладать устойчивостью к многократным циклам. Строгие требования также предъявляются к остаточным деформациям и показателю пластичности материала.

Условия эксплуатации подкладки обуви определяются непосредственным контактом ее со стопой и меньшим влиянием окружающей среды. Подкладочные материалы должны иметь большую паро - и влагопроницаемость, гигроскопичность и влагоотдачу, сопротивление истиранию и потостойкость. Для этих материалов деформационно-прочностные свойства не играют решающей роли.

По сколько туфли девичьи проектируются из синтетической кожи, то данная модель должна обладать умеренными гигиеническими свойствами. Туфли должны быть легкими, гибкими, комфортными. Приподнятость пяточной части не должна быть более 40мм. По сколько модель предназначена для носки в осенне-весенний период то должна обладать хорошими водоотталкивающими сойствами, хорошо чиститься. Подошва должна быть износостойкой и гибкой. Данная обувь должна обязательно выдерживать гарантийный срок носки, что возможно только при правильном подборе материалов и технологии производства обуви.

2.4 Эстетические требования

Изделия должны удовлетворять эстетическим потребностям человека, поэтому материалы для их изготовления должны иметь привлекательный вид, ровную поверхность и окраску. Цвет материала зависит от доминирующего направления моды. Плёнка краски и аппретуры не должны отставать от «лица» при изгибах и трении. Кроме того, необходимо, чтобы материалы обладали способностью к реставрации поверхности.

К внешнему виду подкладочных материалов предъявляется значительно меньше требований, чем к наружным. Преимущественно они должны быть светлых тонов, без пятен.

3. Обоснование выбора материалов

3.1 Обоснование выбора материалов деталей верха обуви

Обоснование выбора материалов наружных деталей верха.

Туфли девичьи предназначены для осенне-весеннего периода носки. Для всех деталей верха данной модели применяется материал одного вида. Материал верха обуви должны быть мягкими, не оказывать давления на стопу и в то же время формоустойчивым, обладать высоким сопротивлением многократному изгибу, достаточной прочностью при растяжении. Детали верха обуви соединяют ниточными швами, поэтому материал должен иметь высокое сопротивление порыву ниточным швом. Материал должен обладать комплексом упруго пластических свойств (пластические свойства нужны для придания формы, упругие - для сохранения этой формы) и термостойкостью, иметь удовлетворительные гигиеническимие свойства: паропроницаемость, гигрокопичность, водостойкость.

Согласно ГОСТ 26165-2003 на наружные детали верха обуви должны применяться:

Перед, голенище, союзка, берцы, носок, задинка, наружный ремень, обтяжка, язычок, овальная вставка, прошва, окантовочная деталь:

Кожа для верха обуви по ГОСТ 939, ГОСТ 9705 (лаковая), ГОСТ 3717 (замша), ГОСТ 1833 (из бахтармяного спилка), кожи эластичные, с волосяным покровом, из бахтармяного спилка с полиуретановым покрытием, куски кожевенные по техническим документам.

Юфть сандальная ГОСТ 485.

Винилискожа-НТ обувная «Отдых» по ГОСТ 28143.

Искожа-НТ обувная с подкладкой, уретанискожа-Т обувная, винилискожа-Т обувная, винилискожа-Т замшевая обувная, винилуретанискожа-ТР обувная, кожа искусственная обувная дублированная, замша искусственная обувная электростатического производства, материал дублированный многослойный обувной, кораблинский шелк, дублированный с малимо и шотландкой, полотно нетканое холстопрошивное обувное по техническим документам.

Синтетическая кожа обувная (марки 1, 2), синтетическая кожа велюр по ГОСТ 28144, кожа синтетическая мягкая НТ, синтетическая кожа МСК по техническим документам.

Искусственные кожи, дублированные поролоном зарубежного производства.

Ткани хлопчатобумажные, шерстяные и полушерстяные по ГОСТ 19196.

Нетканые и дублированные материалы, материал текстильный обувной с полимерной пропиткой, обувной тонкошерстный войлок, фетр, капроновая сетка, триплированные материалы (лицевой слой -- трикотажное полотно или ткань из искусственных волокон; подкладка -- трикотажное полотно), трикотажное полотно по техническим документам.

