胶鞋无露浆围条技术(共14页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上胶鞋无露浆围条技术研究与应用目 录摘要2前言31 实验部分41.1 材料的选择41.1.1 生胶品种的选择41.1.2 增粘剂的选择41.2 试验设备与材料41.2.1 试验设备51.2.2 试验主要材料51.3 初定配方51.4 工艺51.4.1 塑炼工艺61.4.2 混炼工艺61.4.3 胶浆的配制61.4.4 涂胶工艺61.5 试验方案62 试验结果与分析72.1 增粘剂的品种与用量的影响72.2 初粘性92.3 可塑度的影响 92.4 上浆法的影响102.5 上浆厚度的影响112.6 硫化体系的影响113 结论12谢辞12参考文献13摘 要本文介绍了鞋用胶粘剂

2、的国内外发展现状与趋势、无露浆围条技术，着重实验并分析了影响布与围条粘合的各种因素，且对胶粘剂材料选择做了对比实验，并展望了其应用前景和实用价值。关键词：鞋用；胶粘剂；无露浆；围条；粘合技术；粘性Abstract This article had introduced the shoes with the adhesive domestic and foreign development present situation and the tendency, the non-dew thick liquid encircle the strip technology, emphatically

3、 had tested and analyzed the influence cloth with to encircle the strip agglutination each kind of factor, also had done the contrast experiment to the glue choice of material, and had foreseen its application perspective and the practical value.Key word: Shoes；Adhesives; without pulp exposure; arti

4、cle Wai; bonding technology； Coherency前 言胶鞋无露浆围条是指在鞋帮上不露胶浆的技术， 它主要涉及无露围条方及无露浆工艺6。前者主要是研制高强度粘合胶浆，后者是提高粘合效果的关键，两者相辅相成才能使粘合性能达到预期的结果。围条是胶鞋的主要部件，它们沿帮底结合部围绕鞋的一圈，连接底与帮脚它们牢固地结合为一体。通常围条与鞋帮的粘合是通过胶浆(分溶剂胶浆和乳胶浆两大类)来实现的。施工方法是沿帮脚刷上围条胶浆，然后贴上围条，围条浆可露出围条上方25mm。由于露的围条浆与帮布之间存在色差，而且手工刷浆不可避免地高低不齐，影响美观4。近年来，越来越多的出口胶鞋要求不露

5、浆，这种外观上的改进可提高鞋的档次和创汇值。但按照传统的加工方法则无法做到不露浆，除了需克服操作工人的习惯动作之外，还需从根本上改变刷浆的位置和做法，更应在刷浆操作上另辟新径。因此，我们对胶粘剂进行研究有很重要的现实意义，从材料的选择、工艺等各方面对胶粘剂的粘性、围条与帆布的粘合进行探讨摸索，使与各部件的粘接能力更强，提高鞋的档次，以满足市场的需求。无露浆围条技术着重是在胶粘剂，首先看看它的发展。早在1939年，美国Commpo Industries首先用硝化棉制成的胶来粘鞋底。四十年代以后，合成橡胶问世，开发了新型的氯丁橡胶(CR)胶粘剂。至今全世界消耗氯丁胶很可观，国外每年消耗3224万吨

6、，折合氯丁橡胶（CR）为559万吨。六十年代初，制鞋业使用聚氯乙烯材质做鞋底和鞋帮，氯丁胶遇到增塑剂的迁移问题，不能有效地粘接，为此国外开发了聚氨酯胶粘剂。后来鞋底材质发展为聚氨酯、尼龙、热塑橡胶EVA共聚物等，与之相适应的各种胶粘剂如丁苯胶、丁腈胶等不断问世。七十年代，世界制鞋鞋工业向自动化迈进，开发了自动化装配线上用的聚酯和聚酰胺类热熔胶。从而形成当今世界上的鞋用胶三大系列：氯丁橡胶、聚氨酯胶和热熔胶系列。当前美国 法国、意大利等国家制鞋用胶主要是聚氨酯类占80以上。聚氨酯胶粘合强度高，耐低温、耐热、耐老化、耐油脂且抗增塑剂，但价格高。美国100使用单组份的聚氨酯胶，西欧的比例是80。苏联

