Подошва из материала тэп

Обработка

Двумя наиболее важными методами производства TPE являются экструзия и литье под давлением. Теперь TPE можно напечатать на 3D-принтере, и было показано, что они экономически выгодны для изготовления продуктов с использованием распределенного производства . Компрессионное формование используется редко, если вообще используется. Изготовление методом литья под давлением происходит очень быстро и очень экономично. Как оборудование, так и методы, обычно используемые для экструзии или литья под давлением обычного термопласта, обычно подходят для TPE. TPE также можно обрабатывать выдувным формованием , каландрированием расплава, термоформованием и тепловой сваркой .

Плюсы

Подошвы из термоэластопласта имеют немалое количество преимуществ.

• Гибкие. Они хорошо сгибаются и легко принимают первоначальную форму, не сковывают естественных движений ступни и обеспечивают комфортное передвижение по любой поверхности.
• Морозоустойчивые. Термопластичный эластомер хорошо ведет себя на морозе (не расслаивается и не трескается), что позволяет использовать его в производстве обуви для зимней рыбалки и охоты, детских валенок и т.д. Производители утверждают, что ТЭП способен выдерживать температуры до минус 40 градусов по Цельсию.

• Долговечные, износостойкие.

  По показателям истираемости ТЭП превосходит некоторые резины и многие термопласты. ТЭП-подошвы выдерживают многократные деформации при изгибах и сжатиях.

• Безопасные. ТЭП-подошва смягчает ударные нагрузки, приходящиеся на позвоночник, обеспечивает повышенную устойчивость на неровных поверхностях.
• Легкие. За счет того, что внутренние слои в ТЭП-подошве являются пористыми, общий вес обуви снижается, а ноги меньше устают во время ходьбы.
• Теплосберегающие. Этот материал хорошо сохраняет тепло, поэтому ноги не замерзнут и не промокнут.
• Устойчивые. Как правило, ТЭП-подошву оснащают рельефным протектором, что делает ее устойчивой и безопасной. Протектор обеспечивает отличное сцепление и снижает вероятность получения травм в холодное время года.
• Недорогие. Термоэластопласт относится к числу доступных материалов, что отражается в цене: купить обувь с ТЭП-подошвой может каждый.

Минусы

Поговаривают, что при очень низких и высоких температурах термоэластопласт теряет свои свойства. Вот почему его редко используют в производстве спецобуви.

Преимущества

В зависимости от окружающей среды ТПЭ обладают выдающимися термическими свойствами и стабильностью материала при воздействии широкого диапазона температур и неполярных материалов. ТПЭ потребляют меньше энергии для производства, легко окрашиваются большинством красителей и обеспечивают экономичный контроль качества. TPE требует небольшого смешивания или вообще не требует добавления усиливающих агентов, стабилизаторов или отверждающих систем. Следовательно, изменения веса и дозирования компонентов от партии к партии отсутствуют, что приводит к улучшенной однородности как сырья, так и готовых изделий. Материалы TPE могут быть переработаны, поскольку их можно формовать, экструдировать и повторно использовать как пластмассы, но они обладают типичными эластичными свойствами каучуков, которые не подлежат вторичной переработке из-за их термореактивных характеристик. Их также можно измельчить и превратить в нить для 3D-печати с помощью recyclebot .

ПВХ, или поливинилхлорид

Часто резиновые сапоги делаются, на самом деле, не из резины, а именно из ПВХ. Человек без опыта на первый взгляд их даже и не отличит.

В линейке Nordman есть и мужские, и женские, и детские сапоги из ПВХ.

Что важно знать об этом материале. ПВХ, как и резина, отлично проводит тепло

ПВХ, как и резина, отлично проводит тепло.

Поэтому такую обувь рекомендуется носить преимущественно летом.

Весной и осенью же максимум до +5ºС. И то – желательно с теплыми носками

Ниже +5ºС в обуви из ПВХ ноги замерзают.

Но что делают мамы, когда выпадает и тут же тает первый снег? Или весной, когда кругом ледяные лужи и слякоть?

Верно, обувают ребенка в резиновые сапоги, которые защищают ноги от воды. Но от холода не спасают даже теплые носки или меховой утеплитель.

