Комплексные показатели качества полимерных композиций для низа обуви



В данной статье рассмотрены вопросы разработки высококачественных полимерных композиций для низа обуви в условиях эксплуатации в сухом и жарком климате.

Вопросы разработки высококачественных полимерных композиций для низа обуви в условиях эксплуатации в сухом жарком климате имеют свои особенности и требуют выявления наиболее важных показателей качества продукции.

В соответствии с ГОСТ 15467–79 «качество продукции» — это совокупность свойств продукции, определяющих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Количественная сторона качества продукции выражается через ее свойства. Показатели качества продукции это количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, рассматриваемая применительно к условиям ее создания или потребления.

Разработке номенклатуры комплексных показателей качества продукции посвящены исследования специалистов различных областей промышленности, в частности: Г. Г. Азгальдова, Э. П. Райхмана, А. В. Гличева, Е. Б. Кобляковой, В. Е. Романова, Б. А. Бузова, В. Х. Лиокумовича, Б. Я. Краснова, Т. Т. Фоминой и т. д.

В последнее время в обувной промышленности появились работы [1, 2], решающие вопросы разработки научно-обоснованной структуры и классификации свойств обуви и выявления взаимосвязанности показателей качества.

Определенный интерес представляет работа С. В. Смельковой [3] по разработке эргономической оценки качества низа обуви. В работе предложена иерархическая структурная схема, с помощью которой охарактеризованы эргономические свойства обуви, в частности, физиологические. Проведен выбор наиболее значимых эргономических показателей физиологического соответствия для оценки качества низа обуви.

Авторы [4] считают, что основными направлениями работы по совершенствованию качества обуви являются: разработка технических требований к материалам для конкретных групп обуви, оптимизация номенклатуры показателей качества материалов и готовой обуви и применение комплексных оценок качества.

Однако во всех вышеперечисленных работах мало освещена классификация показателей качества низа обуви. Отсутствует информация о диапазоне изменений количественных показателей качества с учетом требований, предъявляемых к ней потребителями, с точки зрения конкретных условий эксплуатации.

Таким образом, для оценки качества низа обуви в условиях эксплуатации в сухом жарком климате, выбора оптимальной композиции и материала для ее изготовления необходимо, используя научно-обоснованный подход, разработать выбора рецептур синтетических подошвенных материалов для низа обуви, учитывающую специфические условия эксплуатации и значения требований, предъявляемых к ней со стороны (заказчика) потребителя.

Выбор номенклатуры показателей свойств обувных подошвенных материалов, в полной степени описывающих весь комплекс условий эксплуатации обуви в сухих тропиках, определение значимости и численных значений этих факторов был произведен экспертным методом, широко распространенным в квалиметрии, по методикам, предложенным в работах [4].

Главным достоинством экспертного метода является то, что он основан на математической статистике, позволяя при достаточно большой выборке (количество экспертов) получить вполне достоверные данные.

В качестве основного математического аппарата при обработке результатов экспертного опроса был использован метод априорного ранжирования.

Был проведен анализ 40 анкет. В качестве экспертов выбраны специалисты-производители обуви и научные работники высших учебных заведений, занимающиеся вопросами химической технологии обуви. Анкетные данные экспертов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Категория экспертов	Стаж работы, лет						Всего
	До 5	5–10	10–15	15–20	20–25	Свыше 25	Человек	%
Специалисты-производители обуви	4	5	5	7	6	5	32	80
Научные работники	3	1	1	2	1	-	8	20
Всего	7	6	6	9	7	5	40	100

Контингент экспертов выбран таким образом, чтобы охватить широкий круг специалистов, знакомых с поставленной задачей, обеспечив при этом большинство для специалистов — производителей.

Опрос экспертов носил очный характер и проходил в два тура. Экспертам предлагалось проранжировать ряд стандартизированных показателей качества полимерного низа обуви, причем, каждому эксперту было предоставлено право дополнять предложенный перечень признаков и исключать факторы, которые на его взгляд являются не существенными.

После анализа результатов первого тура анкетирования, с учетом дополнений и пожеланий экспертов, были составлены новые анкеты и проведен второй тур опроса. В скорректированных анкетах предусмотрено место для ответа на вопрос о количественной величине каждого единичного показателя качества.

