Толщина. Толщина резиновых деталей низа обуви находится в зависимости от вида резины и ее назначения. Измерение толщины производят толщемерами различных систем. При определении толщины резины монолитной структуры пользуются толщемером с плоскими измерительными площадками диаметром 10—16 мм, в случае рыхлых пористых резин — с площадками диаметром 30 мм.
Предел прочности при растяжении. Основным показателем, определяющим качество подошвенной резины, является предел прочности при растяжении. Чем выше этот показатель, тем лучше резина держит крепители и сопротивляется раздиранию.
Испытание производится на разрывной машине. Результаты рассчитываются в килограммах на 1 см2 поперечного сечения (кг/см2), как средние из величин, полученных при разрыве продольных и поперечных образцов.
Удлинение при разрыве. Одновременно с определением прочности производится определение и относительного удлинения при разрыве, величина которого непосредственно увязывается с носкостью подошвенной резины, так как характеризует способность ее сопротивляться излому по линии пучков, и с поведением детали в процессе производства обуви.
Величину остаточного удлинения определяют измерением длины разорванного и сложенного образца по истечении одной минуты после его разрыва с последующим вычитанием из найденной величины первоначальной длины образца.
Излишняя величина остаточного удлинения, обусловленная повышенной пластичностью резины (недостатком эластических свойств), приводит к более быстрому ее износу в результате повторных растяжений при ходьбе. Кроме этого, такая резина легко подвергается растаптыванию в процессе носки и увеличивает размеры во время производства обуви в результате прессования при приклеивании подошвы к следу обуви.
Малая величина остаточного удлинения неблагоприятно отражается на прочности приклеивания подошвы, так как во время приклеивания в прессе под давлением до 3,5 кг/см2 резина расширяется, а после прессования, стремясь принять первоначальные размеры, нарушает клеевой шов, и в носочной части получается отжим подошвы. Поэтому для подошвенной резины (особенно клеевой) важны величины остаточного удлинения, чтобы не создавалось излишних напряжений по линии крепления и в то же время не происходило расползания резины в условиях носки обуви.
Показатели удлинения, так же как и показатель предела прочности, определяются в двух взаимно перпендикулярных направлениях и выражаются средней величиной.
Резина в продольном направлении, совпадающем с направлением каландрования ленты, обладает повышенной прочностью на разрыв и меньшим удлинением в сравнении с поперечным направлением.
Устойчивость к многократному изгибу. В связи с тем, что при ходьбе имеют место случаи излома резиновой подошвы в результате повторных изгибов и растяжений, эти воздействия воспроизводятся при лабораторных испытаниях. Устойчивость к многократному изгибу определяется на приборе. Образцы в виде полосок закрепляют в зажимах радиально по окружности диска, при вращении которого со скоростью 250 об/мин, они изгибаются под прямым углом с помощью роликов, установленных по обеим сторонам диска, на расстоянии, равном толщине образца. За один оборот диска каждый образецt изгибается два раза, делая таким образом 500 изгибов в минуту.
Величина показателя выражается числом изгибов, которое выдерживают образцы без изломов и трещин.
Устойчивость к истиранию. Существенным показателем, отображающим износ резиновых деталей низа, является сопротивление истиранию, для определения которого служит прибор. Взвешенный образец закрепляют на рычаге и прижимают с определенным постоянным усилием (1,6 кг) к вращающемуся диску, поверхность которого покрыта стандартной наждачной шкуркой № 100/2. Груз, подвешенный к концу рычага и уравновешивающий силу трения, которая возникает при вращении диска, дает возможность учесть работу, затраченную на истирание и выражаемую в киловатт-часах (квт-ч). Продолжительность истирания 10 мин. (400 оборотов диска).
По окончании испытания образцы вторично взвешивают, вычисляют потерю в весе и делением найденной величины на удельный вес резины определяют изменение объема образца в результате истирания.
Сопротивление истиранию характеризуется количеством кубических сантиметров резины, истертых при затрате 1 квт-ч работы.
Наиболее полное представление об устойчивости резины к истиранию в процессе носки обуви дает величина показателя сопротивления истиранию с учетом твердости резины: установлено, что в обуви изнашивается быстрее более твердая резина при одинаковой истираемости на приборе.
Подошвенная резина обладает повышенной устойчивостью к истиранию по сравнению с кожей. Так, по данным Н. Н. Черникова, при интенсивной носке кожаная подошва истирается за 3,5 месяца, цветная клеевая резина монолитной структуры служит 5— 6 месяцев, а черная подошва гвоздевого метода крепления изнашивается лишь после 12 месяцев. Еще более наглядное представление можно получить, сравнивая время истирания в процессе носки 1 мм толщины резинового и кожаного низа обуви: 1 мм кожи истирается за 25 дней, в то время как 1 мм черной резины гвоздевого метода крепления — за 100 дней, а цветной резины (клеевой) — за 50 дней.
