автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.06, диссертация на тему:Развитие теоретических основ литьевых методов в обувном производстве

На права! рукописи

КАРАВАНОВ Петр Степанович

РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ЛИТЬЕВЫХ МЕТОДОВ В ОБУВНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Специальность 05.19.06 «Технология обувных и кожевенно-галантерейных изделий»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2004

Работа выполнена в Новосибирском технологическом институте Московского государственного университета дизайна и технологии (филиале)

Научный консультант: заслуженный деятель науки н техники, доктор

технических наук, профессор В.А. Фукин

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники

д.х.н., проф. Неверов А.Н.

д.т.н., проф. Горбачик В.Е.

д.т.н., проф. Тиранов В.Г.

Ведущая организация: Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН

Защита состоится « 2004 г. в _часов

на заседании диссертационного Совета Д 212.144.01 при Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 113806, Москва ул. Садовническая, 33

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУДТ

Автореферат разослан

« » оо4 г>

Ученый секретарь диссертационного Совета Д 212.144.01

Жихарев А. П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ,

Актуальность проблемы. К настоящему времени литье под давлением в производстве обуви располагает развитой технической базой и широким ассортиментом полимерных композиций. Это стало возможным, благодаря научной базе переработки полимеров и теоретическим положениям клеевого крепления низа обуви.

Вместе с тем, очевидны пробелы в теоретических основах метода в обувном производстве, которые обусловлены спецификой требований к деталям обуви, особенностями процесса их формования и технологий крепления низа. Недостаточно проработанная теоретическая база не позволяет полностью использовать потенциальные возможности метода в производстве обуви и расширить область его применения в отрасли.

Частая смена моделей и фасонов обуви требует оперативной замены парка литьевой оснастки, в результате чего оказывается неизбежной экспериментальная доводка формующего инструмента и подбор режимов литья. Такое положение свидетельствует о недостаточном знании процессов, происходящих при заполнении литьевых форм затвердевающими расплавами подошвенных полимеров. К тому же эти процессы не только определяют формуемость подошвенных композиций, но и обусловливают показатели свойств литьевых изделий.

До сих пор основным критерием качества формованных деталей обуви считается отсутствие видимых дефектов. Однако теоретические основы переработки полимеров указывают на возможности существенного улучшения свойств литьевых изделий за счет целенаправленного регулирования режимов формования и оформления изделий. За счет этого возможно и повышение адгезионной способности формованных деталей обуви, что требует всестороннего изучения ввиду важности этой проблемы.

При обеспечении прочности литьевого крепления низа обуви руководствуются теоретическими основами и практическими рекомендациями, разработанными для клеевых соединений. Однако они не всегда применимы для решения проблем литьевого крепления низа обуви, поскольку процессы формирования клеевых и литьевых соединений

Отсутствие научных основ обеспечения прочности литьевых соединений ограничивает ассортимент материалов верха обуви и сдерживает развитие новых технологий литьевого крепления низа.

. На основании изложенного вытекает необходимость и актуальность углубления и развития теоретических основ метода литья под давлением в производстве обуви, чему и посвящена настоящая диссертационная работа.

Целью работы является совершенствование технологий литьевого формования в производстве обуви на базе развития теоретических основ метода.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

• обоснованы модели течения затвердевающих полимерных жидкостей в каналах литьевой оснастки;

• проведено теоретическое исследование процесса затвердевания полимерных расплавов в элементах формующего инструмента и выявлена взаимосвязь основных параметров заполнения литьевых форм;

• усовершенствован метод расчета элементов формующего инструмента и параметров литьевого формования;

• определены методологические аспекты анализа и оптимизации .свойств формованных деталей обуви;

• разработаны пути повышения адгезионной способности поверхностей литьевых деталей обуви;

• исследованы свойства многократно переработанных подошвенных композиций;

• выявлен механизм формирования литьевых соединений обувных материалов;

• созданы математические модели прогнозирования прочности литьевого крепления низа обуви;

• разработаны основные направления совершенствования технологий литьевого формования в производстве обуви.

Методология и методы исследования. Методология исследований базируется на теоретических основах переработки полимеров, современных теоретических представлениях об явлении адгезии, научных основах формирования поверхности полимерных материалов, теории теплопроводности, методах математической физики, элементах теории

вероятностей и математической статистики, математических методах планирования и анализа эксперимента.

Исследования физико-механических свойств литьевых, изделий и прочности литьевых соединений проведены разрушающими методами в соответствии с нормативно-технической документацией. Для микроскопического анализа объектов исследования применена оптическая и электронная микроскопия с использованием лабораторной базы института химии твердого тела и механохимии СО РАН.

Объекты исследований: процесс затвердевания полимерных расплавов при заполнении литьевых форм, элементы формующего инструмента и параметры литьевого формования, формованные детали обуви, технологические отходы подошвенных композиций, литьевые соединения обувных материалов, технологии литьевого формования в производстве обуви.

Научную новизну работы составляют следующие положения, которые • выносятся на защиту:

• теоретические модели затвердевания полимерных жидкостей в литьевой оснастке, устанавливающие взаимосвязь основных факторов процесса;

• закономерности предельного времени течения затвердевающих . жидкостей;

• методология анализа и оптимизации свойств формованных деталей

обуви;

• теоретическое обоснование путей повышения адгезионной способности поверхности деталей низа обуви на стадии их литьевого формования;

• теоретические представления о процессе формирования литьевых соединений обувных материалов;

• математические модели прогнозирования прочности литьевого крепления низа обуви;

• обоснование основных направлений совершенствования технологий литьевого формования в производстве обуви.

Достоверность научных положений работы подтверждается соответствием теоретических результатов известным данным, которые получили всеобщее признание, экспериментальными исследованиями,

эффективностью внедренных в производство технологий, разработанных на основе теоретических обобщений, проведенных в диссертации.

Практическое значение работы. На основе научных результатов работы решен комплекс проблем прикладного характера, что позволило устранить большинство принципиальных недостатков литья под давлением в производстве обуви и повысить эффективность метода. Основными практическими результатами работы являются следующие:

• номограммный метод расчета параметров оснастки и режимов литьевого формования деталей обуви;

• .методы оптимизации свойств формованных деталей обуви на основе предъявляемых к ним и к обуви в целом требований;

• способы повышения адгезионной способности поверхности литьевых подошв в зоне их клеевого крепления к верху обуви;

• рекомендации по использованию вторичных подошвенных композиций при литьевом формовании подошв к прямом литье низа на обувь;

• способы и устройства для повышения прочности литьевого крепления пористого низа к обуви;

• способы предотвращения выпрессовок при одновременном повышении прочности литьевого крепления низа к обуви из кож с лицевым покрытием;

• технология прямого литья низа обуви из материалов верха, не обеспечивающих достаточную прочность литьевого крепления;

• способы повышения формоустойчивости обуви литьевых методов крепления низа.

Реализация результатов работы. Научные положения работы применимы как для решения общих проблем совершенствования процессов литьевого формования, так и частных задач технологического характера. К ним относятся: номограммный метод расчета оснастки и параметров формования; метод оптимизации свойств формованных подошв; повышение адгезионной способности поверхности формованных деталей низа; рекомендации по использованию технологических отходов подошвенных композиций; расчетные методы прогнозирования прочности литьевогокрепления низа обуви; способы предотвращения выпрессовок и повышения прочности литьевого крепления; решение проблемы обеспечения прочности крепления пористого низа обуви; технология прямого литья низа на обувь, предусматривающая двукратное нанесение клеевого слоя и его термоактивацию перед приливанием низа;

технология производства обуви шнуровой затяжки литьевого метода крепления низа.

Практическая значимость - работы подтверждена применением разработанных технологий, способов и устройств при литьевом формовании подошв из термоэластопластов на ЗАО СОК «Вестфалика» и при прямом литье низа на обувь на ЗАО «Корс» (г. Новосибирск). Суммарный годовой экономический эффект реализованных разработок составил 1 млн. 76 тыс. рублей в ценах 2003 г., что подтверждено соответствующими актами внедрения.

Помимо решения отдельных задач результаты работы определяют перспективные направления совершенствования литьевых методов в производстве обуви и с этих позиций являются методологической базой развития литьевого формования в отрасли.

Теоретические положения и прикладные разработки широко используются в учебном процессе, в частности, в лекционных курсах «Технология изделий из кожи», «Основы переработки полимерных материалов»; «Технологические процессы производства изделий из кожи», в курсовом и дипломном проектировании по специальности 281100 «Технология изделий из кожи», составляют основу авторского.курса лекций «Полимеры в изделиях из кожи».

Апробация работы. Результаты работы докладывались и получили положительную оценку на: Всесоюзном семинаре «Повышение эффективности производства легкой промышленности» (Москва, 1991г.), Российской научно-практической конференции «Образование в условиях реформ: опыт, проблемы, научные исследования», (Кемерово, 1997 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Интеграция науки, производства и оборудования» (Новосибирск, 1999г.); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы науки, техники и экономики легкой промышленности» (Москва, 2000 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в научных исследованиях и образовании» (Юрга, 2002 г.); Межрегиональной научно-методической конференции «Высшая школа России: развитие традиций» (Новосибирск, 2002 г.); Международной научной конференции «Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека» (Москва, 2002г.); Международной научно-практической конференции «Новое в дизайне, моделировании,

конструировании и технологии изделий из кожи» (Шахты,- 2003г.); Всероссийской научно-практической конференции «Достижения науки и практики в деятельности образовательных учреждений» (Кемерово, 2003г.), Международной научно-технической конференции «Ресурсо- и энергосберегающие технологии промышленного производства» (Витебск, 2003 г.), технических Советах ЗАО «КОРС» (Новосибирск, 1992 и 2003 гг.), ЗАО СОК «Вестфалика» (Новосибирск, 2003г.); научном семинаре НТИ МГУДТ (Новосибирск, 2004 г.); заседании кафедры ТИК МГУДТ (Москва, 2004 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 64 научных работах, среди которых 8 авторских свидетельств и патентов, учебное пособие и монография.

Диссертационная работа подготовлена по результатам научных исследований по госбюджетной теме «Совершенствование конструкторско-технологической подготовки и химических методов производства изделий и кожи», выполняемой в НТИ МГУДТ, хоздоговорных НИР с АО «Рослегпром», ЗАО «КОРС» (г. Новосибирск), ПТФ «СибАрс» (г. Киселевск), ООО «Рабочая одежда» (г. Новосибирск), ЗАО СОК «Вестфалика» (г. Новосибирск) и внутривузовскому гранту НТИ МГУДГ.

Личный вклад автора состоит в постановке и обосновании проблемы, разработке, идей работы, проведении теоретических исследований, постановке экспериментов, анализе полученных результатов и их обобщении, организации внедрения на предприятиях прикладных разработок. Автору принадлежат основные идеи работ, опубликованных в соавторстве, и теоретическое обобщение их результатов.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературных источников и приложения. Диссертация изложена на 290 страницах основного текста, включающего 115 рисунков и 22 таблицы. Библиографический список содержит 224 источника.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность научных исследований проблем литьевого формования деталей и изделий в обувном производстве, показана

необходимость развития теоретических основ метода и определения приоритетных направлений его совершенствования.

В первой главе проведен анализ проблем литьевого формования в производстве обуви, установлены принципиальные недостатки метода, отмечена слабая теоретическая база его обеспечения и определены задачи научных исследований.

Показано, что специфика литья под давлением при производстве обуви заключается в многообразии фасонов и размеров формуемых изделий, наличием разнообразных декоративных и функциональных элементов на изделиях, частой сменяемостью моделей и фасонов в соответствии с модой. При этом влияние моды и дизайнерское оформление изделий, как правило превалируют над их рациональностью с точки зрения формуемости, оптимизации процесса литья под давлением, проектирования и изготовления оснастки. Эти обстоятельства приводят к разному характеру заполнения литьевых форм при формовании различных изделий, что вынуждает проводить экспериментальную доводку оснастки и подбор режимов литья. Все это свидетельствует не только о том, что при проектировании изделий и литьевых ферм часто пренебрегают известными рекомендациями, но и о необходимости углубленного изучения процесса затвердевания полимерных жидкостей в элементах оснастки.

Свойства литьевых изделий определяются не только характеристиками перерабатываемых материалов, но и условиями их формования. Эта проблема достаточно всесторонне изучена для литья под давлением пластмассовых изделий. Однако применительно к формованным деталям низа обуви систематизированный анализ этой проблемы отсутствует, и, следовательно, не используется возможность улучшения показателей их свойств.

Важнейшей задачей технологии обуви является повышение клеевого крепления формованных подошв. В рамках решения этой проблемы всесторонне исследованы вопросы оптимизации рецептуры применяемых адгезивов и технологического процесса склеивания. При этом возможности повышения прочности клеевого крепления подошв за счет регулирования условий их литьевого формования не изучены.

Проблема формирования поверхности твердых тел, в том числе из полимерных материалов, имеет хорошо разработанную теоретическую базу, которая позволяет определять условия получения поверхности с заданными

функциональными характеристиками. Использование этой базы в процессах литьевого формования деталей обуви - важнейшая задача оптимизации свойств формованных подошв и повышения адгезионной способности при клеевом креплении низа обуви.

Наиболее специфичным является прямое литье низа, представляющее собой симбиоз технологий обуви и переработки полимеров. Следует отметить, что изготовление обуви литьевого крепления низа из-за больших первоначальных затрат на оборудование и оснастку менее способно следовать тенденциям моды. Поэтому прямое литье ориентировано на производство обуви стабильного ассортимента (прогулочная, для активного отдыха, спортивная, специальная). К этому следует добавить, что из-за невысокой эффективности литьевого крепления низа обуви обтяжно-затяжного способа формования верха, прямое литье развивается в направлении применения параллельных внутреннего и внешнего формования на литьевых колодках.

Развитию высокопроизводительного литьевого крепления низа обуви препятствует ряд нерешенных проблем.

Так, существенный недостаток прямого литья - невысокая формоустойчивость обуви при формовании верха на литьевых колодках. При этом распространено мнение, что низкая формоустойчивость обуви -неизбежная дань высокопроизводительным способам параллельной затяжки верха непосредственно на литьевых колодках. Известные способы и технологические приемы повышения формоустойчивости обуви литьевого крепления низа применимы к отдельным конструкциям обуви и поэтому, являются локальными решениями.

При производстве обуви параллельных внешнего и внутреннего способов формования заготовок верха весьма затруднено применение материалов верха, требующих взъерошивания. Это- обусловлено не только ограниченными временными рамками на выполнение операции непосредственно на литьевых колодках из-за быстрого темпа работы агрегатов. Выполнение взъерошивания усложняется необходимостью точного соблюдения поля обработки, которое лимитируются с одной стороны внешней линией контакта с низом обуви, а с другой - ниточным швом, соединяющим верх с втачной стелькой или обметывающим затяжной шнур. Эти обстоятельства требуют дополнительных приспособлений, соответствующей квалификации исполнителей, что сдерживает темп работы агрегатов и снижает эффективность прямого литья.

Поэтому в практике литья низа на обувь применяют, в основном, материалы верха, не требующие взъерошивания, что, безусловно, ограничивает ассортимент обуви.

Серьезной проблемой, осложняющей технологический процесс прямого литья низа на обувь, является образование выпрессовок, что снижает эффективность метода, а в отдельных случаях приводит к неисправимому браку. Появление выпрессовок обусловлено колебаниями толщины пакета материалов заготовок верха, наличием швов и утолщений в плоскости смыкания полуматриц, неточностями установки литьевой колодки относительно полуматриц. Причины образования выпрессовок теоретически устранимы, однако в реальных условиях соблюсти необходимые для этого требования не удается.

Несмотря на то, что для предотвращения выпрессовок разработаны разнообразные устройства и способы, полностью эта проблема до сих пор не решена. В практике прямого литья для уменьшения риска образования выпрессовок часто снижают температуру расплава, хотя при этом уменьшается прочность литьевого крепления низа обуви. Очевидно, что предотвращение выпрессовок за счет этого важного показателя прочности обуви недопустимо, поэтому требуется разработка новых эффективных способов решения проблемы.

При прямом литье получают более низкую по сравнению с клеевым методом прочность крепления низа с большинством материалов верха обуви. Несмотря на важность проблемы литьевого крепления, ее систематизированный анализ отсутствует. При этом остается не изученным механизм формирования адгезионной связи, факторы, определяющие прочность литьевых соединений систем материалов, различающихся по химической природе и поверхностной структуре. Это осложняет оценку возможности применения тех или иных материалов верха и низа для производства обуви литьевых методов крепления.

Для повышения прочности литьевых соединений разработаны многочисленные способы. Разнообразие технических решений, которые не решают проблему в целом, свидетельствует об отсутствии научных основ обеспечения прочности литьевых соединений, что сдерживает применение литьевых методов в производстве обуви.

Таким образом, основными проблемами литья под давлением в производстве обуви, которые сдерживают развитие метода и повышение его эффективности являются:

• недостаточная изученность процесса заполнения литьевых форм затвердевающими при течении расплавами подошвенных композиций;

• трудоемкость расчета элементов часто сменяемой формующей оснастки и определения параметров литьевого формования;

• отсутствие систематизированных' исследований влияния условий литья на свойства формованных деталей и узлов обуви;

• неразвитая научная база повышения адгезионной способности поверхности литьевых деталей обуви;

• отсутствие научных основ обеспечения и прогнозирования прочности литьевых соединений обувных материалов;

• трудности применения прямого литья низа на обувь из материалов верха, требующих взъерошивания;

• трудноконтролируемый процесс образования выпрессовок при прямом

литье;

• низкая формоустойчивость обуви внутренних и внешних параллельных способов формования заготовок верха на литьевых колодках.

