Материалы для производства резиновой обуви
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
САМАРСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра
«Материаловедение и товарная экспертиза»
КУРСОВАЯ
РАБОТА
на тему
«Материалы для производства резиновой обуви»
Выполнил: Тютеева К.А.
студент III-ФТ-8
Самара 2013
Реферат
Целью курсовой работы является описание
материалов для производства резиновой обуви.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА, РЕЗИНОВАЯ ОБУВЬ,
КАУЧУК, ВУЛКАНИЗАЦИЯ, ПОЛИВИНИЛХЛОРИД, РЕЗИНОВЫЕ И ТЕКСТИЛЬНЫЕ СМЕСИ
Содержание
Введение
. История создания резиновой обуви
. Функциональное назначение
. Материалы для производства
резиновой обуви
. Методы производства
Заключение
Список литературы
Введение
Обувь - это изделие, предназначенное для защиты
ног от внешних воздействий и несущее утилитарные и эстетические функции.
Популярный вид обуви в современном мире, да и в
любые времена - это резиновая обувь. Существует много видов, фасонов,
расцветок, моделей резиновой обуви.
Как и у любой другой обуви, у резиновой тоже
есть своя история появления и развития. Изначально ее изготавливали из каучука,
затем открыли такой метод как вулканизации(при котором повышаются прочностные
характеристики каучука, его твёрдость и эластичность, снижаются пластические
свойства, степень набухания и растворимость в органических растворителях) ,
потом обнаружили такой материал как ПВХ. До сих пор эта обувь пользуется популярностью
во всем мире. В своей курсовой работе я хочу рассказать о том, из каких
материалов ее изготавливают сейчас, что ждет ее в будущем и кто вообще придумал
делать обувь из каучука.
.
История создания резиновой обуви
Резиновые сапоги - род обуви, предназначенный
для защиты ног от воды, влаги и других факторов внешней среды. Если взять это
определение за основу, то первое упоминание о специальной обуви, защищающей
ноги от сырости и грязи, уходит во времена Римской Империи. В своем знаменитом
трактате “Галльская война” Гай Юлий Цезарь описал особые футляры, которые
одевали местные жители наверх сандалий.
Другое открытие было сделано в Южной Америке.
Удивительные свойства сока каучукового дерева обнаружили проживавшие на этом
материке индейцы и тут же нашли им применение. Индейцы стали изготавливать из
каучука мячи, пропитывать им материю, получая непромокаемые плащи, и делать…
обувь. Технология изготовления была необычайно проста - местные жители опускали
босые ноги в жидкий каучук, а, когда сок высыхал, на ногах была готова пара
новеньких “быстрых сапог”. Конечно, сапогами в современном понимании такую
обувь трудно назвать.
С изобретением первых галош связывают имя Рэдли,
жившего в Лондоне в начале XIX века. Климатические условия данного города
(туманы, дожди, сырость, слякоть) сподвигли мистера Рэдли на замечательное
открытие. Устав бороться с симптомами хронической простуды, изобретатель изучил
труды Цезаря и решил совместить технологию изготовления защитной обуви кельтов
и индейцев. Результатом стали галоши - матерчатые чехлы, пропитанные соком
каучука.[5]
Тем не менее, чудесные галоши имели существенные
недостатки: сок каучука, взятый в сыром виде за основу, в жару плавился, а в
мороз растрескивался. Поэтому существенным прорывом в технологии изготовления
резиновой обуви следует считать открытие метода вулканизации - соединение
каучука с серой под действием высоких температур. Именно так и появилась
настоящая резина, изобретенная в 1839 году американцем Чарльзом Гудьиром.
Данное открытие послужило толчком для начала массового производства резиновой
обуви и росту ее популярности во всем мире - на предприятиях Европы и Америки
годовой выпуск галош составлял до двадцати миллионов пар. Мода на резиновые
сапоги была чрезвычайно высока, и спрос на такую обувь продолжал неуклонно
расти.
В 1859 году резиновые сапоги были завезены и в
Россию. В Санкт Петербурге модницы стали носить галоши, которые в поисках новых
рынков сбыта привез немецкий предприниматель Фердинанд Краузкопф. Торговля
пошла настолько успешно, что вскоре он открыл собственное крупное производство
резиновой обуви - ТРАМ - товарищество русско-американской мануфактуры.
