„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Maria Molendowska
Rozpoznawanie i dobieranie tworzyw skóropodobnych
311[35].Z1.02
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
dr inż. Tadeusz Sadowski
dr inż. Jan Żarłok
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Maria Molendowska
Konsultacja:
mgr inż. Zdzisław Feldo
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[35].Z1.02,
,,Rozpoznawanie i dobieranie tworzyw skóropodobnych", zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu technik technologii wyrobów skórzanych.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
5
3. Cele kształcenia
6
4. Materiał nauczania
7
4.1. Surowce i materiały do produkcji tworzyw skóropodobnych
7
4.1.1. Materiał nauczania
7
4.1.2. Pytania sprawdzające
8
4.1.3. Ćwiczenia
8
4.1.4. Sprawdzian postępów
10
4.2 Technologia wytwarzania tworzyw skóropodobnych miękkich
11
4.2.1. Materiał nauczania
11
4.2.2. Pytania sprawdzające
18
4.2.3. Ćwiczenia
18
4.2.4. Sprawdzian postępów
20
4.3. Tworzywa skóropodobne stosowane w przemyśle skórzanym
21
4.3.1. Materiał nauczania
21
4.3.2. Pytania sprawdzające
27
4.3.3. Ćwiczenia
27
4.3.4. Sprawdzian postępów
28
4.4. Właściwości tworzyw skóropodobnych miękkich
29
4.4.1. Materiał nauczania
29
4.4.2. Pytania sprawdzające
31
4.4.3. Ćwiczenia
31
4.4.4. Sprawdzian postępów
33
4.5. Klasyfikacja jakościowa i magazynowanie tworzyw skóropodobnych
34
4.5.1. Materiał nauczania
34
4.5.2. Pytania sprawdzające
35
4.5.3. Ćwiczenia
35
4.5.4. Sprawdzian postępów
36
5. Sprawdzian osiągnięć
37
6. Literatura
41
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1.
WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w nabywaniu umiejętności teoretycznych i praktycznych
niezbędnych do rozpoznawania i dobierania tworzyw skóropodobnych ze szczególnym
uwzględnieniem surowców i materiałów do ich produkcji, technologii wytwarzania
i właściwości namiastek skór.
W poradniku zamieszczono:
1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.
2. Cele kształcenia tej jednostki modułowej, czyli umiejętności, jakie osiągniesz pozwolą Ci
na rozpoznawanie i dobieranie tworzyw skóropodobnych do produkcji wyrobów
skórzanych.
3. Materiał nauczania, który umożliwi Ci samodzielne przygotowanie się do wykonania
ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Do poszerzenia wiedzy wykorzystaj wskazaną
literaturę oraz inne źródła informacji.
4. Pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia.
5. Ćwiczenia, które umożliwią Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne.
6. Sprawdzian postępów.
7. Zestaw pytań sprawdzających Twoje opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej
jednostki modułowej.
8. Literaturę.
Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub
instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.
Po przerobieniu materiału spróbuj zaliczyć sprawdzian z zakresu jednostki modułowej.
Jednostka modułowa: Rozpoznawanie i dobieranie tworzyw skóropodobnych, której
treści teraz poznasz jest jednym z modułów koniecznych do zapoznania się z surowcami
podstawowymi i materiałami pomocniczymi stosowanymi w produkcji wyrobów skórzanych.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp oraz
instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac. Przepisy te
poznasz podczas trwania nauki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
311[35].Z1
Surowce i materiały
pomocnicze
311[35].Z1.02
Rozpoznawanie i dobieranie
tworzyw skóropodobnych
311[35].Z1.03
Dobieranie klejów stosowanych
w produkcji wyrobów
skórzanych
311[35].Z1.04
Dobieranie materiałów
wykończeniowych stosowanych
w wyrobach skórzanych
311[35].Z1.01
Rozpoznawanie i dobieranie
tworzyw sztucznych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
– wykorzystywać podstawowe prawa chemii, fizyki w procesach wytwarzania tworzyw
skóropodobnych,
– charakteryzować chemiczną budowę tworzyw sztucznych,
– określać surowce i półprodukty do produkcji tworzyw sztucznych,
– wykonywać podstawowe badania organoleptyczne i laboratoryjne określające właściwości
materiałów do produkcji wyrobów skórzanych,
– posługiwać się przyrządami pomiarowymi,
– organizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii,
– korzystać z różnych źródeł informacji,
– przestrzegać przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
określić surowce i półprodukty do produkcji tworzyw skóropodobnych,
−
scharakteryzować metody i techniki wytwarzania podłoży i powłok tworzyw
skóropodobnych,
−
dokonać podziału tworzyw skóropodobnych ze względu na rodzaj podłoża, sposób
wytworzenia, rodzaj powłoki, właściwości fizyczne oraz zastosowanie,
−
rozróżnić tworzywa niehigieniczne i higieniczne,
−
scharakteryzować warstwową budowę tworzyw skóropodobnych,
−
scharakteryzować rodzaje tworzyw skóropodobnych,
−
określić przydatność tworzyw skóropodobnych w produkcji wyrobów kaletniczych
i rymarskich,
−
zbadać organoleptycznie właściwości tworzyw skóropodobnych,
−
odczytać na podstawie atestu i norm właściwości tworzyw skóropodobnych i wskazać ich
przydatność do produkcji wyrobów skórzanych,
−
rozróżnić wady tworzyw skóropodobnych,
−
określić kryteria podziału tworzyw skóropodobnych na gatunki,
−
określić warunki magazynowania tworzyw skóropodobnych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4.
MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Surowce i materiały do produkcji tworzyw skóropodobnych
4.1.1. Materiał nauczania
Tworzywa skóropodobne są to miękkie materiały arkuszowe składające się zwykle
z włóknistego podłoża powleczonego warstwą polimeru syntetycznego.
Jako podłoże służą zwykle tkaniny, dzianiny lub włókniny, zwiększające wytrzymałość
tworzywa skóropodobnego. Nanoszonym polimerem jest najczęściej plastyfikowany
polichlorek winylu, poliuretan, czasem kauczuk, rzadziej inne polimery syntetyczne.
Tworzywom skóropodobnym stawianych jest wiele wymagań, które generalnie można
podzielić na technologiczne, funkcjonalne i estetyczne. Wymagania technologiczne odnoszą
się przede wszystkim do warunków produkcji i przetwarzania. Do wymagań estetycznych
należą: rysunek lica, barwa, połysk, dotyk czy zapach. Natomiast do wymagań
funkcjonalnych należą: wytrzymałość na rozciąganie, odporność na ścieranie, rozwarstwianie,
działanie wody, światła, przepuszczalność powietrza i pary wodnej, sorpcja i desorpcja pary
wodnej czy właściwości termoizolacyjne.
Surowce do wytwarzania powłoki tworzywa skóropodobnego
Wytworzenie powłoki kryjącej tworzywa skóropodobnego wymaga stosowania różnego
rodzaju mieszanek polimerów jako wodnych emulsji lub roztworów w rozpuszczalnikach
organicznych czy mieszaniny polimerów z dodatkiem zmiękczaczy.
Głównym składnikiem powłoki kryjącej są polimery inaczej środki wiążące, do których
zaliczamy przede wszystkim poliuretan, polichlorek winylu oraz żywice poliamidowe
i poliakrylowe.
Wyżej wymienione polimery zostały omówione w jednostce modułowej 311[35].Z1.01,
z którą już zostałeś zapoznany.
Żaden z podstawowych polimerów nie nadaje się do użycia bez dodania środków
pomocniczych, takich jak: środki barwiące, zmiękczacze, stabilizatory, wypełniacze czy
innych dodatków jak środki bakteriobójcze, utrudniające palenie, antystatyki czy zapachowe.
Takie środki pomocnicze jak barwniki, pigmenty, zmiękczacze, stabilizatory, wypełniacze
zostały przedstawione w jednostce modułowej 311[35].Z1.01, którą już zaliczyłeś.
Materiały na podłoże
Do celów przetwórczych ze względu na lepsze wskaźniki wytrzymałościowe bardziej
przydatne są tworzywa skóropodobne z podłożem.
Podłożem w tworzywach skóropodobnych mogą być tkaniny, dzianiny, włókniny, a nawet
papier.
Tkaniny do wyrób włókienniczy otrzymany w wyniku odpowiedniego przeplatania dwóch
układów włókien osnowy i wątku. Sposób przeplatania osnowy z wątkiem nazywamy
splotem. Tkaniny o splocie płóciennym, takie jak: molino i płótno są stosowane jako podłoże
tworzyw skóropodobnych galanteryjnych. Tkaniny o splocie atłasowym i skośnym mogą być
podłożem tworzyw skóropodobnych stosowanych w obuwnictwie ze względu na swoją
miękkość. Do produkcji tkanin mogą być wykorzystane zarówno przędze z włókien
naturalnych jak bawełna, sztucznych, syntetycznych czy mieszanek. Dobór rodzaju włókien
zależy od przeznaczenia tworzywa skóropodobnego.
Dzianiny to wyrób włókienniczy o budowie oczkowej, właśnie ta budowa sprawia, że są
to wyroby dużej ciągliwości i sprężystości. Tworzywa skóropodobne, w których zastosowano
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
jako podłoże dzianiny znalazły zastosowanie w produkcji odzieży, galanterii,
rękawicznictwie, tapicerstwie.
Włókniny to wyrób włókienniczy powstały z luźnej masy różnych włókien przez
odpowiednie zagęszczenie i obróbkę termiczną. Znalazły one zastosowanie w produkcji
tworzyw skóropodobnych poromerycznych.
W tworzywach skóropodobnych trójwarstwowych zastosowano warstwę wzmacniającą
(przekładkę), jest to cienka tkanina wykonana z mocnych włókien. Tworzywa takie znalazły
zastosowanie przede wszystkim w produkcji obuwia.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie polimery najczęściej stosowane są jako główny składnik wiążący?