По сколько девичьи туфли планируется выпускать из синтетической кожи, то сравнительный анализ свойств проводим для синтетических кож (таблица 3.1).

Большинство видов синтетических кож имеет нетканую иглопробивную основу, с пропиткой и покрытием из композиций полиуретанов.

Синтетические мягкие кожи - наиболее приемлемые для производства обуви, так как они по своим свойствам и внешнему виду приближаются к натуральной коже, значительно превосходя искусственные материалы на тканевой основе. Синтетическая кожа имеет многослойную структуру из двух, трех и более слоев; при этом обязательными слоями являются волокнистая основа и полимерное покрытие. Число слоев в некоторых материалах увеличивается за счет армирующей тонкой ткани и тонкой лицевой пленки, которая наносится в процессе отделки и во многом определяет внешний вид материала - его окраску, блеск, гриф лица. Армирующая ткань служит важным отличительным признаком разных видов синтетической кожи и оказывает большое влияние на механические свойства материала, повышая его прочность на разрыв и снижая удлинение и мягкость.

Достоинствами этих материалов являются: однородность свойств по всей площади, возможность формировать необходимые свойства в процессе производства, высокая производительность оборудования, малая трудоемкость изготовления готовых деталей и узлов обуви.

Таблица 3.1 - Физико-механические свойства материалов верха

Наименование показателя	Единица измерения	Материалы
		Патора	Корфам	Кларино
Толщина	мм	1,1	1,6	1,6
Поверхностная плотность	г/м2	530	600	-
Предел прочности при растяжении, в направлении: продольном поперечном	Мпа	- -	21 18	9,2 6
Относительное удлинение при разрыве, в направлении: продольном поперечном	%	21 26	34 43	35 93
Жесткость	Н	0,4	-	-
Сопротивление многократному изгибу, не менее	тыс.циклов	100	-	850
Паропраницаемость	Мг/(смІ.ч)	1,8	4,5	2,1
Гигроскопичность, не менее	%	4	-	6,5

При выборе материалов для обуви недостаточно рассмотрения физико-механических свойств. Делаем сравнение материалов по стоимости на одну пару. Расчет заносится в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 - Стоимость комплекта верха из различных материалов

Наименование материала	Средняя площадь	Сорт	Процент использования теоретический	Цена 1дмІ в руб.	Чистая площадь комплекта, дмІ	Норма расхода на пару, дмІ	Стоимость комплекта
Патора	155	1	80,5	3250	8,1	10,06	44530
Корфам	155	1	80,5	3650	8,1	10,06	39650
Кларино	155	1	80,5	2850	8,1	10,06	34770

Норма расхода материала на комплект рассчитывается по формуле:

Nбр=(Мк*100)/Pi, (1)

где Мк - чистая площадь комплекта для средневзвешенного размера обуви, дм2;

Рн - процент использования нормативный, %.

Для проектируемой модели выбирается синтетическая кожа Корфам. Для волокнистой основы этой синтетической кожи используют специально обработанные отходы кожевенного производства, в основном состоящие из белкового вещества коллагена, по этому она обладает высокими показателями гигроскопичности, прочности, растяжимости. При носке обуви Корфам не становится жестким и не трескается на морозе, в сырости или при сушке сохраняет мягкость, тягучесть и хороший внешний вид. Комплект верха из данного материала имеет приемлемую цену.

Обоснование выбора материалов внутренних деталей верха.

К материалам внутренних деталей верха обуви предъявляют высокие гигиенические требования, обусловленные непосредственным контактом подкладки со стопой. Материал должен защищать стопу от натирания швами, должен быть стойким к истиранию, воздействию пота, микроорганизмов, влаги и тепла. Подкладка в обуви скреплена с верхом, и под влиянием усилий они работают как единая система. Исходя из этого желательно, чтобы материал подкладки обладал приблизительно таким же комплексом механических свойств, как и материал верха.

Детали подкладки подвергаются воздействию истиранию их стопой. Наибольшее истирание происходит в пяточной части, вследствие постоянного подъема в обуви при движении человека, поэтому недопустимо ставить в этой части обуви материалы, плохо работающие на истирание.