Сначала сапоги были скучными, однотонными. Идея
раскрасить резиновую обувь в яркие краски принадлежит итальянскому дизайнеру
Элио Ферруччи. После публикации фотографий в глянцевом журнале о молодом
дизайнере узнали в Милане, его обувь стала сенсацией в мире моды. Нужно
заметить, что в США и Европе резиновые сапоги продолжали быть востребованными
на протяжении всего XX - го века. А вот в России судьба галош сложилась иначе.
Массовый выпуск советских галош начался в 1921 году, на предприятиях
"Треугольник" и "Большевик". [5]
Чиновники, купцы, извозчики в ненастную погоду
на ботинки, сапоги или валенки надевали галоши. Вслед за тем появились зимние
галоши на теплой байковой подкладке красного цвета - они были мягче, теплее, не
повреждали кожаную обувь. Именно такие галоши стали культовыми и навечно
остались в памяти многих поколений россиян.
Следующий пик популярности резиновой обуви
пришелся на 50-60-е годы, когда масштабы обувного производства в России стали
расти. Покупателям предлагался широкий спектр изделий из резины: галоши и боты
мужские, женские, мальчиковые, девичьи и детские; галоши с гнездом для каблука
- чтобы можно было надевать на ботинки, формовые без подкладки (так называемые
чуни); типа босоножек с ремешком вместо задника и т.д. А вот в 70-х годах XIX
века в СССР неуклюжие галоши с красной байковой подкладкой постепенно стали
выходить из моды.
В Европе резиновая обувь по-прежнему считалась
элементом стиля. Совершенствовались технологии изготовления резины: она
становилась тоньше, мягче, эластичнее, а обувь, выполненная из нее, - ярче и
элегантнее. На сапогах появлялись оригинальные декоративные элементы: застежки,
ремешки, стразы, принты.
. Функциональное назначение
Функциональное назначение резиновой обуви -
абсолютная защита стопы от влаги и загрязнений. Оно обусловливает ее
отличительные особенности: полную герметичность конструкции и высокую
износостойкость. Это достигается подбором соответствующих материалов и
технологией производства. Для производства резиновой обуви применяют резиновые
смеси, текстильные материалы, резинотекстильные смеси, лаки, резиновые клеи,
поливинилхлорид (ПВХ), микропористый полиуретан, отделочные материалы.
В настоящее время существует множество вариантов
видов резиновой обуви. Есть резиновые сапоги для бытовых работ, есть те, что
используются как элемент спецодежды. Есть много вариантов фасонов: галоши,
ботики, сапожки и полусапожки, сапоги, ботинки, туфли и полуботинки, сандалии.
Все это гарантирует, что товар никогда морально не устареет, останется
практичным и широко используемым в современном обществе.
Например, резиновая обувь делится на:
Спортивная резиновая обувь;
Обувь для ношения дома и на улице;
Технические галоши: диэлектрические,
противокислотные, противощелочные, высоковольтные боты с отворотами и чуни. [2]
. Материалы для производства резиновой
обуви
Сегодня основными исходными материалами для
производства резиновой обуви служат компоненты резиновых и тряпичных смесей,
органические растворители, трикотаж и ткани.
Назначение резиновых смесей в производстве
резиновой обуви разнообразное.
Обработанная на каландрах резиновая смесь,
превращенная в листовую резину, используется для выкраивания наружных деталей
верха обуви, из профилированной листовой подошвенной резиновой смеси выкраивают
подошвы обуви;
Рис. 1 Резиновая подошва
Кроме того из резиновой смеси делают не только
детали, но и промазывают и обкладывают на каландрах текстильные материалы.
Тряпичные смеси служат для обкладки тканей, применяемых на внутренние и
промежуточные детали резиновой обуви, так как сама резиновая обувь лишь
защищает ногу от загрязнения и влажности, но абсолютно не спасает от холода.
Тогда делают гольфы и вкладывают в обувь. Тряпичные смеси также служат
непосредственно для выкраивания отдельных промежуточных деталей.[2]
Рис. 2 Чулок для сапога
Резиновая смесь при растворении в органических
растворителях (бензине) дает жидкие и густые клеи (мази), необходимые для промазывания
тканей и для склеивания деталей при изготовлении резиновой обуви. Так как
некоторые методы производства резиновой обуви основаны на соединении деталей
клеем. Например, клеевой метод, формование.
Основными компонентами резиновых смесей для
производства резиновой обуви являются каучуки, наполнители, вулканизующие
вещества, ускорители вулканизации и пигменты, регенерат.