На основе анализа литературных данных, патентных материалов и обобщения практического опыта определены следующие приоритетные задачи, решение которых необходимо для развития и совершенствования литья под давлением в производстве обуви:

• развитие теоретических положений о процессе заполнения литьевых форм затвердевающими полимерными жидкостями;

• совершенствование метода расчета параметров литьевого формования и развитие методологических аспектов оптимизации свойств формованных деталей обуви;

• разработка научных основ обеспечения прочности литьевых соединений обувных материалов;

• совершенствование технологий прямого литья низа на обувь.

Вторая глава посвящена проблеме затвердевания полимерных

жидкостей, движущихся в каналах формующего инструмента. Отправным пунктом решения проблемы является разработка моделей течения затвердевающей жидкости, которые в большей степени соответствуют

реальным технологическим процессам, чем принимаемые в известных подходах модели с постоянной объемной скоростью (Q=const) и постоянном давлении на входе в канал (P0=const). Последние две модели, хотя и имеют четкий физический смысл, в реальных процессах не реализуются, что приводит к искажению получаемых результатов и погрешностям при практическом приложении.

На основе анализа режимов течения затвердевающих жидкостей в работе введены в рассмотрение промежуточные модели, имеющие вид иу= и«, (h/x,,)11, т.е. Оу =.ДЬ) и vу = const — для плоскощелевых каналов и t»y = им (z/r* ) т.е. 1>у = fiz) и vy — const — для круглых каналов, где vy — скорость течения жидкости; - то же во входном сечении в начальный момент времени; высота плоскощелевого и радиус круглого каналов; - высота и радиус проходного сечения каналов.

Для графической иллюстрации известных и введенных моделей величина и у представлена в относительных единицах, положив vx = 1,0. На рисунке 1 представлены зависимости при и влияние индекса течения п

на ее характер. Аналогичные зависимости имеют место и для течения жидкости в круглых каналах.

б

0 0,5 1,0 h/x, 0 0,5 1,0 h/x«

Рисунок 1 - Зависимость скорости и у потока жидкости от проходного сечения h/x, плоскощелевого канала для п=1,0 (а) и влияние индекса течения п

на зависимость uy=^h/x«) (б): а: 1 - Q=const; 2 - оу= const; 3 - и0(h); 4 - Ро = const.

б: 1 - n= 1,0; 2 -1,5; 3 - 2,0 - режим t>0 (h); 3 - n=l ,0; 4 -1,5; 5 - 2,0 - режим Р0 = const.

Из рисунка 1 следует, что зависимости для режимов Q=const и Po=const диаметрально различаются: при h/x, —► 0для Po^onst оу—+ 0, а для Q=const Vy—+ оо. Это дает основание считать эти модели крайними случаями реального течения, а режимы vy = .ДЪ), ,оу — f[z) И оу = const - занимающими промежуточное положение. Следовательно, для многих условий течения затвердевающих жидкостей более корректно сводить течение к промежуточным моделям.

При постановке теоретической задачи сделан ряд неизбежных допущений, однако учтены основополагающие факторы процесса, определяющие его качественные и количественные характеристики. Схема процесса затвердевания приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема затвердевания полимера, текущего в плоскощелевом канале

С учетом принятых допущений уравнения энергии для расплава, движущегося в плоскощелевом канале в различных режимах, имеют вид

х

Т.

шш

эе, + i ае, ^ э2е, + s дт Н дУ дХ1 я4

1 50

для Q = const;

(1)

для иу=const;

(2)

2-+SH211-2 . для иа=№>

(3)

1Г +Н,+" Ъ т 0 +8Н2П ДпяРо = соп51 от ох ал

с граничными и начальным условиями

Уравнение теплопроводности для затвердевшего полимера, граничные условия и условия взаимодействия жидкой и твердой фаз имеют вид

а©2 , д | =

ах

дт

(7)

В уравнениях (1) - (7) введены следующие обозначения. Безразмерные параметры: ©= (Т- Т3У(Т0- Т3) - температура; г =а,1/х12 -число Фурье; У — а,у/СоцХк 2) , X = х/хц - осевая и поперечная координаты соответственно;

- высота проходного сечения канала; коэффициент теплопроводности; - параметр

диссипативного разогрева расплава. Именованные величины: Т - температура;

- время; -коэффициент температуропроводности; - плотность; с - удельная теплоемкость; - коэффициент, характеризующий вязкость жидкости; X -коэффициент теплопроводности; д - скрытая теплота затвердевания. Нижние индексы символов соответствуют:! - расплаву; 2 - затвердевшему полимеру; 3 - условиям затвердевания; к - стенке канала.

Метод решения поставленной задачи заключается в получении выражений для температур движущегося расплава и затвердевающего полимера. Объединив эти выражения с помощью теплового условия на границе раздела фаз и проинтегрировав полученное уравнение, получим параметры нестационарного процесса затвердевания.

Процедура решения уравнений (1) - (4) с условиями (5) состоит в применении конечного синус-преобразования Фурье по X, решения полученного дифференциального уравнения с частными производными первого порядка и обратного синус-преобразования. В результате получена зависимость высоты проходного сечения канала Н от критерия Фурье г, параметров интенсивности затвердевания диссипативного разогрева расплава

S и осевой координаты Y.

Расчеты при варьировании независимых факторов А и Y показали, что по виду получаемых зависимостей H=f(r) можно выделить три характерных значения параметра А. При А=0,2 условия затвердевания квалифицированы как мягкие (медленное протекание процесса), при А=5 реализуется интенсивное, а при А=50 - сверхинтенсивное затвердевание. Зависимости H=f(r) при А=5 представлены на рисунке 3.

Особенность полученных результатов состоит, во-первых, в выявлении для каждого значения параметра А критической величины Нкр, разделяющей процесс на переходящий в установившийся (H=const для данного А) и области окончательного затвердевания (Н —* 0). Во -вторых, показана возможность полного затвердевания расплава при течении в режиме Q = const, которое осуществимо при больших значениях параметров А и Y. При этих условиях баланс между притоком тепла за счет вынужденного течения расплава и его охлаждением через стенки канала не достигается: жидкость затвердевает полностью по сечению канала раньше, чем ее возрастающая скорость может обеспечить этот баланс.

В-третьих, для одинаковых значений А и Y кривые зависимости смещаются вниз при переходе от режима течения Q = const к v( - const и далее к w0=5'(h) и Ро = const. Это подтверждает наше предположение о том, что режимы являясь переходными от Q = const к Ро = const,

дают промежуточную между этими режимами интенсивность процесса затвердевания. Более четко это прослеживается на зависимостях H=f(r) для разных моделей течения при одинаковых параметрах А и Y (рисунок 4). Отсюда вытекает важный вывод: при сведении реальных режимов течения к Q = const или Ро = const, которые заведомо не соответствуют реальному процессу, следует принимать модели что позволит

повысить точность расчетов.

а 6

в г

Рисунок 3 - Зависимость Н от т при течении жидкости в режимах 0=сопз1 (а),

и,=сол51 (б), ьо~У(Ъ) (в), Репсов (г) для А=5, Л1=29,4. а: 1 - У=10'4; 2-8-Ю^З-5-Ю-3; 4 -10"2; 5 - 5-Ю"2; 6 - 5,2-10'2; 7 - 5,5-Ю'2; 8-7М О'2; 9-0,2.

б: 1 - У=10"4; 2 - 1,5'10°; 3 - 5,5'10 3; 4 - 7,5-10 3; 5 - 810°; б - 8,2 кг3;

7 —8,8'10"3;8- 1,2'10'2;9-0,1. в: 1 - ■ УИО"4; 2 - 1,2-Ю'3; 3 - 1,87'10"3;4-1,888-10'3; 5-1,89- Ю-3; 6 - 1,9-Ю3;

7 - 2-Ю'3; 8 - 4,5'10'3; 9 - 5'10'2. г: 1- У=10"4; 2 - 510"4; 3 - 7,95'Ю-4; 4 - 7,96-Юц; 5 - 7,97-1 (И; 6 - 8-10"4; 7-8,5-1(Г4;8-3-10"3;9-10'2.

Влияние диссипативного параметра S и индекса расплава п на процесс затвердевания, из-за принятых при постановке задачи допущений, следует рассматривать как качественную картину. Показано, что учет диссипативного параметра при прочих равных условиях приводит к снижению интенсивности процесса, а для моделей течения Q = const и uf = const полное затвердевание

расплава становится невозможным. Напротив, учет индекса течения п дает более интенсивное затвердевание расплава из-за большего падения скорости потока при уменьшении проходного сечения канала.

Аналогичные теоретические исследования проведены для течения полимерных жидкостей в круглых каналах. Полученные результаты показали сходство процессов затвердевания расплавов в круглых и плоскощелевых каналах. Однако количественные характеристики процесса различаются из-за влияния геометрии каналов, которая обуславливает параметры конвективного теплопереноса и охлаждения. Это различие иллюстрируется зависимостями проходного сечения круглого Z и плоскощелевого Н каналов от критерия Фурье г, представленных на рисунке 5.

На основе результатов теоретических исследований впервые установлены закономерности предельного времени т„р течения жидкостей до их полного затвердевания. Для этого определены зависимости \|Гпр ~./00> гДе Упр=Л-1(тпр—У). С целью получения закономерностей, не зависящих от теплофизических свойств жидкостей и ее начальной температуры, при расчетах положено Характерные типы зависимостей представлены на рисунке 6.

Особенностями установленных закономерностей является, во-первых, наличие узкого диапазона значений параметра Y, в пределах которого \|/„р резко возрастает и стремится к бесконечности. Очевидно, что соответствует

условиям установившегося теплообмена и отсутствию полного затвердевания жидкости. Во-вторых, при увеличении параметра Y величина \|/пр снижается, асимптотически приближаясь к некоторому значению Утт . Расчеты показали, что Следует отметить, что к этому соотношению сводится

классическая формула для расчета времени полного затвердевания неподвижной жидкости в виде неограниченной пластины при условии незначительного различия ее начальной температуры и поверхности охлаждения.

Для оценки адекватности теоретических результатов и определения области их применимости выполнены экспериментальные исследования, для реализации которых разработаны оригинальные методики и технические средства. Оценка осуществлялась по предельному течению ньютоновской жидкости (воды), подошвенных термопластичных композиций и кинетике процесса затвердевания. Эксперименты показали, что сходимость теоретических и экспериментальных данных удовлетворительна для подобного рода задач. При этом введенные в работе модели течения затвердевающих жидкостей дают аналитические результаты, которые в большей степени соответствуют экспериментальным данным.

Третья глава посвящена совершенствованию расчета элементов оснастки и параметров литьевого формования, анализу и оптимизации свойств формованных деталей обуви и исследованию путей повышения адгезионной способности их поверхности.

Показано, что известные методы расчетов параметров литьевого формования из-за недостатка исходных данных и многочисленности определяющих их факторов требуют проведения повторяющихся вычислений. Полученные в работе теоретические результаты позволили разработать номограммы взаимосвязи исходных и искомых параметров, что значительно облегчает процедуру расчетов.

Номограммы представляют собой взаимозависимости параметров A, Y, При разработке номограмм руководствовались очевидным ограничением о том, что заполнение элементов литьевой формы должно осуществляться до достижения их проходного сечения величин

Исходя из этого условия определены зависимости А = У00, Н,ф = ./00, =ЯУ) для равных значений параметра у „р. Это позволяет, имея заданную величшгу А, найти диапазон Ущцх, соответствующий значениям параметров Укр и Нц, (или 2,^). Следует пояснить, что Уща* - это максимальное значение параметра, гарантирующего заполнение литьевой формы за время, определяемое величиной у 1р. При этом меньшее значение Уща* тем более обеспечивает литьевое формование, однако при повышенном давлении. Сказанное наглядно иллюстрируется качественной номограммой взаимосвязи параметров литьевого формования, представленной на рисунке 7 (стрелками показана последовательность определения искомых параметров, удовлетворяющих условиям минимизации энергоемкости процесса заполнения литьевой формы).

Рисунок 7 - Качественная интерпретация взаимосвязи параметров литья под давлением: 1 - область повышенных потерь давления при заполнении формы; 2 - минимальные потери давления; 3 - негарантированное заполнение формы. Стрелками показана последовательность определения параметров по номограмме.

В работе обоснован выбор режимов заполнения форм и последующие расчеты для определения искомых параметров.

В период заполнения литьевых форм и последующем уплотнении полимера формируется структура материала изделий, которая в той или иной

мере фиксируется при охлаждении. При литьевом формовании деталей обуви, имеющих различные рисунки, рифления, декоративные и функциональные элементы, нарушается регулярный поток расплава, заполняющего полость формы. Это приводит к появлению в изделиях дополнительных очагов внутренних напряжений, что сказывается на их механических свойствах.

Для выявления общих закономерностей свойств литьевых деталей обуви исследованы изделия в виде гладких пластин из подошвенных термоэластопластов и ПВХ-пластикатов. При этом изучены следующие характеристики литьевых изделий: разрывная прочность, ее топография (прочность участков отлитых пластин на разных расстояниях от литника), усадка и анизотропность этих показателей. С целью оптимизации свойств формованных деталей обуви исследовано влияние температурных режимов литья под давлением на характеристики литьевых изделий. На основе современных теоретических представлений о структуре полимерных материалов проведен анализ фактороз, определяющих свойства изделий и их анизотропность.

Установлено, что литьевые изделия из композиций на основе термоэластопластов из-за особенностей их структуры обладают существенной анизотропией свойств, которая определяется, в основном, составом композиций и температурными режимами переработки. Напротив, свойства формованных изделий из ПВХ-пластикатов значительно менее анизотропны. Это обусловлено сравнительно невысокой способностью полимерной основы композиции к молекулярной ориентации, а также наличием в них значительной доли пластификаторов, снижающих ориентационные эффекты.

Для изучения влияния декоративно-функциональных элементов поверхности литьевых деталей обуви выделены, во-первых, наиболее характерные виды рифлений (продольные, поперечные, наклонные, повторяющиеся выступы). Во-вторых, проанализирован фактор исполнения рифлений, который характеризуется переходом основания детали к выступающим элементам (закругленный, угловой). Оценка механических свойств литьевых изделий с различными видами и исполнениями рифлений проведена по разрывной прочности, усталостной выносливости при многократном растяжении и сопротивлению многократному изгибу образцов.

Исследование разрывной прочности рифленых образцов показало, что этот показатель в сравнении с контрольными (гладкими) снижается на 8-27% в

зависимости от вида и исполнения рифлений. При этом угловое исполнение одноименных рифлений приводит к потере прочности на 7-9%. Выявлено, что с повышением температуры литьевого формования снижение показателя прочности значительно уменьшается (до 7-18 и 3% соответственно).

Определение усталостной выносливости при многократном растяжении рифленных образцов показало падение показателя в таких же пределах. Однако снижение сопротивления многократному изгибу рифленых образцов весьма значительно. Так, падение показателя в сравнении с контрольными образцами составило 63-84%, а угловое исполнение рифлений приводит к его снижению на 22-28%.

Таким образом, декоративно-функциональные элементы литьевых деталей обуви оказывают существенное влияние на их механические свойства, а их рациональное исполнение является резервом прочности изделий. Тем не менее, показатели механических свойств рифленых образцов из исследованных композиций удовлетворяют существующим нормативам, что обусловлено высоким качеством полимеров. Следовательно, для повседневной обуви фактор рифлений не имеет решающего значения. Однако для обуви, к прочности которой предъявляются повышенные требования (спортивной, специальной, для активного отдыха), этот фактор необходимо учитывать.

В литьевых изделиях неизбежно образование поверхностного слоя специфической структуры, который определяет функциональные свойства поверхности. В диссертационной работе выдвинуто предположение о возможности повышения адгезионной способности поверхностей литьевых деталей низа обуви за счет регулирования структуры поверхностного слоя при литьевом формовании.

Структура поверхностного слоя изучена на поперечных срезах литьевых образцов из термоэластопластов с помощью электронной микроскопии. Образцы формовались при двух режимах: (температура расплава формы Режим способствовал ориентации

структуры полимера в поверхностном слое и ее фиксации при охлаждении изделий в значительно большей степени, чем Яг- Микроскопические исследования показали, во-первых, наличие ярко выраженного поверхностного слоя, структура которого отличается от внутренних областей изделий. Во-вторых - четкую зависимость толщины и морфологии поверхностного слоя от режимов литьевого формования. Поверхностные слои литьевых образцов,

отформованных в режиме Я], имели не только повышенную толщину, но и большее количество дефектных образований. Очевидно, дефекты формируются при сдвиге слоев движущегося потока расплава и уже затвердевшего полимера, а также скольжения последнего относительно стенок литьевой формы. Это положение подтверждается микроскопическим анализом поперечных срезов отожженных образцов, структура поверхностных слоев которых мало отличается от внутренних областей благодаря релаксационным и диффузионным процессам при отжиге.

