Файл: Кутянин Г.И. Термостойкость и износостойкость кожи.pdf

названный коэффициентом кожеобразующей способности дубя­ щего вещества, показывает, во сколько раз объем кожи, образо­ ванный присоединением дубящего вещества, больше собственного объема этого дубящего вещества.

Повышение объема при наиболее прочном присоединении рас­ тительных танидов (дубового экстракта) в 5,7 раза, а при связы­ вании основных солей хрома в 21 раз больше собственного объема этих дубящих веществ.

Между кожеобразующей способностью дубящих веществ и их способностью повышать температуру сваривания дермы отмеча­ ется прямое соответствие. Величина коэффициента кожеобразую­ щей способности Кк.с наряду с температурой сваривания (а также температурой текучести) может служить характеристикой интен­ сивности поперечного скрепления цепей коллагена при дублении.

С помощью показателя Ву и коэффициентов Кѵ и Кк. с возможна более полная характеристика формирующей способности дубящих веществ и полноценности их использования при дублении.

Показам механизм садки лица кожи вследствие скопления в лицевых слоях вымываемых танидов.

Уменьшение объема сухой кожи после удаления водовымывае­ мых танидов происходит благодаря уменьшению ее толщины и площади. Поскольку между общим объемом и толщиной кожи имеется прямая зависимость, показатели объемного выхода могут служить характеристикой качества дубителя и с точки зрения влияния последнего на выход кожи по толщине.

Влияние водовымываемых веществ (танидов и петанидов) на объем и толщину дермы противоположно влиянию этих веществ на температуру ее сваривания. Одновременное повышение как объема и толщины, так и температуры сваривания кожи произ­ водят только необратимо связанные дубящие вещества.

Различие во влиянии на свойства кожи необратимо связанных и вымываемых танидов находит полное объяснение с точки зре­ ния теории сшивания смежных цепей коллагена при дублении.

Существование закономерной связи между показателями тер­ мостойкости кожи и формирования ее пористой структуры под­ тверждается наличием прямой связи между температурой свари­ вания и водопроницаемостью дермы, что обусловлено зависимо­ стью всех этих показателей от водостойкости поперечных связей, возникающих в структуре коллагена.

Более высокая водопроницаемость кожи хромового дубления по сравнению с кожей танидного дубления объясняется более вы­ сокой устойчивостью к действию воды поперечных связей, обра­ зуемых дубящими солями хрома.

При увлажнении кожи с малой водостойкостью' поперечных связей происходит более сильное увеличение расстояния между участками цепей, составляющими области неупорядоченной струк­ туры коллагена, что приводит к увеличению объема (набуханию) его структурных элементов и уменьшению размеров межструктур­ ных пространств (пор), к понижению водопроницаемости.

130

Целесообразное использование особенностей действия расти­ тельных танидов и основных солей хрома на дерму при дублении позволит получать колеи комбинированного хромтанидного дубле­ ния с достаточно высокой термостойкостью и пониженной водо­ проницаемостью.

ГЛАВА V

ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ПОДОШВЕННЫХ кож

1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗНОСЕ ПОДОШВЕННОЙ КОЖИ

Долговечность и надежность изделий определяется прежде всего их устойчивостью к износу. Повышение прочности твердых тел и создание новых износостойких материалов относится к за­ дачам физико-химической механики. Решение этих задач связано с нахождением зависимости меледу прочностью материалов, их составом, структурой, с установлением связи между износостой­ костью II другими свойствами материалов.

Износостойкость — важнейший показатель качества готовых изделий из кожи [152—157].

Одним из основных факторов, определяющих долговечность кожаиых изделий и в особенности обуви, является износ деталей низа. Сквозное протирание кожаной подметки и подошвы сапог наблюдается в среднем уже через 114 дней фактической носки, а задние участки кожаной набойки изнашиваются еще быстрее [121, 153].

