3. Обоснование выбора материалов и расчет потребности в основных материалах

Детская обувь должна отвечать всем эстетическим требованиям. Ведь с самого детства у человека закладывается определенный вкус ко всему, что его окружает. По мнению психологов от того что носит ребенок в детстве и играет главную роль в его эстетическом развитии. Современные модели включают в себя разнообразные нарядные отделки, которые выполняются из разных материалов и дополняется это все дизайнерской фурнитурой. Детская обувь должна отличатся отличаться яркостью, изяществом деталей, легкостью, гибкостью, разнообразной фурнитурой. Для обеспечения надежности материал для верха должен обладать высоким сопротивлением многократному изгибу, достаточной прочностью при растяжении, возможностью заделки дефектов, возникающих на его поверхности во время эксплуатации обуви. Детали верха обуви соединяют в основном ниточными швами, поэтому материал должен иметь высокое сопротивление порыву ниточным швом. Технологические требования к материалам состоят также в необходимости легко формоваться при двухосном растяжении, сохранять приданную форму во время носки.

В соответствии с ГОСТ 26165-2003 «Обувь детская. Общие технические условия» в качестве материала для наружных деталей верха могут применяться: кожа для верха обуви по ГОСТ 939, ГОСТ 9705 (лаковая), ГОСТ 3717 (замша), ГОСТ 1838 (из бахтармяного спилка), кожи эластичные, с волосяным покровом, из бахтармяного спилка с полиуретановым покрытием, куски кожевенные по техническим документам; ГОСТ 485 (юфть сандальная); винилискожа-НТ обувная «Отдых» по ГОСТ 28143, искожа-НТ обувная с подкладкой, уретанискожа-Т обувная, винилискожа-Т обувная, винилискожа-Т замшевая обувная, винилуретанискожа-ТР обувная, кожа искусственная обувная дублированная, замша искусствен­ная обувная электростатического производства, материал дублирован­ный многослойный обувной, кораблинский шелк, дублированный с малимо и шотландкой, полотно нетканое холстопрошивное обувное по техническим документам; синтетическая кожа обувная (марки 1,2), синтетическая кожа велюр по ГОСТ 28144, кожа синтетическая мягкая НТ, синтетическая кожа МСК по техническим документам; искусственные кожи, дублированные поролоном зарубежного производств; ткани хлопчатобумажные, шерстяные и полушерстяные по ГОСТ 19196; нетканые и дублированные материалы, материал текстильный обувной с полимерной пропиткой, обувной тонкошерстный войлок, фетр, капроновая сетка, триплированные материалы (лицевой слой — трикотажное полотно или ткань из искусственных волокон, подкладка — трикотажное полотно), трикотажное полотно по техническим документам.

Предлагаемые ГОСТом различные синтетические и искусственные материалы не рассматриваются исходя из их невысоких гигиенических свойств, а различные текстильные материалы исходя из их невысоких физико-механических свойств. Поэтому рассматриваются физико-механические и гигиенические свойства натуральных кожевенных материалов для наружных деталей верха обуви (таблица 3.1).

Таблица 3.1 – Показатели физико-механических и гигиенических свойств материалов для наружных деталей верха обуви

Наименование показателей	Единицы измерений	Значение показателей
		Материалы
		Выросток по ГОСТ 939-94	Эластичная кожа по ТУ 17-00010406-130-93	Полукожник по ГОСТ 939-94
Предел прочности при растяжении	МПа	21, не менее	18, не менее	21, не менее
Удлинение при напряжении 10 мПа	%	15-28	25-50	18-30
Напряжение при появлении трещин лицевого слоя	МПа	18,5, не менее	15,0, не менее	18,5 не менее
Водопроницаемость	мл/см2·ч	0,01-1,5	-	0,01-1,5
Паропроницаемость	%	40-65	-	40-65
Воздухопроницаемость	см3/см2·ч	40-320	60-690	60-690
Жесткость	Н	250-350	200-250	250-350
Условный модуль упругости	МПа	25-50	17-25	35-50

Таблица 3.2 – Стоимостные показатели

Наименование материала	Площадь материала, дм2	Сорт материала	Процент использования, %	Цена 1 дм2, руб	Чистая площадь комплекта на пару, дм2	Норма расхода на пару, дм2	Стоимость комплекта, руб
Выросток по ГОСТ 939-94	150	2	71,5	7900	6,8	9,5	75050
Полукожник по ГОСТ 939-94	220	2	74,5	7400	6,8	9,1	67340
Эластичная кожа по ТУ 17-00010406-130-93	200	2	73,5	7600	6,8	9,3	70680