Для выявления влияния структуры поверхностного слоя на функциональные характеристики поверхности определена прочность клеевого крепления образцов, отформованных в режимах Из (ТР=145°С, Тф=10°С),

отожженных и с подшлифованной поверхностью. Из результатов исследования, представленных на рисунке 8, следует, что структура поверхностного слоя литьевых изделий является дополнительным фактором прочности их клеевого

Я] Я} 11: Режимы

литья

Рисунок 8 - Зависимость прочности Б клеевых соединений термоэластопластов 199№1576 (а) и 199Ш1560 (б) от режимов литья и характера обработки поверхностей: 1 - без обработки; 2-е механической обработкой; 3 - отожженные.

крепления, которому не уделялось должного внимания. С позиций теоретических положений адгезии и формирования структуры литьевых изделий проведен анализ полученных закономерностей и показаны пути практического приложения выявленного эффекта.

Негативное влияние механической обработки склеиваемых поверхностей из некоторых типов термоэластопластов (рисунок 8, б) не позволяет использовать фактор повышения истинной площади адгезионного контакта. В работе предложена и изучена идея создания рельефной поверхности склеивания

при литьевом формовании деталей низа обуви. Для оценки получаемого эффекта определена прочность клеевого крепления образцов, отлитых в формах с рифлеными вкладышами различной геометрии. Результаты исследования влияния глубины рифлений образцов на прочность их склеивания приведены в таблице.

Таблица 1 - Прочность клеевого крепления образцов с различной глубиной рифлений

Глубина рифления, мм Относительное увеличение площади адгезионного контакта, % Прочность клеевого крепления образцов, кН/м Повышение среднего значения прочность, %

. Рифленых Гладких

0,3 60 7,54+0,47 22,0

0,6 120 7,42±0,51 6,47±0,44 20,1

1Д 240 б,96±0,39 12,6

Таким образом, выявлены резервы повышения адгезионной способности формованных деталей обуви за счет регулирования структуры поверхностных слоев и создания при литьевом формовании рифленой поверхности склеивания.

Для оптимизации и анализа свойств литьевых деталей низа обуви рассмотрена проблема переработки возвратных отходов подошвенных композиций. Исследованы технологические, физико-механические свойства изделий из многократно переработанных композиций и прочность их адгезионных соединений. Установлено, что показатели свойств изделий (за исключением сопротивления истиранию и усталостной выносливости при многократном растяжении) ухудшаются незначительно, а при двух-трехкратной переработке даже улучшаются. Показано, что для успешного использования возвратных отходов достаточно обеспечить их гомогенизацию с исходным сырьем для предотвращения флуктуации вязкости смеси. Кроме того, возможно формование изделий из дробленных отходов одинаковой кратности переработки.

В четвертой главе рассмотрены теоретические положения процесса формирования литьевых соединений обувных материалов и разработаны математические модели прогнозирования прочности литьевого крепления низа обуви.

В работе установлены специфические особенности формирования адгезионной связи и выявлены факторы, определяющие прочность литьевых соединений. Показано, что параметры факторов прочности литьевых соединений могут регулироваться и контролироваться, однако часть из них относятся к флуктуационным, и это обусловливает значительные колебания прочности скрепления.

Для объективной оценки доли каждого фактора в обеспечении прочности литьевых соединений проведен вероятностный анализ нестабильных параметров литьевого крепления. Полагая, что дефекты адгезионной связи распределены равномерно по площади контакта, их суммарное количество, приходящееся на единицу площади, можно оценить случайной величиной где п - среднее максимальное число дефектов. Введя фиксированные параметры Ц И V, определяющие соответственно общее количество дефектов и число непроявившихся дефектов, найден перечень возможных дискретных состояний случайной величины и соответствующих вероятностей Эта задача решена на основе математической модели марковского случайного процесса. Результат ее решения представлен в виде распределения вероятностей проявления дефектов адгезионной связи (рисунок 9).

Полученные зависимости качественно иллюстрируют вероятность ослабления литьевых соединений, обусловленную нестабильными параметрами формирования адгезионной связи. Параметрами можно характеризовать

степень однородности материалов литьевых соединений и уровень соблюдения технологического процесса и, таким образом, объективно оценивать факторы прочности литьевого крепления.

Потенциальная способность обувных материалов образовывать прочные литьевых соединения характеризуется специфической адгезией. Для ее оценки разработана методика получения пленочных моделей материалов верха различной химической природы и определены наиболее значимые факторы прочности литьевого крепления - температура расплава и давление формования Используя математические методы планирования и анализа эксперимента, получены математические модели специфической адгезии, основные закономерности которой представлены на рисунке 10.

Полученные данные дают не только количественную оценку величины специфической адгезии и закономерности влияющих на нее факторов, ее сравнительно низкое значение свидетельствует о значительной роли

механической адгезии в литьевых соединениях с реальными волокнистыми материалами. И это понятно, поскольку при прямом литье клеевой слой и расплав подошвенной композиции способны проникать в поверхностную структуру материалов верха. Между тем, этот процесс проникновения, несмотря на его важное значение для образования прочной адгезионной связи, не изучен.

Для разработки научного представления об этом процессе построена математическая модель диффундирования расплавов полимеров в волокнистые материалы верха обуви. Постановка и решение задачи основывались на теоретических положениях процесса диффузии при допущениях об изотропности структуры материалов верха, известных временных рамках диффундирования, ход которого определяется режимами прямого литья. Полученные теоретические закономерности процесса предсказывают возможность глубокого диффундирования расплава подошвенных композиций в структуру материалов верха обуви и регулирования глубины проникновения за счет технологических режимов литья.

Детальное изучение проникновения клеевой и подошвенной композиции в материалы верха и характер адгезионного контакта проведено при микроскопическом исследовании поперечных срезов образцов литьевых соединений. Анализ микрофотографий показал глубокое внедрение (до 0,5 мм) подошвенных полимеров в структуру тканей, особенно рыхлых, и обволакивание клеем коллагеновых волокон кож. Отмечена неравномерность толщины клеевого слоя, и его отсутствие на локальных участках поверхности материалов верха. Установлено, что подошвенный полимер заполняет не только рельефные полости на поверхности клеевого слоя, но и проникает внутрь материалов в областях отсутствия сплошного клеевого слоя, а также, вероятно, путем разрыва клеевой пленки под действием давления формования.

Таким образом, адгезионный контакт в литьевых соединениях происходит по сложным рельефным поверхностям, что обусловливает существенное влияние структурных характеристик материалов верха на прочность литьевого крепления.

Полученные в работе теоретические закономерности и экспериментальные данные позволили установить в качестве критериев поверхностной структуры обувных тканей показатель поверхностного заполнения Е5, а для кож - их пористость. Кроме того, для ворсовых тканей

следует учитывать их ворсистость, которая также влияет на формирование механической адгезионной связи. Показано, что при равных условиях литьевого формирования эти критерии определяют глубину h проникновения подошвенного полимера в материалы верха и, следовательно, прочность литьевого крепления F. При этом глубина ^ характеризующая показатель F, существенно зависит от режимов прямого литья (рисунок 11). Базируясь на теоретических положениях процессов заполнения литьевых форм и диффундирования расплава в материалы верха, обоснованы экспериментальные закономерности топографической прочности литьевого крепления и особенности адгезионного контакта в области литника.

Рисунок 11 - Зависимость глубины проникновения h ПВХ-пластиката в материалы верха обуви от температуры расплава Тр (а) и давления формования Рф (б): 1 - бортовка (Е=64%);

2 - тик-саржа (Е=86%); 3 - кирза двухслойная (Е= 101,8%); 4 - велюр.

При исследовании особенностей адгезионного контакта установлены причины пониженной прочности литьевого крепления материалов верха с пористыми подошвенными композициями. Эти причины состоят, во-первых, в образовании участков неплотного контакта и микрощелей между скрепляемыми материалами из-за выделения из композиций порообразующих газов, во-вторых, в снижении истинной площади адгезионного контакта вследствие меньшего проникновения расплава в материалы верха и наличия на границе контакта незамкнутых пор и, наконец, в пониженной когезионной прочности вспененных композиций. Участки неплотного контакта, а в отдельных случаях щели, наблюдались при микроскопическом исследовании

поперечных срезов образцов • литьевых соединений, что косвенно подтверждается - адгезиограммами .расслаивания, имеющие участки ; резкого падения нагрузки. . .

Для выявления технологических факторов обеспечения прочности литьевого крепления проведен комплекс экспериментальных исследований параметров прямого литья низа.обуви, результаты которых представлены на рисунке 12.

Рисунок 12 - Влияние температуры расплава Тр (а) и давления формования Рф (б) на прочность F литьевых соединений монолитных и пористых ПВХ-пластикатов с тканями различной структуры: 1 - ПЛ-2, Е,=92%; 2 - ПЛ-2, Е*=101,8%; 3 - ПЛП-2, Es=92%; 4 - ПЛП-2, Е,=101,8%.

Эти данные не только расширяют представления о процессе прямого литья низа обуви и имеют прикладное значение, но и являются основной для разработки моделей обеспечения прочности литьевого крепления.

Таким образом, теоретические и экспериментальные исследования процесса формирования литьевых соединений обувных материалов показали, что основными независимыми регулируемыми факторами прочности литьевых соединений являются температура расплава Тр, давление формования Рф и структура обувных материалов. Основываясь на этих данных, разработаны математические модели прогнозирования прочности литьевого крепления низа обуви. Эта задача решена с использованием математических методов планирования и анализа экспериментов, при этом построение модели

проведено с помощью ЦКРП второго порядка. Полученные уравнения регрессии в именованных величинах, характеризующие прочность литьевого крепления монолитных и пористых ПВХ-пластикатов с материалами верха обуви имеют вид

РМои=-41,033+0)3981Тр+0,2007Е,-Ю,р082РфЧ5б-10"4ТрРф+0,001023РфЕ5--8,24-1 О^-0,00109Е,2

(8)

РП0р= -19,0779-Ю, 1980Тр-Ю,1295Рф+0,0822Е5+0,001249РфЕ5-4,040" Ю^р'

-8,720-10-4Е32-5^31 • 1

(9)

Взаимосвязь факторов прочности литьевых соединений наглядно иллюстрируются поверхностями равной прочности и зависимостью Б от факторов Тр и Рф при среднем значении Е5 (рисунки 13,14).

Рисунок 13 - Поверхность равной прочности (Б=5,8 кН/м) литьевых соединений пористого (1) и монолитного (2) ПВХ-пластикатов с тканями в функции Тр, Рф и Е,

и давления формования Рф

Количественный вклад каждого из факторов при среднем значении других в обеспечение прочности литьевого крепления представлен на рисунке 15, из которого следует, что наиболее мощным фактором является температура

расплава.

Для изучения взаимосвязи процесса формирования адгезионного контакта и прочности литьевого крепления разработаны математические модели глубины проникновения подошвенных композиций в материалы •верха обуви. Анализ полученных зависимостей и данные о специфической адгезии (рисунок 10) указывают на существенную роль механических факторов в обеспечении прочности литьевого крепления. Эта роль состоит не только в образовании механических зацепов, но и в увеличении истинной площади адгезионного контакта

Рисунок 15 - Влияние факторов Тр (1), Рф (2) и Е1 (3) на прочность Б литьевых

соединений

благодаря проникновению подошвенного полимера в волокнистую структуру материалов верха.

Пятая глава посвящена совершенствованию технологий литьевого крепления низа обуви. При решении этой задачи определены основные направления прикладных разработок, необходимых для устранения принципиальных недостатков прямого литья низа обуви и повышения его эффективности. Основываясь на теоретических результатах работы и обобщении практического опыта, разработаны способы и технологии, позволяющие: предотвращать выпрессовки; повысить прочность литьевого крепления, в том числе пористого низа; расширить ассортимент материалов верха; повысить формоустойчивость обуви.

Изучены факторы образования выпрессовок при прямом литье и установлены предельные условия их появления в виде эмпирической зависимости:

А=(-0,004Тф+1)07)ехр[-0)0588Рф+(-0,00065ТрХПТР-И),672)], (10)

где Д - минимальный зазор между элементами литьевой формы, при котором появляются выпрессовки; ПТР - показатель текучести расплава данной подошвенной композиции.

Для предотвращения выпрессовок разработан способ изготовления обуви из кож с лицевым покрытием строчечно-литьевого метода крепления низа (патент 2134528). Согласно способу нижний край наружных деталей заготовки верха раздваивается на глубину 15-18 мм с образованием лицевого слоя толщиной 0,2 - 0,3 мм, который подрезается до ширины 5-6 мм, а к внутреннему слою пристрачивается втачная стелька. После надевания заготовки верха на литьевую колодку полуматрицы замыкаются на поверхности лицевого слоя ниже предельной глубины двоения, но выше его края. При заполнении полости формы лицевой слой отгибается давлением расплава наружу и перекрывает возможный зазор между заготовкой верха и губками полуматриц. Последнее обеспечивает герметизацию полости формы независимо от колебаний толщины материалов заготовки верха и погрешностей установки литьевой колодки относительно полуматриц.

Развитием идеи н а герметазацишголасхи-формы-является о б

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ {

(патент 2223020), предусматривающий краев

СПтрбууг |

03 гз ""у*

наружных деталей заготовки верха. При сборке заготовки укороченные края пристрачиваются к подкладке выше линии смыкания полуматриц, а втачная стелька скрепляется с краем подкладки.

Предложенные способы, помимо предотвращения выпрессовок, обеспечивают повышение прочности литьевого крепления на 13 - 19% за счет увеличения площади адгезионного контакта благодаря затеканию подошвенного расплава в ложе, образуемому отгибаемыми наружу краями заготовки верха.

Для повышения формоустойчивости обуви предложен способ (патент 2219814), в соответствии с которым по периметру заготовки верха на расстоянии 12 - 14 мм от нижнего края пришивается профилированная полоска и пристрачивается втачная стелька. Формование заготовки верха на литьевой колодке производится в два этапа. На первом этапе литьевая колодка опущена на 4 - 5 мм, полуматрицы не доведены До положения смыкания на 2 -3 мм и расположены на 1 - 3 мм выше буртика профилированной полоски. При таком взаимоположении колодки с заготовкой и полуматриц, раздвигая колодку, осуществляется первый этап формования. Второй этап производится при подъеме колодки в исходное положение, при котором буртик профилирующей полоски, опирается на полуматрицы, что обеспечивает дополнительную поперечную деформацию заготовки. При апробации способа средняя деформация материала верха повышалась не менее, чем на 3%, и ее величина может регулироваться положением профилированной полоски на заготовке.

Многие материалы верха обуви не обеспечивают требуемую прочность литьевого крепления низа, что обусловлено не только их химической природой, но и поверхностной структурой. Для повышения прочности литьевых соединений таких «проблемных» материалов верха разработана технология, предусматривающая двукратное нанесение клея и термоактивацию клеевой пленки перед приливанием низа обуви. Оценка эффективности технологии показала значительное повышение прочности литьевого крепления ПВХ-пластикатов с тканями, которое составляло до 170% для хлопкоамидной и до 80% для полипропиленовой тканей. Апробация разработанной технологии осуществлена при прямом литье низа текстильной обуви на литьевой агрегате BS20418. Схема организации технологического процесса на агрегате пояснена рисунком 16.

Рисунок 16 - Схема организации процесса прямого ллтья низа ка обувь при

двухкратной намазке: 1 -18 - блоки литьевых форм; поз. 11 - поворот сдвоенных колодок; 12 - съем обуви и надевание заготовки; 15 - околачивание следа обуви и

первая намазка клеем; б - вторая намазка; А, Б, В - операторы; I - установка интенсифицированной сушки; II - устройство для термоактивации клеевой пленки.

Установленные в работе особенности адгезионного контакта в литьевых соединениях пористых подошвенных композиций позволили решить проблему недостаточной прочности их крепления. Ее решение заключается в устранении причин неплотного контакта соединяемых поверхностей за счет выполнения вентиляционных каналов для удаления порообразующих газов из зоны скрепления материалов (патент 2218850).- Экспериментальная оценка показала, что прочность образцов литьевых соединений, полученных в литьевых формах с вентиляционными каналами, возрастает на 17 - 23%. Выполнение вентиляционных каналов на литьевых колодках действующих агрегатов наиболее эффективно с применением способов копировальной обработки (авт. свид. 1223550, 1280811).

Для повышения эффективности изготовления обуви шнуровой затяжки литьевого метода крепления низа разработана технология двухэтапного формования верха обуви, позволяющая повысить качество затяжки и снизить трудоемкость операции. Первый этап (предварительная затяжка) осуществляется вне литьевого агрегата на регулируемых в продольном

направлении носочном и пяточном пуансонах, на которых стягивается шнур без приложения формующих усилий. Второй этап затяжки производится на раздвижных колодках агрегата и не отличается от формования заготовок верха с втачной стелькой. Апробация технологии показала возможности широкого регулирования усилия формования за счет изменения суммарной длины следа пунсонов при предварительной затяжке, что позволяет применять в качестве материалов верха, кроме тканей, искусственные и натуральные эластичные кожи.