Согласно ГОСТ 26165-2003 на внутренние детали верха обуви должны применяться:

Кожа для подкладки обуви по ГОСТ 940, ГОСТ 1838 (из бахтармяного спилка).

Подкладочная искусственная кожа «Кодру», амидоискожа НТ обувная

подкладочная «Нистру» по техническим документам.

Ткани хлопчатобумажные, шерстяные, полушерстяные по ГОСТ 19196, байка по ГОСТ 29298.

Натуральный мех по ГОСТ 4661.

Искусственный мех по техническим документам.

Полотно ворсовое трикотажное по СТБ 1678

Термопластические материалы, кожа синтетическая подкладочная СК-4, эластоискожа-Т подкладочная по техническим документам.

Задний внутренний ремень, в том числе уширенный, зимней и весеннее - осенней обуви по утвержденному образцу, штаферка, подблочник:

Синтетическая и искусственная кожа по 1 и 2.1 настоящего приложения.

Вкладная и втачная стельки, полустельки, подпяточник, подносочник, обтяжка стельки:

Кожа для подкладки обуви по ГОСТ 940, ГОСТ 1838 (из бахтармяного спилка), кожа для верха обуви по ГОСТ 939.

Шпальт кож для низа обуви.

Ткани хлопчатобумажные по ГОСТ 19196.

Кожа искусственная по ГОСТ 28143.

Уретанискожа-НТ обувная стелечная пористая, винилискожа-ТР обувная стелечная пористая, винилискожа-ТР дублированная натуральным материалом (хлопок + вискоза), подкладочная искусственная кожа «Кодру», материал дублированный обувной для стелек, эластоискожа-НТ, уретанискожа-НТ обувная (при наличии вкладной стельки из натуральной кожи) по техническим документам.

Вкладная комбинированная стелька, первый слой:

- в зимней и осеннее - весенней обуви.

Полотно ворсовое трикотажное по СТБ 1678.

Натуральный мех по ГОСТ 4661.

Искусственный мех по техническим документам.

Нетканые материалы по техническим документам.

Байка по ГОСТ 29298.

Шерстяные и полушерстяные ткани по ГОСТ 19196.

Войлок по техническим документам.

- в осеннее - весенней обуви с кожаной подкладкой.

Кожа для подкладки обуви по ГОСТ 940, кожа для подкладки и верха обуви по ГОСТ 1838 (из бахтармяного спилка).

Клапан под застежку «молния»:

Кожа, в том числе искусственная и синтетическая, по 1 и 2.1 настоящего положения.

В связи с тем, что туфли девичьи планируется выпускать из синтетической кожи, для улучшения гигиенических свойств подкладку следует выбирать из подкладочных кож. Из предлагаемых натуральных подкладочных кож выбираются три наиболее подходящие и сравниваются по физико-механическим, гигиеническим и стоимостным показателям. Данные отображены в таблицах 3.3 и 3.4.

Таблица 3.3 - Физико-механические и гигиенические показатели подкладочных кож

Наименование показателя	Единица измерения	Материалы
		Кожа подкладочная (выросток)	Свиная подкладочная	Кожа подкладочная (козлина)
Предел прочности при растяжении, не менее	Мпа	14,0	12,0	8,0
Удлиннение при напряжении 10МПа, по партии	%	15-35	15-35	15-35
Устойчивость окраски к трению, не менее к сухому к мокрому	баллы	5 4	5 4	5 4
Устойчивость к мокрому трению, не менее	обороты	45-200	5-100	40-100
Влагоотдача	%	9,5	9,1	8,7
Гигроскопичность	%	30-35	18-22	14-16

Таблица 3.4 - Стоимость комплекта подкладки из различных материалов

Наименование материала	Средняя площадь	Сорт	Процент использования теоретический	Цена 1дмІ в руб.	Чистая площадь комплекта, дмІ	Норма расхода на пару, дмІ	Стоимость комплекта
Кожа подкладочная (выросток)	100	3	76,0	1860	10,15	13,35	24831
Свиная подкладочная	90	3	75,5	1480	10,15	13,44	19891
Кожа подкладочная (козлина)	60	3	74,8	2100	10,15	13,6	28560

Хотя комплект подкладки из выростка имеет большую стоимость, чем комплект из кожи свиной подкладочной, однако по физико-механическим свойствам подходящим материалом для подкладки является кожа подкладочная выросток, так как у нее лучший показатель предела прочности, хорошая устойчивость к мокрому трению, лучшая влагоотдача и гигроскапичность, а значит и лучшие гигиенические свойства.