Анализируя физико-механические и гигиенические свойства рассматриваемых материалов, приходим к выводу, что они имеют примерно одинаковые показатели. Однако лучшим материалом для данной модели является эластичная кожа по ТУ 17-00010406-130-93, так как она обладает не большой жесткостью, и именно это свойство материала влияет на внешний вид обуви. По стоимостным показателям комплект деталей верха из эластичной кожи дороже, чем из полукожника, но так как проектируемая модель – дошкольные туфли, то в настоящее время на обувных предприятиях в большинстве своем для детской обуви применяется эластичная кожа, а для мужской - полукожник. Эластичная кожа имеет красивую лицевую поверхность, прекрасно подходит для разрабатываемой модели и удовлетворяет современному направлению моды.

Кроме требований достаточной механической прочности к подкладочным материалам предъявляются высокие требования по обеспечению необходимых гигиенических свойств обуви. Они должны еще в большей степени, чем материалы верха, обладать паропроницаемостью и воздухопроницаемостью, гигроскопичностью, влагоемкостью, влагоотдачей.

Согласно ГОСТ 26165-2003 на детскую обувь в качестве материала для внутренних деталей верха обуви могут применяться кожа для подкладки обуви по ГОСТ 940, ГОСТ 1838 (из бахтармяного спилка); подкладочная искусственная кожа «Кодру», амидоискожа НТ обувная подкладочная «Нистру» по техническим документам; ткани хлопчатобумажные, шерстяные, полушерстяные по ГОСТ 19196, байка по ГОСТ 29298; натуральный мех по ГОСТ 4661; искусственный мех по техническим документам; термопластические материалы, кожа синтетическая подкладочная СК-4, эластоискожа-Т подкладочная по техническим документам.

В качестве материала кожподкладки под носок и кожкармана, а также кожподкладки под черезподъемный ремень дошкольных туфель выбирается натуральная кожа – яловка подкладочная по ГОСТ 940-81, обладающая хорошими гигиеническими показателями.

К промежуточным деталям верха относятся детали межподкладки, жесткий задник и подносок.

Межподкладка служит для придания равномерной тягучести деталям верха, для повышения формоустойчивости готовой обуви. Вследствие этого материал межподкладки должен обладать высокой прочностью, невысокой тягучестью и плотностью.

В соответствии с ГОСТ 26165-2003 «Обувь детская. Общие технические условия» в качестве материала межподкладки должны применяться следующие материалы бязь, бумазея-корд, суровая саржа, тиксаржа по ГОСТ 19196; полотно холстопрошивное, полотно клееное для межподкладки обуви, термопластические материалы по техническим документам.

Хлопчатобумажные ткани и нетканые материалы применять не рационально, так как эти материалы требуют дополнительного применения клеёв и растворителей, что усложняет технологический процесс. В качестве материала межподкладки рациональнее использовать термопластические материалы, так как они имеют термоклеевое покрытие, которое хорошо соединяется с деталями верха под действием температуры и давления.

Выбирается в качестве межподкладки под носок и задинку дошкольных туфель термопластический материал на нетканой основе по ТУ РБ 8729-001. Этот материала обеспечивает достаточную формоустойчивость обуви, обладает хорошими гигиеническими свойствами.

Материалы для задников должны легко формоваться, быть формоустойчивыми, упругими, стойкими к оседанию под действием торцевых усилий. Также материалы для задников должны иметь малую истираемость, так как после протирания подкладки в пяточной части обуви начинается истирание увлажненного потом задника.

ГОСТ 26165-2003 «Обувь детская. Общие технические условия» для задника рекомендуется использовать следующие материалы: кожа по ГОСТ 29277, ГОСТ 1903; картон обувной по ГОСТ 9542; нитроискожа-Т обувная по ГОСТ 7065; термопластические материалы по техническим документам.

Для данной модели в качестве материала задника выбирается картон марки CFM 1.4 по ТНПА, который обладает достаточной прочностью, жесткостью и широко применяется в настоящее время на обувных предприятиях.

Материал подноска должен обладать хорошей эластичностью, стойкостью, устойчивостью к действию пота. Он должен хорошо формоваться и обладать высокой клеящейся способностью, чтобы прочно соединяться с верхом и подкладкой. Кроме этого он должен быть упругим, чтобы после снятия нагрузки восстанавливал форму.