2. Jakie środki pomocnicze stosujemy do otrzymywania warstwy powłokowej?
3. Jak zbudowana jest tkanina?
4. Jakie materiały mogą być stosowane na podłoża?
5. Jaką budowę mają dzianiny?
6. Jakie włókna mogą być stosowane do produkcji tkanin?
7. Jaki splot tkaniny daje bardziej miękkie podłoże?
8. Jak otrzymujemy włókniny?
9. Jakie tworzywa skóropodobne najczęściej produkowane są na podłożu włókninowym?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Rozróżnij podłoża przygotowanych próbek tworzyw skóropodobnych, omów ich budowę
i sposób otrzymywania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) przeczytać określony fragment materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) dokonać obserwacji przygotowanych próbek,
4) zapisać w zeszycie ćwiczeń wyniki oraz budowę i sposób otrzymywania podłoża.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
zestaw próbek tworzyw skóropodobnych,
−
lupa,
−
przybory do pisania,
−
zeszyt ćwiczeń,
−
literatura z rozdziału 6.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Ćwiczenie 2
Obserwując przygotowane próbki tworzyw skóropodobnych dokonaj ich podziału ze
względu na rodzaj podłoża, bez podłoża i wskaż ich przeznaczenie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) przeczytać określony fragment materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przygotować próbki tworzyw skóropodobnych,
4) dokonać obserwacji próbek tworzyw skóropodobnych,
5) pogrupować obserwowane próbki,
6) zaproponować zastosowanie obserwowanych próbek,
7) wyniki zapisać w zeszycie ćwiczeń.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
próbki tworzyw skóropodobnych,
–
stół,
–
przybory do pisania,
–
zeszyt ćwiczeń,
–
literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 3
Wykorzystując metodę spalania dokonaj identyfikacji włókien, z jakich wykonana
została tkanina, która będzie podłożem tworzywa skóropodobnego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) przeczytać określony fragment materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przygotować włókna do identyfikacji,
4) dokonać spalenia włókien,
5) obserwować wygląd płomienia, wydzielający się zapach oraz pozostałość po spaleniu,
6) zidentyfikować włókna na podstawie tabeli spalania,
7) wyniki obserwacji zapisać w zeszycie ćwiczeń.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
próbki tkanin,
–
palnik,
–
dygestorium,
–
szczypce,
–
stół,
–
zeszyt ćwiczeń i przybory do pisania,
–
tabela spalania,
–
literatura z rozdziału 6.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
rozróżnić materiały na podłoża tworzyw skóropodobnych?
¨
¨
2)
rozróżnić środki wiążące powłoki tworzywa skóropodobnego?
¨
¨
3)
wymienić środki pomocnicze stosowane do wytwarzania
powłoki tworzywa skóropodobnego?
¨
¨
4)
wymienić
główne
środki wiążące powłoki tworzywa
skóropodobnego?
¨
¨
5)
scharakteryzować
materiały
na
podłoże
tworzywa
skóropodobnego?
¨
¨
6)
scharakteryzować materiał na przekładkę wzmacniającą?
¨
¨
7)
zaproponować zastosowanie podłoża włókninowego?
¨
¨
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
4.2. Technologia wytwarzania tworzyw skóropodobnych miękkich
4.2.1. Materiał nauczania
Metoda powlekania bezpośredniego
Tworzywa skóropodobne mogą być otrzymywane metodą powlekania bezpośredniego
lub pośredniego, kalandrowania, laminowania, podwajania czy flokowania.
Powlekanie jest jednym z podstawowych sposobów otrzymywania tworzyw
skóropodobnych miękkich. Powlekanie tkanin i włóknin może być przeprowadzane metodą
bezpośrednią lub pośrednią. Powlekanie podłoża żywicami przeprowadzane jest warstwowo,
przy czym dla każdej warstwy stosowane są pasty o różnym składzie. W warstwie
powłokowej
możemy
wyróżnić
trzy
główne
warstwy:
podkładową,
środkową
i powierzchniową.
Powlekanie bezpośrednie stosuje się na podłoże włókiennicze o małej ciągliwości, na
które przygotowaną pastę nanosi się najczęściej warstwowo za pomocą powlekarek.
Metoda ta znajduje zastosowanie przy wyrobie tworzyw skóropodobnych galanteryjnych, na
cele tapicerskie, tapety czy wykładziny podłogowe. Aby uzyskać wyrób o dobrych
właściwościach należy nie tylko dobrać odpowiednie składniki warstwy powłokowej, ale
również dobrać odpowiedni materiał podłoża, jak również odpowiedni proces produkcyjny.
Proces powlekania składa się z kilku jednostkowych operacji, takich jak: właściwe
powlekanie, suszenie, wstępne i właściwe żelowanie.
Różne konstrukcje powlekarek umożliwiają ich stosowanie jako samodzielne jednostki
kilkakrotnie nanoszące pasty, albo do jednokrotnego powlekania czy też tworzące linie
produkcyjne.
Typowa powlekarka wyposażona jest w urządzenie podające do odwijania materiału
z rolki, zespół do powlekania właściwego, suszarkę (komorę grzejną), wały chłodzące oraz
urządzenie odbierające do nawijania tworzywa skóropodobne.
Podstawową częścią roboczą powlekarki jest nóż powlekający (zgarniający) wykonany ze
stali, szkła lub tworzywa sztucznego. Profil noża zależy od rodzaju pasty, ilości nanoszonego
tworzywa oraz do jego lepkości.
Przy powlekaniu nóż może pracować bez oparcia tzw. odwieszony, może być podparty na
gumowej taśmie przenośnika lub podparty na wałku.
Rys.1 Kształty i długość stopki noży powlekających i ich ustawienie [4, s. 59]
1 - nóż wąski do powlekania warstwą podkładową i warstwami lakierowanymi ,
2, 3 - noże szerokie, a - kąt nachylenia noża .
Powlekanie nożem podwieszonym o wąskiej stopce stosuje się podczas nanoszenia
warstwy podkładowej cienkiej. Powlekanie nożem podpartym na gumowanej taśmie
przenośnika jest najpowszechniej stosowanym sposobem nanoszenia tworzyw o różnych
lepkościach.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Do powlekania tkanin wysokiej jakości stosowany jest nóż podparty na wałku. Bardzo
często są stosowane powlekarki o dwóch nożach ustawionych jeden za drugim przy tzw.
powlekaniu dwustopniowym.
Rys. 2. Schemat powlekania dwustopniowego z nożem podpartym
na gumowej taśmie przenośnika [ 4, s. 60]
1 - wałek,
2 - noże do powlekania,
3 - gumowa taśma przenośnika,
4 - powlekany materiał.
Podczas powlekania pasta może rozlewać się poza brzegi materiału, aby temu zapobiegać
powlekarki wyposażane są w urządzenia ograniczające szerokość powlekania.
Maszyny do powlekania mogą mieć różne rozwiązania konstrukcyjne, wszystkie muszą
jednak zapewnić równomierne naniesienie warstwy powłokowej na podłoże.
Rys.3 Schemat powlekania za pomocą wałka i wyrównywanie nożem nanoszonej warstwy [4, s. 62]
1 - podłoże,
2 - naczynie z nanoszonym roztworem,
3 - wałek nanoszący,
4 - nóż zgarniający.
Po przejściu podłoża z naniesionym tworzywem powłokowym przez powlekarkę,
poddawane jest ono suszeniu, w celu odparowania lotnych składników bądź wstępnego lub
właściwego żelowania. Do tego celu służą różnego rodzaju suszarki i żelatyniarki.
Urządzenia do tego celu składają się z trzech zasadniczych elementów konstrukcyjnych:
komory suszarniczej, urządzenia transportowego wewnątrz komory oraz układu grzewczego.
Komory grzejne mają różną konstrukcję, dostosowaną do warunków procesu
technologicznego. Do podstawowych sposobów ogrzewania zalicza się: ogrzewanie
promiennikami podczerwieni, gorącym powietrzem oraz pośrednie ogrzewanie parą.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Rys. 4. Przekrój poprzeczny komory do żelowania z dyszami powietrznymi [ 4, s. 70]
1 - komora,
2 - siatka do oczyszczania powietrza,
3 - kierunek strumienia powietrza,
4 - dysze szczelinowe,
5 - tworzywo skóropodobne,
6 - silnik elektryczny z wentylatorem.
Metoda powlekania pośredniego
Powlekanie pośrednie stosowane jest dla podłoża elastycznego, jakim jest dzianina. Pasta
nakładana jest najpierw na taśmę papierową lub stalową gładką lub z wytłoczonym wzorem,
a następnie pokrywana podłożem. Po przejściu przez komorę grzejną i ostudzeniu następuje
oddzielenie tak otrzymanego tworzywa skóropodobnego od taśmy papierowej lub stalowej.
Tak najprościej można przedstawić sposób otrzymywania tworzyw skóropodobnych metodą
powlekania pośredniego. Początkowo metoda ta stosowana była do produkcji tworzyw
skóropodobnych bez podłoża.
Należy jednak zwrócić uwagę, iż powłoka kryjąca może być nakładana kilkakrotnie
w zależności od przebiegu procesu technologicznego i może składać się z warstwy
powierzchniowej (nakładanej jako pierwsza na podłoże pomocnicze), warstwy środkowej
(zawierającej często porofory), oraz warstwy, w zależności od potrzeb, podkładowej.
Podłoże jakim jest dzianina łączy się z wytworzoną powłoką różnymi sposobami:
– przez bezpośrednie nakładanie (laminowanie) na pastę w stanie mokrym,
– przez laminowanie dzianiny powłoką wstępnie zżelowaną,
– przez łączenie środkami klejącymi dzianiny z warstwą powłokową.
Dzianina na podłoże tworzywa skóropodobnego musi być odpowiednio przygotowana.
Przede wszystkim powinna mieć jednakową szerokość, usztywnione brzegi na szerokości
12-15 mm i być nawinięta na tekturowe rolki.
Podłoże pomocnicze wykonane z papieru musi wykazywać odporność na wysokie
temperatury żelowania i porowania PCW, odpowiednią przyczepność do warstwy
powłokowej, a jednocześnie łatwo się od niej oddzielać. Gorsze gatunki papieru
wykorzystywane są jako podłoże pomocnicze tylko raz, lepsze od 5-10 razy.