Вот именно для таких ситуаций идеальна обувь из ЭВА.

Разновидности

Разбираясь, что такое термопластичная резина, нелишним будет рассмотреть разновидности такого материала, поскольку обычная ТЭП-подошва подходит далеко не для каждой обуви. Например, состав для основы летних, демисезонных или зимних моделей будет несколько отличаться.

В момент приобретения новой обуви ТЭП на подошве очень устойчив, но через несколько месяцев активного использования случается так, что протектор теряет свои свойства, а сама подметка начинает постепенно истираться — ее заводская структура нарушается. Такие изменения говорят о том, что применимая при производстве термопластичная резина предназначена для эксплуатации в других погодных условиях.

Для зимы

Главные критерии при выборе зимней обуви — безопасность и способность сохранять тепло. Подошва ТЭП, используемая для изготовления таких изделий, имеет рельефный протектор, практически не скользит. Хорошее сцепление с поверхностью обеспечивает безопасность даже при сильном гололеде. В составе морозостойких подошв из термоэластопласта доминирует стирольный каучук, увеличивающий прочность и устойчивость к низким температурам. Благодаря добавлению минеральных наполнителей и стабилизаторов основа сохраняет хорошую эластичность даже при сильном морозе.

Летняя и демисезонная

При выборе обуви на теплое время года предпочтение отдается удобным и износостойким моделям. Приобретаемая пара должна быть устойчива к истиранию об асфальтовое покрытие, а также не сковывать движений ступни во время ходьбы. Полимерная основа обуви для лета и межсезонья — это обычная производная из классического состава указанных элементов, характеристика которых дана выше. Классическая подошва ТЭП отлично подходит для длительных прогулок, поскольку предусматривает небольшой вес и способность к амортизации.

Комбинированная

Благодаря тому, что термоэластопласты позволяют вводить в свой состав различные добавочные вещества, производятся так называемые комбинированные подошвы. Чаще всего такие заготовки содержат в себе смесь эластопластомера с полиуретаном и маркируются как ТЭП/ПУ. Комбинированная подошва считается более ценной, поскольку совмещает в себе свойства нескольких материалов. От каучуковых заготовок, обладающих хорошей пластичностью, ее отличает многообразие оттенков, а цвет материала не выгорает, не блекнет со временем. Именно поэтому ТЭП/ПУ очень часто применяется при производстве детской обуви.

Преимущества и недостатки

Если рассматривать основные преимущества популярной подошвы на основе полимеров, список будет выглядеть следующим образом:

1. Сохраняет эластичность даже при самой высокой температуре. ТЭП не трескается, не сохнет на солнце, выцветает очень долго, деформируется только при истирании об асфальт.
2. Защищает ноги от холода. Термостойкий материал устойчив к умеренным морозам, хорошо сохраняет тепло. За счет высокого коэффициента трения с поверхностью в обуви на такой основе можно спокойно передвигаться по гололеду.
3. Подошву из ТЭП не разъедают кислоты, щелочи и природная органика. Это весомое преимущество для жителей крупных городов, где зимой дороги посыпаются не только промышленной солью.
4. Полимер имеет небольшой вес, благодаря чему обувь на подошве из термоэластопласта довольно легкая. Даже при длительной ходьбе на ТЭП-основе ноги не устают, а нагрузка на суставы и позвоночник человека сводится к минимуму.
5. Термоэластопласт экологически безопасен, поддается переработке.
6. ТЭП-подошва для обуви имеет высокую сопротивляемость к разрывам. Материал выдержит даже самые агрессивные условия внешней среды, а потому отлично подходит для походов по гористой местности.
7. Благодаря пористой структуре ТЭП-подошва обладает амортизирующим эффектом.
8. За счет минимальной себестоимости сырья пара обуви на резиновой подошве и каучуке стоит недорого, но при этом довольно практична.

К сожалению, идеального материала не бывает, вот и у ТЭП-отливок есть плюсы и минусы. Последние ярко выражаются в пределах по перегреву или переохлаждению. Да, этот материал подошвы не испортится при +50 градусах, но если наступить на разогретый асфальт в летний зной, то протектор может потерять заводской рисунок. Аналогично с морозом — для зимы ниже -45 градусов обычный термоэластопласт не подходит, подошва может треснуть при изгибе, если не рассчитана на экстремальные температуры. Именно поэтому ТЭП-основа не подходит для производства спецобуви.

