От искусственных материалов для верха обуви требуется сочетание противоречивых показателей гигиенических свойств — паропроницаемости, гигроскопичности и влагоотдачи с влагозащитной способностью.
Обеспечение водного баланса обуви систематическим испарением влаги, выделяемой стопой, является одним из основных условий гигиеничности обувных материалов. Известно несколько способов получения пористых материалов: с помощью порофоров, пробиванием покрытия электрической искрой или механическим вымыванием растворимого наполнителя, коагуляцией. Последний способ позволяет путем подбора соответствующих полупродуктов для синтеза смолы (например, полиуретановой), коагуляционной среды, способа сушки и скорости удаления растворителя, температуры и т. д. получать пористые материалы однородной структуры с порами различной величины, с капиллярами, сориентированными горизонтально или вертикально, со значительной (более 60%) или небольшой (менее 10%) пористостью.
Несмотря на то что большая часть производимых в настоящее время поромерных материалов пропускает значительное количество водяных паров благодаря крупным сквозным капиллярам, все они характеризуются неудовлетворительной сорбцией, а также незначительным увеличением площади под влиянием влаги. Указанные материалы должны обладать способностью накапливать ту часть влаги, выделяемой стопой, которую они не в состоянии вывести из обуви. Сорбционная способность материала связана с его внутренней поверхностью, а также с полярными свойствами частиц.
Результатом недостаточности сорбционной способности искусственных материалов является ощущение влажности стопой уже при содержании 3—6% воды, т. е. количества почти в 10 раз меньшего, чем в обуви из кожи (30—40%). Обувь с кожаным верхом и кожаной стелькой способна воспринимать избыток влаги в течение около 10 ч, в то время как синтетические материалы полностью насыщаются влагой уже через 4 ч.
В большинстве случаев искусственные материалы для обуви теряют сорбционные свойства уже через 20—30 мин, а паропроницаемость их ограничена конденсацией пара в больших пространствах пор (макрокапиллярах). Это вызывает ощущение влажности и холода вследствие увеличенной теплопроводности, вызванной заполнением значительного пространства пор сконденсировавшейся влагой.
Если обувь, изготовленная из кожи, удобна в течение целого дня, то обувь с верхом из искусственной кожи, удобная утром, становится тесной к вечеру. Кожа, увеличивая свою площадь на 8—12%, не сдавливает утомленную стопу в противоположность синтетическим материалам, площадь которых увеличивается в аналогичных условиях примерно лишь на 2%.
Также существенны для носчика пластические свойства материалов. Обувь из кожи принимает через несколько дней носки при незначительном напряжении для носчика форму, близкую к форме его стопы. В противоположность этому обувь, изготовленная из искусственных кож, приформовывается к стопе за значительно больший период. На заготовке из кожи во время эксплуатации обуви возникает много мелких поверхностных морщин, в то время как на искусственных кожах в таких, условиях образуется немного, но зато глубоких складок, которые болезненно давят на стопу, особенно в области пальцев.
Большим недостатком искусственных материалов является их малая устойчивость к многократным изгибам и трению, особенно при пониженных и повышенных температурах.
По внешнему виду лучшие, отечественные и зарубежные образцы искусственных материалов не только не уступают, но и во многом превосходят натуральную кожу, это достигается созданием разнообразных внешних эффектов. Однако при носке обуви внешний вид искусственных материалов сравнительно быстро ухудшается.
Научно-исследовательские работы последних лет позволили получить искусственные материалы с улучшенными свойствами.
Полимерный материал на основе продуктов растворения коллагена и получивший название "реглет", создан в лаборатории технологии кожевенного производства ЦНИИКП.
"Реглет" — материал с анизотропной (ориентированной) структурой, состоящий из коллагеновых волокон, сшитых поперечными связями посредством молекул минерального и органического дубителей.
Для изготовления верха обуви в европейских странах разработаны также материалы с покрытием из пористого полиуретана с удовлетворительными гигиеническими свойствами и внешне похожие на натуральную кожу.
Однако следует отметить, что многие виды искусственных материалов применяют преимущественно для верха утепленной и летней открытой обуви, а также для менее ответственных деталей верха (голенища, берцы).
По назначению искусственные материалы для верха обуви подразделяют на материалы для наружных, внутренних и промежуточных деталей. Материалы для наружных деталей делят на две группы: для деталей верха юфтевой обуви (голенища сапог и берцы ботинок) и заменители хромовой кожи.