Do powlekania pośredniego można stosować jako podłoże pomocnicze stalowe taśmy
o obwodzie zamkniętym, które pozwalają na uniknięcie kosztów związanych z szybkim
zużyciem jak w przypadku podłoży papierowych. Taśma stalowa może służyć jednocześnie
do deseniowania powierzchni tworzywa, jednak ze względu na duży koszt grawerowania
powierzchni taśmy oraz konieczność zmieniania wzoru w zależności od wymagań mody, jest
to nieekonomiczne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Metoda kalandrowania
Kalandrowanie polega na nawarstwianiu lub na wtłaczaniu warstwy powłokowej.
Nawarstwianie polega na wytwarzaniu powłoki na jednej lub obu stronach podłoża
tkaninowego przy stałej prędkości wszystkich walców kalandra, natomiast wtłaczanie polega
na naprowadzeniu powłoki przy różnych prędkościach walców.
Przy nawarstwianiu lub wtłaczaniu, tkanina jest prowadzona do szczeliny między dwoma
stykającymi się walcami. Szczelina ta określa całkowitą grubość wyrobu gotowego.
W produkcji tworzyw skóropodobnych metodą kalandrowania coraz częściej znajduje
zastosowanie metoda walcowa nawarstwiania, czyli laminowanie. Zasadniczą cechą tej
metody jest to, że folię o określonej grubości nakłada się na podłoże za pomocą
pomocniczego walca dociskowego.
W procesie produkcji tworzyw skóropodobnych metodą kalandrowania można
wyodrębnić następujące fazy: przygotowanie i żelowanie mieszanki, wyrób folii
z podgrzanego materiału na walcach, nakładanie folii na podłoże, deseniowanie lub
wykończanie innym sposobem.
Przy jednostronnym laminowaniu podłoża zmiękczonym PCW, zżelowaną mieszankę
podaje się do szczeliny między pierwszym a drugim walcem. Szczelina między trzecim
a czwartym walcem określa grubość folii do laminowania tkaniną. Walec dociskający do
laminowania jest najczęściej od wewnątrz ogrzewany parą w celu ogrzania tkaniny bądź jej
podsuszenia. Podczas laminowania folia nie wnika do tkaniny, a jej przyczepność do podłoża
określa nacisk walca dociskowego. Tym sposobem mogą być również otrzymywane
tworzywa skóropodobne bez podłoża. Rysunek nr 5
obrazuje powyższy opis.
Rys. 5. Schemat laminowania na kalandrze 4 - walcowym
o konfiguracji odwróconego L [ 4, s. 92]
1 - dawkowanie mieszanki PCW do szczeliny między pierwszym,
a drugim walcem,
2 - walec dociskowy,
3 - nośnik,
4 - tworzywo skóropodobne.
Przy wtłaczaniu zżelowana mieszanka jest również podawana do szczeliny między
pierwszym a drugim walcem. Tkaninę zaś wprowadza się do szczeliny między drugim,
a trzecim walcem. Przy różnej prędkości drugiego i trzeciego walca zmiękczony PCW
zakotwicza się głębiej w tkaninie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Rys. 6. Schemat wtłaczania mieszanki na kalandrze 4-walcowym
o konfiguracji odwróconego L [ 4, s. 92]
1 - dawkowanie mieszanki PCW do szczeliny między pierwszym,
a drugim walcem,
2 - nośnik taśmowy,
3 - tworzywo skóropodobne.
Przy obustronnym powlekaniu PCW postępuje się podobnie jak przy wtłaczaniu z tym, że
zżelowany PCW należy podawać również do szczeliny między trzecim a czwartym walcem.
Rys. 7. Obustronne powlekanie na kalandrze 4-walcowym [ 4, s. 92]
1, 2 - dawkowanie mieszanki,
3 - nośnik,
4- tworzywo skóropodobne z dwustronnym powleczeniem.
Tworzywa skóropodobne na podłożu lub bez podłoża można produkować również na
kalandrach 2- lub 3-walcowych, jednak wydajność tych maszyn jest niższa niż kalandrów
4-walcowych.
Metoda podwajania
Podwajanie polega na łączeniu dwóch jednorodnych materiałów np. folii lub tkanin.
Tkaniny podwaja się przy zastosowaniu klejów kauczukowych lub past PCW. Tkaniny
podwaja się w celu polepszenia właściwości mechanicznych, przez co znalazły zastosowanie
jako podłoże do specjalnych rodzajów tworzyw skóropodobnych.
Podwajane folie są wykorzystywane w produkcji tworzyw skóropodobnych, folii
nieprzepuszczających powietrza oraz folii o efektownym wyglądzie, np. dwubarwnych.
Podwajanie folii może odbywać się na 4-walcowych kalandrach lub innych urządzeniach np.
bębnowych prasach obrotowych.
Metoda flokowania
Flokowanie jest jedną z metod otrzymywania tworzyw skóropodobnych. Stosując tę
metodę otrzymamy tworzywa o wyglądzie aksamitu. W tym celu na podłoże (tkanina, papier
i inne materiały) nanosi się warstwę kleju, do którego przyklejają się cięte włókienka
o długości 0,3 - 1 mm naładowane w polu elektrostatycznym.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Tkaniny stosowane jako podłoże muszą być gładkie, bez wad i specjalnie wykończane
(barwione, bielone, obustronnie strzyżone i opalane). Opalanie ma na celu usunięcie
włosków, które przeszkadzają flokowaniu. Uzyskanie ciekawych efektów na flokowanym
materiale możliwe jest, jeżeli zastosujemy włókienka np. w dwu kolorach czy o różnej
długości.
Metoda laminowania
Laminowanie jest jednym ze sposobów wytwarzania tworzyw skóropodobnych.
W metodzie tej zastosowano maszynę obrotową do próżniowego laminowania folii i tkanin.
Zasadniczym elementem tej maszyny jest stalowy bęben, wewnątrz którego wytwarza się
próżnię. Folię przeznaczoną do laminowania podgrzewa się do temperatury topnienia. Jej
połączenie z podłożem zachodzi pod wpływem ciśnienie atmosferycznego, które działa na
powierzchnię walca. Promienniki podczerwieni są zainstalowane w oddzielnej, odchylającej
się obudowie. Folia i tkanina są odwijane z sześciu wałków (dwie rolki tkaniny i cztery rolki
folii). Zlaminowane tworzywo skóropodobne jest przesuwane do urządzenia chłodzącego,
a następnie zwijane.
Rys. 8. Schemat obrotowej maszyny próżniowej [ 4, s. 99]
1 - folie,
2 - tkanina siatkowa,
3 - bęben z wytworzoną wewnątrz próżnią,
4 - promienniki podczerwieni,
5 - chłodzenie,
6 - nawijanie gotowego wyrobu.
Tworzywa skóropodobne specjalne są produkowane metodą laminowania z jednoczesnym
zgrzewaniem. Ten rodzaj tworzyw stosowany jest jako materiał poduszkowy do wyposażenia
wnętrz samochodów, jako materiał na obicia mebli czy jako materiał dźwiękochłonny do
wykładania ścian.
Rys. 9.
Tworzywo skóropodobne typu seal-tuft [4, s. 100]
1 - barwna folia kryjąca,
2 - środkowa warstwa,
3 - warstwa spodnia,
4 - zgrzewanie punktowe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
Wykończanie tworzy skóropodobnych
W celu polepszenia wyglądu zewnętrznego tworzywa skóropodobnego wykonywana jest
czynność wykończania, na którą składają się operacje mechaniczne, takie jak: deseniowanie,
szlifowanie oraz procesy chemiczne jak: lakierowanie, nalewanie czy drukowanie jedno-lub
wielobarwne.
Deseniowanie możliwe jest dzięki termoplastycznym właściwościom środków wiążących,
gdyż do uzyskania odpowiedniego wzoru na powierzchni tworzywa skóropodobnego
stosowane są podwyższone temperatury. Do deseniowania służą prasy jako samodzielne
jednostki produkcyjne z walcami stalowymi, które stanowią negatyw faktury deseniu lub
walce kalandra czy podłoże pomocnicze w powlekaniu pośrednim. Oprócz walców
deseniującego i dociskowego deseniarki wyposażone są w urządzenia odwijające i nawijające
gotowe tworzywo skóropodobne. Połysk, mat, półmat lub inne efekty (faktura tkaniny) można
uzyskać umieszczając odpowiednie wkładki między walcami i powierzchnią tworzywa
skóropodobnego. Mogą to być różne papiery, tkaniny, folie z tworzyw sztucznych czy siatki
druciane.
Rys.10. Schemat deseniowania z zastosowaniem pomocniczej wkładki [ 4, s. 173]
1- podgrzewanie tworzywa skóropodobnego,
2 - wałki pomocnicze,
3 - wkładka taśmowa,
4 - walec stalowy,
5 - walec dociskowy,
6 - deseniowane tworzywo skóropodobne.
Drukowanie polega na nanoszeniu na powierzchnię odpowiedniego wzoru. Technika
drukowania może być różna, a jedną z nich jest technika druku sitowego, polegająca na
przecieraniu przez sito farby drukarskiej.
Zasada druku sitowego polega na tym, że formę drukową stanowi siatka stylonowa lub
jedwabna napięta na ramie. Siatka w miejscu druku ma oczka otwarte, a w pozostałych -
zasklepione. Podczas druku siatkę dociska się do powierzchni tworzywa i przeciera farbę
drukarską. Farba przechodzi przez otwarte oczka i na powierzchni tworzywa skóropodobnego
powstaje nadruk. Przy druku wielobarwnym stosuje się oddzielne siatki dla każdego koloru.
Najbardziej rozpowszechnioną techniką drukowania jest druk wklęsły na maszynach
arkuszowych. Nadruk nanosi się na powierzchnię tworzywa skóropodobnego za pomocą
cylindrów formowych pokrytych wytrawioną warstwą miedzi z wytworzonym metodą
fotomechaniczną wzorem. Zespołów farbowych może być 2, 4, lub 6. Każdy zespół ma
odrębny zbiornik na farbę lub apreturę barwną. Ze zbiornika farba jest przenoszona za
pośrednictwem zanurzonego w niej wałka podającego na cylinder formowy.