Обоснование выбора материалов промежуточных деталей верха.

К промежуточным деталям верха относятся детали межподкладки, жесткий задник и подносок.

Межподкладка служат для дополнительного укрепления деталей верха, повышения формоустойчивости и уменьшения их тягучести. Исходя из этого, необходимо чтобы материал обладал невысокой тягучестью, хорошей прочностью и высокими гигиеническими свойствами. Основными требованиями к этому материалу являются: повышение формоустойчивости, снижение напряжений, возникающих в материале верха в процессе носки обуви. Согласно ГОСТ 26165 - 2003 «Обувь детская. Общие технические условия» на детали межподкладки должны применяться:

Полотно холстопрошивное, полотно клееное для межподкладки обуви, термопластические материалы по техническим документам

Для улучшения гигиенических свойств и исключения технологических операций выбор осуществляется из материалов с термоклеевым покрытием.

В таблице 3.5 приведены физико-механические, гигиенические свойства для межподкладки.

Таблица 3.5 - Физико-механические и гигиенические свойства для межподкладки

Наименование показателя	Единица измерения	Материалы
		На нетканой основе с точечным термоклеевым покрытием	На тканевой основе с точечным термоклеевым покрытием	На нетканой основе с прерывистым ПВА-покрытием
Поверхностная плотность	г/мІ	-	153	240
Разрывная нагрузка По основе По утку	Н	118, не менее 40, не менее	300, не менее 280, не менее	147, не менее 49, не менее

Исходя из данных таблицы 3.5 можно сделать вывод, что материалы на нетканой основе с точечным ПВА и на нетканой основе с прерывистым ПВА-покрытиями имеют худшие физико-механические показатели: меньшую разрывную нагрузку, влагоотдачу, а также меньшие показатели клеящей способности. Лучше применять материал на тканевой основе с точечным термоклеевым покрытием, так как он имеет высокий показатель клеящей способности, а так же достаточно высокую разрывную нагрузку и низкую стоимость (таблица 3.6), по сравнению с другими представленными материалами.

Подноски служат для сохранения формы носочной части обуви, а так же для предохранения пальцев стопы от внешних воздействий. Значит материалы для подносков должны хорошо формоваться и сохранять форму в процессе всего периода носки, а так же прочно соединяться с материалами верха и подкладки при формовании. Согласно ГОСТ 26165 - 2003 «Обувь детская. Общие технические условия» для подносков должны применяться:

Кожа по ГОСТ 939, ГОСТ 1903, ГОСТ 29277 (отходы основного и дополнительного кроя).

Термопластические и эластичные материалы по техническим документам.

Нитроискожа-Т обувная по ГОСТ 7065.

Из рассмотрения исключаем кожи натуральные в связи с их дороговизной и непрактичностью использования. Применение нитроискожи-Т не перспективно, т.к. использование растворителей ухудшает микроклимат внутриобувного пространства, большая толщина материала усложняет процесс формования, подноски из этого материала размягчаются в процессе носки. Эластичные материалы так же исключаем из рассмотрения, т.к. при вклеивании требуют окунания в клей, что не производительно. Кроме того подноски из этих материалов не достаточно формоустойчивы. Термопластические же подноски более технологичны, хорошо приклеиваются к верху и подкладке без применения клеев и растворителей, легко формуются при помощи разогрева и формования под давлением. Их применение позволяет сократить сушку обуви. Все это ведет к повышению производительности труда.

Учитывая все вышесказанное осуществим выбор материала для подноска из числа термопластических. Результаты сравнений физико-механических показателей приведены в таблице 3.7.