Хранение

С обеспечением защиты от прямых солнечных лучей при температуре от 5до 35⁰ С и атмосферных осадков, при относительной влажности не более 80%, на расстоянии не менее 1 м от нагревательных приборов.

Не допускается совместное хранение продукции и органических растворителей, кислот, химикатов, взаимодействующих с пластикатом.

Гарантийный срок хранения (ГСХ) термоэластопластов — 3 года со дня изготовления.

Термоэластопласты могут быть использованы по истечении ГСХ после испытаний на соответствие требованиям ТУ.

Перед пуском в переработку пластикат должен быть выдержан не менее 12ч в производственном помещении.

Рисунок протектора

Это второй по списку фактор безопасности. Идея использования протектора на обуви пришла из области машиностроения, если говорить точнее – за основу взяты технологии производства автомобильных шин. Глубина и рисунок подошвенной части обеспечивают лучшее сцепление со скользкой поверхностью. Выбор протектора сводится к следующим нюансам:

1. Чем глубже рисунок, тем устойчивее обувь, что особенно чувствуется при ходьбе по ледяной или снежной каше в период оттепели. Четкого стандарта здесь нет, но лучшим сцеплением обладают протекторы глубиной от 5-8 мм.
2. Асимметричный рисунок с разнонаправленными бороздками обеспечивает лучшую сцепку с дорожной поверхностью. Если канавки протектора будут прорисованы в одном направлении, нога станет скользить в ту же сторону. Разнонаправленность уравновешивает этот процесс, обеспечивая устойчивость.
3. Чем больше отдельных элементов узора, тем лучше сцепка. Бороздки прорезаются под острым углом, что усиливает проникновение в рыхлую поверхность, к примеру, снег или ледяное крошево.
4. Устойчивость увеличивают также различные конструктивные элементы вроде шипов или откидной планки с металлическими зубьями. Но эти разработки применяются для производства специализированной обуви для спорта или военного обмундирования.

С шипамиДостаточная глубина протектораРазнонаправленность рисунка

Каучук и резина, основные определения

Каучук – высокомолекулярное соединение, в его основе лежат диеновые углеводороды. Существует природный и синтетический каучук.

Уже в конце 15 века в северной Америке был известен каучук. Индейцы, которых многие принимают за дикарей, использовали его для изготовления обуви и посуды, а добывали его из сока растений гевей. Выделяемую из дерева жидкость они называли «слезы дерева».

Европейцы же узнали о каучуке только после открытия Америки. И лишь спустя столетия, в1823 году его начали использовать для изготовления водонепроницаемой одежды, ткань пропитывали жидким каучуком, и она приобретала водоотталкивающие свойства.

Через несколько лет после первого опыта использования каучука, были более полно изучены его свойства и возникла идея применять, как сырье для получения резины.

Процесс перевода каучука в резину называют вулканизацией. В результате протекания данного технологического процесса происходит взаимодействие каучуков с вулканизирующим реагентом. В результате чего происходит «сшивание» молекул каучука в единую структуру, напоминающую сетку.

Резина – высокоэластичный полимер, получаемый вулканизацией натурального или синтетического каучука.

Что собой представляет

Производство материалов для изготовления обуви и ее ремонта не стоит на месте. Относительно недавно в массовом выпуске встречались только обычные виды подошвы из резины. С появлением новых возможностей для литья пластичных изделий было откалибровано и оттестировано большое количество составов. Лучше всего себя показала подошва из термоэластопласта.

ТЭП — материал, сочетающий в себе характеристики каучука и термопласта. Свойства последнего увеличивают текучесть материала в расплавленном состоянии, позволяя изготавливать основание для обуви литьевым методом. Резина для подошвы такого отлива отличается долговечностью, гибкостью, легкостью. Состав не рвется и не трескается при повышенных нагрузках. Этот тип подошвы для обуви также сочетает в себе характеристики каучука, поэтому он эластичен и устойчив к морозу. Совокупность всех характеристик лишает материал тех недостатков, которые есть в резине и ПВХ. Последний и вовсе не выдерживает деформаций и неустойчив к низким температурам.