Powlekanie wielobarwne wykonywane jest za pomocą powlekarek i polega na
wypełnianiu wgłębień, powstałych po deseniowaniu, zestawem kryjącym.
Wykończanie apreturami lub lakierami polega na nanoszeniu na powierzchnię tworzywa
skóropodobnego powłoki zawierającej polimery jako środki wiążące z dodatkiem substancji
zabarwiającej. Naniesiona warstewka apretury czy lakieru musi być elastyczna, powinna
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
wykazywać bardzo dobrą przyczepność do powierzchni tworzywa skóropodobnego, powinna
być odporna na czynniki mechaniczne oraz wykazywać dostateczną wytrzymałość
w obniżonej i podwyższonej temperaturze. Wymagania te spełniają polimery estrów kwasu
akrylowego i metakrylowego. Apreturę nanosi się za pomocą powlekarek z wąskim nożem.
Apretura ochronna może nadawać powierzchni połysk lub mat. Apretury lakierowe należy
nanosić przed deseniowaniem, co daje lepszą ich przyczepność do powłoki tworzywa, za
pomocą najczęściej powlekarek.
Mogą być również stosowane kombinowane sposoby wykończania, np. metoda barwnego
deseniowania jest połączeniem drukowania i deseniowania.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie warstwy występują w powłoce tworzywa skóropodobnego?
2. Jakie mamy metody otrzymywania tworzyw skóropodobnych?
3. Na czym polega metoda kalandrowania?
4. Co to są kalandry?
5. Do czego służą powlekarki?
6. Jakie są metody powlekania?
7. Jak otrzymujemy tworzywo metodą flokowania?
8. Jakie podłoża stosujemy w metodzie powlekania?
9. Jak zbudowana jest powlekarka?
10. Jakie są sposoby wykończania tworzyw skóropodobnych?
11. Jaki jest cel wykończania tworzyw skóropodobnych?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na podstawie przygotowanych próbek rozpoznaj sposoby wykończania tworzyw
skóropodobnych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się z odpowiednim fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) wykorzystując wzrok i dotyk stwierdzić sposób wykończenia próbek,
4) zapisać obserwacje w zeszycie ćwiczeń.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– próbki tworzyw skóropodobnych,
– przybory do pisania,
– zeszyt ćwiczeń,
– literatura z rozdziału 6.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
Ćwiczenie 2
Dokonaj wykończania tworzywa skóropodobnego techniką druku sitowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przygotować próbkę tworzywa skóropodobnego,
4) przygotować farbę do drukowania,
5) przyłożyć sito do próbki tworzywa skóropodobnego,
6) nalać farbę na sito,
7) przetrzeć farbę przez sito,
8) zebrać nadmiar farby,
9) odłożyć sito.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
próbki tworzywa skóropodobnego,
–
sito, zbierak, rakla, farba,
–
stół roboczy,
–
literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 3
Na podstawie przygotowanych próbek tworzyw skóropodobnych rozróżnij sposób ich
wytwarzania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) pogrupować i oznaczyć próbki,
4) dokładnie obejrzeć próbki,
5) zaproponować sposoby wytwarzania tworzyw,
6) zapisać w zeszycie ćwiczeń sposoby wytwarzania tworzyw skóropodobnych.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
próbki tworzyw skóropodobnych,
−
lupa,
−
przybory do pisania,
−
zeszyt ćwiczeń,
−
literatura z rozdziału 6.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wymienić metody otrzymywania tworzyw skóropodobnych?
¨
¨
2)
wymienić warstwy powłoki tworzywa skóropodobnego?
¨
¨
3)
scharakteryzować metodę powlekania?
¨
¨
4)
przedstawić budowę powlekarki?
¨
¨
5)
wymienić sposoby wykończania tworzyw skóropodobnych?
¨
¨
6)
scharakteryzować wykończanie metodą deseniowania?
¨
¨
7)
scharakteryzować wykończanie metodą drukowania?
¨
¨
8)
scharakteryzować metodę kalandrowania, podwajania,
laminowania?
¨
¨
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
4.3. Tworzywa skóropodobne stosowane w przemyśle skórzanym
4.3.1. Materiał nauczania
Podział tworzyw skóropodobnych
Tworzywa skóropodobne miękkie są materiałami, które wyglądem i niektórymi
właściwościami przypominają skórę naturalną.
W zależności od właściwości i struktury tworzywa skóropodobne mogą być dzielone na:
−
higieniczne (poromeryczne),które przepuszczają powietrze i parę wodną,
−
niehigieniczne, które nie przepuszczają pary wodnej i powietrza z powłoką litą lub
mikroporowatą,
−
skóry wtórne produkowane z odpadów skór wyprawionych, sklejonych lateksami żywic
syntetycznych.
Tworzywa skóropodobne możemy również dzielić w zależności od:
−
podłoża: bez podłoża, z podłożem, włókniste, specjalne,
−
wytwarzania: powlekane, laminowane, napawane, moczone, kombinowane,
−
przeznaczenia: obuwnicze, obiciowe, odzieżowe, specjalne,
−
rodzaju powłoki: polichlorek winylu, poliuretany, żywice poliamidowe, żywice
poliakrylowe.
Tworzywo skóropodobne jest to materiał najczęściej o podłożu włóknistym, na który
naniesiono jedną lub więcej warstw tworzywa powłokowego. Warstwy powłokowe mogą być
lite, mikroporowate o porach zamkniętych lub mikroporowate o porach otwartych.
Uproszczony podział przedstawia rysunek nr 11.
Rys. 11. Uproszczony podział tworzyw skóropodobnych [ 1, s. 214]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
Tworzywa wielowarstwowe to takie, które obok warstwy powłokowej posiadają również
podłoże. Znalazły one zastosowanie przede wszystkim w obuwnictwie. Natomiast tworzywa
skóropodobne jednowarstwowe to folie lub podłoża nasycone (tkaniny impregnowane są
tworzywami jednowarstwowymi) mogą być stosowane w kaletnictwie i do celów obiciowo-
tapicerskich.
Tworzywa skóropodobne niehigieniczne
Do tworzyw skóropodobnych niehigienicznych zalicza się tworzywa z powłoką litą
i mikroporowatą.
Tworzywa skóropodobne z powłoką litą mogą być wytwarzane przez powlekanie lub
kalandrowanie, W obu tych technikach podłożem najczęściej jest tkanina, a głównym
składnikiem warstwy powłokowej jest polichlorek winylu. Tworzywa te mogą uzyskać
częściowo właściwości higieniczne, jeżeli zostaną zastosowane w procesie wytwarzania
operacje mechaniczne lub fizykomechaniczne. Przykładem operacji mechanicznych jest
perforowanie powłoki kryjącej cienkimi igłami umieszczonymi na obracającym się walcu
maszyny. Polepszenie efektu higieniczności uzyskuje się również przez zastosowanie podłoża
włókienniczego mocno drapanego, którego włos przechodzi przez warstwę powlekanej pasty
kryjącej. Sposoby fizykomechaniczne polegają na wprowadzeniu do powłoki kryjącej
substancji porotwórczych lub wymywanych wodą (sól kuchenna, chlorek amonowy), po
usunięciu, których tworzą się różne formy porów.
Warstwa kryjąca tworzywa skóropodobnego z powłoką litą składa się najczęściej
z dwóch podstawowych warstw podkładowej i właściwej kryjącej, rzadko nakłada się
również warstwę powierzchniową (zewnętrzną). Warstwa podkładowa otrzymywana z PCW
lub lateksów żywic syntetycznych ma wpływ na miękkość gotowego wyrobu, wnika
w podłoże tkaninowe na ok. 1/2grubości. Warstwa właściwa stanowi 1/2 grubości całej
powłoki, w jej skład wchodzą również wypełniacze. Warstwa powierzchniowa jest bardzo
cienka, do jej wykonania stosuje się polimery o wysokiej jakości, ponieważ decydują one
między innymi o wyglądzie tworzywa jak i o odporności na ścieranie.
Tworzywa skóropodobne z powłoką mikroporowatą wykazują nieznaczne właściwości
higieniczne, są miękkie i miłe w dotyku dzięki temu, że warstwa lita powłoki zastąpiona
została warstwą mikroporowatą. Tworzywa z powłoką mikroporowatą są wytwarzane bez
podłoża przez powlekanie pośrednie albo na podłożu tkaninowym przez powlekanie
bezpośrednie lub pośrednie. Powłokę mikroporowatą można uzyskać metodą fizyczną lub
chemiczną.
W zależności od struktury powłoki można odróżnić namiastki skóry:
−
jednowarstwowe, gdy włóknina lub tkanina nasycana jest tworzywem sztucznym,
−
dwuwarstwowe, składające się z podłoża włókienniczego oraz z litej lub mikroporowatej
warstwy licowej z różnych tworzyw, np.: PCW, poliamidu czy kombinowanej, np.
Storide, Gold Kit, Amie-Kid,
Rys. 12. Przekrój tworzywa skóropodobnego dwuwarstwowego [ 1, s. 241]
1 - warstwa licowa,
2 - podłoże.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
−
trójwarstwowe, składające się z tkaniny lub dzianiny jako podłoża, grubej spienionej
warstwy PCW i górnej warstwy litej także z PCW lub kombinowanej żywicy
poliuretanowej z PCW, np.: Skaj, Niolan, Cabronite czy materiał podszewkowy Corane.
Rys. 13. Przekrój tworzywa skóropodobnego trójwarstwowego [ 1, s. 241]
1 - warstwa licowa,
2 - podłoże,
3 - warstwa spieniona,
Wykończenie tworzyw skóropodobnych niehigienicznych może być różne, ale najczęściej
imituje wykończenie skór naturalnych. Tworzywa te znalazły zastosowanie przede wszystkim
w produkcji galanterii, tapicerstwie ze względu na brak właściwości higienicznych.