Таблица 3.7 - Физико-механические свойства для подносков

Наименование показателя	Единица измерения	Материалы
		A.Flex 06 P на нетканой основе с однаст. покрытием	A.Flex 06/2 P на нетканой основе с двухст. покрытием	М-л термопластический BTNOV с двухст. покрытием
Толщина	мм	0,6	0,6	0,7-1,4
Предел прочности, в направлении Продольном Поперечном	Мпа	15,3 9,7	13,8 9,1	12,4 12,9

Стоимость материалов на одну пару приведена в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Стоимость комплекта подносков из различных материалов

Наименование материала	Средняя ширина	Сорт	Процент использования теоретический	Цена 1мІ в руб.	Чистая площадь комплекта, дмІ	Норма расхода на пару, дмІ	Стоимость комплекта
A.Flex 06 P на нетканой основе с однаст. покрытием	155	1	85,0	58590	1,36	1,6	937
A.Flex 06/2 P на нетканой основе с двухст. покрытием	155	1	85,0	58280	1,36	1,6	932,5
М-л термопластический BTNOV с двухст. покрытием	155	1	85,0	58125	1,36	1,6	930

На основании таблицы 3.8 можно сделать вывод, что наиболее приемлемым материалом для подносков является термопластический материал марки "BTNOV", так как он обладает необходимой толщиной, а так же имеет приемлемую жесткость, которые в совокупности обеспечат достаточную формоустойчивость готовой обуви.

Жёсткий задник является одной из ответственных деталей, повреждение которой приводит обувь в негодное состояние. Материалы для задников должны легко формоваться, быть формоустойчивыми, упругими, обладать стойкостью, предотвращающей оседание задников в процессе эксплуатации обуви и обладать высоким сопротивлением истиранию.

Согласно ГОСТ 26165 - 2003 «Обувь детская. Общие технические условия» для задников должны применяться:

Кожа по ГОСТ 1903, ГОСТ 29277.

Картон обувной по ГОСТ 9542.

Нитраискожа-Т обувная по ГОСТ 7065.

Термопластические материалы по техническим документам.

Из рассмотрения исключаются эластичные и термопластические материалы, так как в процессе носки часто происходит их оседание. Так же кожа, так как она не обеспечивают достаточной формоустойчивости готовой обуви. Поэтому сравнение свойств производится между обувными картонами.

Результаты сравнений физико-механических и стоимостных показателей приведены в таблице 3.9.

Таблица 3.9 - Показатели физико-механических и стоимостных показателей материалов для задников

Наименование показателя	Единица измерения	Материалы
		картон марки СFD 1,4	картон марки CFP 1,5	картон марки СFD 1,6
Плотность	г/смІ	0,97	1,03	0,89
Разрывная нагрузка в сухом состоянии	Н	113	112	113
Относительное разрывное удлинение в сухом состоянии	%	17,5	17,24	31,74
Относительное остаточное удлинение в сухом состоянии	%	7,86	8,12	8,36
Пластичность	%	44,9	47,0	26,3
Жёсткость при статическом изгибе	кН/ смІ	0,06	0,102	0,082
Формуемость	мм	49,2	48,0	47,2
Формоустойчивость	мм	47,5	46,7	46,0
Стоимость 1 пары	руб.	5700	5820	6200

Исходя из данных таблицы 3.9, в качестве материала для задника лучше применить картон марки CFD 1,4, поскольку он имеет достаточную жёсткость при небольшой толщине, а также высокие показатели пластичности, формоустойчивости и небольшую цену.

3.2 Обоснование выбора материалов деталей низа обуви

Обоснование выбора материалов наружных деталей низа обуви.

Основными требованиями к подошвенным материалам являются высокое сопротивление истиранию, многократному изгибу, водонепроницаемость, хорошее сцепление с грунтом, твёрдость, амортизационная способность, низкая масса при повышенной толщине. Подошвенные материалы могут иметь и невысокие гигиенические свойства, так как между стопой и подошвой находится несколько слоёв различных материалов, в том числе и непроницаемых для влаги.

Для наружных деталей низа обуви, а именно подошвы, применяются следующие материалы:

Кожа для низа обуви по ГОСТ 29277, ГОСТ 1903 (воротки и полы)

Резина непористая ГОСТ 10124

Резина пористая ГОСТ 12632

Резина «кожвалон» (кроме зимней обуви) по технической документации, резина «стеронип» и формованные подошвы, пластины резиновые пористые облегченные «Талка», облегченная пористая резина «Новапора», пористая резина «Мипора», формованные подошвы из пористой резины «Школьник», резина «Малыш», формованные подошвы из пористой резины ДМ 1, ДМ 1 ф. 311220 ВД (зимняя), подошвы формованные эластичные, Полиуретан (кроме летней обуви), в том числе из монолитных композиций, ТЭП, ПВХ, формованные подошвы, в том числе в сочетании с натуральным каучуком по техническим документам.

