Какие эксплуатационные требования предъявляются к подкладочным материалам зимней обуви, и какими показателями они оцениваются?
Эксплуатационные требования - это такие требования, которые предъявляются к материалам изделий из кожи в процессе эксплуатации изделия. 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 (например, подошвенные материалы должны быть устойчивы к многократному растяжению, а стелечные материалы - к сжатию). Строгие требования также предъявляются к остаточным деформациям и показателю пластичности материала.
Теплофизические свойства обувных материалов характеризуются теплопроводностью, температуропроводностью, теплоёмкостью, термическим сопротивлением, удельным тепловым потоком и др. Теплообмен между телом человека и окружающей средой осуществляется через материалы, из которых изготовлена обувь и одежда. Эту теплопередачу можно охарактеризовать удельным тепловым потоком: где Q - количество теплоты, Дж; F- площадь сечения материала, м2; τ - время в часах, с; t1 и t2 - температуры по разные стороны материала, °С.
Удельный тепловой поток q - это количество теплоты, проходящей в час через 1м2 поверхности при перепаде температур в 1°С.
Теплопроводность характеризует способность материалов проводить тепло. Численно она равна количеству теплоты, проходящему в единицу времени (1 час) через единицу площади материала (1м2) толщиной 1м при перепаде температур 1°С.
Теплопроводные свойства кожи обусловливаются в основном - пористостью и толщиной. Большое влияние на теплопроводные свойства кожевенных материалов оказывает их влажность. Намокание приводит к вытеснению воздуха из пустот и капилляров кожи и заполнению их водой с соответствующим увеличением теплопроводности до двух и более раз.
Теплоёмкость показывает, какое количество теплоты необходимо подвести к материалу или отвести от него, чтобы изменить его температуру на 1°С. Теплоёмкость единицы массы материала называют удельной теплоёмкостью и определяют по формуле
Износостойкость можно определить как способность материала оказывать сопротивление изнашиванию при определенных условиях. Изнашиванием называется процесс, вызывающий постепенное ухудшение структуры и свойств материалов или его полное разрушение под действием разных факторов. Так, интенсивность линейного износа : IH = Δh/L = ΔV/(L∙F) где Δh - толщина истертого слоя, м; L - путь трения, м; ΔV - потеря объема, м3; F - номинальная площадь поверхности трения, м3.
Износ характеризуется энергетическим показателем I: I = ΔV/ AT [м3/дж]
AT – работа трения, которая учитывает интенсивность внешнего воздействия, Дж
Износ материалов (деталей) изделий из кожи происходит крайне неравномерно. Наиболее быстро изнашиваются союзка, пяточная часть подкладки, набойка обуви.
Истирание - изнашивание поверхностного слоя материалов в результате внешнего трения, сопровождающееся существенной потерей массы материала.
Фактическое истирание идет от силы трения скольжения, силы трения качения и за счет среза частицами подошвы.
Стойкость текстильных полотен к истиранию определяют на приборе ИТ-3.
Если ткань очень устойчива к истиранию, то устойчивость к истиранию можно определить с помощью падения прочности
где P1 -начальная прочность материала; Р2 -конечная прочность материала.