Tworzywa skóropodobne higieniczne
Tworzywa skóropodobne poromeryczne właściwościami przypominają skóry naturalne.
Są one otrzymywane na podłożu nietkanym, nasycane i powlekane porowatymi powłokami
z poliuretanów, między tymi warstwami niekiedy znajduje się tkaninowa przekładka
wzmacniająca. Włókniny stosowane jako podłoże muszą być najpierw poddane odpowiedniej
obróbce maszynowej i termicznej, a następnie impregnowana odpowiednimi polimerami.
W produkcji tych tworzyw najważniejsze jednak jest otrzymanie warstwy kryjącej
przepuszczającej powietrze i parę wodną i posiadającej odpowiednie właściwości
wytrzymałościowe.
Poromeryczne tworzywa skóropodobne otrzymywane są najczęściej przez koagulację
poliuretanu z roztworu na podłożu włóknistym. Ich cechą jest struktura przeniknięta siecią
otwartych porów typu kanalikowego, zapewniających przepuszczalność powietrza i pary
wodnej, a nieprzepuszczającej ciekłej wody. Podłoże, którym jest włóknina, impregnuje się
zanurzając w kąpieli impregnującej, zawierającej roztwór polimeru ( zwykle poliuretanu
w dimetyloformamidzie). Podłoże włókniste można impregnować również lateksem kauczuku
nitrylowego, który następnie koaguluje się termicznie w temperaturze około 50
0
C.
Wysuszoną włókninę zawierającą skoagulowany poliuretan dwoi się, otrzymując, co najmniej
dwie warstwy i szlifuje do pożądanej grubości (zwykle 0,8 - 1.4mm). Rozróżnia się materiały
poromeryczne jedno-, dwu- i trój- warstwowe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Rys.14 Schemat struktury koagulacyjnych poromerycznych TSP [ 5, s. 99]
1 a, b - TSP jednowarstwowe,
2 - TSP dwuwarstwowe,
3 - TSP trójwarstwowe.
Materiały trójwarstwowe składają się z podłoża włóknistego zawierającego skoagulowany
poliuretan, cienkiej warstwy zbrojeniowej i poromerycznej warstwy licowej, zwykle
wykończonej powłoką kryjącą. Warstwę zbrojeniową stanowi zwykle tkanina bawełniano-
poliestrowa, która decyduje o wytrzymałości na rozciąganie i wielokrotne zginanie, natomiast
zmniejsza ciągliwość i wydłużenie maksymalne tworzywa skóropodobnego.
Materiały poromeryczne dwuwarstwowe składają się z włókninowego podłoża
impregnowanego poliuretanem oraz poromerycznej poliuretanowej warstwy wierzchniej.
Tworzywa skóropodobne jednowarstwowe zbudowane są albo z samej zaimpregnowanej
włókniny, albo wyłącznie z warstwy mikroporowatego poliuretanu.
Licową mikroporowatą warstwę wierzchnią otrzymuje się przez powlekanie impregnowanej
włókniny roztworem lub pastą elastomeru poliuretanowego. Następnie koagulację, wymycie
rozpuszczalnika i wysuszenie. Struktura i wielkość porów zależą od sposobu prowadzenia
procesu, generalnie kanaliki rozszerzają się w głąb warstwy wierzchniej. Tak otrzymaną
warstwę wierzchnią można deseniować, barwić, apreturować czy lakierować polepszając
w ten sposób wygląd tworzywa skóropodobnego.
Przykładowe tworzywa skóropodobne higieniczne
Do poromerów trójwarstwowych należą:
−
były Polcorfam otrzymywany na podłożu formowanej aerodynamicznie włókniny
politereftalanu
etylenowego,
impregnowanej
i
powlekanej
roztworem
w dimetyloformamidzie mieszaniny polioksybutylenouretanodimocznika i polichlorku
winylu.
−
Barex otrzymywany na podłożu włókniny polipropylenowo-wiskozowej impregnowanej
roztworem, koagulowanego następnie polioksypropylenouretanu z warstwą zbrojeniową
z
cienkiego
płótna,
na
którą
naniesiono
uprzednio
roztwór
poliuretanu
w dimetyloformamidzie i skoagulowano na mikroporowatą warstwę licową.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
−
SK-2 otrzymywany na podłożu formowanej mechanicznie włókniny impregnowanej
roztworem koagulowanego następnie termoplastycznego poliuretanu.
Tkanina przekładkowa może składać się z włókien wiskozowych i znajdować się
wewnątrz włókniny poliamidowej, połączona z nią przez igłowanie.
Do poromerów dwuwarstwowych zaliczamy:
−
Clarino otrzymywane na podłożu włókniny poliamidowej z włókien podmikronowych,
impregnowanej poliuretanem, z warstwą wierzchnią z mikroporowatego poliuretanu,
−
K-8
otrzymywany
na
podłożu
włókniny
poliestrowo-propylenowejformowanej
mechanicznie, impregnowanej i powlekanej roztworem koagulowanego następnie
termoplastycznego poliuretanu,
−
Sponsum-corfam otrzymywany na podłożu impregnowanej włókniny z licem
z mikroporowatego poliuretanu, posiada dużą wytrzymałość na rozdzierani i wielokrotne
zginanie w temperaturze - 25
0
C,
−
Cordley otrzymywany podobnie jak Sponsrum-corfam o takich samych właściwościach.
−
Eikas otrzymywany na podłożu włókniny poliamidowej, o silnym połysku
i o ograniczonej przepuszczalności pary wodnej,
−
Skailen jest materiałem skóropodobnym, dwu- lub trójwarstwowym na podłożu tkaniny
bawełnianej, wykończonej mikroporowatym poliuretanem. Dobrze przepuszcza parę
wodną, a dzięki bawełnianemu podłożu dobrze ją sorbuje,
−
Grancuir otrzymywane na podłożu włókniny z ultracienkich włókien poliestrowych,
impregnowanej i powleczonej poliuretanem jest napełniane proszkiem kolagenowym.
Do poromerów jednowarstwowych składających się wyłącznie z włóknistego podłoża
zaliczamy:
−
Tanerę o strukturze intensywnie przeplecionych włókien politereftalanu etylowego,
impregnowanych lateksem kauczukowym lub kopolimerami akrylowymi, wykończonych
na powierzchni cienką warstwą poliuretanu,
−
Graboplast otrzymywany przez impregnację włókniny termoczułym lateksem kauczuku
butadienowo-akrylonitrylowego, koagulowanym następnie i wulkanizowanym termicznie,
−
Yovest włókninowe tworzywo skóropodobne otrzymywane się z supercienkich włókien,
których powierzchnia wygląda jak gładka błona, ale ma mikrostrukturę podobna do skóry
owczej.
Do poromerów jednowarstwowych bez włóknistego podłoża zaliczamy jedynie Porvair,
który może być stosowany na elementy zewnętrzne wyrobu dzięki wysokim właściwościom
wytrzymałościowym.
Mikroporowate folie poliuretanowe, przepuszczające powietrze i parę wodna nie są
stosowane jako samodzielny materiał do produkcji wyrobów, ale idealnie nadaje się do
laminowania podłoży typu włóknina, elastyczne piankowe tworzywo poliuretanowe lub skóra
naturalna.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Tab. 1. Wybrane tworzywa skóropodobne wytwarzane na świecie [ 5, s. 115]
Nazwa
handlowa
Charakterystyka
Producent
1
2
3
Lack
Cobra
Coelia
Tkanina powleczona odwracalnie warstwą PUR, na wierzchy obuwia
damskiego
Tkanina powleczona odwracalnie warstwą PUR, na wierzchy obuwia
damskiego
Tkanina powleczona spienioną mechanicznie warstwą PUR
Artesa, Włochy
Artesa, Włochy
Freudenberg,
Niemcy
Laik
Senna
Leopard
CTD Lezard
Petrelem
Podłoże włókniste impregnowane roztworem PUR, koagulowanym i
powlekanym odwracalnie
— | |— — | |—
— | |— — | |—
— | |— — | |—
Do wyrobu obuwia damskiego
Hornschuh, Niemcy
Arteca, Włochy
USA, Koronat
Austria
Saveno
Velora
Dzianina powlekana warstwą mikroporowatego PUR, d=1,9mm,
przepuszczalność pary wodnej 2,6mg/cm
2.
h
Dzianina powlekana warstwą mikroporowatego PUR typu zamszu
d=1,88mm, przepuszczalność pary wodnej 13,8mg/cm
2.
h
Konrad, Hornschuh,
AG, Niemcy
— | |—
Roy
Galary
Orion 245/84
Cysto
Arizona
Włókniny powleczone warstwą PVC ew. spienionego, ew.
perforowanego na wierzchy obuwia sportowego, wypoczynkowego,
treningowego
— | |— — | |—
— | |— — | |—
— | |— — | |—
— | |— — | |—
Bennecke, Niemcy
Freudenberg
Libertyn
Arteca
Roser, Neudorf,
Niemcy
Piomatto
Seene
Ceelia
Alpina Krepp
Boot Ohio
Nevada mit
Wollfutter
Dzianiny poliamidowe lub poliestrowe z nanoszonym odwracalnie
licem PUR, laminowane sztucznym futrem na podłożu dzianinowym,
do obuwia na "po nartach" z wierzchem z dwoin lub TSP z PVC
Arteca
Arteca
Freudenberg
Freudenberg
Freudenberg
Roser Neudorf
Romalour
Rovena
Ledana
Fretex
Tekstylne podłoże flokowane, do obuwia sportowego,
wypoczynkowego i domowego, na podłożu włókniny- na wierzchy
obuwia sportowego, wytrzymałe i mrozoodporne.
Grubość 1,6-2,0mm
Materiał na podkładki na podłożu włókniny, wykończony na nubuk.
