CC BY
120
УДК 675. 02
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ОБУВИ
Л.В.Ларина1, Н.Ю.Лёшина 2
Институт сферы обслуживания и предпринимательства {филиал) Донского государственного технического университета (ИСОиП {филиал) Д1 ТУ),
346500, Шахты, ул. Шевченко, 147
Интенсифицированная гигротермическая обработка (ИГО) кожевенно-обувных материалов в условиях вакуума, в основе которой заложено избирательное воздействие на микрокапиллярную структуру кожи, представлена как нанотехнология, приведены её отличительные особенности. Представленные экспериментальные данные подтверждают одну из особенностей нанотехнологии, заключающуюся в возможности совмещения ряда гигротермических операций при изготовлении обуви сандального метода крепления со значительным снижением энергопотребления.
Ключевые слова:натуральные кожи, вакуум, капилляры, гигротермия, нанотехнологии, совмещение операций, сандальный метод крепления.
MODERN TECHNOLOGY IN FOOTWEAR
L.V. Larina, N.Y.Leshina
Institut service sector and enterprise (branch) of the Don State Technical University (ISOiP (branch) DGTU), 346500, Schachty, str. Shevchenko, 147 Intensified hygrothermal treatment (CSI) leather shoe materials in a vacuum, which laid the basis of a selective effect on the microcapillary skin structure, represented as nanotechnology, given its distinctive features. The experimental data confirm one of the features of nanotechnology lies in the possibility of combining a number of hygrothermal operations in the manufacture of shoes sandalno fastening method with a significant reduction of energy consumption.
Keywords: natural skin vacuum capillaries gigrotermiya, nanotechnology, combining operations sandalno method of attachment.
Прирост объёма производства кожаной обуви, производимой предприятиями лёгкой промышленности в Ростовской области за последние годы, составил более 200%. [1]. Для этих предприятий необходимо оборудование, реализующее наиболее эффективные по степени воздействия на структуру материалов способы обработки, имеющее системы контроля и регулирования параметров обработки. Технология изготовления обуви включает ряд гигротермических операций, выполнение которых связано с воздействием тепла и влаги (гигро-термическое воздействие) на материалы обувных деталей и изделие в целом. К этим операциям относятся «увлажнение», «сушка» и «влажно-тепловая обработка». Данные операции являются обязательными и определяют форму готовых изделий, например, увлажнение и влажно-тепловая обработка служит для придания материалам формуемости верха обуви и
производятся перед формованием заготовки или в промежутках между отдельными этапами формования и являются наиболее энергоёмкими операциями.
Критерием оценки для каждой из гигротермических операций является количество вводимой или удаляемой влаги. Но, как известно, целью гигротермической обработки является не только обеспечение требуемого технологией влагосодержания заготовок обуви после каждой операции, но и скорость его достижения (интенсивность), и гарантированное воздействие на микрокапиллярную структуру кожи. Последнее требование особенно важно при выполнении первой из гигротермических операций - увлажнения для обеспечения требуемых показателей физико-механических свойств кож при последующем формовании и формо-устойчивости готовой обуви после выполнения остальных гигротермических операций.
Ларина Людмила Васильевна - кандидат технических наук, профессор кафедры "Технические средства ЖКХ и сферы услуг", IICO и Щфилиала) ДГТУ, моб.:+1 928 139 12 23, e-mail: ludmila-larinalQlQ&mail.ru. Лёшина Наталья Юрьевна - студент гр. TIIK-T51, IICO и П (филиала) ДГТУ, моб.:+7 908 188 96 26,е-mail:leshina. m@mfotell ru
Применение нанотехнологий, отличительные особенности которых представлены в таблице 1, позволяет не только интенсифицировать гигротермические процессы, но и совместить ряд операций на новом унифицированном оборудовании, снизив при этом энергопотребление. Гигротермическая обработка, включающая в себя увлажнение, сушку и влажно - тепловую обработку используется при разных методах крепления:
Рантовом, сандальном, доппельном, методе «парко», прошивном, рантопрошивном, бортовом, выворотном, втачном и др.
Так, при сандальном методе крепления затяжную кромку заготовки верха отгибают наружу, зажимают между рантом и подошвой и все вместе сшивают, что позволяет использовать перфорированные колодки на новом оборудовании.
Таблица 1-Вакуумно-капиллярная гигротермия как нанотехнология гигротермической ____________обработки кож____________
Термин
Определение
Характерные особенности нанотехнологии
Характерные особенности вакуумно -капиллярной гигротермии
2
3
4
Наночастицы
Образование из связанных атомов или молекул. [111]
Размеры наночастиц менее 100 нм.
Микрокаппиляры г менее10"7м Молекулы воды а=3*1010м [173]______________
Нанотехнология
Междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.