В процессеноски обуви подошва подвергается динамическому сжатию и изгибу, а меледу нею и поверхностью опоры происходит трение качения и скольжения. Деформация набойки обуви свя­ зана с трением скольжения и сжатием под действием сильно -со­ средоточенных и частично ударных нагрузок, возникающих при

раз в минуту и зависят от площади касания и величины опорного давления. Отдельные участки подошвы подвергаются воздействию, сосредоточенных нагрузок, что объясняется неравномерностью распределения давления по площади стопы, особенно в области плюсневых бугорков, а также наличием иа подошве выпуклостей, обусловленных конструкцией обуви. Наиболее напряженными яв­ ляются носочная и пучковая части подошвы. Минимальный ра­ диус кривизны при изгибе подошвы равен 5 см. Напряжение слеатия находится обычно в пределах 0,4—0,7 мН/м2, но в отдельных участках превышает далее 1 мН/м2.

Эти данные получены К. М. Платуновым и И. К. Бахтиаровым [157] по отпечатку окрашенных подошв при ходьбе по белой бу­ маге, т. е. в- пересчете на номинальные площади касания. Факти­ ческие же площади касания оказались во много раз меньше,

131

а удельные нагрузки в десятки раз превышают напряжения, уста­ новленные К. М. Платуновым и И. К. Бахтиаровым и достигают 20—35 мН/м2, а в отдельных участках 50 мН/м2. Причем эти дан­ ные получены путем соприкосновения кожаной подошвы с гладкой поверхностью стеклянных призм методом полного внутреннего от­ ражения [28, 141].

При хождении по неровному грунту напряжения составляют бо­ лее 100 мН/м2, т. е. уже являются разрушающими при сжатии. На основании этого можно сделать вывод, что высокие опорные дав­ ления являются основным фактором, обусловливающим интенсив­ ное изнашивание подошвы обуви [28].

Величина опорных давлении зависит от массы носчика, скоро­ сти ходьбы и т. д. Динамический коэффициент '(отношение динами­ ческой нагрузки к массе носчика) при ходьбе колеблется в преде­ лах от 0,8 до 1,6. При нормальной походке носчика преобладает трение качения, сопровождающееся трением скольжения. При каче­ нии преобладает скорость в 70 см/с, а при скольжении — около 30 см/с [157].

Зона наибольшего износа занимает около 25% общей площади подметки [127]. Поскольку срок службы подметки или подметоч­ ной части подошвы определяется стойкостью ее в зоне наиболь­ шего износа, то при изучении износостойкости подошвы наблюде­ ние ведется в основном за этим участком.

Ввиду трудности моделирования условий эксплуатации по­ дошвы, до сих пор одним из основных методов оценки качества подошвенной кожи продолжает оставаться опытная носка обуви. Однако исследование износостойкости подошвенной кожи с по­ мощью опытных носок обуви является весьма длительной и трудно контролируемой работой, в связи с чем за последние годы все шире применяются для этой цели различные лабораторные при­ боры, позволяющие более строго, чем при опытной носке, соблю­ дать заданные условия истирания.

Кожа характеризуется большой неравномерностью свойств по топографическим участкам: полы имеют значительно меньшую стойкость к износу, чем чепрак, а в пределах чепрака наиболее износостоек огузок, что в основном объясняется их разной микро­ структурой. В чепрачной части пучки волокон коллагена уложены более плотно и под большим углом сплетения, чем в поле, кото­ рая отличается большой рыхлостью.

Стойкость кожи к истиранию тем больше, чем выше угол пе­ реплетения волокон в коже. Однако это различие в износостойко­ сти наблюдается лишь при истирании кожи с поверхности, тогда как при истирании тех же участков кожи с торца подобное раз­ личие не наблюдается [127]. Изложенное привело к выводу, что различие в носкости отдельных топографических участков кожи в основном связано с различием в углах наклона пучков воло­ ком к поверхности кожного покрова. Чем выше угол наклона пуч­ ков волокон, тем более устойчива кожа как к износу при эксплуа­ тации обуви, так и к истиранию на приборах.

132