Обувь делится на два вида, обувь из
непосредственно резины и из ПВХ.
Обувная резина представляет собой сложное
соединение полимерной основы (каучука) и различных добавок.
Обувная резина - большая группа искусственных
материалов, используемых, в основном, для изготовления низа обуви. Обувная
резина в процессе производства содержит следующие операции:
. Подготовка материалов, заключающаяся в
измельчении и просеивании исходных материалов и проверке этих материалов на
качество. Каучук должен быть распарен, измельчен и перетерт. За счет выполнения
этих операций, каучук, который содержит обувная резина, приобретает большую
пластичность и однородность.
. Сама обувная резина производится путем
смешивания всех компонентов наполнителей, вулканизирующих веществ, ускорителей
вулканизации, активаторов, смягчителей, противостарителей, красителей и
некоторых других. Затем обувная резина проходит процесс листования на вальцах,
позволяющий придать резиновой смеси форму плоских листов.
. Обувная резина в виде непрерывной ленты нужной
толщины и ширины получается путем каландрирования (формования). Такие заготовки
получаются сырыми.
. Вулканизация - последний этап производства
обувной резины.[5]
Состав резиновых смесей изменяется в широких
пределах в зависимости от их назначения в производстве.
Рис. 3 Резиновый сапог
Обувь из поливинилхлорида. Несмотря на то, что
поливинилхлорид является одним из самых ранних искусственных материалов,
полученных человеком, он до сих пор пользуется заслуженной популярностью.
Чистый поливинилхлорид является продуктом нефтепереработки - для его создания
используется этилен и хлор, который выделяют из обычной поваренной соли. Для
того чтобы материал приобрёл необходимые для производства разнообразных изделий
свойства, в него добавляют модификаторы, смазки, отбеливатели, пластификаторы и
другие вещества. Это придаёт материалу нужную жёсткость. Обувь из ПВХ легче, но
менее прочна и долговечна. [5]
Рис. 4 Сапожки из ПВХ
Тряпичные смеси приготовляют смешиванием
резиновой смеси с соответствующим образом обработанными невулканизованными
обрезками прорезиненных тканей, получающимися при выкраивании внутренних и
промежуточных деталей резиновой обуви. Количественные соотношения резиновой
смеси и измельченных обрезков тканей при изготовлении тряпичных смесей
изменяются в зависимости от того, предназначаются ли последние для обкладки
тканей или для выкраивания тряпичных деталей.
Из трикотажных материалов используются
хлопчатобумажный трикотаж для подкладки галош, ботиков, сапожек, полусапожек,
сапог, чулочная трубка для подкладки формованных сапог и др.
Хлопчатобумажные ткани употребляются на
различные детали резиновой обуви: бумазея - на текстильные задники и цветные
стельки галош и сапожек, суровый миткаль - на задники, серые ленточки, носки;
цветной миткаль - на цветные стельки и другие внутренние детали ботиков и
туфель; полубархат, кирза, другие ткани различных цветов - на верх туфель и т.
п. Шерстяные ткани применяются на детали верха матерчатых ботиков, а шерстяная
байка - на подкладку ботиков, полу высоких и высоких галош. [2]
Рис. 5
. Методы производства
Для получения резиновой (полимерной) обуви
применяются клеевой метод, штампование, формование, литье под давлением, жидкое
формование и формование из пластизоля (термоформование).
Клеевым методом вырабатывают цельнорезиновую и
резинотекстиную обувь, которую собирают (склеивают) на колодке из отдельных
деталей. Соединение деталей производится резиновым клеем. Собранную обувь
лакируют и вулканизируют. В клееной обуви подошва и облицовочная резина имеют
различную толщину, четко видны места соединения деталей. Метод склеивания
применяется при производстве всех видов резиновой обуви, но в последние годы
вытесняется другими из-за значительной трудоемкости.
Методом штампования вырабатываются галоши
цельнорезиновые. Наружные детали и подошва обуви формируются в прессформе из
резиновой смеси. Готовую обувь лакируют и вулканизируют. Штампованные галоши
имеют толстые стенки облицовочной резины и поэтому грубые и тяжелые, но
отличаются высокой износостойкостью. Внешней отличительной особенностью
штампованной обуви является наличие следов от прессформы.