Odporny na ścieranie
Materiał na wkładki o dużej przepuszczalności powietrza i pary
wodnej, dopasowujący się do stopy, o sorpcji 350%, amortyzuje, nie
zawiera plastyfikatora
Roser Neudorf
Roser neudorf
Roser Neudorf
Carl Freudenberg
Do grupy tworzyw skóropodobnych poromerycznych produkowanych w Polsce należą:
−
Santex B 011, produkowany na nośniku włókninowym z przekładka dzianinową, powłokę
stanowią poliuretan i polichlorek winylu,
−
Spartan B-515, jest materiałem trójwarstwowym, składającym się z nośnika
włókninowego, przekładki dzianinowej oraz powłoki z PCW + PU lub PCW
z wykończeniem akrylowym,
−
Skaden B 946, posiadający dzianinowe podłoże powleczone warstwą PCW,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
−
Sofil B-576, otrzymywany na nośniku dzianiny bawełnianej pokrytej powłoką
z PCW--PU,
−
Skiltex 655, który jest materiałem trójwarstwowym i składa się z tworzywa
Spartan+ pianka PU 8 mm + dzianina futerkowa.
Zastosowanie w przetwórstwie tworzyw skóropodobnych wpłynęło na: możliwość
mechanizowania i automatyzowania produkcji, lepsze wykorzystanie materiału w czasie
rozkroju, ze względu na jednorodność możliwość zastosowania wielowarstwowego rozkroju,
ułatwienie czynności wykończeniowych.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie są techniki wytwarzania tworzyw skóropodobnych?
2. Jakie mogą być rodzaje powłok?
3. Jak dzielimy tworzywa skóropodobne ze względu na właściwości?
4. Co to są tworzywa skóropodobne?
5. Jak dzielimy tworzywa skóropodobne ze względu na przeznaczenie?
6. Co to jest tworzywo skóropodobne higieniczne, niehigieniczne?
7. Jak dzielimy tworzywa skóropodobne ze względu na podłoże?
8. Jaką strukturę mogą mieć powłoki kryjące tworzywa skóropodobnego?
9. Z jakich warstw składa się powłoka kryjąca?
10. Ilu warstwowe mogą być tworzywa skóropodobne?
11. Jakie znasz zagraniczne i krajowe tworzywa skóropodobne?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj
obserwacji
pod
mikroskopem
przekrojów
poprzecznych
warstw
przygotowanych tworzyw skóropodobnych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) dokonać obserwacji mikroskopowych próbek tworzyw skóropodobnych,
4) narysować w zeszycie ćwiczeń obejrzane próbki.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
zestaw próbek przekrojów poprzecznych różnych tworzyw skóropodobnych,
–
przybory do rysowania i pisania,
–
mikroskop,
–
zeszyt ćwiczeń,
–
literatura z rozdziału 6.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
Ćwiczenie 2
Rozpoznaj próbki tworzyw skóropodobnych: z podłożem, bez podłoża, jednowarstwowe,
wielowarstwowe i wskaż ich przeznaczenie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) dokonać obserwacji,
4) zapisać w zeszycie ćwiczeń spostrzeżenia,
5) zaproponować przeznaczenie próbek tworzyw.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
zestaw próbek tworzyw skóropodobnych,
–
lupa,
–
przybory do rysowania i pisania,
–
zeszyt ćwiczeń,
–
literatura z rozdziału 6.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) wymienić sposoby wytwarzania tworzyw skóropodobnych?
¨
¨
2) wskazać przeznaczenie tworzyw skóropodobnych
wielowarstwowych?
¨
¨
3) rozpoznać tworzywo z podłożem lub bez podłoża?
¨
¨
4) wymienić rodzaje powłok?
¨
¨
5) rozróżnić strukturę powłoki kryjącej?
¨
¨
6) wskazać przeznaczenie tworzyw jednowarstwowych?
¨
¨
7) rozpoznać tworzywo jedno lub wielowarstwowe?
¨
¨
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
4.4. Właściwości tworzyw skóropodobnych miękkich
4.4.1. Materiał nauczania
Istotnymi dla przetwórstwa badaniami tworzyw skóropodobnych są:
−
badania właściwości strukturalnych,
−
badania trwałości wykończenia.
Do badań strukturalnych zaliczamy między innymi: grubość, masę 1m
2
, zdolność
formowania przy określonym naprężeniu, wytrzymałość na rozdzieranie, wydłużenie
i zdolność zachowania kształtu, wytrzymałość na przepuklinie, wielokrotne zginanie
w normalnych i niskich temperaturach, wytrzymałość na ścieranie, odporność na starzenie itp.
Badanie trwałości wykończenia tworzywa skóropodobnego polega na określeniu
przyczepności powłok kryjących do podłoża, elastyczności powłoki, odporności wykończenia
na tarcie na sucho i mokro, na drapanie, odporności termicznej, na światło, plamienie itp.
Badania higieniczności tworzyw skóropodobnych są szczególnie ważne dla tworzyw
poromerycznych, do nich zaliczamy: odporność na przemakanie, sorpcję i desorpcję,
przepuszczalność pary wodnej i powietrza.
Badania trwałości wykończenia
Wyznaczanie odporności na tarcie mokre i suche przeprowadza polega na poddaniu
powłoki kryjącej tarciu filcem suchym lub zwilżonym wodą destylowana albo
rozpuszczalnikiem. Po określonej liczbie obrotów krążka filcu określa się stopień zabrudzenia
bieli krążka filcu lub stopień zmiany barwy powierzchni tworzywa skóropodobnego wg szarej
skali.
Badanie powłoki na zadrapanie służy do określenia jej odporności na mechaniczne
uszkodzenia i polega na rysowaniu powierzchni próbki zaciśniętej pierścieniem na obrotowej
tarczy. Odpowiednio przygotowaną próbkę zamocowujemy na tarczy obrotowej aparatu do
oznaczenia odporności na zadrapanie.
Grot aparatu działa na próbkę w czasie jednego obrotu tj. 9 s. Próbę powtarza się zwiększając
każdorazowo obciążenie grotu o 50 g. Za wynik przyjmuje się wartość największego
obciążenia grotu, przy którym nie nastąpiło jeszcze zarysowanie powierzchni próbki.
Wytrzymałość na wielokrotne zginanie przeprowadza się na fleksometrze Bally’ego
w temperaturze pokojowej i –15
o
C, sprawdzając zachowanie się powłoki próbki po każdych
20
tys.
zgięć.
Wytrzymałość
przy
pęknięciu
sięgającym
w
głąb
tworzywa
w temperaturze pokojowej dla tworzyw poromerycznych wynosi 150 tys. zgięć,
a w temperaturze –15
o
C wynosi 80 tys. zgięć. Dla tworzyw skóropodobnych na podłożu
tkaninowym z PCW wynosi 300 tys. zgięć, a dla tworzyw podszewkowych 100 tys. zgięć
Badanie odporności termicznej powłoki można przeprowadzić z zastosowaniem
fleksometru Balley’ego, dla próbek poddanych ogrzewaniu i nie poddanych ogrzewaniu,
a także przez prasowanie żelazkiem elektrycznym zaopatrzonym w termostat. Badanie przy
użyciu żelazka prowadzimy rozpoczynając od temperatury 75
0
C stopniowo zwiększając
temperaturę co 25
0
C ustawiając żelazko tak, aby po każdej zmianie temperatury żelazko
stykało się z innym miejscem próbki. Próbę prowadzi się do czasu wystąpienia trwałej
zmiany barwy lub zniszczenia wykończenia. Badając odporność powłoki na niskie
temperatury należy próbkę umieścić w chłodziarce na okres 1 godziny, a następnie szybko
wykonać ruchy zginające po dwa razy stronę zewnętrzną do zewnętrznej i wewnętrzną do
wewnętrznej za każdym razem miejsce zgięcia należy mocno docisnąć. Powłokę należy uznać
za odporną na niskie temperatury, jeżeli powłoka zachowała swój wygląd i nie wykazała
wyraźnych pęknięć.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
Bardzo uproszczone badanie odporności powłoki na działanie światła można
przeprowadzić działając na próbkę w ciągu 3 godzin promieniami ultrafioletowymi. Lampę
umieszcza się w odległości 50cm od próbki. Trwałość określa się przez porównanie
zabarwienia próbki naświetlonej z nienaświetloną.
Badania fizykomechaniczne
Wytrzymałość przy rozciąganiu dla tworzywa poromerycznego wzdłuż rolki wynosi
5÷11daN/cm i 3÷8daN/cm wszerz rolki, zaś dla tworzywa niehigienicznego na podłożu
tkaninowym min.7daN/cm wzdłuż i 5daN/cm wszerz rolki, na uzyskane wyniki duży wpływ
ma rodzaj podłoża.
Wydłużenie w momencie rozerwania próbki wynosi 20÷45% wzdłuż i 25÷75%wszerz
rolki, wyższe wskaźniki mają tworzywa bez przekładki, a niższe wartości oznaczamy dla
tworzyw na podłożu włókninowym z przekładką.
Oznaczenie właściwości wytrzymałościowych przy rozciąganiu wykonuje się przy użyciu
zrywarki oznaczając :
−
naprężenie w chwili określonego wydłużenia,
−
wytrzymałość na rozciąganie,
−
wydłużenie w chwili zerwania.
Przed przystąpieniem do oznaczenia należy pobrać i przygotować próbki, ustawić uchwyty
zrywarki w odległości 50 mm, umocować próbkę w uchwytach. Po uruchomieniu zrywarki
oznaczenie prowadzić do momentu zniszczenia próbki. Siłę powodującą określone
wydłużenie oraz siłę powodującą zerwanie próbki i wydłużenie w chwili zerwania, należy
odczytać z wykresu. Następnie należy dokonać obliczeń wyników. Za wynik należy przyjąć
średnią arytmetyczną wyników otrzymanych dla poszczególnych próbek.
Wytrzymałość na rozdzieranie dla tworzyw poromerycznych wynosi 3÷6 daN/cm.
Zasada oznaczenia siły rozdzierania szwu imitującego szycie polega na rozciąganiu próbki do
rozerwania między dwoma otworami i pomiarze siły, przy której nastąpiło zerwanie próbki.