Новизна прикладных разработок защищена восемью авторскими свидетельствами и патентами. На предприятиях отрасли внедрены: технология повышения прочности литьевого крепления пористого низа обуви; способ повышения адгезионной способности формованных подошв из термоэластопластов; технология прямого литья низа обуви из кож с лицевым покрытием Общий годовой экономический эффект внедренных разработок составил 1 млн. 76 тыс. рублей в ценах 2003 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

При решении поставленных задач в работе получены следующие основные научные и практические результаты.

1. Обоснованы и введены в рассмотрение модели течения затвердевающих полимерных жидкостей в каналах литьевой оснастки. Показано, что известные режимы течения с постоянной объемной скоростью и при постоянном давлении на входе в канал представляют собой крайние случаи реального течения. Предложенные модели квалифицированны в работе, как промежуточные режимы, которые в большей степени соответствуют реальному течению жидкостей в условиях их затвердевания.

2. Поставлена и решена теоретическая задача процесса затвердевания полимерных жидкостей в плоскощелевом и круглом каналах с учетом нестационарности процесса, конвективной теплопередачи из-за вынужденного течения, теплопроводности через стенки каналов, диссипативного разогрева в потоке и индекса течения жидкости. Отличие полученных результатов от известных состоит, во-первых, в выявлении основополагающих факторов процесса затвердевания (обобщенные параметры охлаждения жидкости и конвективной теплопередачи) и получении качественной картины влияния на

исследуемый процесс диссипативного фактора и индекса течения. Во-вторых, в установленных закономерностях затвердевания жидкости при течении в известных крайних и предложенных в работе промежуточных режимах.

3. Установлены закономерности предельного времени течения затвердевающих жидкостей и определены условия их полного затвердевания при течении в различных режимах; Для движущихся жидкостей такая задача решена впервые, а выявленные закономерности представляют не только общетеоретический интерес, но и имеют прикладное значение для многих отраслей техники.

4. Выполнена программа .экспериментальной оценки полученных теоретических результатов, которая показала, во-первых, удовлетворительную для подобных задач сходимость теоретических и экспериментальных данных и, во-вторых,' большее соответствие реальному процессу теоретических результатов для предложенных в работе промежуточных моделей течения.

5. Разработан номограммный метод расчета параметров оснастки и режимов литьевого формования. Номограммы наглядно иллюстрируют взаимосвязь процесса литья под давлением с геометрическими параметрами оснастки, значительно облегчают необходимые расчеты и повышают их точность.

6. Установлены закономерности влияния режимов литьевого формования и геометрических параметров деталей низа на механические свойства изделий и их анизотропию. Полученные данные являются методической базой для оптимизации свойств формованных деталей обуви и проектирования элементов оснастки.

7. Установлено влияние структуры поверхностного слоя в формованных подошвах на прочность их клеевого крепления к верху обуви. Показано, что формирование структуры поверхностного слоя и дефектных образований определяется режимами литьевого формования. Установлена возможность повышения прочности клеевого крепления подошв на 11-23% за счет целенаправленного регулирования режимов литья под давлением. Предложен способ повышения адгезионной способности подошв из термоэластопластов путем создания при литьевом формовании рифленой поверхности в зоне крепления к верху обуви.

8. Проведено комплексное исследование свойств многократно переработанных подошвенных композиций. Установлено, что существенно

ухудшаются показатели свойств вторичных композиций лишь при многоцикловых испытаниях образцов. При этом такие важные показатели, как прочность литьевого и клеевого крепления повышаются вплоть до трех-пятикратной переработки. Показано, что при соответствующей гомогенизации вторичных композиций с исходным сырьем смеси могут использоваться для формования ответственных деталей низа обуви.

9. Систематизированы факторы прочности литьевых соединений обувных материалов и определены регулируемые и флуктуационные (нерегулируемые) параметры формирования адгезионной связи. Проведен вероятностный анализ ослабления прочности литьевого крепления, обусловленного флуктуационными параметрами процесса литья низа обуви.

10. Установлено, что особенностью гетерогенной системы литьевых соединений является проникновение расплава подошвенных композиций в волокнистую структуру материалов верха с образованием механической адгезионной связи. Разработана1 математическая модель диффундирования подошвенного полимера в поверхностную структуру верха при прямом литье низа обуви, установлена качественная картина процесса и параметры, определяющие глубину проникновения. Изучен характер адгезионного контакта в литьевых соединениях различных систем обувных материалов и определены параметры механической адгезии.

11. Разработаны математические модели прочности литьевых соединений обувных материалов. Установлены закономерности влияния на прочность литьевого крепления наиболее значимых факторов — температуры литья, давления формования, структуры материалов верха и низа обуви. Предложенные математические модели расширяют теоретические представления о процессе формирования литьевых соединений и позволяют прогнозировать прочность литьевого крепления низа обуви.

12. Разработаны технологии прямого литья, которые позволяют повысить прочность литьевых соединений, предотвращать образование выпрессовок, обеспечить высокую прочность литьевого крепления пористого низа, повысить формоустойчивость обуви, расширить ассортимент материалов верха.

Годовой экономический эффект внедренных прикладных разработок составил 1 млн. 76 тыс. рублей в ценах 2003 г.

Теоретические результаты работы применимы не только для обувной промышленности. Анализ процесса затвердевания жидкостей, текущих в

охлаждаемых каналах, имеет общетеоретическое значение, а его результаты представляют интерес для криогенной техники, транспортировки текучих систем, различных методов переработки полимеров. Номограммный метод расчета элементов литьевой оснастки и режимов формования, подход к оптимизации свойств литьевых изделий и повышению адгезионной способности их поверхности применимы для совершенствования процесса литьевого формования изделий различного назначения. Однако основные теоретические положения, идеи и прикладные разработки направлены на развитие метода литьевого формования при производстве деталей обуви и совершенствование технологий прямого литья низа обуви.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Карабанов П.С., Динзбург Б.Н., Никифоров В.М., Попова В.П. Исследование анизотропии прочности литьевых изделий из композиций на основе термоэластопластов // Каучук и резина. -1978. - №11. - С. 26-28.

2. Карабанов П.С., Комиссаров-А.И., Никифоров В.М. Исследование изменений температуры внутренних поверхностей литьевых форм при литье под давлением деталей обуви // Сб. научн. тр. МТИЛП. - М., 1980 - С. 147 -150.

3. Карабанов П.С., Никифоров В.М. Нестационарный процесс затвердевания расплавов термопластов в каналах круглого сечения // Инженер.-физич. журнал. - 1986. - Т. 51. - №2. - С. 338-339.

4. А.с. 1223550 СССР, B23Q33/00. Способ копировальной обработки криволинейных контуров и поверхностей / Ю.А Балыкин, П. С. Карабанов. -1985.-ДСП.

5. А.с. 1238345 СССР, B68F1/00. Установка для формования изделий объемной формы из листового материала / Ю.В. Ептышев, А.С. Железняков, ПС. Карабанов, Н.В. Шлей. - 1986. -ДСП.

6. А.с. 1280811 СССР, B23Q33/00. Способ копировальной обработки криволинейных контуров и поверхностей деталей / Ю.А. Балыкин, П.С. Карабанов. - 1986. - ДСП.

7. Карабанов П.С., Кунявский Б.М., Никифоров В.М. Затвердевание термопластичных расплавов в круглых каналах формующего инструмента. Сообщение 1. // Изв. вузов. Технол. легкой пром.-сти. -1986.-№б.-С.119-123.

8. Карабанов П.С, Кунявский Б.М., Никифоров В.М. Затвердевание термопластичных материалов в круглых каналах формующего инструмента. Сообщение 2 // Там же - 1987. - №1. - С. 115-117.

9. Карабанов П С, Никифоров В.М. Исследование усадки литьевых изделий из композиций на основе термоэластопластов // Совершенствование методов конструирования и технологии изделий из кожи: Сб. науч. тр. МТИЛП, - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1987. - С. 52-55.

10. А.с. 1401802 СССР, B68F1/00. Установка для формования / А.С. Железняков, Ю.В. Елтышев, П.С. Карабанов, Н.В. Шлей. - 1988. - ДСП.

11. Карабанов П.С, Никифоров В.М. Расчет литниковых каналов литьевых форм для деталей обуви // Изв. вузов. Технол. легкой пром-сти. -1991. - № 3. - С. 70-72.

12. Москалец Т.А., Карабанов П.С, Бороздина Г.А. Совершенствование технологического процесса производства обуви с верхом из текстильных материалов // Повышение эффективности производства в легкой промышленности: Мат-лы семинара. -М.: ЦРДЗ, - 1991. - 133 с.

13. Карабанов ПС, Никифоров ВМ. Расчет скорости заполнения полостей литьевых форм для тонкостенных деталей обуви // Совершенствование конструкций и технологий изделий из кожи с использованием элементов автоматизированного проектирования: Сб. научн. тр. - М.: ЦНИИТЭИлегпром, - 1991. - С.138-140.

14. Бороздина ГА, Карабанов П.С., Москалец Т.А. Исследование процесса подготовки следа хромовой обуви строчечно-литьевого метода крепления // Разработка новых технологических процессов, оборудования и автоматизации проектирования в легкой промышленности: Сб. научн. тр. - М.: НТИМГАЛП; 1994.-С. 82-85.

15. Карабанов ПС Заполнение полостей литьевых форм в режиме убывающей объемной скорости // Совершенствование техники и технологии изготовления изделий из кожи и тканей: Сб. научн. тр. - Вып. 19. - Шахты: ДГАС, 1996.-С 42-44.

16. Карабанов П.С, Дмитриенко Т.А. Заполнение полостей литьевых форм при литье низа на обувь. // Образование в условиях реформ: опыт,

проблемы, научные исследования: Тез. научн.-практич. конф. - Кемерово, КТИПП.-1997.-С. ПО.

17. Карабанов П.С. Свойства полимеров в процессах переработки при производстве изделий из кожи: Учебн. пособие. - Новосибирск, НТИ МГАЛП,

1997. -103 с.

18. Карабанов П.С. Расчет литниковых каналов при заполнении полости формы в режиме убывающей объемной скорости // Радиотехника, оборудование и технологии сервиса: Сб. научн. тр. - Вып. 26. - Шахты: ДГАС,

1998.-С. 124-126.

19. Карабанов П.С., Дмитриенко Т.А. Анализ образования выпрессовок при литье низа на обувь // Оборудование и технологии сферы быта и услуг: Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 29. - Шахты, ДГАС. - 1998. - С. 34-35.

20. Карабанов П.С., Москалец Т.А. Экспресс-метод оценки прочности литьевого крепления низа на обувь // Там же. - С. 36-38.

21. Карабанов П.С., Дмитриенко Т.А. Влияние режимов литьевого формования низа обуви на образование выпрессовок // Кожевенно-обувная пром-сть. - 1999. - №4. - С. 40-41.

22. Карабанов П.С., Москалец Т.А. .Проблемы оценки прочности литьевого крепления низа к материалам верха - обуви. // Интеграция науки, производства и образования: Состояние и перспективы. Мат-лы Всероссийской. научн.-практич. конф. - Юрга:, КТИПП. - 1999. - С. 114:

23. Карабанов П. С. Модель течения термопластичных расплавов в круглых каналах формующего инструмента // Совершенствование техники и технологии изделий сервиса: Межвуз. сб. научн. тр. - Вып. 32. - Шахты, ДГАС, 1999.-С. 44-46.

24. Пат. 2134528 РФ, А43В9/18. Способ изготовления обуви литьевого метода крепления низа / П.С. Карабанов, Т.А. Дмитриенко, В.П. Щербакова, В.А. Казаков. - 1999. - Опубл. 20.08.99, Бюл. №23.

25. Карабанов П.С. Метод оценки формуемости подошвенных термопластичных композиций // Великий русский обувщик и время: : Междунар. сб. научн. тр. -Шахты, 2000. - С. 132-135.

26. Карабанов П.С., Москалец Т.А. Анализ прочности литьевых соединений подошвенных ПВХ-пластикатов с текстильными материалами // Там же-С. 138-141.

27. Москалец ТА, Карабанов П.С. Влияние структуры текстильных материалов верха обуви на прочность литьевых соединений // Там же - С. 135138.

28. Карабанов ПС. Затвердевание жидкости при вынужденном течении в плоскощелевом канале // Теплофизика и аэромеханика. - 2000. - Т. 7. - №2. -С. 285-292.

29. Карабанов П.С., Москалец Т.А. Влияние температуры литья под давлением подошвенных композиций на прочность литьевых соединений // Актуальные проблемы науки, техники и экономики легкой пром-сти: Тез. докл. междунар. научн. - техн. конф. - М~: МГУДТ. - 2000. - С. 277.

30. Москалец Т.А., Карабанов П.С. Влияние типа и структуры материалов, литьевых соединений на прочность их скрепления // Новые технологии. Образование и наука: Сб. научн. тр. Вып. 1. - М.: ОИ МГУДТ, 2000.-С. 97-101.

. 31. Карабанов П.С. Влияние температуры литья низа обуви на образование выпрессовок // Там же - Вып. 2. - М.: ОИ МГУДТ. - 2000. - С. 122124.

32. Карабанов П.С. Анализ прочности литьевого крепления низа обуви // Новые технологии в научных исследованиях и образовании: Мат-лы Всеросс. научн.-практ. конф. - Юрга: КТИПП. - 2001. - С. 119-120.

33. Карабанов П.С, Бороздина Г.А. Анализ структуры литьевых соединений обувных материалов // Там же. - С. 120-121.

34. Карабанов П.С., Бороздина Г.А. Формирование литьевых соединений обувных материалов. // Исторические аспекты и достижения ученых-обувщиков: Юбил. междунар. сб. научн. тр. - Шахты: ЮРГУЭС, 2001. -С. 165-168.

35. Черных Е.В., Москалец Т.А., Карабанов П.С., Хен Г.Б. Влияние рецептуры подошвенного ПВХ-пластиката на свойства литьевых изделий // Там же-С. 168-173.

36. Карабанов П.С. Вторичная переработка подошвенных термопластичных композиций // Там же - С. 174-178.

37. Бороздина Г.А., Карабанов П.С. Исследование процесса приклеивания подошв из термоэластопластов // Там же - С. 178-180.

38. Карабанов П.С., Бороздина Г.А. Механическая адгезия полимера с тканью в литьевых соединениях // Новые технологии. Наука и образование: Сб. научн. тр. - Вып. 4 - М.: МГУДТ, 2002. - С. 58-62.

39. Бороздина Г.А., Карабанов П.С., Москалева Н.С. Исследование механизма образования литьевых соединений // Там же - С. 25-28.

40. Карабанов П.С., РамхинаЛУ.И. Прочность литьевого крепления пористого низа к материалам верха обуви // Там же - С. 28-31.

41. Карабанов П.С., Фукин В.А., Москалец Т.А. Исследование режимов прямого литья низа на текстильную обувь. Сообщ. 1 // Кожевенно-обувная пром-сть. - 2002. - №3. - С. 40-42.

42. Карабанов П.С., Фукин В.А., Москалец Т.А. Исследование режимов прямого литья низа на текстильную обувь. Сообщ. 2 // Там же -Л2002.- № 5 - С. 36-37.

43. Карабанов П.С. Теоретический метод анализа процесса литья под давлением в учебном процессе // Высшая школа России: .развитие традиций: Мат-лы межрегион, научн.-метод. конф. - Новосибирск: СГУПС, 2002. — С. 192-193.

44. Карабанов П.С. Структура поверхностного слоя в формованных подошвах и прочность их клеевого крепления // Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека: Мат-лы докл. междунар. научн. конф. - М.: ИИЦ МГУДГ, 2002. - С. 55-57.

45. Карабанов, 1ЬС, Карабинин Р.В., Сергунина Н.В. Режимы течения термопластичных расплавов в каналах формующих инструментов // Новое в дизайне, моделировании, конструирование и технологии изделий из кожи: Мат-лы Междунар. научн.-практ. конф. -Шахты: ЮРГУЭС, 2003. - С. 96-100.

46. Карабанов, П.С, Комкова Е.В., Бороздина Г.А. Механическая адгезия в литьевых соединениях подошвенных композиций с обувными тканями // Там же - С. 100-104.

47. Черных Е.В., Карабанов 1ЬС. Специфическая адгезия в литьевых соединениях ПВХ-пластикатов с тканями из синтетических волокон // Там же -С. 104-106.

48. Дмитриенко Т.А., Карабанов П.С. Исследование факторов образования выпрессовок при прямом литье низа на обувь // Достижения науки и практики в деятельности образовательных учреждений: Мат-лы Всеросс. научн.-практ. конф. - Кемерово: КГПГПС - 2003. - С. 112-113.

49. Черных Е.В., Москалец ТА., Карабанов П.С., Хен Г.Б. Влияние состава ПВХ-композиции обувного пластиката на свойства литьевых изделий // Там же-С. 119-120.

50. Карабанов П.С., Куделин ОТ., Заев В.А. Диффузионная модель формирования механической адгезионной связи в литьевых соединениях // Наука и образование. Новые технологии: Межвуз. Сб. научн. тр. - М: ИИЦ МГУДГ, 2003. - Вып. №6. - 42-47.

51. Москалец Т.А., Карабанов П.С., Черных Е.В. Факторы прочности литьевого скрепления обувных материалов // Там же - С. 21-23.