Уникальное физико-механическое свойство заключается в самом строении ТЭП. Структура подошвы из термоэластопласта представляет собой совокупность двух слоев:

• наружный — монолитный, обеспечивающий износоустойчивость;
• внутренний — пористый, сохраняющий тепло.

В отличие от подошв из обычной резины, прочность и твердость ТЭП не зависят от плотности материала. Обувная продукция с такой основой недорогая, практичная и легкая. Если брать в расчет самые распространенные типы или виды подошвы, чаще всего именно ТЭП применяют при изготовлении повседневной обуви для всех сезонов. Резиновые или варианты из ПВХ сейчас встречаются все чаще в комплекте со спецодеждой. А вот кожаные или рантовые основы — это отдельная тематика, потому как ботинки и туфли из натуральных материалов стоят в десятки раз дороже товаров широкого потребления.

Износостойкий материал
Двухслойная структура

Алгоритм создания ТЭО для различных объектов

Как правило, создание ТЭО для проектов проходит одни и те же стадии, вне зависимости от того, в какой сфере предполагается их реализация. Формат обоснования во многом зависит от его адресата: инвесторам подойдёт презентация с подробным текстовым докладом, кредитора больше заинтересует краткое резюме. Именно адресат должен быть ключевым критерием при создании обоснования.

Разработка ТЭО проходит следующие стадии:

1. Идея и краткое описание проекта. Разработчики записывают, что именно они хотят создать и как это будет работать.
2. Составление списка необходимого оборудования, мощностей, сырья, поставщиков, персонала. Разработчики описывают, как и с помощью чего заработает их проект.
3. Расчёт производственных мощностей. На этом этапе необходимо рассчитать, сколько, в каком объёме и с какой скоростью будет производиться, а также вычислить, достаточно ли этого для конкуренции на рынке.
4. Экономическое обоснование. Авторы проекта считают себестоимость продукции, ежемесячную и годовую выручку, прибыль.
5. Оценка перспектив. На основе всех расчётов разработчики делают вывод о перспективах своего проекта. Обоснование помогает увидеть реальную картину конкурентоспособности проекта, привлечь кредиторов и инвесторов.

Разработка ТЭО займёт много времени и потребует привлечения нескольких специалистов

ЭВА, или этиленвинилацетат

Материал ЭВА (в отличие от ПВХ) слабо проводит тепло. Поэтому в обуви из ЭВА можно ходить не только летом, но и зимой. Не случайно ее так любят ценители зимнего отдыха и особенно рыбаки.

В зависимости от утеплителя обувь из ЭВА выдерживает морозы от нуля до -70ºС. Ногам тепло и комфортно, даже если стоять в снегу или ледяной луже.

Детские сапоги и сноубутсы из ЭВА обычно рассчитаны на морозы до -15 ºС. Этого вполне достаточно, чтобы безболезненно пережить сезон снежной каши. А в некоторых регионах этого вполне достаточно, чтобы пережить и зиму.

Помимо уникальной теплопроводности ЭВА отличается необыкновенной легкостью.

Такая обувь в 2-3 раза легче, чем ПВХ.

Если из ПВХ делаются только сапоги (например, Step или Rain) то из ЭВА делают и сапоги (Jet, Kids) и галошки для сноубутсов (Avis, Joy).

Почему мы не делаем сноубутсы из ПВХ? Правильно, зимой в ПВХ холодно.

Но есть зимняя альтернатива — ТЭП.

Образец ТЭО

Чтобы лучше понять, что представляет собой технико-экономическое обоснование и какие стадии создания он проходит, рассмотрим пример. Следует учитывать, что в каждом отдельном случае этапы и их содержание могут отличаться. Создание ТЭО можно сравнить с подготовкой доклада или бизнес-плана: общая последовательность действий примерно одинакова, но специфика проекта наполняет их разным содержанием.

Образец технико-экономического обоснования предприятия по производству резиновой крошки:

Идея проекта — переработка и утилизация отходов резины (преимущественно резиновых покрышек) с целью заработка.