Wykonanie oznaczenia przebiega w następujący sposób:
Przez dwa otwory w próbce przeciągnąć drut stalowy odpowiednio zagięty. Końce drutu
zamocować w otworach wkładki metalowej, którą mocujemy w uchwycie dolnym zrywarki,
a w górnym uchwycie mocujemy drugi koniec próbki. Odległość między uchwytami zrywarki
powinna wynosić 90mm. Po uruchomieniu zrywarki próbkę poddawać rozciąganiu aż do jej
rozerwania siłę, przy, której nastąpiło rozerwanie odczytać z wykresu. Za wynik należy
przyjąć średnią arytmetyczną wyników otrzymanych dla poszczególnych próbek odpowiednio
pobranych i przygotowanych.
Wytrzymałość na rozwarstwianie przeprowadza się między:
−
powłoką kryjącą i tkaniną przekładkową,
−
tkaniną przekładkową i podłożem,
−
powłoką i podłożem jeśli tworzywo nie posiada przekładki.
Wynik dla tego oznaczenia nie powinien być niższy od 0,5 daN/cm dla każdego badania.
Oznaczenie przeprowadza się na odpowiednio pobranych i przygotowanych próbkach. Przed
przystąpieniem do oznaczenia próbkę należy mechanicznie rozwarstwić na długości około 30
mm, następnie jej końce umieścić w uchwytach zrywarki i poddać próbkę rozwarstwieniu na
długości około 60mm. Siłę powodującą rozwarstwienie badanej próbki odczytać jako średnią
arytmetyczną wartości minimalnych i maksymalnych wskazań zrywarki zarejestrowanych na
wykresie. Za wynik oznaczenia należy przyjąć średnią arytmetyczną wyników otrzymanych
dla poszczególnych próbek.
W oznaczeniu wytrzymałości na przepuklenie w momencie pęknięcia próbki interesuje
nas siła z jaką działaliśmy oraz wysokość przepuklenia w mm. Dla tworzyw skóropodobnych
poromerycznych siła przepuklenia wynosi 10÷16 daN, a wysokość 7÷12mm.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Wytrzymałość na przepuklinie przeprowadza się za pomocą przyrządu stosowanego do
określenia tego wskaźnika przy skórach naturalnych miękkich.
Badania właściwości higienicznych
Nasiąkliwość oznacza sumaryczną zdolność pochłaniania wody przezwany materiał,
rozróżniamy nasiąkliwość masową i objętościową. Nasiąkliwość objętościową oznacza się
metodą Kubelki wg PN- 74/P-22140 i oznacza ona objętość wody pochłoniętą przez próbkę
materiału po jej zanurzeniu na określony czas. W oznaczaniu nasiąkliwości masowej należy
uwzględnić masę suchej pozostałości substancji wymywanych. Wyznaczanie nasiąkliwości
może być również przeprowadzone metodą wagową.
Przemakalność jest to czas. po upływie którego następuje przeniknięcie wody na wskroś
przez badaną próbkę Oznaczenie to przeprowadzane jest w warunkach dynamicznych na
penetrometrze typu Bally.
Wyznaczanie przepuszczalności pary wodnej polega na ustaleniu masy pary wodnej, która
przenika z przestrzeni o wyższej prężności pary do przestrzeni o niższej prężności pary przez
określoną powierzchnię próbki w określonym czasie.
Oznaczanie sorpcji i desorpcji pary wodnej polega na ustaleniu masy pary wodnej
pochłoniętej (sorpcja) lub wydalonej (desorpcja) w określonym czasie przez próbkę
znajdującą się
w przestrzeni o wilgotności względnej 85 ± 2 % (lub 95 ± 2 %).
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie właściwości tworzyw skóropodobnych decydują o zastosowaniu w przetwórstwie?
2. Jakie właściwości higieniczne oznaczane są tworzyw skóropodobnych?
3. Jakie badania trwałości wykończenia przeprowadzane są dla tworzyw skóropodobnych?
4. Co ma wpływ na wynik oznaczeń wytrzymałości przy rozciąganiu?
5. Jakie wielkości oznaczamy przy badaniu wytrzymałości na przepuklenie?
6. Na czym polega oznaczenie wytrzymałości na wielokrotne zginanie?
7. Pomiędzy
jakimi
warstwami
przeprowadzamy
oznaczenie
wytrzymałości
na
rozwarstwianie?
8. Na czym polega oznaczenie nasiąkliwości wodą?
9. Co to jest sorpcja i desorpcja?
10. Na czym polega oznaczenie przepuszczalności pary wodnej i powietrza?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj oznaczenie wytrzymałości tworzywa skóropodobnego na wydłużenie.
Oznaczenie przeprowadź dla trzech próbek pobranych z trzech różnych tworzyw
skóropodobnych. Zapisz uzyskane wyniki, oblicz średnie arytmetyczne.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
3) przygotować zrywarkę,
4) umieścić przygotowaną próbkę w szczękach zrywarki,
5) uruchomić zrywarkę,
6) przeprowadzić oznaczenie przy ustalonym 20%wydłużeniu,
7) oznaczenie przeprowadzić dla każdej z przygotowanych próbek,
8) zapisać wyniki,
9) obliczyć średnie arytmetyczne.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– próbki tworzyw skóropodobnych,
– komora klimatyzacyjna,
– stół roboczy,
– zrywarka,
– linijka,
– przybory do pisania i rysowania,
– zeszyt ćwiczeń,
– literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 2
Wykonaj oznaczenie odporności wybarwienia na tarcie dla przygotowanych próbek
tworzyw skóropodobnych, wyniki zapisz i zaprezentuj.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przygotować próbki tworzyw skóropodobnych,
4) przygotować krążki filcu,
5) umieścić krążek filcu w przyrządzie do badań,
6) umieścić próbkę tworzywa skóropodobnego w przyrządzie do badań,
7) uruchomić przyrząd,
8) odczytać liczbę obrotów przy której nastąpiła zmiana wyglądu miejsca ścieranego,
9) porównać zmianę wyglądu z ustaloną skalą barw,
10) wykonać oznaczenia dla pozostałych próbek tworzywa skóropodobnego,
11) wyniki zapisać i zaprezentować.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– stół roboczy,
– próbki tworzyw skóropodobnych,
– krążki filcu,
– przyrząd do oznaczenia odporności na tarcie,
– skala barw,
– przybory do pisania,
– zeszyt ćwiczeń,
– literatura z rozdziału 6.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wymienić badania właściwości strukturalnych?
¨
¨
2)
wymienić badania trwałości wykończenia?
¨
¨
3)
wykonać oznaczenie wytrzymałości na wielokrotne zginanie?
¨
¨
4)
wymienić właściwości higieniczne tworzyw skóropodobnych?
¨
¨
5)
wykonać oznaczenia wytrzymałości przy rozciąganiu?
¨
¨
6)
wykonać oznaczenie wytrzymałości na rozwarstwianie?
¨
¨
7)
wykonać oznaczenie wytrzymałości na przepuklenie?
¨
¨
8)
wykonać oznaczenia właściwości higienicznych tworzyw
skóropodobnych?
¨
¨
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
4.5.
Klasyfikacja
jakościowa,
magazynowanie
tworzyw
skóropodobnych
4.5.1. Materiał nauczania
Po zakończeniu produkcji tworzywo skóropodobne poddawane jest końcowej kontroli,
która obejmuje przede wszystkim organoleptyczną kontrolę wyglądu zewnętrznego,
a następnie kontrolę jakości przez porównanie z normami. Kontrolę organoleptyczną
przeprowadza się podczas przewijania tworzywa.
Ogólnie wady występujące w tworzywach skóropodobnych możemy podzielić na dwie
grupy: wady podłoża, wady powłoki kryjącej.
Tab. 2. Wady i ich określenia dla tworzywa skóropodobnego poromerycznego [3, s. 244]
Nazwa wady
Określenie
Rozwarstwienie
brak przyczepności między poszczególnymi warstwami składającymi
się na tworzywo
Łączenie materiału
miejsce połączenia dwóch odcinków materiału za pomocą taśmy
samoklejącej
Plamy trwałe
poplamienie warstwy podłoża farbą
Przecięcia warstwy podłożą
nie zszyte przecięcia podłoża włókninowego
Zaprasowane warstwy podłoża
trwałe zagniecenie powstałe przy złożeniu materiału i jego
zaprasowanie
Odciśnięcia łączenia podłoża
widoczne od strony lica ślady szycia
Słabe odciśnięcia deseniu
wadliwe wykonanie operacji wytłaczania
Przymglenia
brak połysku, zmatowienie warstwy wierzchniej
Brak powłoki wykończeniowej
miejscowy brak powłoki wykończeniowej na skutek złego nałożenia
Sfałdowania, zmarszczenia
skurczenie warstwy wykończeniowej dające pofałdowanie powierzchni
Przebijanie tkaniny
widoczny na powierzchni licowej splot tkaniny wzmacniającej
spowodowany nałożeniem zbyt cienkiej warstwy poliuretanowej
Pęcherze powietrza, piana, żel i
inne
wady wynikające z nieprawidłowego i niestarannego nałożenia warstwy
wykończeniowej
Znaki liniowe zatrzymania się
barwnika
brak farby kryjącej lub jej nadmiar na całej szerokości podkładu
powstający przy zatrzymaniu procesu barwienia
Niejednolitość barwy, pasma jasne
lub ciemne, zaplamienie
różne odcienie powłoki kryjącej w wyniku niedokładnego krycia
Zmarszczenia, zadrapania
zbyt głębokie tłoczenie powodujące zmarszczenia warstwy
wykończeniowej
Nakładanie się tłoczeń
powtarzanie się tłoczenia deseniu, nieprawidłowe wykonanie
deseniowania powodujące zmianę grubości warstwy wykończeniowej
Rysy i nierównomierne szlifowanie
wady pochodzenia mechanicznego powstające przy niestarannym
szlifowaniu powierzchni
Nietrwałość wybarwienia
mała odporność na tarcie mokre i suche
Pękanie warstwy kryjącej
pękania spowodowane niewłaściwym wykończeniem i małą
przyczepnością warstwy wierzchniej do podłoża
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
Podstawowym kryterium podziału na gatunki jest stopień wykorzystania powierzchni
czyli powierzchnia użytkowa tworzywa skóropodobnego obliczana, tak jak dla skór
wyprawionych. W zależności od powierzchni użytkowej tworzywo klasyfikowane jest do
odpowiedniego gatunku I, II, III oraz E (extra).