52. Карабанов П.С., Сергунина Н.В. Параметры механической адгезии в литьевых соединениях обувных материалов // Проблемы создания гибких технологических линий производства изделий из кожи: Тематич. сб. научн. тр. -Шахты: ЮРГУЭС, 2003.-С. 81-83.

53. Карабанов П.С., Бороздина Г.А. Прочность литьевых соединений пористых подошвенных композиций // Там же. - С. 77-80

54. Карабанов П.С., Комкова Е.В. Влияние ворсистости обувных тканей на прочность их литьевого крепления // Там же. - С. 83-88.

55. Дмитриенко Т.А., Карабанов П.С. Расчет параметров предотвращения выпрессовок при прямом литье низа на обувь // Там же. — С. 88-91.

56. Карабанов П.С., Москалец Т.А. Анизотропия свойств литьевых деталей обуви из термоэластопластов // Там же. - С. 91-95.

57. Карабанов П.С., Бороздина Г.А. Оценка специфической адгезии в литьевых соединениях// Ресурсо- и энергосберегающие технологии промышленного производства: Мат.-лы междунар. науч.-техн. конф. 4.1. -Витебск: УО ВГТУ, 2003. - С.75-79

58. Пат. 2219814 РФ, А43В9/18. Способ изготовления обуви литьевого метода крепления низа / Карабанов П.С., Савочкин О.В., Щербакова В.П., Казаков ВА - 2003. - Опубл. 27.12.03, Бюл. № 36.

59. Пат. 2218850 РФ, А43В9/18. Способ повышения прочности литьевого крепления пористого низа обуви и устройство для его осуществления / Карабанов П.С., Рамхина У.И., Щербакова В.П., Казаков В.А. - 2003. - Опубл. 20.12.03, Бюл. № 35.

60. Карабанов П.С., , Куделин О.Г., Заев В.А. Вероятностный анализ дефектов адгезионных соединений обувных материалов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2003 . - №3. - С. 122-124.

61. Карабанов П. С. Влияние структуры поверхностного слоя формованных подошв на прочность их клеевого крепления // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2003. -.Прил. №5.-С.93-97.

62. Карабанов П.С. Теоретические основы - прямого литья низа на обувь: Монография. - М: ИИЦ МГУДТ, 2003..- 132 с.

63. Пат. 2223020 РФ, А43В9/18. Способ изготовления обуви литьевого метода крепления низа / Карабанов ПС, Савочкин О.В., Щербакова В.П., Казаков В.А. - 2004. - Опубл. 10.02.04, Бюл. № 4.

64. Карабанов П.С., Фукин В.А. Предельное время течения затвердевающей жидкости в шюскощелевом канале // Теплофизика и аэромеханика. - 2004. - Т.П. - № 1. - С. 145 -152.

Отпечатано ООО "ГИСЦ" г. Новосибирск ул. Коммунистическая, 35 тираж 100 эю.

9 - 7 2 О 5

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ЛИТЬЕВОГО ФОРМОВАНИЯ И ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДА В ОБУВНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ.

1.1 Специфические особенности и проблемы литьевого формования в обувном производстве.

1.2 Анализ проблемы течения вязких жидкостей в охлаждаемых каналах

1.3 Современные представления о направленном регулировании свойств литьевых изделий.

1.4 Проблемы прочности литьевых соединений и эффективность прямого литья низа на обувь.

1.5 Постановка задач исследований.'.

2 РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ПРОЦЕССА ЗАПОЛНЕНИЯ ЛИТЬЕВЫХ ФОРМ ЗАТВЕРДЕВАЮЩИМИ ПОЛИМЕРНЫМИ РАСПЛАВАМИ

2.1 Разработка моделей течения полимерных жидкостей и постановка задачи теоретических исследований.:.

2.1.1 Модели течения затвердевающих жидкостей.

2.1.2 Постановка задачи теоретического исследования.

2.2 Нестационарный процесс затвердевания расплава в плоскощелевом канале. ф 2.3 Затвердевание расплавов в круглых каналах.

2.4 Предельное время течения затвердевающих расплавов при литьевом формовании.

2.5 Анализ адекватности теоретических результатов.

2.5.1 Оценка по предельному времени течения низковязкой ньютоновской жидкости.

2.5.2 Предельное время течения подошвенных композиций.

2.5.3 Оценка по кинетике затвердевания

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

3 ПРОЦЕСС ЛИТЬЕВОГО ФОРМОВАНИЯ И СВОЙСТВА ЛИТЬЕВЫХ ДЕТАЛЕЙ ОБУВИ.

3.1 Совершенствование метода расчета элементов формующего

- инструмента.;. 3.2 Анализ механических свойств литьевых деталей обуви.

3.2.1 Анизотропия механических свойств.

3.2.2 Влияние рисунков и рифлений.

3.2.3 Анизотропия усадки литьевых изделий.

3.3 Влияние структуры поверхностного слоя литьевых подошв на прочность их клеевого крепления. 3.4 Повышение адгезионной способности формованных подошв.

3.5 Вторичная переработка подошвенных композиций.

3.5.1 Показатель текучести расплава.

3.5.2 Физические свойства.

3.5.3 Механические свойства.

3.5.4 Прочность клеевых и литьевых соединений.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

4 ПРОЧНОСТЬ ЛИТЬЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ОБУВНЫХ МАТЕРИАЛОВ. 4.1 Методологические вопросы оценки прочности литьевых соединений

4.1.1 Формирование литьевых соединений и факторы их прочности.

4.1.2 Вероятностный анализ нестабильных факторов прочности литьевых соединений.

4.1.3 Оценка прочности литьевых соединений.

4.2 Химическая природа материалов верха обуви и прочность их литьевых соединений.

4.3 Поверхностная структура материалов верха обуви и параметры механической адгезии литьевых соединений.

4.3.1 Математическая модель диффундирования полимерных расплавов в структуру материалов верха обуви.

4.3.2 Особенности адгезионного контакта в литьевых соединениях.

4.3.3 Параметры механической адгезии в литьевых соединениях.

4.4 Влияние структуры подошвенных композиций и режимов формования на прочность литьевых соединений.

4.4.1 Прочность литьевых соединений пористых подошвенных композиций.

4.4.2 Влияние режимов литья на прочность литьевых соединений.

4.5 Математические модели прогнозирования прочности литьевых соединений.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПРЯМОГО ЛИТЬЯ НИЗА НА ОБУВЬ.

5.1 Повышение прочности литьевого крепления низа к обуви и предотвращение выпрессовок.

5.1.1 Факторы образования выпрессовок. ф 5.1.2 Предотвращение выпрессовок и повышение прочности литьевого крепления.

5.1.3 Повышение формоустойчивости обуви строчечно-литьевого метода крепления низа.

5.2 Повышение прочности литьевого крепления низа к текстильной обуви.

5.3 Повышение прочности литьевого крепления пористых подошвенных композиций 5.4 Совершенствование технологии изготовления обуви шнуровой затяжки литьевого метода крепления низа

ВЫ ВОДЫ ПО ГЛАВЕ.:.

Актуальность темы. Стратегическим направлением реформирования отечественного обувного производства является вывод отрасли на мировой технологический уровень в рамках четко продуманной научно-технической программы [1]. Это предусматривает скорейшее внедрение и развитие перспективных технологий и методов, в том числе литьевого метода формования низа на обуви, отдельных ее деталей и узлов.

По заключению специалистов в области переработки полимеров литье под давлением имеет устойчивую тенденцию дальнейшего развития и расширения области применения в различных отраслях промышленности [2]. В обувном производстве литьевое формование интенсивно развивалось- в 50-90 годы и, использовав достижения метода в промышленности переработки пластмасс, приобрело специфические особенности. В настоящее время производители обуви и ее комплектующих располагают высокопроизводительным оборудованием и широким ассортиментом технологичных полимерных композиций [3,4].

Однако возможности литья под давлением используются не полностью из-за специфических проблем производства обуви. Так, особенностью обувного производства является многообразие и частая смена моделей и фасонов обуви, что требует оперативной замены парка формующей оснастки. Современные технологии позволяют в кратчайшие сроки изготавливать литьевые формы, но при этом обычно необходима экспериментальная доводка оснастки и подбор технологических режимов литья. Нередки случаи, когда отработанные режимы литьевого формования подошв или низа на обувь оказывались неприемлемыми для формования идентичных изделий, отличающихся от первых лишь отдельными элементами (конфигурацией и толщиной, декоративным оформлением, профилем рифлений ходовой части). Это свидетельствует о недостаточном знании процессов, происходящих при заполнении литьевых форм и формовании изделий.

В этой связи уместно привести замечание одного из основоположников теории процессов переработки полимеров Э. Бернхардта [5]. Он писал, что литье под давлением во многом основывалось на практическом опыте, развивалось интуитивно, скорее как искусство. Несмотря па огромные достижения в разработке теоретических основ литьевого формования за последние десятилетия, это замечание остается справедливым и в настоящее время. Добавим, что оно в большей мере относится к литыо под давлением в производстве обуви, особенностью которого является широкий и часто сменяющийся ассортимент формуемых изделий.

Естественно, что полагаться только на практический опыт и тем более интуицию - ненадежная основа организации технологического процесса литьевого формования. Обсуждаемая проблема особенно остро стоит при прямом литье низа на обувь. При формовании подошв в формах с неудачно спроектированной литниковой системой или оформляющими элементами изготовления изделий без видимых дефектов можно добиться повышением давления литья. Однако при прямом литье низа на обувь такая возможность ограничена. Это обусловлено отсутствием силового замыкания литьевой колодки с полуматрицами и невозможностью обеспечения гарантированной герметизации полости формы. Последнее приводит к выпрессовкам, что снижает эффективность высокопроизводительного литьевого метода крепления низа обуви.

За последние десятилетия на основе теоретических исследований процесса разработаны методы расчета параметров литьевой оснастки и определения режимов формования [6, 7]. Тем не менее, расчетные методы базируются на значительно упрощающих реальный процесс теоретических данных и эмпирических зависимостях. Это и понятно, поскольку процесс литья определяется чрезвычайно многочисленными факторами, многие из которых, в том числе затвердевание расплава при заполнении формы, трудно поддаются математическому описанию. Поэтому расчетные результаты не гарантируют необходимую точность, вследствие чего при освоении новых форм требуется их экспериментальная доводка и корректировка параметров процесса.

В этой связи необходимо развитие теоретических положений процесса затвердевания расплавов в охлаждаемых элементах литьевых форм с целью создания надежной основы расчета оснастки и оптимизации параметров процесса.

В последние годы за счет рецептурной модификации полимерных материалов для обуви получены композиции с высокими технологическими и механическими свойствами [4]. При этом проблеме влияния условий литьевого формования и оформления литьевых изделий на их свойства уделено значительно меньшее внимание. Имеющиеся исследования в этой области [810] носят технологический характер и решают локальные задачи. Между тем, в промышленности переработки пластмасс эти вопросы исследованы достаточно всесторонне [7,11,12].

Такое положение дел отчасти обусловлено все еще распространенным мнением, что процесс литья можно считать удовлетворительным, если изделия легко формуются, имеют хороший внешний вид и обеспечивают достаточную прочность клеевого (или литьевого) крепления. Некоторые исследователи и, особенно, практики считают, что для пластифицированных подошвенных композиций определяющим фактором свойств изделий является рецептурный, а условия литья оказывают на них несущественное влияние.

Однако более глубокий анализ процесса литьевого формования свидетельствует о том, что эффективность метода можно существенно повысить не только за счет рецептурных приемов. Параллельным направлением совершенствования процесса является всесторонний анализ и оптимизация условий литьевого формования, принимая в качестве критерия не только формуемость композиций, внешний вид изделий, но и их механические и функциональные характеристики.

Для формованных подошв важнейшей проблемой является повышение адгезионной способности поверхности их клеевого крепления. Исследования условий литья пластмассовых изделий [7,13,14], а также механизма формирования поверхности полимерных материалов [15] указывают на возможности повышения адгезионной способности формованных подошв путем регулирования параметров литьевого формования.

Таким образом, всесторонний анализ условий литьевого формования -важный и пока не реализованный резерв оптимизации свойств деталей обуви и повышения адгезионной способности поверхности изделий.

До сих пор неопределенной остается возможность вторичного использования подошвенных композиций. Между тем в других отраслях промышленности, использующих полимерные материалы, этой проблеме, имеющей не только экономическое, но и важное экологическое значение, посвящены многочисленные работы [16].

Применение литьевых методов крепления низа внесло в технологию обуви разнообразные новации и оригинальные решения. Однако внедрение многих технологических новинок тормозится из-за отсутствия научной базы обеспечения прочности литьевых соединений обувных материалов. Если проблеме прочности клеевого крепления посвящено большое количество фундаментальных исследований [17-25], то литьевым соединениям уделено значительно меньшее внимание. Отчасти это обусловлено сходством процессов клеевого и литьевого креплений. Поэтому в практике прямого литья руководствуются теоретическими положениями и рекомендациями, разработанными для клеевого крепления. Однако процессы формирования адгезионной связи при клеевом и литьевом креплениях различаются, и многие рекомендации обеспечения прочности склеивания неприемлемы для литьевых соединений.

В обуви литьевых методов крепления применяют разнообразные системы материалов верха и низа. При этом расширение ассортимента материалов верха сдерживается отсутствием систематизированных данных об их способности образовывать прочные адгезионные соединения при прямом литье. Имеющиеся данные о специфической адгезии при склеивании материалов [17,20,26] не могут однозначно ее характеризовать в литьевых соединениях.

Исходя из сущности процесса прямого литья, очевидно, что прочность литьевого крепления существенно зависит от механической составляющей адгезии. Для выявления механизма этой составляющей необходимы теоретические представления о процессе диффундирования полимерных расплавов в волокнистую структуру материалов верха. Применительно к прямому литью отсутствуют теоретические положения об этом процессе, а представления о механической адгезионной связи основаны на визуальных наблюдениях и эмпирических данных.

Надежное прогнозирование прочности литьевых соединений немыслимо без математических моделей, характеризующих адгезионную связь в функции основных параметров процесса прямого литья и свойств соединяемых материалов. Построение теоретической модели на сегодняшнем этапе развития теорий адгезии, естественно, невозможно; эта проблема остается пока нерешенной и для клеевых соединений. Однако подобные задачи успешно решаются с применением экспериментально-статистических методов [17,19,25], которые целесообразно использовать и для разработки моделей прочности литьевых соединений.

Препятствиями для более широкого применения прямого литья являются: невысокая формоустойчивость обуви параллельных способов формования заготовок верха на литьевых колодках; трудности взъерошивания контура заготовок верха, одетых на литьевую колодку; образование выирессовок вследствие колебания толщины пакета материалов верха; невысокая прочность литьевого крепления к некоторым рыхлым материалам верха. Хотя и очевидна целесообразность производства обуви шнуровой затяжки литьевого метода крепления низа, до сих пор отсутствуют эффективные способы шнуровой затяжки на литьевых колодках.

Эти обстоятельства требуют разработки новых технологий и способов литьевого крепления низа, устраняющих отмеченные недостатки метода и повышающих его эффективность.

На основании изложенного вытекает необходимость и актуальность углубления и развития теоретических основ метода литья под давлением в производстве обуви, чему и посвящена настоящая диссертационная работа.

Целью работы является совершенствование технологий литьевого формования в производстве обуви на базе развития теоретических основ метода.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: обоснование моделей течения затвердевающих полимерных жидкостей в каналах литьевой оснастки; теоретическое исследование процесса затвердевания полимерных расплавов в элементах формующего инструмента и выявление взаимосвязи основных параметров заполнения литьевых форм; совершенствование метода расчета элементов формующего инструмента и параметров литьевого формования; методологические аспекты анализа и оптимизации свойств формованных деталей обуви; разработка путей повышения адгезионной способности поверхностей литьевых деталей обуви; исследование свойств многократно переработанных подошвенных композиций; выявление механизма формирования литьевых соединений обувных материалов; создание математических моделей прогнозирования прочности литьевого крепления низа обуви; разработка основных направлений совершенствования технологий литьевого формования в производстве обуви.

Методология и методы исследования. Методология исследований базируется на теоретических основах переработки полимеров, современных теоретических представлениях об явлении адгезии, научных основах формирования поверхности полимерных материалов, теории « теплопроводности, методах математической физики, элементах теории вероятностей и математической статистики, математических методах планирования и анализа эксперимента.

Исследования физико-механических свойств литьевых изделий и прочности литьевых соединении проводили разрушающими методами в соответствии с нормативно-технической документацией. Для микроскопического анализа объектов исследования применялась оптическая и электронная микроскопия с использованием лабораторной базы института химии твердого тела и механохимии СО РАН.

Объекты исследований: процесс затвердевания полимерных расплавов при заполнении литьевых форм, элементы формующего инструмента и параметры литьевого формования, формованные детали обуви, технологические отходы подошвенных композиций, литьевые соединения обувных материалов, технологии литьевого формования в производстве обуви.

Научная новизна работы заключается в следующих положениях, которые выносятся на защиту: теоретических моделях затвердевания полимерных жидкостей в литьевой оснастке, устанавливающих взаимосвязь основных факторов процесса; закономерностях предельного времени течения затвердевающих жидкостей; методологии анализа и оптимизации свойств формованных деталей обуви; теоретическом обосновании путей повышения адгезионной способности поверхности деталей низа обуви на стадии их литьевого формования; теоретических представлениях о процессе формирования литьевых соединений обувных материалов; математических моделях прогнозирования прочности литьевого крепления низа обуви; обосновании основных направлений совершенствования технологий литьевого формования в производстве обуви.