Твердость. Определенная твердость резины требуется для правильного проведения ряда технологических процессов и операций: крепления низа, фрезеровки уреза и др. Твердость резины определяют игольчатым твердомером. О величине
этого показателя судят по глубине погружения в резину под действием пружины тупой иглы твердомера. Посредством прибора получают результаты измерения в условных единицах шкалы, разделенной на 100 единиц.
Для определения твердости прибор прижимают к поверхности образца, толщина которого должна быть не менее 6 мм, чтобы исключить влияние твердого основания, искажающее результаты испытания. Чем мягче резина, тем глубже проникает в нее игла и тем меньше отклоняется от нуля стрелка.
Прочность держания крепителей. Для характеристики прочности крепления применяют различные методы испытания в зависимости от назначения резины. Подошвенную резину, предназначенную для обуви винтового способа крепления низа, подвергают испытанию на прочность держания проволоки с винтовой нарезкой (держание винта), в то время как подошву для ниточного способа крепления испытывают на прорыв швом.
Прочность держания винта определяют путем провинчивания образца резины стандартной проволокой на специальном приборе или на отрегулированной машине для винчения подошв с последующим определением нагрузки, необходимой для вырывания винта из резины.
Вырывание винтов производят на разрывной машине с помощью приспособления, в нижней части которого закрепляют провинченный образец, а верхней захватывают головку винта. Обе части прибора посредством хвостовиков закрепляют в зажимах разрывной машины.
Полученную при вырывании винта нагрузку (в кг) делят на толщину образца резины (в мм); результат, выраженный в кг/мм, является величиной показателя держания винта.
Испытание резины на прорыв швом заключается в следующем. На образце пробивают два отверстия определенного диаметра (1,5 мм) и на определенном расстоянии (3 мм) друг от друга, сквозь которые протаскивают отрезок льняной нитки в семь сложений, так чтобы оба конца находились на одной стороне образца, а на другой стороне образовался стежок.
Заготовленный образец зажимают в особом приспособлении, несколько напоминающем нижнюю часть прибора. Концы нитки закрепляются в верхнем зажиме разрывной машины, а приспособление — в нижнем.
Нагрузка, необходимая для прорыва резины стежком, разделенная на толщину образца, дает величину показателя в кг/мм.
Удельный вес. Удельный вес подошвенной резины имеет большое значение, так как уменьшение его связано с облегчением обуви, а следовательно, и с меньшей утомляемостью ноги при ходьбе.
Особое значение приобретает этот показатель для пористой резины, характеризуя степень пористости материала.
Удельным весом называется вес материала в единице объема, причем истинный удельный вес получается делением веса образца на объем плотного вещества (без пор), в отличие от кажущегося удельного веса (объемного веса), учитывающего объем материала в естественном состоянии, т. е. вместе с порами.
Практическое значение для резины имеет кажущийся удельный вес, выражаемый в г/см3. Для определения кажущегося удельного веса служит прибор. Действие этого прибора основано на определении объема ртути, вытесненной предварительно взвешенным образцом. Ртуть наливают до определенного уровня в вертикальную часть прибора, с которой свинчивается крышка, имеющая наверху стеклянный сосуд, сообщающийся с полостью, заполняемой ртутью. Вращением рукоятки изменяют объем полости, причем изменение объема устанавливается с большой точностью по делениям шкалы и нониуса.
Сначала определяют объем ртути в приборе, уровень которой вращением рукоятки доводится до метки на трубке стеклянного сосуда. Затем то же измерение повторяют после того, как на поверхность ртути поместят квадратный образец резины. Разность между двумя отсчетами дает объем образца. Делением веса образца на его объем определяют кажущийся удельный вес резины.
Кроме перечисленных показателей, величины которых нормированы, для подошвенной резины разработаны дополнительные показатели, предопределяющие поведение низа в процессе носки обуви. К таким показателям относятся морозостойкость и старение резины.
Морозостойкость. Морозостойкостью резины называется способность сохранять без изменения физико-механические свойства при действии пониженных температур.
В условиях носки обуви в зимний период материал низа может охлаждаться до —40°, что может привести к излому подошв при изгибе в пучковой части и к отколу носка вследствие появления хрупкости и снижения удлинения.
Для определения морозостойкости производят охлаждение до нужной температуры и последующий разрыв образца на специальной разрывной машине, снабженной холодильной камерой. Продолжительность выдерживания образца резины в холодильной камере машины 10 мин.
Отношение полученной величины удлинения к удлинению контрольных образцов из той же резины, разорванных при нормальной температуре, характеризует величину морозостойкости.
Старение. Старением называется изменение величин физико-механических показателей с течением времени под влиянием различных воздействий на материал в процессе хранения и в условиях носки обуви. Такое естественное старение при лабораторных испытаниях материала заменяют длительным нагреванием — искусственным старением, дающим близкие результаты. Искусственное старение образцов заключается в выдерживании их при температуре 70° в течение трех суток; после суточного отдыха в нормальных условиях образцы подвергают разрыву. Сопротивление резины старению характеризуется отношением величин предела прочности и особенно удлинения до и после нагревания резины; чем ближе эти отношения к единице, тем устойчивее резина, тем лучше она сопротивляется старению.