Согласно ГОСТ 26165-2003 «Обувь детская. Общие технические условия» для подноска рекомендуется использовать следующие материалы: кожу по ГОСТ 29277, ГОСТ 1903, ГОСТ 939 (отходы основного и дополнительного кроя); нитроискожу-Т обувную по ГОСТ 7065; эластичные и термопластические материалы по техническим документам.

Лучшим материалом для подноска дошкольных туфель является термопластический материал марки «Термопласт» по ТУ 1700300417-103-92, представляющий собой иглопробивную основу, пропитанную смесью латексов и имеющего двустороннее клеевое транс 1,4-полиизопреновое покрытие.

Основными требованиями к подошвенным материала являются высокое сопротивление истиранию, раздиру и многократному изгибу, водонепроницаемость, хорошие сцепление с грунтом, твердость, амортизационная способность.

Согласно ГОСТ 26165-2003 «Обувь детская. Общие технические условия» на наружные детали низа обуви должны применяться для подошвы: кожа для низа обуви по ГОСТ 29277, ГОСТ 1903 (воротки и полы); резина непористая по ГОСТ 10124; резина пористая по ГОСТ 12632; резина «кожволон» (кроме зимней обуви) по техническим документам, резина «стиронип» и формованные подошвы, пластины резиновые пористые обпегченные «Талка», облегченная пористая резина «Новопора», пористая резина «Мипора», формованные подошвы из пористой резины «Школьник», резина «Малыш», формованные подошвы из пористой резины ДМ-1, ДМ-1 ф. 311220 ВД (зимняя), подошвы формованные эластичные, полиуретан (кроме летней обуви), в том числе из монолитных композиций, ТЭП, ПВХ формованные подошвы, в том числе в сочетании с натуральным каучуком по техническим документам; войлок, фетр, нетканый иглопробивной материал по техническим документам.

Кожи для низа обуви по ГОСТ 29277-92, ГОСТ 1903-78 не желательно использовать при производстве подошв повседневной обуви, так как это дорогостоящие и не износостойкие материалы, их применение усложняет технологический процесс. По эскизу подошва в дошкольных туфлях является формованной, поэтому для материала подошвы выбирается термоэластопласт. Сравнительные свойства термоэластопласта нескольких марок приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Показатели физико-механических свойств материалов для наружных деталей низа обуви

Наименование показателей	Единица измерения	Значение показателей
		Материалы
		ТЭП «ITEKSOL» (Словения) по ТНПА	ТЭП «TERNO- FILM» (Италия) по ТНПА	ТЭП «KLEBER» (Польша) по ТНПА
1	2	3	4	5
Плотность	г/см3	1,07	1,1	0,96
Условная прочность при разрыве	МПа	3,8	4,2	5,0

Продолжение таблицы 3.3

1	2	3	4	5
Удлинение при разрыве	%	291	290	453
Относительная остаточная деформация после разрыва	%	18	17	23
Сопротивление многократному изгибу	усл. ед	75-80	50-60	60
Сопротивление истиранию	тыс. циклов	3000	3000	3000
Стоимость на пару	руб	35500	37800	32400

В качестве материала подошвы дошкольных повседневных туфель выбирается термоэластопласт марки «KLEBER» (Польша) по ТНПА, так как у него лучшие показатели условной прочности при разрыве, относительное удлинение при разрыве, относительная остаточная деформация после разрыва, лучшие показатели сопротивления истиранию.

Материалы для основных стелек должны быть стойкими и сжатию, многократному изгибу, истиранию во влажных условиях, расслаиванию, хорошо поглощать влаговыделения стопы и легко отдавать их при сушке. Для обеспечения хорошего приформовывания к стопе материал стельки должен быть мягким, пластичным, не должен разрушаться при контакте с винтами, гвоздями.

В соответствии с ГОСТ 26165-2003 «Обувь детская. Общие технические условия» для основной стельки должны применяться следующие материалы: кожа для низа обуви по ГОСТ 29277, по ГОСТ 1903 (воротки и полы), кожа для низа обуви из бахтармяного спилка по техническим документам; шпальт кож для низа обуви; картон обувной марки СОП-1, СОП-2, СОП-3, ПСП-2 по ГОСТ 9542, тексон по техническим документам; уретанискожа-НТ, стелечные искусственные материалы по техническим документам; войлок обувной тонкошерстный, нетканый материал и драп, сукно, байка (для комбинированной стельки) по техническим документам.

