Как было указано выше, тягучесть кожи оценивается полным удлинением при разрыве (являющегося суммой из упругого и остаточного). Но основным показателем до последнего времени являлось удлинение при нагрузке 1 кгс/мм2. Величина удлинения при нагрузке 1 кгс/мм2 различных видов кож лежит в пределах 3-80%. Факторами, влияющими на его величину, являются, помимо пористости, угол сплетения волокон и их способность к ориентации. ГОСТ нормирует удлинение только для кож III класса для нагрузки 1 кгс/мм2 в пределах 15-60% в зависимости от вида кож.
Упругое удлинение кожи, не доведенной до разрыва, пропорционально полному удлинению (εу). Коэффициент пропорциональности k = εу / εп меняется в зависимости от влажности кож, уменьшаясь с возрастанием влажности. Для влажности 14-18% для некоторых видов кож III класса k колеблется от 0,56 до 0,64 (рис. 13).
Рис. 13. Связь между коэффициентом k = εу / ε0 и влажностью кожи W, %.
С достаточной точностью k может быть выражено формулой
k = (8/W + 0,09),
где W - содержание влаги в образце, %.
Так как полное удлинение равно сумме упругого и остаточного удлинений (ε0), то остаточное удлинение равно полному, умноженному на (1-k).
Очень важным свойством в тягучести кожи является наблюдаемая аддитивность величины полного удлинения в момент разрыва, а именно: получаемая при испытании величина полного удлинения является добавочной величиной к величине остаточного удлинения, которое кожа получила или при ее выделке, или в детали изделия. Например, хромовый опоек, не подвергавшийся вытяжке, имел удлинение в момент разрыва 45,6%. Предварительная вытяжка в опытах давала остаточное удлинение 2,1 и 30%, последующее испытание образцов дало 43,9 и 15% удлинения при разрыве, т. е. в сумме примерно 45-46%.
Большим недостатком кож с точки зрения обувного производства является значительная изменчивость тягучести как в пределах одной кожи по топографическим участкам и по направлениям по отношению к линии хребта, так и по отдельным кожам партии кож. Обстоятельные исследования по этому вопросу показали следующие закономерности. В топографических участках можно выделить четыре направления: продольно-параллельное линии хребта под углом 45°, поперечное под углом 90° и под углом 135°. Величина тягучести по этим направлениям различна. За характеристику неравномерности тягучести по топографическим участкам можно принять отношение поперечного удлинения при нагрузке 1 кгс/мм2 к продольному при той же нагрузке (К). Величина коэффициента К зависит от методики выделки кожи и в особенности от режимов основной сушки и механических операций отделки.
Кожи для верха обуви можно разделить на три подгруппы в зависимости от величины К в чепрачной части кожи:
К > 1,1 - продольно-ориентированные;
К = 0,9-1,1 - равномерно ориентированные;
К < 0,9 - поперечно-ориентированные.
Характеристику этих подгрупп кож см. в табл. 6.
Таблица 6
Показатели удлинений при разрыве хромового опойка, полуфабрикат которого подвергался различному растяжению.
Растяжение полуфабрикатов | Поперечное направление | Продольное направление | ||||||||
Число кож | ε | σ | V1 | V2 | ε | σ | V1 | V2 | k | |
Продольное | 10 | 22,1 | 4,04 | 18,3 | 12,2 | 16,7 | 2,57 | 15,3 | 9,6 | 1,32 |
Поперечное | 10 | 18,0 | 2,65 | 14,8 | 11,6 | 22,0 | 3,13 | 14,1 | 12,7 | 0,82 |
Поперечное на раздвижных рамах | 12 | 26,4 | 3,22 | 12,2 | 8,7 | 25,2 | 3,46 | 13,6 | 9,5 | 0,96 |
Здесь приводятся данные по трем пробам, взятым от партий с различной методикой растяжения. В таблице даются удлинения в поперечном и продольном направлениях, средние для числа кож, указанных в таблице. Эти средние являются средними средних для всех топографических участков чепрака отдельных кож, входящих в пробу. В таблице приводится σ - стандарт, средний из стандартов, характеризующих распределение удлинений по отдельным кожам. Кроме того, даны коэффициенты вариации, средние из коэффициентов вариации по отдельным кожам (V1), и коэффициент вариации в пробе (V2).
Топографический стандарт для чепрачной части составляет для опойка около 0,63% общего, а для свиных кож - 0,77%; для всей кожи он равен для обоих видов 0,88% общего.
Наименьшую тягучесть обнаруживает более плотная часть кожи, а именно - чепрак (рис. 14). При испытании кожи под углами 45 и 135° к линии хребта картина меняется (рис. 15). Наименьшее удлинение оказывается при этом в лапах, в направлении оси лап и наибольшее - в направлении перпендикулярном наименьшему растяжению. В чепрачной части удлинение оказывается средним между ними.
Практика обувного производства выработала определенную схему раскроя кож для верха обуви, связанную с тягучестью того или иного участка кожи. По этой схеме считается, что чепрак имеет более или менее равномерное удлинение во всех направлениях, а в полах и в воротке кожа тянется в разных направлениях весьма неравномерно, что и требует выкроя деталей в определенном направлении по отношению к направлению хребта кожи.
Исследование тягучести кожи показало, что удлинение чепрака действительно можно выражать εп, средним из четырех направлений по всем участкам чепрака.
Рис. 14. Картограмма распределения тягучести хромового опойка (по Куприянову).
Рис. 15. Картограмма удлинений при разрыве хромового опойка под углом 45° и 135° (стрелки показывают направление испытания каждой половины кожи по Зыбину).
Что же касается периферийных участков, то здесь должно быть установлено в каждом участке максимальное растяжение, потому что оно определяет направление выкроя из кожи той или иной детали. Исходя из этого, тягучесть периферийных участков должна быть характеризована средней тягучестью εп из показателей наименьшей тягучести кожи в этих участках.