Основным сырьем для производства картонов служат волокна, проклейки и вспомогательные материалы.
В качестве растительного волокна применяется древесная сульфитная целлюлоза и различные отходы: тряпье, вырубка картонная и обрезки хлопчатобумажных тканей с обувных фабрик, волокно кордное из старых шин и т. п.
Разнообразны и виды кожевенных волокон, поступающих с кожевенных и обувных предприятий. Это отходы обувных фабрик, получающиеся при вырубании деталей в процессе раскроя. Здесь нужно указать краснодубную вырубку, получающуюся при вырубке деталей из жестких кож, и обрезь хромовую, получаемую при раскрое хромовых кож. С кожевенных заводов поступает стружка кожевенная (чаще всего стружка хромовая), получаемая в процессе строгания выдубленных кож.
Вид волокон влияет на свойства готовых картонов. Так, кожевенные волокна придают картонам эластичность и кожеподобный вид, а растительные - способствуют большей прочности и жесткости.
В неменьшей степени свойства картонов зависят от вида и количества проклеивающего вещества. В качестве проклеивающих веществ используются водные дисперсии различных естественных, искусственных и синтетических высокомолекулярных соединений (в частности, синтетические латексы). Имеются разнообразные виды проклеек для картонов, но для изготовления обувных картонов применяют, обычно, канифольно-битумную и латексную, а также их комбинацию.
Канифоль - хрупкая стекловидная масса желтого цвета, добывается из сосны (почему ее часто называют канифолью сосновой) и делится на подсочную и экстракционную.
Подсочная канифоль добывается из живицы, вытекающей из подрезов в коре хвойных деревьев путем отгонки посторонних веществ - скипидара и влаги. Сырьем для экстракционной канифоли служат пни хвойных деревьев, из которых она извлекается бензином после их измельчения. Подсочная канифоль чище и выше ценится. По химическому составу канифоль представляет собой смесь смоляных кислот с преобладанием абиетиновой кислоты. Температура размягчения 54-68° С.
Битумы нефтяные получаются в результате перегонки и крекинга нефти и нефтепродуктов в виде продуктов окисления или осадка темного цвета.
Битумы - термопластические вещества с температурой размягчения 45-50° С, отличающиеся удовлетворительными клеящими свойствами и исключительной водостойкостью. Картоны, проклеенные битумами, отличаются хорошей водостойкостью, жесткостью и прочностью.
Добавление к битумам канифоли способствует получению проклейки также с высокими клеящими свойствами. Битумно-канифольная проклейка изготовляется путем растворения предварительно сплавленных битума и канифоли в суспензии каолина в воде, которая используется как эмульгатор. К нагретой до 85-90° С дисперсии добавляют 5%-ный раствор щелочи (каустической соды). Для осаждения ее на волокне применяется глинозем, дающий с канифольным мылом нерастворимые соединения.
Латексная проклейка представляет собой синтетические латексы или их смесь. Синтетические латексы - это промежуточные продукты получения синтетических каучуков. Полимеризация каучуков проводится в воде с добавлением эмульгаторов. Водные дисперсии образовавшегося полимера каучука называют синтетическими латексами.
Путем коагуляции из латексов можно получить твердый каучук. Однако латексы могут употребляться и самостоятельно. При этом называются они по каучуку, который из них выделяют коагуляцией. Так, синтетический латекс СКС-30 представляет собой промежуточный продукт получения каучука СКС-30. Имеются и специальные латексы, нашедшие свое особое применение. Широко применяется латекс ДВХБ-70, представляющий собой водную дисперсию сополимера бутадиена с хлорвинилиденом:
(-СН2 - СН = СН - СН2 -)х (-СН2 - СС12 -)4
причем число 70 соответствует процентному содержанию бутадиена. Наличие 30% хлорвинилидена придает латексу повышенные клеящие свойства.
Латексная проклейка придает картонам эластичность и водостойкость.
В последнее время промышленностью искусственной кожи начато применение для проклеивания обувных картонов поливинилацетатной эмульсии, которая сообщает картонам эластичность, кожеподобность и высокую водостойкость.
Как видно из табл. 14, в типичных рецептах обувных картонов применяют некоторые вспомогательные материалы: дубовый или ивовый экстракт. Задубливая кожевенное волокно, они повышают водостойкость, жесткость и формоустойчивость деталей из картона. Коричневая краска добавляется для придания картонам равномерной окраски, напоминающей жесткие кожи.
Таблица 14
Типичные рецептуры обувных картонов, %
Составные части картона | Наименование материалов | Марки обувных картонов | ||
Г стелечный | А кожкартон | Б искожполувал | ||
Волокно | Целлюлоза | 33,8 | 15,75 | - |
Тряпье х/б (старое) | 29,3 | - | - | |
Вырубка стелечная | 18,6 | - | - | |
Вырубка кожкартонная | - | 5,77 | - | |
Отходы краснодубные (вырубка) | - | 42,5 | 14,0 | |
Обрезь хромовая | - | 6,6 | - | |
Стружка хромовая | - | - | 76,3 | |
Итого волокна | 81,7 | 70,5 | 80,3 | |
Проклеивающее вещество | Битум нефтяной БН-Ш и БН-Ш-У | 7,45 | 3,2 | - |
Канифоль | 2,23 | 0,96 | - | |
Латекс ДВХБ-70 и СКС-30 (сухое вещество) | - | 7,77 | 8,2 | |
Вспомогательные материалы | Каолин | 3,56 | 1,7 | - |
Сода кальцинированная | 0,79 | 3,12 | 0,24 | |
Сода каустическая | 0,16 | 0,11 | - | |
Глинозем сернокислый | 4,2 | 12,45 | - | |
Экстракт дубовый, ивовый | - | - | 1,02 | |
Краска анилиновая | 0,08 | 0,23 | 0,1 | |
Керосин | 0,08 | 0,05 | - | |
Итого | 100 | 100 | 100 |