В настоящее время в обувной промышленности широкое применение нашли картоны различных марок, поэтому в качестве материала основной стельки дошкольных туфель выбирается картон марки СОП по ГОСТ 9542-89, так как он обладает достаточной жесткостью и прочностью, и рекомендован стандартом для применения в детской обуви.

Полустелька применяется для укрепления пяточно-геленочной части обуви. Материал полустельки должен быть стойким к сжатию, многократному изгибу, истиранию во влажных условиях, пластичным.

В соответствии с ГОСТ 26165-2003 «Обувь детская. Общие технические условия» для полустельки должны применяться следующие материалы: кожа для низа обуви по ГОСТ 29277, ГОСТ 1903 (воротки и полы), кожа для низа обуви из бахтармяного спилка по техническим документам; шпальт кож для низа обуви; картон обувной по ГОСТ 9542; синтетические материалы по техническим документам.

Для полустельки дошкольных туфель выбирается картон марки ПСП по ГОСТ 9542-89, обладающий хорошим комплексом физико-механических свойств и давно использующийся на белорусских обувных предприятиях.

Вкладная стелька служит для улучшения внешнего вида и гигиенических свойств обуви. Материал для вкладной стельки должен быть стойким к истиранию во влажных условиях, пластичным, обладать хорошими гигиеническими свойствами, красивым внешним видом.

Согласно ГОСТ 26165-2003 «Обувь детская. Общие технические условия» для вкладных стелек в осенне-весенней обуви с кожаной подкладкой должны применяться кожа для подкладки обуви по ГОСТ 940, кожа для подкладки и верха обуви по ГОСТ 1838 (из бахтармяного спилка).

Для вкладной стельки выбрана яловая подкладочная кожа, так как этот материал обладает высоким пределом прочности при растяжении, высокими показателями паропроницаемости и удовлетворительными показателями других гигиенических свойств.

Материал для простилки должен обладать высокой гибкостью, быть легкими и малой теплопроводностью.

Согласно ГОСТ 26165-2003 «Обувь детская. Общие технические условия» на промежуточные детали низа обуви для простилки в обуви детской применяются следующие материалы: войлок, текстильные материалы; отходы кож, войлока, текстильных материалов, картон, береста, нетканые материалы, ватин; резиновая и кожаная пыль в смеси с вяжущей массой, шпалы резины.

В настоящее время на обувных предприятиях чаще всего используются текстильные материалы, так как отходы кож, войлока, текстильных материалов, резиновая и кожаная пыль в смеси с вяжущей массой требуют приготовления клеящей массы, которая быстро она загустевает и вызывает сложность в нанесении на след обуви, а шпальт резин используется, если при производстве образуются подобные материалы при обработке резиновых пластин.

Для простилки дошкольных туфель выбирается холстопрошивное полотно, которое хорошо распределяется по поверхности следа обуви и обладает высокой гибкостью и легкостью, дешевле остальных материалов, и, следовательно, при выборе материала для простилки детской обуви предпочтение отдается именно ему.

Расчет потребного количества материалов для верха и низа обуви сведен в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 – Потребное количество материалов для верха и низа обуви

Количество пар в смену	Средневзвешенный размер, мм	Наименование материала	Сорт материала	Процент использования	Чистая площадь на одну пару, дм2	Норма расхода на одну пару, дм2	Потребность материала на смену, дм2, штук
1	2	3	4	5	6	7	8
900	185	Эластичная кожа красного цвета	2	73,5	6,8	9,3	8370
900	185	Яловая подкладочная кожа (детали подкладки и вкладная стелька)	1	76,5	8,9	11,6	10440

Продолжение таблицы 3.4

1	2	3	4	5	6	7	8
900	185	Термопластический материал на нетканой основе	1	76,0	3,2	4,2	3780
900	185	Термопластический материал марки «Термопласт»	1	82,0	0,86	1,05	945
900	185	Текстильная лента Velcro с микрокрючками	1	96,0	0,28	0,29	261
900	185	Текстильная лента для окантовывания края заготовки	1	96,0	0,70	0,73	657
900	185	Картон марки CFM 1,4 (задник)	-	-	-	-	1800 штук
900	185	Термоэластопласт (готовые подошвы)	-	-	-	-	1800 штук
900	185	Картон марки СОП	1	78,0	2,08	2,7	2430
900	185	Картон марки ПСП	1	78,0	1,15	1,5	1350
900	185	Холстопрошивное полотно	1	80,0	0,95	1,19	1071
900	185	Кольцо	-	-	-	-	1900 штук
900	185	Украшение бант	-	-	-	-	1900 штук