Войлок, фетр, нетканый иглопробивной материал по технической документации.

По сколько туфли девичьи планируется выпускать на резиновой подошве выбор производится между резинами.

Монолитные резины не намокают в воде, не пропускают воду, воздух и пары, обладают достаточно высокой морозостойкостью. Пористая резина отличается от монолитной наличием пор. К положительным свойствам пористой резины можно отнести, прежде всего, ее легкость, а также высокие теплозащитные свойства, высокую амортизационную способность с мягкостью и гибкостью, высокую износостойкость. Кожволон - это так же пористая резина, основной особенностью которой является наличие в ней высоко стирольных каучуков и наполнителя из кожевенных волокон.

Из-за большой массы из списка исключается монолитная резина. Кожеподобная резина близка к натуральной по твердости, толщине, эластичности, но имеет более высокое сопротивление истиранию, водостойкость и значительно лучшие технологические свойства. Физико-механические и стоимостные показатели кожеподобных резин для низа обуви приведены в таблице 3.10

Таблица 3.10 - Физико-механические и стоимостные показатели кожеподобных резин для низа обуви

Наименование показателя	Единица измерения	Кожвалон КО	Кожвалон К	Кожегум
Плотность	г/смі	0,7-0,9	0,9-0,15	1,1-1,3
Предел прочности при растяжении, не менее	МПа	4,5	6,5	7,5
Удлинение при разрыве остаточное	%	180-400 10-25	200-450 8-25	200-400 25-35
Сопротивление истиранию, не менее	Дж/ммІ	3	4,5	4
Стоимость 1 пары	руб.	25000	35000	28000

По физико-механическим показателям лучшим материалом для подошвы является Кожегум, обладающий высокими показателями предела прочности при растяжении, хорошим удлинения, сопротивления истиранию.

Каблук - это наружная деталь низа, на которую при носке воздействуют сжатие и изгиб, которые зависят от высоты каблука и особенностей ходьбы носчика.

Материалы для каблуков должны быть твердыми, стойкими к сжатию и изгибу, хорошо склеиваться и удерживать гвозди и винты.

Согласно ГОСТ 26165 - 2003 Обувь детская в качестве материала для каблука могут применяться:

Резина по ГОСТ 10124, ГОСТ 12632 и по техническим документам.

Синтетические материалы, пластмасса, дерево, пробка по техническим документам.

Сравнительные свойства материалов для каблуков представлены в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Показатели физико-механических свойств и стоимостных показателей материалов для каблука

Наименование показателя	Единица измерения	Пластмассовые каблуки из полиамида	Пластмассовые каблуки из АБС-пластиков	Пластмассовые каблуки из полистирола
Плотность	г/смі	1,2	1,0	1,5
Температура плавления	С	190	200-280	160-240
Предел прочности: при растяжении при сжатии при изгибе	МПа	35-70 60-89 45-75	50-70 80-100 90-160	30-40 60-70 90-160
Стоимость 1 пары	руб.	42000	38000	45000

Для производства пластмассовых каблуков требуются полимеры, хорошо сопротивляющиеся многократным ударным нагрузкам, обладающие высокими удельной ударной вязкостью, пределом прочности при сжатии и изгибе, твердостью, низкой плотностью и малой усадкой. Как видно из таблицы, материалом, наиболее отвечающим всем выше перечисленным требованиям, являются ударопрочные полистиролы (АБС-пластики). Для проектируемой модели выбираем каблуки пластмассовые из АБС-пластиков. Каблук из этого материала окрашен в массе, что позволяет использовать каблук без обтяжки, сокращая тем самым технологический процесс обработки каблука.

Набойка подвергается истиранию и сжатию. Набойка работает в условиях непосредственного контакта с грунтом, поэтому на нее влияют факторы внешней среды.

