В многослойных картонах при их производстве наблюдается значительная ориентация волокон вдоль движения полотна, вследствие чего увеличивается прочность в продольном направлении и уменьшается удлинение. В поперечном направлении наблюдается обратное явление.
Картоны однослойного отлива имеют коэффициент равномерности 0,8-0,9.
Коэффициент равномерности многослойных картонов находится в пределах 0,3-0,5, с чем необходимо считаться при вырубке стелек из листового картона (обычно стельки вырубают в поперечном направлении).
Удлинение при разрыве стелечных картонов в сухом состоянии характеризует их определенную эластичность, поэтому для них нормируется нижний предел удлинения. Чем выше сопротивление разрыву картона в сухом состоянии и чем при этом меньше его удлинение, тем больше его жесткость.
Связь между деформациями и напряжениями при растяжении картонов выражается прямой линией до начала течения материала, затем следует быстрое разрушение материала (рис. 24).
Рис. 24. Кривая растяжения картонов.
Это обстоятельство позволяет определить нормальный модуль упругости Е картонов (табл. 16).
Таблица 16
Модуль упругости Е при растяжении картонов, кгс/см2
Расположение образцов | Стелечный картон из растительного волокна | Кожкартон | Искусственный стелечный полувал |
Продольное | 2500-3000 | 800-1000 | 300-400 |
Поперечное | 900-1200 | 300-400 | 200-300 |
Жесткость картонов при растяжении, приведена в табл. 17. Однако этот показатель, взятый изолированно, не дает достаточной характеристики картона. Поэтому для более полной характеристики картона целесообразно определять жесткость его при растяжении.
Таблица 17
Жесткость при растяжении обувных картонов, кгс
Расположение образцов | Стелечный картон из растительного волокна | Кожкартон | Искусственный стелечный полувал |
Продольное | 500-700 | 200-25 | 70-80 |
Поперечное | 200-250 | 80-100 | 60-70 |
Из приведенных данных также следует, что стельки из стелечных картонов и кожкартонов (многослойные картоны) целесообразно вырубать в поперечном направлении, чем обеспечивается большая устойчивость стельки при изгибе, ввиду ее меньшей напряженности.
Сопротивление расслаиванию для картонов многослойного отлива в известной степени характеризует их эксплуатационные свойства, так как при недостаточной проклейке при носке может происходить расслаивание материала по элементарным слоям, потому что стелька работает в обуви при изгибе системы низа на сжатие. При этом, поскольку картон трудно сжимается, на стельке образуются складки тем большие, чем меньше сопротивление картона расслаиванию.
Существуют два метода испытания на расслаивание. Наиболее принятый из них заключается в срезании образца картона на половину толщины на двух концах с противоположных сторон (рис. 25), после чего концы образца заправляются в динамометр, и расслаивание происходит сдвигом по сечению а и б (см. рис. 25). Результаты выражаются в кгс/см2 поверхности сдвига.
Рис. 26. Схема прибора для определения устойчивости картона к многократному изгибу: 1 - образцы картона; 2 - неподвижный зажим; 3 - подвижной зажим; 4 - маховик, регулирующий расстояние между зажимами (и радиус кривизны образцов); 5 - площадка, совершающая возвратно-поступательное движение.
Другой метод сводится к определению сил расслаивания раздвоенного с одного конца образца с заправкой обеих расслоенных частей в клеммы динамометра. Показателем расслаивания в этом случае является сопротивление в кгс на единицу ширины образца в см.
Недостаток этих методов заключается в том, что расслаивание при испытании производится по случайно выбранному слою.
Лучшую характеристику картона дает определение сопротивления картона многократному изгибу (рис. 26), где испытание производится при деформации крайнего слоя на стороне сжатия, равном 4%, что примерно соответствует деформации стельки в обуви при изгибе. Установлено, что многослойный картон для стелек при испытании поперечных образцов должен выдерживать не менее 7500 изгибов без излома. Однослойный искусственный стелечный полувал, который практически не разрушается после 7500 изгибов, не должен понижать напряжение при разрыве более чем на 10%.
В процессе носки стелек, особенно из многослойных картонов, может произойти истирание (скатывание их) с поверхности, обращенной к стопе.