По результатам анкетирования получены графические интерпретации (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма распределения суммы рангов, где, Х₁ — предел прочности при разрыве; Х₂ — относительное удлинение при разрыве; Х₃ — остаточное удлинение при разрыве; Х₄ — толщина подошвы; Х₅ — твердость; Х₆ — плотность; Х₇ — сопротивление многократному изгибу; Х₈ — коэффициент сопротивления к скольжению; Х₉ — сопротивление истиранию; Х₁₀ — теплостойкость; Х₁₁ — вязкость расплава; Х₁₂ — цена; Х₁₃ — эластичность по отскоку; Х₁₄ — прочность связи композиции с тканью; Х₁₅ — теплопроводность

Расчет значимости показателей качества полимерного низа обуви проводили по формуле:

(1)

Где Y_i — величина значимости фактора; m — количество экспертов; n — количество факторов; S_i — сумма рангов, соответствующая i-му фактору.

Величины коэффициентов значимости показателей качества полимерного низа обуви приведены в табл. 2.

Таблица 2

Распределение факторов по степени значимости

№	Показатели качества полимерного низа обуви	Сумма рангов	Коэффициент значимости
1	Предел прочности при разрыве	48,5	0,131
2	Относительное удлинение при разрыве	96,5	0,120
3	Остаточное удлинение при разрыве	110	0,117
4	Теплостойкость	178	0,101
5	Прочность связи композиции с кожей	233	0,087
6	Теплопроводность	257	0,082
7	Коэффициент сопротивления скольжению	295	0,073
8	Плотность	320	0,067
9	Твердость	370,5	0,055
10	Сопротивление истиранию	387,5	0,051
11	Сопротивление многократному изгибу	408,5	0,047
12	Вязкость расплава	451	0,035
13	Толщина подошвы	535,5	0,013
14	Цена	551,5	0,011
15	Эластичность по отскоку	557,5	0,010

Средние значения количественных показателей качества полимерного низа обуви, предназначенной для эксплуатации в условиях сухого тропического климата, приведены в табл. 3.

Таблица 3

Численные значения показателей качества

№пп	Показатели качества, единицы измерения	Оценка количественных значений
		удовлетвор.	хорошо	отлично
1	Предел прочности при разрыве, МПа	не менее 2	3,7	4,7
2	Относительное удлинение при разрыве, %	не менее 250	350	450
3	Остаточное удлинение при разрыве, %	не более 40	30	20
4	Теплостойкость, 0С	115	125	135
5	Прочность связи композиции с тканью, кН/м	не менее 2,7	3,0	4,0
6	Теплопроводность, Вт/м·К	0,3	0,2	0,1
7	Коэффициент сопротивления скольжению, усл. ед.	0,6	0,7	0,9
8	Плотность, г/см3	1,1	0,8	0,6
9	Твердость, усл. ед.	50	70	75
10	Сопротивление истиранию, Дж/мм3	не менее 5,0	6,5	8,0
11	Сопротивление многократному изгибу, тыс. циклов	более 15	60	90
12	Вязкость расплава, Па·с	5х104	3х104	103

Оценку достоверности полученных результатов проводили расчетным путем по степени согласованности ответов на анкету. Общую степень согласованности ответов по всей совокупности признаков оценивали для каждой категории экспертов и для всех экспертов в целом с помощью коэффициента конкордации W по формуле:

(2)

Где S — сумма квадратов отклонений; T_j — показатель связанных (равных) рангов для каждого j — го эксперта:

(3)

l — число случаев равенства рангов.

Наибольшим значением коэффициента конкордации обладает категория экспертов — «специалисты — производители». Значение коэффициента конкордации для всех анкетированных экспертов равно 0,86, что говорит о хорошей степени согласованности и о достоверности полученной информации.

Согласованность мнений экспертов при ранжировании признаков можно считать доказанной, если табличное значение критерия Пирсона меньше расчетного значения для случая с (n-1) степенями свободы. В рассматриваемом случае с вероятностью 0,95 можно утверждать, что согласованность экспертов при ранжировании признаков является не случайной, так как величины расчетного и табличного значения коэффициента Пирсона равны 485.6 и 23,68 соответственно.

Таким образом, с помощью экспертного опроса удалось получить номенклатуру показателей качества, значимость и численные значения единичных показателей качества для материалов низа обуви.

По итоговому анализу (рис. 1) и (табл. 2 и 3) полученную информацию предполагается использовать для разработки технических требований и для оптимизации рецептурно-технологических факторов изготовления деталей низа обуви, используемой в регионе с сухим жарким климатом.

Литература:

1. Перспективные искусственные материалы для низа обуви. – М.: 2001. – 84 с.
2. Мэнсон Дж., Сперлинг Л. Полимерные смеси и композиты. — М.: Химия, 1999. – 440 с.
3. Смелькова С. В. Разработка метода оценки качества низа обуви по эргономическим показателям. – М.: МТИЛП. – 1988.
4. Ахназарова С. Л. и др. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. — М.: Высшая школа. 1995 – 380 с.