Согласно ГОСТ 26165 - 2003 Обувь детская в качестве материала для набойки могут применяться:

Резина по ГОСТ 10124, ГОСТ 12632 и по техническим документам.

Синтетические материалы, пластмасса по техническим документам.

Металл.

Физико-механические свойства и стоимостные показатели материалов применяемых для набойки приведены в таблице 3.12

Таблица 3.12 - Показатели физико-механических свойств и стоимостных показателей материалов для набойки

Наименование показателя	Единица измерения	Материалы
		Капрон	Поливинилхлорид	Вторичный полиуретан
Твердость	усл.ед.	955	78-80	90
Сопротивление истиранию	Дж/ммі	1,5, не менее	3,5, не менее	6,0, не менее
Коэффициент трения		0,1	0,5	0,65
Стоимость 1 пары	руб.	12800	14650	12520

Анализируя физико-механические свойства рассматриваемых материалов, приходим к выводу, что лучшим материалом для набойки туфель является вторичный полиуретан, обладающего высоким сопротивлением истиранию и коэффициентом трения. По стоимостным показателям этот материал дешевле остальных, так как изготавливается из отходов полиуретана.

Обоснование выбора материалов внутренних деталей низа обуви.

К внутренним деталям низа относятся: стелька основная, стелька вкладная 2-ой слой.

Основная стелька является деталью, с помощью которой верх обуви соединяется с низом. Поэтому стельку надо изготавливать из материала, который прочно соединяется со скрепляющими элементами - гвоздями, нитками, клеями. Материалы для основной стельки должны быть стойкими к истиранию во влажных условиях, пластичными, формоустойчивым.

Согласно ГОСТ 26165 - 2003 для основной стельки применяются следующие материалы:

Кожи для низа обуви по ГОСТ 29277, по ГОСТ 1903 (воротки и полы), кожа для низа обуви из бахтармяного спилка по техническим документам.

Шпальт кож для низа обуви.

Картом обувной марки СОП-1, СОП-2, СОП-3, ПСП-2 по ГОСТ 9542, тексон по техническим документам.

Уретанискожа-НТ, стелечные искусственные материалы по техническим документам.

Войлок обувной тонкошерстный, нетканый материал и драп, сукно, байка (для комбинированной стельки) по техническим документам.

Для рассмотрения выбираем картон обувной. Физико-механические и гигиенические показатели заносим в таблицу 3.13

Таблица 3.13 - Физико-механические и гигиенические показатели обувных картонов для основной стельки

Наименование показателя	Единица измерения	Марка стелечного картона
		«Alfatex»	«Konitex»	«Texon 696»	Flexan 330 Cellsan
Толщина	мм	1,75	1,8	1,75	1,75
Плотность	г/смі	0,5	0,51	0,49	0,48
Предел прочности при растяжении в сухом состоянии	МПа	9,42	20,07	18,43	11,92
Предел прочности при растяжении в мокром состоянии	МПа	7,81	5,55	6,01	3,91
Относительное удлинение в сухом состоянии	%	5,4	3,6	6,0	5,2
Относительное удлинение в мокром состоянии	%	8,4	5,8	8,0	6,6
Жесткость при растяжении в сухом состоянии	Н	3053	10035	5375	4012
Жесткость при растяжении в мокром состоянии	Н	1627	1722	1315	1037
Намокаемость	%	86,80	135,30	81,70	83,30
Изменение линейных размеров при увлажнении	%	1,6	1,0	1,3	1,6
Изменение линейных размеров при высушивании	%	0,0	0,4	0,1	0,3
Жесткость при статическом изгибе	Н	17,81	27,65	22,19	22,73
Гигроскопичность	%	11,97	55,81	13,6	17,47
Влагоотдача	%	8,54	28,54	10,74	12,03

Сравнение материалов по стоимости на одну пару приведено в таблице 3.14.

