CC BY
30
УДК 675.6.06
Л. Ю. Махоткина, Г. И. Гарипова СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБУВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОТОКОМ НЕРАВНОВЕСНОЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ
ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ
Ключевые слова: плазма, адгезионная прочность, клеевое соединение.
В статье описаны перспективы повышения качества обувных материалов клеевого метода крепления с помощью неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления.
Keywords: plasma, a skin adhesive durability, glutinous connection.
In article prospects of improvement of quality of shoe materials of a glutinous method offastening by means of nonequilibrium cold plasma of the lowered pressure are described.
Одним из приоритетных направлений в обувной промышленности является применение клеевого метода крепления. Клеевой метод сборки обуви является наиболее перспективным, так как не требует сложного оборудования и имеет малую материалоемкость, но при этом качество клеевого соединения очень чувствительно к отклонению технологических параметров сборки верха обуви с низом, поэтому приходиться сталкиваться с рядом трудностей, обусловленных большой разнородностью свойств склеиваемых обувных материалов, универсальностью клея, способного склеивать любые материалы. При этом обеспечить прочность и работоспособность клеевых соединений обувных материалов, как известно, не удается.
Основным показателем физико-механических свойств обувных материалов является сопротивление разрушению, то есть адгезионная прочность клеевых соединений. Адгезионная прочность клеевого соединения связана непосредственно с применением разнородных материалов, отличающихся своими адгезионными свойствами и качественными показателями клеев, которые должны обеспечивать надежное крепление деталей в различных условиях эксплуатации. Проблема обеспечения надежного клеевого соединения остается актуальной и сегодня.
В качестве перспективного метода модификации обувных материалов (натуральной кожи и полимерных материалов) в настоящее время применяется способ обработки материалов, как воздействие потока неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления [1].
Целью исследований является повышение адгезионной прочности деталей верха и низа обуви за счет воздействия потока неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления.
Основные объекты исследования: в качестве деталей для верха обуви использовалась: кожа из шкур крупного рогатого скота с эмульсионным покрытием, в качестве материалов низа обуви - кожволон марки «Релакс». В исследованиях использовали клея на основе -полихлоропреновых каучуков (ПХ) - клей из наирита марки НТ-2, НТ-3 и полиуретановых полимеров (ПУ) марки 900-И. Для уменьшения разброса параметров образцы брались из одной партии. Для построения каждой экспериментальной точки из каждой партии выбирали не менее десяти образцов. Погрешности прямых и косвенных измерений оценивались с помощью методов математической статистики и теории погрешностей.
Плазменную обработку проводили на высокочастотной (ВЧ) плазменной установке, состоящей из ВЧ-генератора, ВЧ-плазмотрона, системы газоснабжения, вакуумной камеры и измерительной аппаратуры. Установка настроена на индукционную (ВЧИ), емкостную (ВЧЕ) или комбинированную нагрузку (ВЧК) [2]. Режимы плазменной установки варьировались в следующих пределах: мощность разряда (W) 1,3-1,8 кВт; рабочее давление в разрядной камере
(Р)1,33-30 Па; расход плазмообразующего газа (О) 0-0,06 г/с; скорость откачки 5-50 л/с; частота генератора 13,56 МГц, продолжительность обработки (1) 3-10 мин. В качестве плазмообразующего газа использовался аргон.
Подготовка образцов к склеиванию заключалась в следующем: образцы кожи помещались в разрядной камере между двумя плоскими электродами вдоль потока плазмообразующего газа; кожу и кожволон перед нанесением на них клея подвергали галогенированию. Намазка клеем в один прием. Сушка клеевых пленок, их активация и склеивание материалов выполнены по типовой технологии. Одновременно проводили испытания контрольных образцов необработанных потоком неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления. Прочность склеивания определяли через 24 ч методом расслаивания.
На рисунке 1 представлена зависимость адгезионной прочности деталей верха и низа обуви (кожа из шкур КРС с эмульсионным покрытием + кожволон марки «Релакс») от продолжительности плазменной обработки
« Полиуретановый клей —*— Полихлоропреновый клей
Рис. 1 - Зависимость адгезионной прочности деталей верха и низа обуви (кожа из шкур КРС с эмульсионным покрытием + кожволон марки «Релакс») от продолжительности плазменной обработки (0=0,06г/с, Р=26,6Па, W=1,3 кВт)
Анализ рисунка 1 показывает, что наилучшими режимами для полиуретанового клея являются: 0=0,06г/с, Р=26,6Па, W=1,3 кВт, 1=3мин адгезионная прочность - 5,8 кН/м, для полихлоропренового клея 0=0,04г/с, Р=26,6Па, W=1,3 кВт, 1=4мин, адгезионная прочность -6,4 кН/м.
Анализ экспериментальных исследований процессов плазменной модификации позволяет утверждать: адгезию обувных материалов можно повысить путем модификации клеевой композиций с применением неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления. Это создает предпосылки для разработки технологий в обувной промышленности, упрощающих технологию клеевого крепления. Однако, необходимы дальнейшие разработки в этой области.
Литература
1. Гарипова, Г.И. Современный метод повышения качества обувных материалов и изделий из кожи потоком неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления / Г.И. Гарипова [и др.] // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2009. - №4. - С. 121 - 122.
2. Гарипова, Г.И. Анализ функциональных свойств полимерных клеевых соединений в обуви / Г.И. Гарипова [и др.] // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2011. - Т.14, №6. - С. 130 - 131.
© Л. Ю. Махоткина - д-р техн. наук, проф., зав. каф. конструирования одежды и обуви КНИТУ, [email protected]; Г. И. Гарипова - канд. техн. наук, доц. той же кафедры, [email protected].