Достоверность научных положений работы подтверждается сопоставлением теоретических результатов с известными, которые получили всеобщее признание, экспериментальными исследованиями, эффективностью внедренных в производство технологий, разработанных на основе теоретических обобщений диссертации.

Практическое значение работы. На основе научных результатов работы решен комплекс проблем прикладного характера, что позволило устранить большинство принципиальных недостатков литья под давлением в производстве обуви и повысить эффективность метода. Основными практическими результатами работы являются следующие: номограммный метод расчета параметров оснастки и режимов литьевого формования деталей обуви; методы оптимизации свойств формованных деталей обуви на основе предъявляемых к ним и к обуви в целом требований; способы повышения адгезионной способности поверхности литьевых подошв в зоне их клеевого крепления к верху обуви; рекомендации по использованию вторичных подошвенных композиций при литьевом формовании подошв и прямом литье низа на обувь; способы и устройства для повышения прочности литьевого крепления пористого низа к обуви; способы предотвращения выпрессовок при одновременном повышении прочности литьевого крепления низа к обуви из кож с лицевым покрытием; технология прямого литья низа на обувь из материалов верха, не обеспечивающих достаточную прочность литьевого крепления; способы повышения формоустойчивости обуви литьевых методов крепления низа.

Реализация результатов работы. Научные положения работы применимы как для решения общих проблем совершенствования процессов литьевого формования, так и частных задач технологического характера. К ним относятся: номограммный метод расчета элементов оснастки; метод оптимизации свойств формованных подошв; повышение адгезионной способности поверхности формованных деталей низа; рекомендации по использованию технологических отходов подошвенных композиций; расчетные методы прогнозирования прочности литьевого крепления низа обуви; способы предотвращения выпрессовок и повышения прочности литьевого крепления; решение проблемы обеспечения прочности крепления пористого низа обуви; технология прямого литья низа на обувь, предусматривающая двукратное нанесение клеевого слоя и его термоактивацию перед приливанием низа; технология производства обуви шнуровой затяжки литьевого метода крепления низа.

Практическая значимость работы подтверждена применением разработанных технологий, способов и устройств при литьевом формовании подошв из термоэластопластов на ЗАО СОК «Вестфалика» и при прямом литье низа на обувь на ЗАО «Коре» (г. Новосибирск). Суммарный годовой экономический эффект реализованных разработок составил 1 млн. 76 тыс. рублей, что подтверждено соответствующими актами внедрения.

Помимо решения отдельных задач результаты работы определяют перспективные направления совершенствования литьевых методов в производстве обуви и с этих позиций являются методологической базой развития литьевого формования в отрасли.

Теоретические положения и прикладные разработки широко используются в учебном процессе, в частности, в лекционных курсах «Технология изделий из кожи», «Основы переработки полимерных материалов»; «Технологические процессы производства изделий из кожи», в курсовом и дипломном проектировании по специальности 281100 «Технология изделий из кожи», составляют основу авторского курса лекций «Полимеры в изделиях из кожи».

Личный вклад автора состоит в постановке и обосновании проблемы, разработке идей работы, проведении теоретических исследований, постановке экспериментов, анализе полученных результатов и их обобщении, организации внедрения на предприятиях прикладных разработок. Автору принадлежат основные идеи работ, опубликованных в соавторстве, и теоретическое обобщение их результатов.

Апробация работы и публикации. Основные положения, идеи и результаты работы доложены и получили положительную оценку на внутривузовских, региональных, всероссийских и международных конференциях, семинарах и симпозиумах в 1991-2003 годах. Основные положения диссертации опубликованы в 64 научных работах, среди которых монография, учебное пособие и 8 авторских свидетельств и патентов.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературных источников и приложения. Диссертация изложена на 290 страницах основного текста, включающего 115 рисунков и 22 таблицы. Библиографический список содержит 224 источника.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Определены и систематизированы факторы образования выпрессовок при прямом литье низа на обувь, выявлены условия их появления. Установлена эмпирическая зависимость условий образования выпрессовок от режимов прямого литья, являющаяся инструментом для их предотвращения технологическими приемами.

2. Разработаны и апробированы в производственных условиях способы предотвращения выпрессовок при одновременном повышении на 18-20% прочности литьевого крепления низа к обуви из кож с лицевым покрытием. Предлагаемые способы, защищенные патентами РФ, исключают образование выпрессовок независимо от колебаний толщины пакета материалов верха обуви, что позволяет применять повышенные температуру литья и давление формования для увеличения прочности литьевого крепления низа.

3. Предложен и апробирован способ производства обуви литьевого метода крепления низа, повышающий формоустойчивость обуви за счет дополнительного этапа формования заготовки верха на литьевой колодке при смыкании полости формы.

4. На основе выявленных особенностей формирования адгезионного контакта литьевых соединений решена проблема обеспечения прочности литьевого крепления пористого низа обуви. Разработан способ прямого литья пористых подошвенных композиций, заключающийся в обеспечении свободного удаления воздуха и порообразующих газов из полости формы, которые препятствуют формированию прочного адгезионного контакта скрепляемых материалов. Установлено, что прочность литьевого крепления пористых композиций по предложенному способу в сравнении с действующей технологией повышается на 11-22%.

5. Разработан способ повышения прочности литьевого крепления низа обуви к материалам верха, имеющим низкую адгезионную способность. Способ заключается в двукратном нанесении клея на материалы верха в регламентированных темпом работы литьевых агрегатов временных рамках с возможностью интенсифицированной сушки клеевого слоя и его термоактивации перед приливанием низа. Для реализации способа разработан технологический процесс работы многопозиционных литьевых агрегатов. Апробация предложенного способа показала возможность повышения прочности литьевого крепления на 27-167% в зависимости от материала верха.

6. Показаны пути совершенствования технологии прямого литья низа на обувь шнуровой затяжки и предложен способ ее реализации на современных литьевых агрегатах. Способ значительно облегчает процесс шнуровой затяжки, не требует специального оборудования и имеет широкие возможности регулирования усилия формования, что повышает формоустойчивость обуви и расширяет ассортимент материалов верха.

7. На предприятиях отрасли внедрены технологии: прямого литья низа обуви из кож с лицевым покрытием; обеспечения высокой прочности литьевого крепления пористого низа; предотвращения выпрессовок; повышения прочности литьевых соединений материалов верха низкой адгезионной способности. Годовой экономический эффект внедренных разработок составил 1 млн. 76 тыс. рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

К настоящему времени литье под давлением в производстве обуви располагает современным техническим оснащением и широким ассортиментом полимерных композиций. Успехи метода в отрасли достигнуты, в основном, благодаря теоретическим основам переработки полимеров и научным положениям процесса склеивания. При этом очевидно, что развитие литьевого формования и реализация его потенциальных возможностей сдерживается отсутствием научной базы, учитывающей специфику обуви, технологию ее изготовления и особенности кожевенно-обувных материалов.

Цель, поставленная в настоящей работе, предопределила рассмотрение разнотипных, на первый взгляд, проблем. Однако это оказалось необходимым для создания научных основ развития литьевого формования и устранения принципиальных недостатков метода в обувном производстве.

При решении поставленных задач в работе получены следующие основные научные и практические результаты.

1. Обоснованы и введены в рассмотрение модели течения затвердевающих полимерных жидкостей в каналах литьевой оснастки. Показано, что известные режимы течения с постоянной объемной скоростью и при постоянном давлении на входе в канал представляют собой крайние случаи реального течения. Предложенные модели квалифицированны в работе, как промежуточные режимы, которые в большей степени соответствуют реальному течению жидкостей в условиях их затвердевания.

2. Поставлена и решена теоретическая задача процесса затвердевания полимерных жидкостей в плоскощелевом и круглом каналах с учетом нестационарности процесса, конвективной теплопередачи из-за вынужденного течения, теплопроводности через стенки каналов, диссипативного разогрева в потоке и индекса течения жидкости. Отличие полученных результатов от известных состоит, во-первых, в выявлении основополагающих факторов процесса затвердевания (обобщенные параметры охлаждения жидкости и конвективной теплопередачи) и получении качественной картины влияния на исследуемый процесс диссипативного фактора и индекса течения. Во-вторых, в установленных закономерностях затвердевания жидкости при течении в известных крайних и предложенных в работе промежуточных режимах.

3. Установлены закономерности предельного времени течения затвердевающих жидкостей и определены условия их полного затвердевания при течении в различных режимах. Для движущихся жидкостей такая задача решена впервые, а выявленные закономерности представляют не только общетеоретический интерес, но и имеют прикладное значение для многих отраслей техники.

4. Выполнена программа экспериментальной оценки полученных теоретических результатов. Эта оценка показала, во-первых, удовлетворительную для подобных задач сходимость теоретических и экспериментальных данных, и, во-вторых, большее соответствие реальному процессу теоретических результатов для предложенных в работе промежуточных моделей течения.

5. На основе теоретических данных о процессе затвердевания полимерных жидкостей разработан номограммный метод расчета параметров оснастки и режимов литьевого формования. Номограммы наглядно иллюстрируют взаимосвязь исходных для расчета и искомых параметров, значительно облегчают необходимые расчеты и повышают их точность.

6. Установлены закономерности влияния режимов литьевого формования и геометрических параметров деталей низа на механические свойства изделий и их анизотропию. Полученные данные являются методической базой для оптимизации свойств формованных деталей обуви и проектирования элементов оснастки.

7. Установлено влияние структуры поверхностного слоя в формованных подошвах на прочность их клеевого крепления к верху обуви. Показано, что формирование структуры поверхностного слоя и дефектных поверхностных образований определяется режимами литьевого формования. Установлена возможность повышения прочности клеевого крепления подошв на 11—23% за счет целенаправленного регулирования режимов литья под давлением. Предложен способ повышения адгезионной способности подошв из термоэластопластов путем создания при литьевом формовании рельефной поверхности в зоне крепления к верху обуви.

8. Изучены закономерности изменения свойств подошвенных композиций в процессе многократной переработки. Установлено, что существенно ухудшаются показатели свойств изделий из вторичных композиций лишь при многоцикловых испытаниях образцов. Однако такие важные показатели, как прочность литьевого и клеевого крепления, повышаются вплоть до трех-пятикратной переработки. Показано, что при соответствующей гомогенизации вторичных композиций с исходным сырьем смеси могут использоваться для формования ответственных деталей низа обуви.

9. Систематизированы факторы прочности литьевых соединений обувных материалов и определены регулируемые и флуктуационные (нерегулируемые) параметры формирования адгезионной связи. Проведен вероятностный анализ ослабления прочности литьевого крепления, обусловленной флуктуационными параметрами процесса литья низа на обувь.

10. Установлено, что особенностью гетерогенной системы литьевых соединений является проникновение расплава подошвенных композиций в волокнистую структуру материалов верха с образованием механической адгезионной связи. Разработана математическая модель диффундирования подошвенного полимера в поверхностную структуру верха при прямом литье низа на обувь, установлена качественная картина процесса и параметры, определяющие глубину проникновения. Изучен характер адгезионного контакта в литьевых соединениях различных систем обувных материалов и определены параметры механической адгезии.

11. Разработаны математические модели прогнозирования прочности литьевых соединений обувных материалов. Установлены закономерности влияния на прочность литьевого крепления наиболее значимых факторов — температуры литья, давления формования, структуры материалов верха и низа обуви. Предложенные математические модели расширяют теоретические представления о процессе формирования литьевых соединений и позволяют прогнозировать прочность литьевого крепления низа к верху обуви.

12. Определены приоритетные направления совершенствования технологий прямого литья низа обуви, устраняющие основные недостатки метода и повышающие его эффективность. Разработаны новые технологии, способы и устройства, которые успешно апробированы в производственных условиях. На предприятиях отрасли внедрены: технология изготовления обуви из кож с лицевым покрытием строчечно-литьевого метода крепления низа; способы предотвращения выпрессовок; технология повышения прочности литьевого крепления пористого низа обуви и материалов верха низкой адгезионной способности. Годовой экономический эффект внедренных разработок составил 1 млн. 76 тыс. рублей.

При разработке прикладных задач совершенствования технологий прямого литья низа на обувь получено 8 авторских свидетельств СССР и патентов РФ.

Теоретические результаты работы имеют не только отраслевое значение. Анализ процесса затвердевания жидкостей, текущих в охлаждаемых каналах, имеет общетеоретическое значение, а его результаты представляют интерес для криогенной техники, транспортировки текучих систем, различных методов переработки полимеров. Номограммный метод расчета элементов литьевой оснастки и режимов формования, подход к оптимизации свойств литьевых изделий и повышению адгезионной способности их поверхности применимы для совершенствования процесса литьевого формования изделий различного назначения. Однако основные теоретические положения, идеи и прикладные разработки направлены на развитие метода литьевого формования при производстве деталей обуви и совершенствование технологий прямого литья низа на обувь.

1. Бахановский В.И. Легкая промышленность: состояние и направление развития // Кожевенно-обувная пром-сть. 2001. - №4. - С. 11-13.

2. Абрамов В.В. Анализ результатов научно-практической конференции "Состояние и перспективы развития машиностроения, технологий в производстве, переработки пластмасс и их вторичного использования" // Пласт, массы. 2002. - №6. - С. 3-4.

3. Перспективы развития технологий полимерной обуви в XXI веке: Научн.-практ. конф., посвящ. 140-летию со дня основания "Товарищества резиновой мануфактуры «Треугольник»" 19 мая 2000 г. — СПб.: Химиздат, 2001.- 104 с.

4. Альтзицер B.C., Красовский В.Н., Меерсон В.Д. Производство обуви из полимерных материалов / Под ред. В.А. Берестнева. Л.: Химия, 1987. - 232 с.

5. Бернхардт Э. Переработка термопластичных материалов / Пер. с англ. под ред. Виноградова В.Т. М.: Госхимиздат, 1962. - 747 с.

6. Басов Н.И., Брагинский В.А.,. Казанков Ю.В. Расчет и конструирование формующего инструмента для изготовления изделий из полимерных материалов: Учебник для вузов. М.: Химия, 1991.-352 с.

7. Калинчев Э.Л., Соковцева М.Б. Свойства и переработка термопластов: Справочное пособие-Л.: Химия, 1983.-288 с.

8. Карабанов П.С., Динзбург Б.Н., Никифоров В.М., Попова В.П. Исследование анизотропии прочности литьевых изделий из композиций на основе термоэластопластов // Каучук и резина. — 1978. №11. - С. 26-28.

9. Батисене М.Ю., Раяцкас В.Л., Шунокене Г.В. Влияние температуры литья термоэластопластов на их физико-механические свойства // Кожевенно-обувная пром-сть. 1992. - №2. — С. 33-35.

10. Батисене М.Ю., Мицкус В.К., Раяцкас B.J1., Синкуте Б.С. Влияние температуры литья термоэластопластов на прочность адгезионных соединений / // Кожевенно-обувная пром-сть. -1992.- №3.- С. 33-35.

11. И.Лапшин В.В. Основы переработки термопластов литьем под давлением. М.: Химия, 1972. - 270 с.

12. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров (механика процессов). М.: Химия, 1977. - 644 с.

13. Калинчев Э.Л., Кацевман М.Ш. Влияние структуры поверхностного слоя литьевых изделий из термопластов на прочность адгезионных и сварных соединений // Пласт, массы. — 1976. №2.- С. 20-21.

14. Зеленев В.Г., Краснов Ю.И., Лехикоейнен М.М. Влияние надмолекулярной структуры граничного слоя на адгезию полимеров // Пласт, массы.- 1976.-№9.-С. 54-55.

15. Повстугар В.И., Кодолов В.И., Михайлова С.С. Строение и свойства поверхности полимерных материалов-М.: Химия, 1988. — 192 с.

16. Вторичное использование полимерных материалов / A.M. Захаров, Г.Д. Калиновская и др.: Под ред. Е.Г. Любешкиной. М.: Химия, 1985. - 293 с.

17. Басин В.Е. Адгезионная прочность. -М.: Химия, 1981.-208 с.

18. Кинлок Э. Адгезия и адгезивы. Наука и технология: Пер. с англ. М.: Мир, 1991.-484 с.

19. Веселовский Р.А. Регулирование адгезионной прочности полимеров. — Киев: Наук. Думка, 1988. 176 с.

20. Берлин А.А., Басин В.Е. Основы адгезии и полимеров. М;: Химия, 1974.-392 с.

21. Воюцкий С.С. Аутогезия и адгезия высокополимеров. М.: Ростехиздат, 1960.

22. Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений: 2 изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1981. - 272 с.

23. Москвитин Н.И. Склеивание полимеров. М.: Лесная пром-сть, 1968. -304 с.

24. Раяцкас В.Л. Механическая прочность клеевых соединений кожевенно-обувных материалов. М.: Легкая индустрия, 1976. - 192 с.

25. Прохоров В.Т., Мальцев И.М., Коваленко Е.И. Совершенствование технологии склеивания изделий из кожи: Монография. Шахты: ЮРГУЭС, 2002.-372 с.

26. Воюцкий С.С. Физико-химические основы пропитывания и импрегнирования волокнистых систем водными дисперсиями полимеров. — М.: Химия, 1969.-336 с.