Резюме — малое предприятие, численность сотрудников до 15 человек. На рынке есть 1-2 конкурента, однако спрос на утилизацию резины в целом высок, существующая ситуация располагает к заработку в этой отрасли. Информация в этом разделе основывается на анализе рынка в регионе, поэтому предварительно необходимо собрать и переработать большой объём информации.

Список необходимых помещений и оборудования для бизнеса:

• цех;
• склад для хранения сырья;
• миксер для резиновой крошки;
• упаковочная линия.

В этом разделе разработчики перечисляют всё, что им потребуется для работы, а также находят совокупную стоимость оборудования и недвижимости. Итогом раздела должна стать конкретная сумма, с которой можно запустить проект с нуля.

Когда список необходимого оборудования подготовлен, необходимо рассчитать, сколько продукции оно будет производить. В данном проекте речь идёт о резиновой крошке, количество которой будет напрямую зависеть от 2 факторов: бесперебойных поставок сырья (резиновых отходов) и мощности миксера. Узнать, сколько именно крошки способен за смену переработать миксер можно их технической документации или после полноценного рабочего дня. Второй вариант предпочтительнее, потому что предусматривает зависимость показателя от скорости работы сотрудников.

Когда максимальная и фактическая производственные мощности известны, рассчитывают, сколько продукции компания будет производить за смену, неделю, месяц. Вычисляется себестоимость, оптимальная торговая наценка и рыночная цена крошки. На основе этих сумм вычисляется выручка и прибыль предприятия за первый месяц и все следующие периоды.

Разработчики проекта могут пойти дальше и посчитать несколько вариантов развития проекта: в цехах разной площади, для разных моделей техники, для разной численности коллектива.

В итоге должно получиться полноценное обоснование того, почему проект жизнеспособен или нежизнеспособен, стоит или стоит вкладывать деньги и силы в его реализацию.

Производство TPU-материала

Компоненты ТПУ химически обрабатывают, и в виде гранул загружают в бункер автомата, оттуда происходит шнековая подача в камеру разогрева.

На термопластавтоматах изготавливают бруски, полосы, листы – простые формы. Разогретая пластичная масса из гранул полиуретана выдавливается через отверстие заданной конфигурации в машине. Процесс называется экструзия.

Для изготовления сложных деталей применяют процесс инжекции – впрыска пластичной массы в литьевую форму.

Перед переработкой требуется произвести сушку сырья: 6 часов при 80 градусах или 2 часа при 100 градусах.

Готовые изделия две — три недели держат в тёплом помещении. Так достигаются параметры эксплуатации вещи. Для сокращения сроков выдержки изделия помещают в печь на 16 часов и сушат при температуре 105 градусов.

Состав и строение натурального каучука

Натуральный (природный) каучук (НК)  представляет собой высокомолекулярный непредельный углеводород, молекулы которого содержат большое количество двойных связей; состав его может быть выражен формулой (C5H8)n (где величина n составляет от 1000 до 3000); он является полимером изопрена.

Природный каучук содержится в млечном соке каучуконосных растений, главным образом, тропических (например, бразильского дерева гевея). Другой природный продукт — гуттаперча — также является полимером изопрена, но с иной конфигурацией молекул.

Длинную молекулу каучука можно было бы наблюдать непосредственно при помощи современных микроскопов, но это не удаётся, так как цепочка слишком  тонка: диаметр её, соответствует диаметру  одной молекулы. Если макромолекулу каучука растянуть до  предела, то она будет иметь вид зигзага, что объясняется характером химических связей между атомами углерода, составляющими скелет молекулы.

Звенья молекулы каучука могут вращаться не беспрепятственно в любом направлении, а ограниченно — только вокруг одинарных связей. Тепловые колебания звеньев заставляют молекулу изгибаться, при этом концы её в спокойном состоянии сближены.

При растяжении каучука концы молекул раздвигаются и молекулы ориентируются по направлению растягивающего усилия. Если устранить усилие, вызвавшее растяжение каучука, то концы его молекул вновь сближаются и образец принимает первоначальную форму и размеры.