Метод производства:
A. Подготовка матрицы
Б. Подготовка нанокомпонентов
B. Транспортировка нанокомпонентов
наноизбирательность
самоорганизация
1. Сокращение времени на проведение технологических процессов.
2. Экономия сырья, материалов, энергоресурсов.
3. Улучшение свойств обрабатываемых материалов.
4. Совмещение процессов.
Создание материалов и систем с новыми или улучшенными свойствами, обусловленными проявлением нано-масштабных факторов.
Вакуумирование и освобождение каппиляров кожи от воздуха Получение молекул пара в разреженном состоянии при низком парциальном давлении Вакуумом
Сорбция пара только в микрокаппилярах. Образование новых межмолекулярных связей между цепями в структуре коллагена.
1. Сокращение времени гигротермической обработки в 5 раз.
2. Экономия энергоресурсов.
3.Остаточная деформация в кожах превосходит в 2 раза.
Модуль упругости кожи превосходит в 1,5-2 раза.
4. Совмещение процессов увлажнения, фиксации (предварительного формования), сушки, влажно-тепловой обработки.
1
Установка с использованием перфорированных колодок или пуансонов для гигротермической обработки будет иметь вид (рис. 1),
где имеется загрузочный отвес 1 с закрытой крышкой 24, герметичная камера 17, неподвижная перфорированная перегородка 20, шток
ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СЕРВИСА №3(29) 2014
43
13, перфорированная колодка 21 с заготовкой 22, накрытая воздухопроницаемой пенкой 23, электронагреватели 12, расположенные в емкости 15 с водой. Вакуумный насос 6 соединён через клапан 8 с вакуумированной ёмкостью 2, а через клапан 5-е аккумулятором воздуха 7. Герметичная камера 17)отсечена через клапан 10 от вакуумного насоса 6, а клапан 11 от вакуумированной ёмкости 2, клапан 9 отсекает цилиндр 16 от аккумулятора воздуха 7. Клапан напуска воздуха 18 в герметичную камеру 17 закрыт.
Узел автоматического регулирования, состоящий из датчиков температуры /°С - 25 и давления р - 26, находящихся в нижней камере 17, связанных через ЭВМ и блок преобразования с электромагнитным золотником управления 27, который по мере необходимости обеспечивает подачу воды.
что свидетельствует о лучшей формуемо-сти образцов.
Рисунок 1 - Принципиальная схема устройства для гигротермической фиксации заготовок верха обуви с регулируемыми параметрами рабочей среды
Полученные значения остаточной и полной деформациирастяжения кожхромового дубления при реализации сандального метода крепления приведены на рисунке 2.
Как следует из анализа данных значения полной деформации после снятия нагрузки для образцов, обработанных на описанной выше установке, в зависимости от времени обработки различны, но при 8 минутах значения деформаций максимальные,
25
В.
''I ■
17, а П А
и I
I ¥¥¥¥ 1 І І І І I
I— ■ г вакууме, В ми нут
, полная остаточная через 30 через 1ч;
деформация деформаций минут при нагрузке после снятия 200Н.Й нагрузки
Рисунок 2 - Значения остаточной и полной деформации растяжения кож хромового дубления
Таким образом, интенсифицированная гигротермическая обработка (ИГО) имеет все отличительные особенности нанотехнологии, представленные в таблице 1. Применение ИГО как нанотехнологии требует создания унифицированного оборудования и использования перфорированных колодок. Интенсифицированная гигротермическая обработка (ИГО) проводимая при изготовлении обуви сандального метода крепления из кож хромового дубления обеспечила снижение времени гигротермической обработки и энергопотребление в 7,5 раз с одновременным повышением качества обработки (рис. 2).
Литература
1. «Деловой Квартал» № 18 237 от 16.09.2013г. С. 78.
2. Вакуумно-капиллярная гигротермическая обработка кож: Монография/Л.В. Ларина; под ред. д.т.н., проф. В.А. Першина. ИСОиП (филиал) ДГТУ.-Шахты: Издательство ИСОиП (филиал) ДГТУ, 2013.
3. Нанотехнологии в ближайшее десятилетие: // под ред. М. Роко, Р.С. Уильямов, П.А. Аливисагора
Р.А.Андриевского.-М. :Мир, 2002.-290 с.
4. Смирнов В.В. Методы интенсификации процес-
сов гигротермической обработки для придания материалам лёгкой промышленности свойств формо-устойчивости [Электронный ресурс] / В.В. Смирнов, Л.В. Ларина [и др.] // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 6. - 1ЖЬ:
http://www.science-education.ru (дата обращения 05. 06. 2014).
5. Титов А.О., Титов О.П. О строении фибриллы коллагена кожи и меха в 21 веке. Технология качество, экология, образование: материалы конференции,- Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2006.-352 с.