7、、东欧、日本、澳大利亚、新西兰和东南亚各国制鞋主要用改性接枝氯丁胶。我国六十年代初开发鞋用胶。经过30年努力，现在已形成较完整的鞋用胶体系。我国主要使用溶剂型氯丁胶，也使用聚氨酯胶、改性氯丁胶、热熔胶、聚乙烯醇缩醛胶、聚酰胺胶、SBS胶等3。随着我国环保法规的日趋健全以及人们自身健康意识的提高，质量好、无污染、与国际标准接轨的环保型粘胶剂正逐渐成为合成胶粘剂的主导产品。氯丁胶是我国传统的大宗胶粘剂品种，它主要用于制鞋工业。氯丁胶中含有大量有毒的有机溶剂，用于软质PVC热塑性弹性体、聚氨酯等新型鞋用材料时粘接性差，已不适应制鞋业的发展需要5。在发达国家，鞋用胶粘剂已完全使用聚氨酯胶和热熔胶。近年

8、来，由于我国推行环保法规的力度不断加大，氯丁胶粘剂的需求量将逐年下降，1999年其产量为20.5万吨，比1998年下降了6.8万吨。热熔型和水基型聚氨酯胶粘剂必将成为我国鞋用胶粘剂行业的主要发展方向2。而在现实生活中，人们对鞋的外观很注重，要求无露浆现象，就不得不研制新的胶粘剂。正是这样，该技术已于1989年通过了上海市化工局组织的专家评审鉴定会。无露浆围条技术的研制成功，使在围条粘合质量得到了保证的前提下，提高了我国出口胶鞋的外观与档次，增强了国际市场竞争力，取得一定的经济效益。1 试验部分1.1 材料的选择1.1.1生胶品种的选择由于生胶是胶粘剂的主体材料，因此，生胶的品种对胶粘剂的粘接强

9、度很大，特别是它们的分子量和结晶性对胶的影响更大。一般地说，分子量越大，门尼粘度（用门尼粘度计测得的粘度）越大，炼胶是不容易包辊。但过大，配成溶液的粘度就大，使涂布性能变差，选择时要慎重。在所有的胶种当中，只有氯丁橡胶、天然橡胶是本次试验的最佳选择，粘接型氯丁橡胶由于聚合温度低，因而提高了反式1，4-结构的含量，使分子结构更加规整，结晶性大，内聚力高，有很高的粘接强度，适用在冷粘鞋中。此外，它的结晶化速度快，虽然有较高的初期胶接强度，但是会使胶的适用期缩短，胶层的柔软性变差，抗屈挠性就差。并不适用于热硫化鞋，而天然橡胶则可以用在热硫化鞋中。1.1.2 增粘剂的选择增粘剂由于背胶的性能要点是自粘

10、性(即同种材料之间的互粘性)、互粘性，初粘性要好。增粘树脂具有使胶粘剂粘度下降，使涂布性能变好和改善胶粘剂对基材的润湿性，使粘接力提高等作用，所以在设计胶粘剂配方时，选择什么样的增粘剂是至关重要的1。选择增粘树脂的方法虽然很多，但可归纳为三种10，即 根据和聚合物的相溶性进行选择；为了充分发挥增粘树脂的作用，增粘树脂溶解在弹性体中，必须形成均一相。如果相溶性小，从低浓度起，树脂就产生分离，初粘力不足。但有必要指出，胶粘剂的整体性能是由多种因素决定的，仅仅相溶性好还不够。如天然橡胶弹性体和低分子量天然橡胶或聚异戊二烯混合性虽然好，但得不到初粘力所必要的粘弹性。所以还要考虑到增粘树脂的特性。 根据

11、胶粘剂的涂布方式进行选择；由于在制鞋行业都是将胶粘剂涂到基材上所制成，把胶粘剂涂到基材上的方式受胶粘剂型式的影响。 根据树脂的特性进行选择。在众多特性中，对胶粘剂物性影响最大的是软化点和分子量。本次试验选择了萜烯树脂、RX80二甲苯树脂、固体古马隆树脂等三种增粘剂作三水平的探索。除了增粘剂的品种外，它们的用量，生胶塑炼后的可塑性对粘性都有很大的影响。因此，该研究就从这几方面入手。1.2 试验设备与材料1.2.1 试验设备 XK-160炼胶机 ； XL-250A型橡胶拉力试验机 ； 卧式硫化罐 威廉姆可塑计 ； 冲样机 ； 玻璃杯 ； 玻璃棒1.2.2 试验主要材料 3L标准胶（越南产），促进剂