Формованием вырабатывают цельнорезиновые сапоги
и галоши. При производстве формовой обуви используются жесткие или эластичные
сердечники, на которые надевается подкладка. Сердечники с подкладкой
обкладывают невулканизированной резиной и помещают в прессформу, где обувь
приобретает готовый вид и вулканизируется. Формованная обувь выпускается
нелакированной и используется для носки в тяжелых условиях. Методом формования
прикрепляется также подошва в резинотекстильной обуви.
Литьевой метод применяется при производстве
обуви из пластиката поливинилхлоридного (сапоги, галоши).
Метод жидкого формования из микроячеистых
полиуретанов (МПУ) используется при производстве обуви с верхом из тканей,
трикотажа, кожи, искусственных обувных материалов с подошвой и союзкой из
полиуретана. Образование подошвы и облицовочных деталей (союзки) происходит в
форме, в которую поочередно заливают смесь, состоящую из диизоцианатов
(компонент А) и гликолей (компонент Б). При взаимодействии этих компонентов
образуется твердая пористая масса, которая затем скрепляется с текстильными
деталями обуви. Метод жидкого формования применяется при изготовлении сапог,
сапожек, а также двухслойной обуви.
Методом литья из пластизоля поливинилхлоридного
(термоформование) вырабатывают полимерную обувь, по внешнему виду напоминающую
кожаную. Для получения обуви этим методом используются поливинилхлоридные
пласты - пластизоли. При повышенной температуре (180-200°С) частицы пластизоля
слипаются и образуют пленку. Бесшовную оболочку обуви из пластизоля получают в
герметичных полых формах, в которые заливают композицию пластизоля. Формы затем
помещают в печи, в которых при нагреве на внутренней поверхности откладывается
слой полимера требуемой толщины. К полученной оболочке обуви каблук приливают
отдельно. Оболочки с каблуком охлаждают и соединяют с подкладкой наиритовым
клеем.
. Перспективы производства
Что касается материалов, то самым перспективным
материалом является поливинилхлорид. Сапоги из стопроцентного каучука, из
которого, собственно и изготавливают резину, отыскать в магазинах довольно
непросто. Чаще всего резиновая обувь, по сути, оказывается вовсе даже не
резиновой, а пластиковой, поскольку в качестве основного материала для ее
производства используется именно пластик - поливинилхлорид.
Применение ПВХ делает резиновые сапожки более
легкими, прочными и яркими, так как из ПВХ можно изготавливать цветную обувь,
чего не скажешь о резине. У поливинилхлорида есть только один недостаток, он
может испортиться под воздействием животных и растительных жиров. Резина под
воздействием времени, перепада температур и других внешних факторов может
растрескиваться, а вот современные материалы лишены такого недостатка, а,
значит, сапожки из поливинилхлорида прослужат гораздо дольше. Но дело даже не в
этом. Со временем на обуви, изготовленной из модифицированного каучука, могут
появиться трещины в местах сгибов, поскольку резина менее устойчива к
повреждениям.
Еще один плюс в пользу пластика заключается в
том, что сапоги из него производят практически монолитными, с одним
единственным швом у подошвы. Чтобы изготовить обувь из резины необходимо
собрать ее из нескольких кусков. Чем больше швов, тем больше шансов, что со
временем сапоги могут дать течь.
Но, несмотря на все преимущества пластика, до
сих пор специализированную обувь изготавливают только из модифицированного
каучука. Например, охотничьи сапоги, в голенище и подъеме которых должны
обязательно присутствовать специальные вставки. Из-за этой многослойности обувь
приходится собирать из нескольких частей, а, значит, монолитность
поливинилхлоридных сапог тут совсем не уместна.
резиновый обувь формование
поливинилхлорид
Заключение
В своей курсовой работе рассмотрела материалы,
которые используются для производства резиновой обуви. Также изучила, какие
дальнейшие перспективы существуют и выяснила, что наиболее подходящий материал
- поливинилхлорид. Хотя специализированную резиновую обувь по-прежнему лучше
всего изготавливать из модифицированного каучука.
Список литературы
1. Кирьянова З.В. Коммерческое
товароведение: Учебник для вузов. М.: 2001.
2. Магомедов Ш.Ш. Товароведение
и экспертиза обуви: Учебник. М.: 2004.
. Николаева М.А.
Товароведение потребительских товаров. Теоретические основы: Учебник для вузов.
М.: 1998.
. Степанов А.В. Коммерческое
товароведение и экспертиза: Учебное пособие для вузов. М.: 1997.