По структуре искусственные материалы подразделяют на четыре группы на тканевой основе с пропитками или покрытиями, на волокнистой основе с пропитками и покрытиями, на трикотажной основе с пропитками и покрытиями, пленочные.
Вид покрытия определяет название искусственной кожи: "эластоискожа" — материал с каучуковым покрытием, "винилискожа" — с поливинилхлоридным, "нитроискожа" — с нитроцеллюлозным, "амидоискожа" — с полиамидным покрытием и т. д. Вид основы имеет буквенное обозначение "Т" — материал на тканевой основе, "ТР" — на трикотажной, "НТ" — на нетканой основе.
Искусственные материалы для деталей верха юфтевой обуви
Мягкие искусственные материалы широко применяют для некоторых деталей верха юфтевой обуви, в основном для голенищ и берцев, что объясняется сравнительно упрощенным характером требований к искусственным материалам для указанных деталей, особенно в отношении их формовочных свойств и внешнего вида.
К искусственным материалам — заменителям юфти — относятся кирза, шарголин, юфтин.
Кирзу изготовляют из одноименной двух- или трехслойной хлопчатобумажной ткани путем пропитки латексной дисперсией (СКС-30 и ДВХБ-70) или бензиновым клеем.
Шарголин имеет в качестве основы трехслойную хлопчатобумажную ткань кирзу, на которую в процессе производства наносится с лицевой стороны поливинилхлоридное покрытие. Главное отличие в свойствах шарголина от обувной кирзы — его бензостойкость.
По внешнему виду, толщине, механическим свойствам, водостойкости, показателям гигиенических свойств и износостойкости шарголин либо не отличается от кирзы, либо очень близок к ней. По сравнению с кирзой шарголин обладает несколько большей мягкостью и лучшим сопротивлением истиранию. Благодаря термопластичности поливинилхлоридного покрытия материал хорошо воспринимает тиснение. С термопластичностью покрытия связан и существенный недостаток шарголина — его пониженная морозостойкость. Как и кирза, шарголин предназначен для голенищ сапог и берцев ботинок.
Юфтин изготовляют путем нанесения на одну сторону шинельного сукна покрытия из поливинилхлорида с последующим тиснением его под юфть.
Юфтин, отличающийся хорошими теплозащитными свойствами и морозостойкостью, в основном используют для изготовления голенищ утепленных юфтевых сапог.
Искусственные материалы для деталей верха хромовой обуви
Эти материалы применяют взамен хромовой кожи, поэтому к их эстетическим, гигиеническим, эксплуатационным и технологическим свойствам предъявляют более высокие требования, чем к искусственным материалам для деталей верха юфтевой обуви. Это быстро прогрессирующая группа мягких искусственных материалов, которые применяют для изготовления ответственных и неответственных деталей для верха обуви.
Ниже дается характеристика отечественных и наиболее известных зарубежных искусственных материалов, применяемых взамен хромовой кожи и сгруппированных в зависимости от вида основы и пленочного покрытия.
Искусственные материалы на тканевой и трикотажной основе
В их ассортименте преобладают искусственные материалы с поливинилхлоридным покрытием благодаря его экономичности, технологичности и обеспечению удовлетворительного комплекса свойств искусственной кожи. Однако поливинилхлоридное покрытие обладает низкой морозостойкостью, поэтому для повышения морозостойкости поливинилхлорид совмещают с другими полимерами либо вводят морозостойкие пластификаторы. Повышение морозостойкости за счет пластификаторов проявляется не во всех механических свойствах; в частности, сопротивление многократным деформациям при отрицательных температурах остается на недостаточном уровне.
В обувном производстве применяют преимущественно те виды винилискожи-Т, которые имеют пленку пористого строения с гидрофильными или обычными свойствами. Другие виды используют для изготовления галантерейных изделий и в качестве обивочного материала.
Винибан — искусственная кожа японского производства, выпускаемая на тканевой основе с поливинилхлоридным покрытием пористого строения.
Материал устойчив к действию повышенных и пониженных температур, в широком диапазоне он выдерживает без сколько-нибудь заметного изменения свойств нагрев до 90°С и охлаждение до —25°С. Его сопротивление многократным изгибам превышает 500 тыс. циклов. Он обладает неплохими формовочными свойствами и мягкостью, которая сохраняется в процессах производства и носки обуви. По ряду характеристик — гигиеническим свойствам, прочности на разрыв и некоторым другим — винибан близок к винилискоже-Т и винилискоже-Т совмещенной.
Искусственная лаковая кожа отличается от других видов искусственной кожи сильным зеркальным блеском лицевой поверхности. Текстильной основой этого материала служат ткани и трикотаж, дублированный с поролоном, а покрытие может быть с поливинилхлоридным и полиэфируретановым.