27. Мак-Кельви Д.М. Переработка полимеров: Пер. с англ. М.: Химия, 1965.-442 с.

28. Басов Н.И., Казанков Ю.В. Литьевое формование полимеров. — М.: Химия, 1984.-248 с.

29. Гуль В.Е., Акутин М.С. Основы переработки пластмасс. — М.: Химия, 1985.-400 с.

30. Техника переработки пластмасс / Под. ред. Н.И. Басова и В. Броя. — Совместное изд. СССР и ГДР. М.: Химия, 1985. - 528 с.

31. Тадмор 3., Гогос К. Теоретические основы переработки полимеров: Пер. с англ. Под ред. Р.В. Торнера. М.: Химия, 1984. - 628 с.

32. Бортников В.Г. Основы переработки пластических: Учебное пособие для вузов. Л.: Химия, 1983. - 304 с.

33. Басов Н.И., Казанков Ю.В., Любартович В.А. Расчет и конструирование оборудования для производства и переработки полимерных материалов: Учеб. для вузов. М.: Химия, 1986. - 488 с.

34. Басов Н.И. Исследование процессов и оборудования для литья под давлением: Дис.докт. техн. наук. Л.: ЛТИ, 1973.-438 с.

35. Калинчев Э.Л. Закономерности формования литьем под давлением и разработка путей развития технологий литья и оборудования: Дис.докт. техн. наук. М.: МИХМ, 1975. - 392 с.

36. Любартович С.А. Методы расчета и конструирования вибрационного оборудования для переработки полимеров: Дис.докт. техн. наук. — М.: МИХМ, 1992.-571 с.

37. Бердышев Б.В. Основы теории формования полых изделий из полимеров, методы расчета формующих элементов перерабатывающего оборудования: Дис.докт. техн. наук. -М.: МГУИЭ, 1994. 335 с.

38. Раяцкас В.Л., Нестеров В.П. Технология изделий из кожи: Учебник для вузов. В 2ч., 4.2. М.: Легпромбытиздат, 1988. - 320 с.

39. Ренно Д. Формование деталей и изделий в обувной и кожгалантерейной промышленности: Пер. с нем. — М.: Легкая индустрия, 1979. -184 с.

40. Березин И.К. Методы расчета течений неньютоновских жидкостей со свободными поверхностями в технологии формования полимеров и дисперсных сред: Дис.докт. техн. наук. Перм.: ИМСС УОРАН, 1995. - 348 с.

41. Калинчев Э.Л., Кацевман М.Ш. Влияние ориентационных и термических напряжений на работоспособность аморфных полимеров // Пласт, массы. 1975.- № 1. - С.42-44.

42. Виноградов В.М. Остаточные напряжения в деталях из пластических масс // Пласт, массы. 1975. - №4. - С. 28-30.

43. Калинчев Э.Л., Кацевман М.Ш. Влияние технологических режимов литья под давлением на структуру и свойства полиамидов // Пласт, массы. -1976.-№4. -С. 28-30.

44. Морозова С.П., Фридман М.Л., Абрамов В.В Ориентационные эффекты и структура литьевых изделий из полиолефинов // Пласт, массы. — 1979.-№9.-С. 39-42.

45. Абрамов В.В., Кузнецов В.В., Веселов А.В. и др. Упрочнение изделий из термопластов в процессе литья под давлением // Пласт, массы. — 1980. №12. -С. 17-19.

46. Абрамов В.В., Веселов А.В., Сальникова В.Н. и др. Структурные особенности упрочненных литьевых изделий // Пласт, массы. — 1991. №12. — С. 32-33.

47. Морозова Л.П. Обувные клеи. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1983. -128 с.

48. Мориссон С. Химическая физика поверхности твердого тела. М.: Мир, 1980.- 488 с.

49. Stamplast: новый стиль, новые технологии // Кожевенно-обувная пром-сть. 2003. - №4. - С. 35.

50. Александров С.П. Развитие обувной промышленности // Кожевенно-обувная пром-сть. 2003. - №4. - С. 22-24.

51. Синаюк Д.А., Залкинд А.И. Новое в формовании и сборке обуви. М.: Легкая индустрия, 1978. - 184 с.

52. А.с. 1567163 СССР, А43В 10/00. Способ изготовления обуви литьевого метода крепления. 1990. Бюл. №20.

53. Карабанов П.С., Дмитриенко Т.А. Влияние режимов литьевого формования низа обуви на образование выпрессовок // Кожевенно-обувная пром-сть. 1999. - №4. - С. 40-41.

54. Пат. 2119163 Франция, А43 d 35/00. Способ изготовления обуви.1972.

55. Пат. 572384 Австралия, А43 В 009/16. Способ литья подошв. 1973.

56. Заявка 2389346 Франция, А43 Д 65/02. Устройство для обеспечения герметичности литьевой формы. 1978.

57. Пат. 2446896 ФРГ, А430 Д 65/00. Пресс-форма. 1978.

58. Заявка 2451815 Франция, В29 С 1/01. Пресс-форма. 1980.

59. А. с. 1662483 СССР, А43 В 10/00. Способ изготовления обуви литьевого метода крепления. 1991. Бюл. №26.

60. А. с. 1098540 СССР, А43 В 9/16. Способ изготовления обуви с литьевой подошвой. 1984. Бюл. №23.

61. Пат. 146586 ЧССР, А43 В 13/04. Метод скрепления верха обуви с подошвой из термопластичных материалов. 1975.

62. Заявка 2234934 Великобритания, В29 С 67/14. Способ соединения подошвы и верха обуви. 1991.

63. Пат. 1913176 ФРГ, А43 В 9/20. Изготовление обуви типа сандалий.• 1979.

64. А. с. 1662483 СССР, А43 В 10/00. Способ изготовления обуви литьевого метода крепления. 1991. Бюл. №26.

65. Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия, 1967. - 412 с.

66. Смольский Е.М., Шульман З.П., Гориславец В.М. Реодинамика и теплообмен нелинейно вязкопластичных материалов. — Минск: Наука и техника, 1970.-446 с.

67. Фройштетер Б.Б., Данилевич С.Ю., Радионова Н.В. Течение итеплообмен неньютоновских жидкостей в трубах. Киев: Наук. Думка, 1990.

68. Фройштетер Г.Б., Смородинский Э.Л. Ламинарный теплообмен неньютоновских жидкостей в трубах при переменных физических свойствах // Теорет. осн. химич. технол. 1975. - Т. IX. - №3. - С. 392-405.

69. Porter I. Heat Transfer at Low Reynolds Number (Higly Viscows Liquids in Laminar Flow). Inst, of Chem. Eng. Trans., 1971. - V. 49.- №1. - P. 1-29.

70. Хабакпашева E.M. Конвективный теплообмен в реологических средах // Реодинамика и тепломассообмен. Новосибирск, 1979. - С. 5-45.

71. Фройштетер Г.Б., Смородинский Э.Л., Радионова Н.В. Расчеттеплообмена при ламинарном течении неньютоновских жидкостей в трубах // Республ. межвед. научно-техн. сборник, 1976. Вып. 23. - С. 47-58.

72. Фройштетер Г.Б., Радионова Н.В. Ламинарное неизотермическое течение неньютоновских жидкостей в трубах // Теорет. осн. химич. технол. -1979. Т. 13. - №2. - С. 226-241.

73. Баранов А.В. Неизотермические процессы переработки полимеров в условиях фазовых, структурных и химических превращений: Дис.докт. физ.-мат. наук. Волгоград, 1991.

74. Попов В.И. Реодинамика нестационарных процессов тепломассопереноса полимерных жидкостей в каналах: Дис.докт. техн. наук. Новосибирск. — 1988.

75. Фройштетер Г.Б. Смородинский Э.Л. Влияние диссипации энергии движения на теплообмен при ламинарном течении неньютоновских жидкостей в круглых трубах // Инж.-физич. журнал. 1970. - Т. XVIII. - №1. - С. 68-75.

76. Тябин Н.В. Теплообмен при течении расплавов полимеров в круглом канале // Вкн.: Теплообмен. 1974. Советские исслед-я. М.: Наука, 1975.

77. Woodworth Chester L. Computer simulation of steady state nonisothermal melt flow in tubes // Adv. Polym. Technol. 1986. - V. 6. - №3. - P. 251-258.

78. Simpson R.B., Bowers S. Elastomer flow prediction // Proc. Intern. Rubber Conf. IRC 86. Goteborg, 1986. - V. 2. - P. 370-375.

79. Sun Tzu Hsiung. Variable viscosity flow in heated and cooled chanels with internal viscous dissipation // Adv. Poly. Technol. - 1988. - V. 8. - №1. - P. 1-4.

80. Panarbasi A. and Imal M. Nonisothermal channel flow of a non-newtonion fluid with viscows heating // Internat. Comm. In Heat and Mass Trasfer. 2002. - V. 29.-№8.- P. 1099-1108.

81. Gee R.L., Lyon J.B. Nonisothermal Flow of Viscous Nou Newtonian Fluids - Industr. End. Chem., 1957. - V. 49. - №6. - P. 956-960.

82. Цой В.П. Теплообмен при течении неньютоновских жидкостей // Инж.-физич. журнал. 1970. - Т. XVIII. - №6. - С. 1107-1115.

83. Holzing M., Lobeck W., Plichta C. Nichtisotherme Stromung hochviskoser nicht Newtonscher Flussigkeiten in Rohren und Kanalen // Wissenschaft. Z. Der Techn. - 1978. - V. 20. - №3. s. 403-420.

84. Гриблант B.H. Течение расплава полимеров в форме при литье под давлением // Пласт, массы, 1970. №2. - С. 27-30.

85. Басов Н.И., Фелипчук И.И. Неизотермическое течение расплава полимера, сопровождающееся фазовым переходом первого рода // Инж.-физич. журнал. 1971. - Т. XX. - №4. - с. 615-621.

86. Harry D., Porrott R. Numerical Simulation of Injection Mold Filling // Polymer Ing. Sci., 1970. V - 10. - №4. . p. 209-214.

87. Wu R., Huang C., Gogos C. Simulation of the Mold-Filling Process // P.l. Ing. Sci., 1974. V. 14 - №3. - p. 223-230.

88. Катышков Ю.В., Макаров B.JI., Абрамов B.B. Моделирование процесса течения термопластов в литниковых каналах численными методами с использованием ПЭВМ // Пласт, массы, 1990.- №4. - С. 45-47.

89. Рубинштейн Л.И. Проблема Стефана. Рига: Звайгзне, 1967. - 457 с.

90. Коздоба Л.А. Методы решения задач затвердевания // Физ. и хим. обр-ки мат-лов, 1973. №2. - С. 41 -59.

91. Прюдом М., Нгуен Т., Нгуен Д. Решение задач теплообмена при затвердевании жидкости в случае плоской, цилиндрической и сферической геометрии // Соврем, машиностроение. Сер. А. 1990. - №2. - С. 104-111.

92. Hirchberg H.G. Das Einfrieren von rohrleitung // Kaltechnik, 1962. V. 14. -№10.-S. 314-321.

93. Махин В.А. Стационарный режим замерзания жидкостей при ламинарном течении в круглых трубах // Инж.-физич. журнал. 1973. — Т. XXIV.-№1.-С. 97-100.

94. Шибани А., Езичек М. Теоретическое решение затвердевания жидкостей с низким числом Прандтля при турбулентном течении между двумя параллельными пластинами // Теплопередача. 1977. - №1. - С. 19-23.

95. Езичек М.Н., Маллигэн Д.К. Неустановившийся процесс замораживания жидкостей при вынужденном течении в круглых трубах // Теплопередача.- 1969.-№3.-С. 102-108.

96. Садегхипур М., Эзишик М., Маллигэн Д. Нестационарный процесс затвердевания жидкости в трубе при ее конвективном охлаждении // Теплопередача. 1982. - №2. - С. 93-100.

97. Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров. М.: Химия, 1977.-440 с.

98. Бельник Р.П., Глухов Е.Е., Сагалаев Г.В. Расчет разводящих каналов литьевых форм // Пласт, массы. 1976. - №6. - С. 31-33.

99. Глухов Е.Е., Попов Е.И. Инжекционные характеристики литьевых машин и расчет форм // Пласт, массы. 1980. - №3. - С. 43-44.

100. Глухов Е.Е., Коекин Е.И. Схема расчета литьевых форм для термопластов // Пласт, массы. 1985. - №4. - С. 39-40.

101. Ориентационные явления в растворах и расплавах полимеров / Г.К. Ельяшевич, В.К. Кульчихин, С.Г. Кульчихин и др.: Под ред. А.Я. Малкина, С.П. Папкова. М.: Химия, 1982. - 280 с.

102. Айнбиндер С.Б., Тюнина Э.Л., Цируля К.И. Свойства полимеров в различных напряженных состояниях. М.: Химия, 1981.-232 с.

103. Попков А.А., Рапопорт Н.Я., Заиков Г.Е. Окисление ориентированных и напряженных полимеров. -М.: Химия, 1987. 232 с.

104. Квятковская Г.Ф., Лапшин В.В., Акутин М.С. Влияние ориентации и кристаллизации на механические свойства изделий из полиолефинов // Пласт, массы. 1970. - №9. с. 36-38.

105. Никитин Ю.В. Шляхова Т.Г., Бурдейная Т.А. и др. Напряженное состояние литьевых стандартных образцов из ударопрочного полистирола // Пласт, массы. 1984. - №12. - С. 30-31.

106. Штурман А.А., Леонов С.В. Обработка полимерных деталей при отрицательной температуре // Пласт, массы. 1990. - №6. - С. 31-33.

107. Термоэластопласты / Под ред. В.В. Моисеева. М.: Химия, 1985.184 с.

108. Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фракционном взаимодействии. — М.: Машиностроение, 1986. 359с.

109. Адамсон А. Физическая химия поверхности. — М.: Мир, 1979. — 568с.

110. Зубов П.И., Сухарева JI.A. Структура и свойства полимерных покрытий. — М.: Химия, 1982. 256 с.

111. Пугачевич П.П., Бегляров Э.М., Лавыгин И.А. Поверхностные явления в полимерах. М.: Химия, 1982. - 200 с.

112. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. Киев: Наукова думка, 1980.-260 с.

113. Гуль В.Е., Дьяконова В.П. Физико-химические основы производства полимерных пленок. -М.: Высшая школа, 1978. 279 с.

114. Карташов, Э.М. Цой Б., Шевелев В.В. Структурно-статистическая кинетика разрушения полимеров. — М.: Химия, 2002. — 736 с.

115. Островский B.C. Скворчинская С.П., Ольшевская Е.С. и др. Износоустойчивые набойки из полиэфируретановых отходов // Кожевенно-обувная пром-сть. 1982. - №6. - С. 29-30.

116. Буркин В.Н., Матвеев К.С., Смелков В.К. Технология изготовления материалов для низа обуви из отходов ППУ / // Кожевенно-обувная пром-сть. -2000.-№3.-С. 31-32.

117. Зеленева В.М., Гудименко В.М., Саутин Б.В. и др. Свойства и использование мелкодисперсной резиновой муки из отходов подошвенных резин // Кожевенно-обувная пром-сть. 1979. - №1 - С. 24-25.

118. Еремеев B.C., Барамбойм Н.К. Механомодификация отходов подошвенных полиуретанов // Кожевенно-обувная пром-сть. 1983. - №9. — С. 28-29.

119. Евтимова Р., Цветков П., Смирнев Э. и др. Метод использования полиуретановых отходов в производстве обуви // Кожевенно-обувная пром-сть. 1984.-№12.-С. 2-4.

120. Ульянов В.П., Морозов Ю.Л., Альтер Ю.М. и др. Получение микроячеистых полиуретановых подошв с использованием отходов производства // Кожевенно-обувная пром-сть. 1987. - №10. — С. 20-22.

121. Кутянина Л.Г., Собко Т.Е., Суторшина Л.М. и др. Использование вторичного сырья при получении нового материала для деталей низа обуви // Кожевенно-обувная пром-сть. 1996. - №6. - С. 30.

122. Любешкина Е.Г., Гуль В.Е. Эффективные технологии вторичной переработки термопластов (обзор) // Пласт, массы. 1991. - №2. - С. 3-6.

123. Пахаренко Е.М., Кириенко Т.В., Сергиенко Л.А. Влияние многократной переработки на свойства УПС // Пласт, массы. 1980. - №12. - С. 57-59.

124. Махмудбекова Н.Л., Курилкина Н.Е., Курилкина М.С. Переработка вторичных полимерных материалов на основе ПВХ и АБС — пластикатов // Пласт, массы. 1983. - №1. - С. 30-32.

125. Коноваленко Н.Г., Мясников Г.Д. Проблемы использования отходов полимерных материалов // Пласт, массы. 1982. - №6. - С. 52-55.

126. Савельев А.П., Шилов Г.И., Малышев Л.Н., Брагинский В.А. Влияние кратности переработки на качество изделий из литьевого поливинилхлорида//Пласт, массы. 1971. - №12.-С. 25-27.

127. Фатоев И.И., Назаров Д., Ситамов С. Влияние многократной переработки на свойства высоконаполненного ПЭВП // Пласт, массы. 1991. -№7.-С. 40-41.