обувь подошвенный задник конструктивный

Таблица 3.14 - Стоимость комплекта основных стелек из различных материалов

Наименование материала	Средняя ширина	Сорт	Процент использования теоретический	Цена 1мІ в руб.	Чистая площадь комплекта, дмІ	Норма расхода на пару, дмІ	Стоимость комплекта
«Alfatex»	155	1	76,2	77400	2,88	3,8	2941
«Konitex»	155	1	76,2	75000	2,88	3,8	2850
«Texon 696»	155	1	76,2	48000	2,88	3,8	1824
Flexan 330 Cellsan	155	1	76,2	42000	2,88	3,8	1596

Лучшим материалом для основной стельки туфель девичьих является картон марки «Texon 696», так как он обладает достаточной жесткостью и прочностью, незначительно изменяет линейные размеры при увлажнении и высушивании и имеет приемлемую цену.

Для обеспечения внешнего вида и нормальных условий носки обуви для вкладной стельки следует применить материал как и для подкладки.

Обоснование выбора материалов промежуточных деталей низа обуви.

К промежуточным деталям низа относятся: полустелька, геленок, простилка, подпяточник мягкий.

Полустелька предназначена для укрепления пяточно-геленочного узла. К ней предъявляются те же требования, что и к основной стельке. Согласно ГОСТ 26165 - 2003 для полустельки применяются следующие материалы:

Кожи для низа обуви по ГОСТ 29277, по ГОСТ 1903 (воротки и полы), кожа для низа обуви из бахтармяного спилка по техническим документам.

Шпальт кож для низа обуви.

Картон обувной по ГОСТ 9542.

Синтетический материал по техническим документам.

Физико-механические, гигиенические и стоимостные показатели картонов приведены в таблице 3.15.

Таблица 3.15 - Физико-механические, гигиенические и стоимостные показатели обувных картонов для полустельки

Наименование показателя	Единица измерения	Марка стелечного картона
		«Bontex»	«Texon 696»
Толщина	мм	2,0	2,0
Плотность	г/смі	0,55	0,49
Предел прочности при растяжении в сухом состоянии	МПа	19,11	19,03
Предел прочности при растяжении в мокром состоянии	МПа	9,99	5,57
Относительное удлинение в сухом состоянии	%	5,2	4,0
Относительное удлинение в мокром состоянии	%	9,0	6,7
Жесткость при растяжении в сухом состоянии	Н	7350	9421
Жесткость при растяжении в мокром состоянии	Н	2220	1663
Намокаемость	%	62,1	97,42
Изменение линейных размеров при увлажнении	%	1,0	1,6
Изменение линейных размеров при высушивании	%	0,4	1,0
Жесткость при статическом изгибе	Н	24,14	23,37
Гигроскопичность	%	11,51	10,26
Влагоотдача	%	8,05	9,96

Стоимость материалов на одну пару для полустельки приведена в таблице 3.16.

Таблица 3.16 - Стоимость комплекта полустелек из различных материалов

Наименование материала	Средняя ширина	Сорт	Процент использования теоретический	Цена 1мІ в руб.	Чистая площадь комплекта, дмІ	Норма расхода на пару, дмІ	Стоимость комплекта
«Bontex»	155	1	84,4	50968	0,84	0,99	456
«Texon 696»	155	1	84,4	55484	0,84	0,99	594

Лучшим материалом для полустельки является картон марки «Bontex». Он имеет большее значения показателя жесткости при статическом изгибе, более высокий предел прочности при растяжении отличается незначительным изменением линейных размеров после увлажнения и высушивания. Цена ниже чем у картона «Texon».

Геленок служит для опоры свода стопы, укрепления пяточно-геленочной части обуви и сохранения ее формы. Согласно ГОСТ 26165 - 2003 на детскую обувь в качестве материала для геленка могут применяться:

Кожи по ГОСТ 29277.

Картон по ГОСТ 9542.

Металл, синтетические материалы и пластмассы по НТД.

Для девичьих туфлей будем использовать геленок из металла. Геленки изготавливают штамповкой из стальной ленты с последующей термообработкой. При изготовлении геленков используют углеродистую сталь марок 50,55,60 и 65 (ГОСТ 2284-79). Геленки для обуви на среднем каблуке имеют одно ребро жесткости. Через отверстия в геленках их крепят к следу обуви гвоздями. Геленки должны иметь толщину 0,8-1,1 мм, ширину 10 мм для обуви на среднем каблуке.

Простилка служит для заполнения пространства, ограниченного краями затяжной кромки сл...