Молекулу каучука можно представить себе как круглую,  незамкнутую пружину, которую можно сильно растянуть, разведя её концы. Освобождённая пружина вновь принимает прежнее положение. Некоторые исследователи представляют молекулу каучука в виде пружинящей спирали. Качественный анализ показывает, что каучук состоит из двух элементов — углерода и водорода, то есть, относится к классу углеводородов.

Первоначально принятая формула каучука была С₅Н₈, но она слишком проста для такого сложного вещества как каучук. Определение молекулярной массы показывает, что она достигает нескольких сот тысяч (150 000 — 500 000). Каучук, следовательно, природный полимер.

Экспериментально доказано, что в основном макромолекулы натурального каучука состоят из остатков молекул изопрена, а сам натуральный каучук — природный полимер цис-1,4-полиизопрен.

Молекула натурального каучука состоит из нескольких тысяч исходных химических групп (звеньев), соединённых друг с другом и находящихся в непрерывном колебательно-вращательном движении. Такая молекула похожа на спутанный клубок, в котором составляющие его нити местами образуют правильно ориентированные участки.

Основной продукт разложения  каучука — углеводород, молекулярная формула которого однозначна с простейшей формулой каучука. Можно считать, что макромолекулы каучука образованы молекулами изопрена. Существуют подобные полимеры, которые не  проявляют такой эластичности, какую имеет каучук. Чем же объясняется это его особое свойство?

Молекулы каучука, хотя и имеют линейное строение, не вытянуты в линию, а многократно изогнуты, как бы свёрнуты в  клубки.  При  растягивании  каучука такие молекулы распрямляются, образец каучука от этого становится длиннее. При снятии нагрузки, вследствие внутреннего теплового движения, звенья молекулы возвращаются в прежнее свёрнутое состояние, размеры каучука сокращаются. Если же каучук растягивать с достаточно большой силой, то произойдёт не только выпрямление молекул, но и смещение их относительно друг друга — образец каучука может порваться.

Материал изготовления подошвы

Не всякое сырье подойдет для производства зимней обуви: при недостаточной морозостойкости основа «дубеет», становится твердой, скольжение усиливается. Подошва должна быть достаточно мягкой, эластичной, в меру широкой – недостаточная толщина приводит к быстрому промерзанию. При изготовлении подошвенной части преимущественно применяются такие материалы:

1. TRP, ТЭП (термоэластопласт), основное достоинство которого в морозостойкости. Материал способен выдерживать низкие температуры – до 45 °С. Из этого сырья изготавливается самая нескользкая подошва.
2. PU (полиуретан) хорош при производстве демисезонной, но никак не зимней обуви. При минусовой температуре начинает сильно скользить, а при морозе в 20 градусов может лопнуть.
3. TPU (термополиуретан) обладает хорошими противоскользящими характеристиками. Минус – тепло удерживает плохо, а потому используют его только вместе с полиуретаном, изготавливая двухслойную подошву.
4. PVC (поливинилхлорид) непригоден для зимней обуви: основание из него сильно скользит. Морозостойкость нулевая, поэтому в условиях низких температур подошва из ПВХ лопнет при малейшей нагрузке.
5. EVA (этиленвинилацетат) – замечательный легкий материал, используемый для производства цельнолитых сапог или сабо. Хорошо удерживает тепло, влагонепроницаем, но в морозную погоду сильно скользит, поэтому подходит только для летней и демисезонной обуви.
6. Резина – старый и проверенный материал: высокая износостойкость, эластичность, гибкость доказаны столетиями ее использования. Качественная резиновая подошва практичная, морозостойкая и нескользкая. Единственный недостаток – обувь на резине тяжелая, ноги будут быстро уставать.

Как результат – лучшими материалами для подошвы зимней обуви являются резина (достаточной степени мягкости, эластичности) и ТЭП. Для многих пользователей последний предпочтительней, так как он более легкий по весу.

Подошвы из ПВХ непригодны для зимыEVATPUPUРезиноваяТЭП

Похожие записи:

Караби яйла: пещерное царство каменного моря Создание кострища в ландшафтном дизайне Определение сторон света по солнцу и часам Правила посещениянегосударственного частного образовательно-спортивногоучреждения «стрелковый клуб «объект» Морские звания Связывание концов нитей пряжи: узелковые способы