W czasie magazynowania tworzyw skóropodobnych należy pamiętać, aby pomieszczenie
do tego celu było murowane wyposażone w urządzenia przeciwpożarowe oraz wentylację
mechaniczną.
Wilgotność względna powietrza nie powinna przekraczać 65%, a temperatura może
wahać się od 5÷25
o
C. Waga rulonów tworzywa skóropodobnego nie może przekraczać 25kg.
Każda rolka powinna być zaopatrzona w etykietę z wyszczególnionymi na niej
podstawowymi danymi o wyrobie. Rolki tworzywa skóropodobnego powinny być ustawione
w pozycji pionowej lub zawieszone, zabezpieczone przed bezpośrednim działaniem promieni
słonecznych.
Zabezpieczeniem przed wilgocią może być pakowanie tworzyw w specjalne folie lub
papiery.
4.5.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Na jakie grupy dzielimy wady i uszkodzenia tworzyw skóropodobnych?
2. Jakie wady mogą występować w tworzywach skóropodobnych?
3. Jak obliczamy powierzchnię użytkową tworzyw skóropodobnych?
4. Co jest kryterium podziału tworzyw skóropodobnych na gatunki?
5. Jak zabezpieczamy tworzywa skóropodobne przed wilgocią?
6. Jakie parametry powinno mieć powietrze w magazynie tworzyw skóropodobnych?
7. Co może być przyczyną powstawania wad tworzyw skóropodobnych?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj oceny organoleptycznej przygotowanych próbek tworzyw skóropodobnych,
wskaż i nazwij występujące wady i uszkodzenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) dokonać oględzin przygotowanych próbek,
4) wyniki zapisać w zeszycie ćwiczeń.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– próbki tworzyw skóropodobnych,
– stół roboczy,
– przybory do pisania,
– zeszyt ćwiczeń,
– literatura z rozdziału 6.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
Ćwiczenie 2
Oblicz powierzchnię użytkową przygotowanego tworzywa skóropodobnego, zaklasyfikuj
go do odpowiedniego gatunku.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) rozłożyć badane tworzywo skóropodobne,
4) zaznaczyć występujące wady,
5) obliczyć powierzchnię tworzywa skóropodobnego,
6) obliczyć powierzchnie zaznaczonych wad,
7) obliczyć powierzchnię użytkową,
8) wskazać gatunek tworzywa skóropodobnego.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– stół roboczy,
– kreda,
– próbka tworzywa skóropodobnego,
– przyrządy pomiarowe,
– przybory do pisania,
– zeszyt ćwiczeń,
– literatura z rozdziału 6.
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić rodzaj wady i zakwalifikować ją do odpowiedniej
grupy?
¨
¨
2)
scharakteryzować warunki w pomieszczeniu magazynowym?
¨
¨
3)
ocenić organoleptycznie tworzywa skóropodobne?
¨
¨
4)
sklasyfikować tworzywo do odpowiedniego gatunku?
¨
¨
5)
obliczyć powierzchnię użytkową tworzyw skóropodobnych?
¨
¨
6)
zaproponować sposób zabezpieczenia tworzyw
skóropodobnych przed wilgocią?
¨
¨
7)
scharakteryzować najczęściej występujące wady tworzyw
skóropodobnych?
¨
¨
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
5.
SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem pytań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań dotyczących rozpoznawania
i dobierania tworzyw
skóropodobnych. Wszystkie pytania są pytaniami wielokrotnego wyboru.
5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi:
– w pytaniach wielokrotnego wyboru zaznacz prawidłową odpowiedź X (w przypadku
pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić
odpowiedź prawidłową).
6. Odpowiedzi udzielaj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję
z wykonanego zadania.
7. Trudności mogą przysporzyć Ci pytania: 12, 14,18, 19, 20 gdyż są one na poziomie
trudniejszym niż pozostałe.
8. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
9. Na rozwiązanie testu masz 60 min.
Powodzenia!
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Tworzywa skóropodobne poromeryczne posiadają podłoże
a) papierowe.
b) dzianinowe.
c) włókninowe.
d) tkaninowe.
2. Odporność na przemakanie oznacza
a) masę wody, która przeniknie przez próbkę.
b) czas potrzebny do przeniknięcia wody.
c) masę wody pochłoniętej przez próbkę.
d) czas potrzebny do wyrównania wilgotności.
3. Do właściwości higienicznych zaliczamy
a) odporność wybarwienia na tarcie.
b) sorpcje i desorpcje.
c) masę 1 m
2
.
d) grubość.
4. Urządzenie potrzebne do oznaczeń wytrzymałościowych typu rozciąganie, rozrywanie to
a) wycinarka.
b) zrywarka.
c) fleksometr.
d) twardościomierz.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
5. Środek wiążący warstwy powłokowej tworzywa skóropodobnego to
a) zmiękczacz.
b) wypełniacz.
c) polimer.
d) pigment.
6. Sorpcja oznacza
a) wydalanie wody.
b) pochłanianie wody.
c) przemakanie wody.
d) przepuszczanie wody.
7. Jednym ze sposobów wykończania tworzyw skóropodobnych polegającym na
otrzymywaniu odpowiedniego rysunku lica powłoki jest
a) deseniowanie.
b) drukowanie.
c) lakierowanie.
d) apreturowanie.
8. Składnikiem powłoki tworzywa skóropodobnego nadającym jej odpowiednią miękkość
i przyczepność jest
a) stabilizator.
b) zmiękczacz.
c) wypełniacz.
d) polimer.
9. Podstawowym kryterium podziału tworzyw skóropodobnych na gatunki jest
a) liczka wad.
b) szerokość rolki tworzywa.
c) stopień wykorzystania powierzchni.
d) długość rolki tworzywa.
10. Oznaczenie przeprowadzone na zrywarce polegające na uprzednim naderwaniu powłoki
od podłoża to
a) rozdzieranie.
b) rozrywanie.
c) rozciąganie.
d) rozwarstwianie.
11. Łączenie dwóch jednorodnych materiałów np. folii czy tkanin nazywamy
a) podwajaniem.
b) flokowaniem.
c) nawarstwianiem.
d) kalandrowaniem.
12. Środek wiążący powłoki tworzywa skóropodobnego aby można ją wykończać
deseniowaniem musi posiadać właściwości
a) termoutwardzalne.
b) termoplastyczne.
c) chemoutwardzalne.
d) sprężyste.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
13. Opis: wyrób otrzymywany jest w wyniku odpowiedniego przeplatania dwóch układów
włókien, dotyczy
a) tkaniny.
b) dzianiny.
c) włókniny.
d) filcu.
14. W powlekaniu pośrednim zastosowano taśmę stalową jako
a) podłoże.
b) podłoże pomocnicze.
c) materiał wzmacniający.
d) warstwę powłokową.
15. Drukowanie polega na
a) szlifowaniu warstwy powłokowej.
b) wytłaczaniu określonego deseniu.
c) nanoszeniu barwnego wzoru.
d) nanoszeniu apretur.
16. Badanie odporności termicznej zaliczane jest do
a) badań istotnych dla przetwórstwa.
b) badań istotnych dla użytkownika.
c) badań właściwości higienicznych
d) badań trwałości wykończenia
17. Wilgotność względna powietrza w magazynie tworzyw skóropodobnych nie powinna
przekraczać
a) 65%
b) 75%
c) 85%
d) 95%
18. Wadę braku przyczepności między poszczególnymi warstwami składającymi się na
tworzywo nazywamy
a) nietrwałością.
b) rozwarstwieniem.
c) przebijaniem.
d) przymgleniem.
19. Zachowanie się powłoki kryjącej w badaniu wytrzymałości na wielokrotne zginanie
obserwuje się po każdych
a) 20 tys. zgięć.
b) 15 tys. zgięć.
c) 10 tys. zgięć.
d) 5 tys. zgięć.
20. Badanie odporności termicznej przeprowadza się
a) w pokojowej i wysokiej temperaturze.
b) w niskiej i pokojowej temperaturze.
c) w wysokiej i niskiej temperaturze.
d) w pokojowej temperaturze.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ……………………………………………………..
Rozpoznawanie i dobieranie tworzyw skóropodobnych
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania.
Odpowiedź
Punktacja
1.
a
b
c
d
2.
a
b
c
d
3.
a
b
c
d
4.
a
b
c
d
5.
a
b
c
d
6.
a
b
c
d
7.
a
b
c
d
8.
a
b
c
d
9.
a
b
c
d
10.
a
b
c
d
11.
a
b
c
d
12.
a
b
c
d
13.
a
b
c
d
14.
a
b
c
d
15.
a
b
c
d
16.
a
b
c
d
17.
a
b
c
d
18.
a
b
c
d
19.
a
b
c
d
20.
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
6. LITERATURA
1. Chyrosz M., Zembowicz-Sułkowska E.: Materiałoznawstwo odzieżowe. WSiP, Warszawa
1992
2. Gajewski M., Pawłowa M.: Materiały obuwnicze ćwiczenia laboratoryjne. PR, Radom
1997
3. Persz T.: Materiałoznawstwo dla techników przemysłu skórzanego. WSiP, Warszawa
1992
4. Persz T.: Materiałoznawstwo dla zasadniczych szkół skórzanych. WSiP, Warszawa 1997
5. Pilichowski J., Muszyński A.: Technologia tworzyw sztucznych. WNT, Warszawa 1994
6. Pahoska M. (red.): Tworzywa skóropodobne. WNT, Warszawa 1973
7. Wirpsza Z.: Technologia syntetycznych materiałów obuwniczych. Politechnika
Radomska, Radom 1996
8. Aktualne normy
związane z badaniami tworzyw skóropodobnych