12、M、DM、D（兰化产，合格品），增粘树脂（兰化产，合格品），防老剂D（兰化产，合格品），氧化锌、硬脂酸、硫黄（广西产，合格品），汽油（市售，合格品）1.3 初定配方天然胶 100.00 ； 氧化锌 5.00 ； 硬脂酸 1.00 ； 硫黄 2.50 ； 促进剂M 1.00 ； 促进剂DM 0.80 ； 促进剂D 0.40 ； 增粘树脂 变品种和变量（表1） ；防老剂D 1.00 ； 合计 141.70 ； 含胶率 70.90% 1.4 工艺 在胶粘剂的制作过程中，工艺对粘接强度影响很大，它直接影响着胶粘剂质量的好坏。在此对影响胶粘剂的粘接强度的相关工艺研究如下：1.4.1 塑炼工艺我们将生胶可

13、塑度分为三个区间段进行研究其对粘性的影响：一是二段塑炼，可塑度在0.450.6之间；二是三段塑炼，可塑度在0.65-0.75之间；三是四段塑炼，可塑度大于0.75，辊温控制在40 左右。1.4.2 混炼工艺先将增粘剂与塑炼好的胶于开炼机上混炼，辊距1.0mm，混合均匀后再将辊距调为2.0mm，让塑炼胶包辊后加料。前加料顺序依次为塑炼胶、增粘树脂、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂，借助于开炼机的强烈机械作用使配合剂分散均匀，最后加入硫黄。1.4.3 胶浆的配制先将混炼胶破碎成小块放入烧杯中，再加入一定量的汽油（按1：3的比例用汽油溶解），一边搅拌一边静置一段时间，直到溶解成均匀的胶浆。1.4.4

14、涂胶工艺无露浆工艺主要有两种形式：一是用挤出机将胶浆胶以挤出的形式覆盖于围条背面，厚度约为0.30.5mm，然后以通常成鞋方式贴合、硫化；二是将溶剂胶浆以手工方式涂覆于围条背面，厚度约为0.30.5mm，然后成鞋。1.5 试验方案通过查阅资料，采用正交试验法来研究三个因素对粘接强度的影响。试验的因素和水平见表1：表1：水平因子表 因子水平A生胶可塑度B树脂品种C树脂用量/份10.65萜烯树脂1020.650.75RX80树脂3030.75固体古马隆50根据以上因子水平表设计正交试验，选择用四因素三水平的试验方案进行实验。试验是按GB/T 532规定执行的，试样的切取在鞋的两腮（即前掌弯曲处）各

15、取一个试片，有效宽度为（10.00.2）mm，有效长度为大于等于80mm,围条试样宽度不符合试验条件时黏合强度不作考核11。如下表： 表2：正交试验表 附着力单位: N/mm 因子试验号ABC /份附着力10.65萜烯树脂102.2520.65RX80树脂302.730.65固体古马隆501.34 0.650.75萜烯树脂503.550.650.75RX80树脂102.860.650.75固体古马隆301.6570.75萜烯树脂302.980.75RX80树脂502.690.75固体古马隆101.25A1=（2.25+2.7+1.3）/3=2.08A2=（3.5+2.8+1.65）/3=2.6

16、5A3=（2.9+2.6+1.25）/3=2.25KA= A2A1=0.57B1=（2.25+3.5+2.9）/3=2.90B2=（2.7+2.8+2.7）/3=2.70B3=（1.3+1.65+1.25）/3=1.40KB= B1B3=1.50C1=（2.25+2.8+1.25）/3=2.10C2=（2.7+1.65+2.9）/3=2.40C3=（1.3+3.5+2.6）/3=2.50KC= C3C1=0.40An表示对应A因素n水平试验数据的平均值；Bn表示对应B因素n水平试验数据的平均值；Cn表示对应C因素n水平试验数据的平均值；Kn表示各因素各水平数据平均值的最大数据差。从上表中很直观

17、地看出各种因素各水平对粘接强度的影响情况。An、Bn、Cn平均值的大小分别反映了同种因素各水平对试验结果的影响情况，平均值大的，说明该材料对附着力影响较大；平均值小，说明该材料对附着力的影响相对较小。此外Kn最大数据差值大小反映了不同因素对试验结果的影响情况，差值越大，则该因素对附着力的影响最大；反之，则是次要的。从表二看出对粘合强度影响最大的因素是增粘树脂的品种，其次是可塑度，再次是增粘树脂的用量。因此，它的最佳组合是A2B1C3。在研究材料对粘接强度的影响后，选择出最佳的材料，组成最优配方。接着研究上浆法、上浆厚度及硫化体系对无露浆围条的影响，以适应实际生产，具有一定的实用价值。2 试验结