Искусственные материалы на волокнистой основе и без основы. В их ассортименте подавляющее большинство составляют новые искусственные материалы на волокнистой
основе, получившие распространение после появления в 1964 г. корфама (США). По строению и свойствам они в наибольшей мере приближаются к натуральной хромовой коже и называются "синтетической кожей" (за рубежом их называют обычно поромерными материалами).
Синтетическая кожа по формуемости и формостойкос-ти, кожеподобности (по внешнему виду, на ощупь), износостойкости, гигиеническим показателям и комфортности значительно превосходит искусственные материалы на тканевой основе, которые поэтому называют "дешевыми пластиками". Синтетическая кожа применяется для верха закрытой обуви обычной конструкции — ботинок, полуботинок, туфель. Вместе с тем мировой опыт разработки, производства и применения в обуви многих видов синтетической кожи свидетельствует о больших трудностях и сложности реализации требований к мягким искусственным материалам, о наличии еще значительной разницы между качеством этих материалов и качеством натуральной кожи.
Синтетическая кожа имеет многослойную структуру из двух, трех и более слоев (рис. 3.9), при этом обязательными слоями являются волокнистая основа и полимерное покрытие. Для изготовления основы используют, как правило, синтетические волокна. Проклейка волокон в основе и полимерное покрытие (преимущественно из полиэфируретана) имеет пористое строение. Число слоев в некоторых материалах величивается за счет армирующей тонкой ткани и тонкой лицевой пленки, которая наносится в процессе отделки и во многом определяет внешний вид материала — его окраску, блеск, гриф лица. Армирующая ткань служит важным отличительным признаком разных видов синтетической кожи и оказывает большое влияние на механические свойства материала, повышая его прочность на разрыв и снижая удлинение и мягкость.
Отечественные материалы СК-2 и СК-8 выпускают на нетканой иглопробивной основе из лавсановых и полипропиленевых волокон, пропитанных полиэфируретаном. Покрытие обоих материалов состоит из пористого полиэфируретана.
Корфам состоит из нетканой иглопробивной основы из полиэфирных волокон и покрытия из микропористого полиэфируретана.
Расположение волокон в корфаме дезориентировано, благодаря чему снижена анизотропность механических свойств в продольном и поперечном направлениях. Связующее вещество имеет мелкопористое строение и равномерно распределено в волокнистой основе.
Для корфама применяют разнообразную отделку: с имитацией лицевых и нарезных хромовых кож, с образованием блестящей лаковой поверхности и под велюр, когда шлифованием придают материалу замшевидность.
Корфам остается эталоном строения и свойств синтетической кожи. Он водостоек и в то же время хорошо пропускает пары воды (3—5 мг/см2 ч) и воздух; при носке обуви не становится жестким и не трескается на морозе, в сырости или при сушке сохраняет мягкость, тягучесть и хороший внешний вид. Однако у него имеются недостатки, которые присущи в той или иной мере всем другим видам синтетической кожи.
К корфаму близки по строению и свойствам и применению кларино, патора, эйкас кордлей, хайтеллак (Япония), танера, эмпор (США), ксиле, скайлен (ФРГ), балан (Голландия) и т. д.
Искусственные подкладочные материалы
Подкладка в большей мере, чем наружные детали верха, находится в контакте со стопой и выполняет роль своеобразного футляра, от которого во многом зависит микроклимат внутри обуви. Подкладочные материалы должны быть не только способными к поглощению и отводу потовыделений стопы, но и фунгицидными (подавлять развитие микрофлоры), биохимически безвредными для стопы, неэлектризуемыми. 
Современные искусственные материалы для подкладки обладают недостаточными гигиеническими свойствами, что в основном ограничивает их применение в обувном производстве.
Необходимыми свойствами искусственных подкладочных материалов являются также потоустойчивость, сопротивление истиранию, упругопластические и прочностные свойства при растяжении, малая фрикция, внешний вид, гармонирующий с материалами верха. Искусственные подкладочные материалы изготовляют на тканевой и волокнистой основе с различными полимерными пропитками и покрытиями. В их ассортименте преобладают материалы типа синтетической кожи.
К ним относятся подкладочные эластоискожа-Т, вини-лискожа-Т и амидоэластоискожа-Т, термопластичный подкладочный материал (ТП-Э) и сходная с ними по строению и свойствам мягкая стелечная эластокожа-Т, амидоэластоис-кожа-НТ.