128. Пишин Г.А., Микрюкова И.К., Шаргородский A.M. Влияние кратности переработки на свойства пластифицированных ПВХ-композиций // Пласт, массы. 1977. - № 1. - С. 40-41.

129. Плотникова JI.Г. Совершенствование технологии производства с низом из ПВХ литьевого метода крепления // Кожевенно-обувная пром-сть. — 1972. -№1.- С. 44-45.

130. Комиссаров С.А. Влияние режимов литья обувных материалов на прочность их склеивания // Кожевенно-обувная пром-сть. 1973. - №9. — С. 5152.

131. Вейнберг И.А. Совершенствование технологии производства низа на обувь из полимерных материалов // Кожевенно-обувная пром-сть. 1983. - №8. -С. 29-30.

132. Рыбкин С.Б. Исследование факторов, влияющих на прочность связи полимерно-текстильных соединений спортивной обуви на ее прогнозирование с использованием математических моделей: Дис.канд. техн. наук. — М.: ВЗИТЛП, 1979.- 169 с.

133. Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер-волокно.-М.: Химия, 1987.- 191 с.

134. Тихомиров В.Б. Физико-химические основы получения нетканных материалов. М.: Легкая индустрия, 1969. - 328 с.

135. Тихомиров В.Б., Гуев В.Е. Исследование структурно-механических свойств клеевых нетканых материалов // Известия вузов. Технология текстильной пром-сти. 1966. -№1.-С. 99-103.

136. Куриленко А.И., Ширяева Г.В. Адгезия волокнообразующих полимеров к высокоориентированным волокнам // ВМС. 1966. — Т. VIII. - №4. -С. 578-582.

137. Карабанов П.С., Кунявский Б.М., Никифоров В.М. Затвердевание термопластичных расплавов в круглых каналах формующего инструмента. Сообщение 1 // Известия вузов. Технология легкой промышленности. 1986. -№6.-С. 119-123.

138. Карабанов П.С. Затвердевание жидкости при вынужденном течении в плоскощелевом канале // Теплофизика и аэромеханика. 2000. - Т. 7. - №2. -С. 285-292.

139. Снеддон И. Преобразования Фурье / Пер. с англ. под ред. Рабиновича Ю.Л. — М.: Издат. иностр. лит-ры, 1955. 668 с.

140. Галицын А.С., Жуковский А.Н. Интегральные преобразования и специальные функции в задачах теплопроводности. Киев: Наук, думка, 1976. -284 с.

141. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. — М.: Наука, 1964.-487 с.

142. Карабанов П.С., Никифоров В.М. Нестационарный процесс затвердевания расплавов термопластов в каналах круглого сечения // Инженер,-физич. журнал. 1986. - Т. 51. - №2. - С. 338-339.

143. Лыков А.В. Теория теплопроводности. — М.: Высшая школа, 1967. —599 с.

144. Hirata Т., Gilpin R., Cheng К. The Steady State Ice Layer Profile on a Constant Temperature Plate in Forced Flow -1. The Laminar Regime // International Journal of Heat and Mass Transfer. 1979. -V. 22. - P. 1425-1439.

145. Gilpin R., Hirata Т., Cheng K. Wave Formation and Heat Transfer at an Ice-Water Interface in the Presence of a Turbulent Flow // Journal of Fluid Mechanics 1980.-V. 99.-P. 619-640.

146. Гилпин P. Образование льда в трубе при переходном и турбулентном режимах течения жидкости //Теплопередача. 1981. -№2. - С. 213-221.

147. Секи Н., Фукусако С., Юпан Д. Явление образования льда при течении воды между двумя охлажденными пластинами // Теплопередача. -1984.-№3.-С. 14-21.

148. Хирата Т., Мацугава Ш. Исследование явления образования льда при замерзании текущей по трубе воды //Теплопередача. 1988.-№3.-С. 154-161.

149. Hao, Y.L., Tao Y.X. Heat Transer Characteristics of Melting Ice Spheres Under Forced and Mixed Confection // Trans, of the ASME. Jorn. of Heat Transfer. -2002.-V. 124.-№5.-P. 891-903.

150. Hechelhammer W., Basckofen W. Bestimmung des Fliebverarmogens und Seine Bedeutung fur die Verarbeitung von Polyamid im Spritzgubver-fahren // Kuntstoffe. 1975. - Bd. 47. - №7. - S. 389-396.

151. Карабанов П.С., Кунявский Б.М., Никифоров B.M. Затвердевание термопластичных материалов в круглых каналах формующего инструмента. Сообщение 2 // Изв. вузов. Технол. легкой пром-сти. 1987. - №1. - С. 115-117.

152. Карабанов П.С., Никифоров В.М. Расчет литниковых каналов литьевых форм для деталей обуви // Изв. вузов. Технол. легкой пром-сти. -1991. -№3.- с. 70-72.

153. Чуйкова Л.Ф., Ефремова Л.Е., Ермолаева О.В., Шапошникова Т.К. Влияние особенностей надмолекулярной структуры бутадиен-стирольного термоэластопласта на его механические свойства // Каучук и резина. 1974. -№11.-С. 15-18.

154. Буркова С.Г., Морозов Ю.Л., Сембаева Р.А., Агатова Т.Б. Изучение структурных изменений бутадиен-стирольного термоэластопласта при переработке литьем под давлением // Каучук и резина. 1973. - №5 - С. 26-29.

155. Слукин А.Д., Нескромный В.В. О серной вулканизации блок-сополимеров изопрена и стирола // Высокомолекулярные соединения. 1971. — Т.А13. -№10.-С. 2883-2185.

156. Бобович Б.Б., Динзбург Б.Н., Еремеев B.C. Совместимость бутадиен-стирольных тройных блок-сополимеров с гомополимером стирола // Коллоидный журнал. 1974. - Т. 34. - Вып. 2. - С. 343-344.

157. Брагинский В.А. Точное литье изделий из пластмасс. — Л.: Химия, 1974.- 112 с.

158. Карабанов П.С., Никифоров В.М. Исследование усадки литьевых изделий из композиций на основе термоэластопластов // Совершенствованиеметодов конструирования и технологии изделий из кожи: Сб. науч. тр. М.: ЦНИЭТЭИлегпром, 1986. - 140 с.

159. Стоянов И.С. Клеевое крепление деталей обуви. Киев: Техника, 1984.-64 с.

160. Казарян Л.Г., Зезина Л.А., Абрамова И.М. и др. Структурные процессы при литье под давлением кристаллических полимеров // Пласт, массы. 1973. - №7. - С. 21-23.

161. Малкин А.Я. Реология в технологии полимеров (Основные закономерности течения полимеров) — М.: Знание, 1985. — 32 с.

162. Вольский А.Л., Бакеев Н.Ф. Высокодисперсное ориентированное состояние полимеров. М.: Химия, 1984. - 192 с.

163. Пахомов П.М. Конформационная структура и механика полимеров: Монография. Тверь: Тверской ун-т, 1999. - 234 с.

164. Поверхностная обработка пластмасс / Пер. с чешек. В.А. Егорова под. ред. Ш.Л. Лельчука.-Л.: Химия, 1972. -184 с.

165. Карабанов П.С. Влияние структуры поверхностного слоя формованных подошв на прочность их клеевого крепления // Известия вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2003. - Прилож. №5. - С. 93-97.

166. Науменко А.С. Анизотропия приповерхностного слоя литьевого блока из термопластов // Пласт, массы. 1981. - №3. - С. 38-39.

167. Марихин В.А., Мясникова Л.П. Надмолекулярная структура полимеров. Л.: Химия, 1977. - 240 с.

168. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. — 3-е изд., перераб. — М.: Химия, 1978.-544 с.

169. Химия и физика высокомолекулярных соединений в производстве искусственной кожи, кожи и меха: Учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. / Г.П. Андрианова, И.С. Шестакова, Д.А. Куциди и др. - М.: Легпромбытиздат, 1987.-464 с.

170. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1978. - 328 с.

171. Бартенев Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров. М.: Химия, 1984.-280 с.

172. Крауш Г. Разрушение полимеров: Пер. с англ. В.И. Учаскина под ред. С.Б. Ратнера.-М.: Мир, 1981.-440 с.

173. Разрушение тонких полимерных пленок и волокон: Учебн. для вузов / Б. Цой, Э.М. Карташов, В.В. Шевелев, А.А. Валишин. М.: Химия, 1997. -344 с.

174. Фабуляк Ф.Г. Молекулярная подвижность полимеров в граничных слоях. — Киев: Наук, думка, 1983. — 144 с.

175. Вакула В.Л., Притыкин Л.М. Физическая химия адгезии полимеров. -М.: Химия, 1984. -244 с.

176. Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий. — М.: Химия, 1977. — 352 с.

177. Пятравичус А.В., Раяцкас В.Л. Исследование крепления подошв из резин и термоэластопластов // Кожевенно-обувная пром-сть. 1982. - №6. — С. 17-19.

178. Пятравичус А.В., Янкаускайте В.В., Раяцкас В.Л., Кабаев М.М. Механизм модификации поверхности термоэластопластов растворами галагенорганических веществ / А.В. Пятравичус, // Известия вузов. Технология легкой пром-сти. 1988. - №2. - С. 90-95.

179. Бороздина Г.А., Карабанов П.С. Исследование процесса приклеивания подошв из термоэластопластов // Исторические аспекты и достижения обувщеков: Юбил. междунар. сб. научн. тр. Шахты: ЮРГУЭС, 2001.-С. 178-180.

180. Адигезапов Л.И.- О., Клименко И.Б., Ковальчук Т.И., Платонова Н.В. О повышении адгезии клея к деталям обуви // Кожевенно-обувная пром-сть. -1997.-№6.-С. 41-42.

181. А.с. СССР 293031, С 09J 5/00. Способ подготовки поверхности термопластичного материала перед склеиванием / А.Б. Давыдов, А.Я. Акимова. Опубл. 15.01.71, Бюл. №5.

182. А.с. СССР. № 876695, С 09J 5/00. Способ склеивания полимерных материалов / Л.С. Генель, О.В. Гасюк, В.И. Муромцев и др. 1985. Опубл. 30.10.81, Бюл. №40.

183. А.с. СССР. №943262, С 09J 5/00. Способ предклеевой обработки поверхности пористых резин / М.Г. Целкович, С.М. Огрель, В.Ф. Каблов и др. — 1982. -Опубл. 15.07.82, Бюл. №26.

184. Рэцш М. Реакционные полимерные смеси как ответ на новые требования к производству, использованию и утилизации полимеров // Химия в интер. устойч. разв.-я. 1993. - №2. - Т.1. - С. 249-259.

185. С. Swasey. Phoshonite extends life of plastics regrind // Plastics World. -1976. V. 34. - №9. - P. 42-43.

186. Карабанов П.С. Вторичная переработка подошвенных термопластичных композиций // Исторические аспекты и достижения обувщиков: Юбил. междунар. сб. научн. тр. Шахты, 2001. - С. 174-178.

187. Карабанов П.С., Бороздина Г.А. Формирование литьевых соединений обувных материалов // Там же. — С. 165-168.

188. Москалец Т.А., Карабанов П.С., Черных Е.И. Факторы прочности литьевого скрепления обувных материалов // Наука и образование. Новые технологии: Межвуз. Сб. научн. тр. Вып. 6. М.: ИИЦ МГУДТ, 2003. - С. 2123.

189. Черных Е.И., Москалец Т.А., Карабанов П.С., Хен Г.Б. Влияние рецептуры подошвенного ПВХ-пластикта на свойства литьевых изделий // Исторические аспекты и достижения обувщиков: Юбил. междунар. сб. научн. тр. Шахты: ЮРГУЭС, 2001. - С. 168-173.

190. Карабанов П.С., Куделин О.Г., Заев В.А. Вероятностный анализ дефектов адгезионных соединений обувных материалов // Известия вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2003 . - №3. - С. 122-124.

191. Румшинский Л.Э. Элементы теории вероятностей. М.: Физматгиз, 1976.-240 с.

192. Кардашов Д.А. Синтетические клеи. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1976.-503 с.

193. Методы определения механических и адгезионных свойств полимерных покрытий / А.Т. Санжаровский. М.: Наука, 1974. - 115 с.

194. Карабанов П.С. Исследование и проектирование элементов оснастки литьевых машин обувного производства: Дис.канд. техн. наук. -М.: МТИЛП, 1981.-151 с.

195. Ермаков С.М., Жиглявский А.А. Математическая теория оптимального эксперимента: Учебн. пособие. -М.: Наука, 1987.-320 с.

196. Бороздина Г.А., Карабанов П.С., Мо9калева Н.С. Исследование механизма образования литьевых соединений // Новые технологии. Наука и образование: Сб. научн. тр. Вып. 4. М.: МГУДТ, 2002.- С. 25-28.

197. Карабанов П.С., Куделин О.Г., Заев В.А. Диффузионная модель формирования механической адгезионной связи в литьевых соединениях // Наука и образование. Новые технологии: Межвуз. Сб. научн. тр. М.: ИИЦ МГУДТ, 2003. - Вып. №6. - 42-47.

198. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1977.-735 с.

199. Градштейн И.С., Рыжик Н.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Наука, 1971. - 1108 с.

200. Москалец Т.А., Карабанов П.С. Влияние структуры текстильных материалов верха обуви на прочность литьевых соединений // Великий русский обувщик и время: Междунар. сб. научн. тр. Шахты: ЮРГУЭС, 2000. - С. 135138.

201. Москалец Т.А., Карабанов П.С. Влияние типа и структуры материалов литьевых изделий на прочность их скрепления // Новые технологии. Образование и наука: Сб. научн. тр. -М.: МГУДТ. С. 97-101.

202. Карабанов П.С., Бороздина Г.А. Механическая адгезия полимера с тканью в литьевых соединениях // Новые технологии. Наука и образование: Сб. научн. тр. М.: МГУДТ, 2002.- Вып. 4. - С. 58-62.

203. Карабанов П.С., Москалец Т.А. Анализ прочности литьевых соединений подошвенных ПВХ-пластикатов с текстильными материалами // Великий русский обувщик и время: : Междунар. сб. научн. тр. Шахты: ЮРГУЭС, 2000. - С. 138-141.

204. Карабанов П.С., Рамхина У.И. Прочность литьевого крепления пористого низа к материлам верха обуви // Новые технологии. Образование и наука: Сб. научн. тр. М: МГУДТ, 2002. - Вып. 4. - С. 28-31.

205. Карабанов П.С., Фукин В.А., Москалец Т.А. Исследование режимов прямого литья низа на текстильную обувь. Сообщ. 1 // Кожевенно-обувная пром-сть. 2002. - №3. - С. 40-42.

206. Карабанов П.С., Фукин В.А., Москалец Т.А. Исследование режимов прямого литья низа на текстильную обувь. Сообщ. 2 // Кожевенно-обувная пром-сть. 2002. - №5. - С. 36-37.

207. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента (при проведении исследований в легкой и текстильной промышленности) / В.Б. Тихомиров. М.: Легкая индустрия, 1974. - 262 с.

208. Прохоров В.Т., Мальцев И.М. Оптимизационные методы для решения технологических задач Шахты, ЮРГУЭС. - 2003. - 423 с.

209. Карабанов П.С., Дмитриенко Т.А. Анализ образования выпрессовок при литье низа на обувь // Оборудование и технологии сферы быта и услуг: Межвузовский сб. научн. тр. Вып. 29. Шахты, ДГАС. - 1998. - С. 34-35.

210. Карабанов П.С. Влияние температуры литья низа обуви на образование выпрессовок // Новые технологии. Образование и наука: Сб. научн. тр. Вып. 2. М.: МГУДТ. - 2000. - С. 122-124.

211. Пат. 2134528 РФ, А 43 В 9/18. Способ изготовления обуви литьевого метода крепления низа / П.С. Карабанов, Т.А. Дмитриенко, В.П. Щербакова, В.А. Казаков. Опубл. 20.08.99, Бюл. №23.

212. Пат. РФ. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке 2001107929, А 43 В 9/18. Способ изготовления обуви литьевого метода крепления низа / П.С. Карабанов, О.В. Савочкин, В.П. Щербакова, В.А. Казаков.

213. Пат. 2219814 РФ, А 43 В 9/18. Способ изготовления обуви литьевого метода крепления низа / П.С. Карабанов, О.В. Савочкин, В.П. Щербакова, В.А. Казаков. 2003. - Опубл. 24.12.03, Бюл. №36.

214. Пат. 221835 РФ, А 43 В 9/18. Способ повышения прочности литьевого крепления пористого низа обуви и устройство для его осуществления / П.С. Карабанов, У.И. Рамхина, В.П. Щербакова, В.А. Казаков. 2003. — Опубл. 20.12.03, Бюл. №35.

215. А.с. 1223550 СССР, В 23 Q 23/00. Способ копировальной обработки криволинейных контуров и поверхностей деталей / Ю.А. Балыкин, П.С. Карабанов (ДСП).

216. А.с. 1280811 СССР, В 23 Q 23/00. Способ копировальной обработки криволинейных контуров и поверхностей деталей / Ю.А. Балыкин, П.С. Карабанов (ДСП).

217. Тонковид Л.А. Автоматизация сборочных процессов в обувном производстве / Л.А. Тонковид. Киев: Техника, 1984. - 247 с.