18、果与分析2.1 增粘剂的品种与用量的影响由于是三水平的试验方案，就采用坐标直观分析。从以上的表中计算出各因子各水平的数据平均值，画出两个坐标图，性能指标因子作关系图如下：图 1：增粘剂品种的影响结合上表与图1可以看出用萜烯树脂的试验结果(粘接强度)要比其它的都要好，说明用在热硫化鞋中最佳的选择。因为萜烯树脂是具有和天然橡胶相同的异戊二烯的聚合物。所以具有: 赋予胶粘剂良好的粘性和粘接力； 和天然橡胶相溶性特别好。图 2：增粘剂用量的影响通过观察这个坐标图可知，用萜烯树脂的份量在3050份的试验结果（粘合强度）都要比其他两个好，萜烯树脂用在热硫化鞋胶粘剂中最佳的用量在生胶的30%-50%，用量过

19、少对粘合强度影响很大。因此，在使用中要谨慎。2.2 初粘性用以上最佳组合配方炼好胶，再将混炼胶用手工贴于围条背后，控制厚度0.3-0.5mm，把已贴有粘合胶层的围条背面用热板尽快加热， 以使粘合面活化，然后以常用成鞋方式使围条贴合于帆布上，通过辊压, 使粘合胶层充分渗透入帆布层，然后用手拉开，发现有部分的胶粘剂粘在帆布上，则获得较强的初粘性。2.3 可塑度的影响可塑度是影响胶粘剂粘接强度的一个重要因素。根据表2中的试验结果可以作性能指标可塑度关系图分析可塑度对粘接强度的影响，关系图如下：图3：可塑度的影响从图可以看出，可塑度对粘合强度的影响很大，它是存在一个最佳值的，而并非可塑度越高其粘合强度

20、就越好，通过三个阶段的试验，作为热硫化鞋用胶粘剂生胶可塑度在0.650.75为最佳。过高，分子链被破坏很严重；过低，其粘性很低，两者都直接使粘合强度降低。2.4 上浆法的影响 表3：上浆法的影响 单位:N/mm 序号方法123456789贴胶法2.302.801.503.202.901.703.002.701.40刷浆法2.252.701.303.502.801.652.902.601.25从以上两种方法的试验结果看，贴胶的方法对粘性的影响不明显，而在实验中，我们是通过出薄胶片再贴在围条背面的，由于胶的粘性很大，在贴胶时，使得操作相当困难，且容易露浆，同时，还会使胶浆与帆布不能完全帖合。在实际

21、生产中，可以用复合型挤出机，通过挤出机把围条与胶浆复合，这样就避免以上的情况了。从而也大大提高生产效率，且使产品外观质量更好。由于挤出机的温度高，挤出后使得胶浆的温度也升高，会使粘合面活化，因此，对于它的初粘性有很大的提高，再经过辊压胶浆就容易渗透到布层中去，最后硫化出来的效果就会更好。此外，还在粘之前涂汽油，待干后再与帆布粘合，（干燥方式、干燥时间和干燥程度都会影响）它的初粘性更好，如果在实际生产中能这样做会有很大的收获，鞋的质量也会提高一个档次。 刷浆法就是先把制作成的溶剂胶浆用手工涂刷于围条背后，控制厚度0.3-0.5mm，把已涂覆有粘合胶层的围条背面用红外线灯或热板尽快加热，以使粘合面

22、活化,通常加热温度为80，加热时间2-3min，然后以常用成鞋方式使围条贴合于用处理剂处理过的帆布上，通过辊压, 使粘合胶层充分渗透入帆布层,其后进行硫化，便可获得较强的粘合力。此种方法需要很长时间，因为要等待干后才可以与布粘合，再加上刷浆有一定的厚度，这些都会降低生产效率，且需要大量的劳动力，对于企业更是不经济实惠，达不到盈利的目的。2.5 上浆厚度的影响 表4：上浆厚度的影响 单位:N/mm 序号厚度1230.05-0.10mm1.101.501.300.30-0.50mm2.502.802.40我们是通过用胶浆涂刷来作此项研究的，先是涂刷一层很薄的胶浆，另一组涂刷0.3-0.5mm的一层

23、胶浆，都待干后再与帆布粘合，再经过辊压，最后硫化出来的效果完全不一样。从上表数据看，他们的结果相差很大，涂薄胶层的完全达不到标准（中华人民共和国化工行业标准HG/T2495-2007 劳动鞋围条与鞋帮的粘合强度2.0N/mm）11，可由此看出上浆的厚度直接影响粘合强度，因为上浆厚度不够，在辊压时，没有足够的胶浆渗透到布层中去，从而使得围条与布的粘合强度大幅度下降。2.6 硫化体系的影响围条与帆布的粘合是靠液体胶粘剂自动流动并填满凹凸不平的被胶接材料表面，经硫化而实现了胶接。要求硫化初期有充分流动性的胶料有利于提高其粘附强度。考虑到围条配方中选用了促进剂M、D、DM 并用硫化体系，而且围条与胶粘

24、胶是一次出型，硫化时两者界面必然会发生相互作用，因此胶粘剂仍然选择用促进剂M、D、DM 并用硫化体系。根据硫化速度匹配原则，围条的硫化速度要慢于胶粘剂的硫化速度，这样才能让两者更好的粘合起来。如果围条的硫化速度快，围条先被硫化好了而胶粘剂还处在欠硫状态，就与帆布不能粘合，还有可能导致围条过硫；而胶粘剂的硫化速度快，围条还处在欠硫状态，就会把围条拉变形。在实际生产中，硫化出来的鞋就会变形，合格率就下降，影响了生产效率。3 结论 选择合适的胶种，在热硫化鞋中采用天然橡胶，通过三段塑炼可塑度达到0.70以上后，其未硫化胶可具有优异的初粘性，而在硫化后则具有较高的粘接强度，适用于帆布帮面胶鞋的无露浆围

25、条粘合。 选择合适的增粘剂品种与用量，萜烯树脂为最佳，其用量在30%-50%为宜。 合适的围条胶浆厚度、干燥方式、干燥时间和干燥程度是保证粘附强度的重要条件。 最大限度地实现基础粘着力（胶粘剂的配方）和补强粘着力（工艺）是无露浆围条技术的关键所在。 成型贴合工艺一定要严谨，否则很容易造成粘附强度低或围条开胶现象。 研究的结果表明，以天然胶为主体，通过提高生胶可塑性和添加增粘剂，控制围条贴合部位的敷胶达到一定的厚度，完全能够满足围条与鞋帮之间的粘合强度，达到中华人民共和国化工行业标准HG/T2495-2007 劳动鞋围条与鞋帮的粘合强度2.0N/mm，以及中华人民共和国国家标准GB/T 5321

26、997劳动鞋围条与鞋帮粘合强度2.2N/mm要求11。谢 辞时光匆匆飞逝，三年多的努力与付出，随着论文的完成，让我的大学生活得以划下了完美的句号。在此我要向所有关心我，帮助我的学院领导、老师、同学和朋友致以衷心的感谢！感谢我的毕业论文指导老师周秋民老师给予我的悉心指导与关怀，他严谨的治学态度，孜孜不卷的探索精神，令我受益终生。他对知识的渴求，对生活的乐观，也将永远铭记在我心中，并激励我奋发前进。我要感谢在我三年的学习中无私传授我知识的老师，是你们将自己宝贵的财富奉献给了我，让我能在学业上有所收获，是你们让我感到教师职业的伟大，教给我们知识的同时，也不忘教育我如何做人。感谢所有给我帮助的老师和同

27、学，谢谢你们！ 参考文献1 . J. 天津橡胶，2001，9（1）：3840.2 曹金玲. 我国鞋用胶粘剂的发展前景J. 化工时刊，1991，6 （8）：1418.3 白木，周洁，等.鞋用胶粘剂的回顾与展望J.世界橡胶工业，2002，4（6）：4850.4 ，等. J403.5 . 我国鞋用胶粘剂的现状及发展趋势J7376.6 . J. 4048.7 ，等. J. 478479.8 ，等. J. 4455.9 . J. 8999.10 . J. 120.11 中华人民共和国化工行业标准 HG/T 24952007 劳动鞋S.北京：中华人民共和国国家发展与改革委员会，2007：2.专心-专注-专业