CC BY
20
УДК 675.024.46
А. Р. Гарифуллина
ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ШКУРОК НОРКИ ПОСЛЕ ДОДУБЛИВАНИЯ НЕИЗОЦИОНАТНЫМИ УРЕТАНАМИ
Ключевые слова: норка, додубливание, прочность, удлинение.
Исследованы изменения физико-механических свойств полуфабриката норки алюминиевого способа дубления после их додубливания продуктами модификации пропиленкарбоната.
Keywords: mink, returning, strength, elongation.
The changes in the mechanical properties of aluminum tanning mink after their retanning products modified propylenecarbonate.
Введение
Наиболее продаваемым и популярным мехом на российском рынке остается норка. Для последующего крашения норки необходимо добиться высокой температуры сваривания кожевой ткани шкурок норки. При обработке пушнины, в последнее время, используют бесхромовое дубление с использованием алюминия и полиальдегидов. Это позволяет получить более легкие, пористые и воздушные шкурки, обладающие высокими пластическими качествами. Однако такой метод дубления не дают достаточной термостойкости кожевой ткани и долговременного результата. При условии, что шкурки не будут подвергаться окислительному отбеливанию, может быть рекомендован хром либо хромсодержа-щие дубители. Для улучшения связывания алюминиевого комплекса с белком, а так же для его упрочнения во внутреннюю сферу комплекса вводятся различные маскирующие добавки.
В настоящее время существуют большое разнообразие дубителей для меха, а также додубливаю-щих и наполняющих реагентов для повышения температуры сваривания [1]. Однако альтернативы хромсодержащим дубителям и додубливающим агентам, придающим такие же свойства полуфабрикату не найдены.
В предыдущей статье приведены результаты по использованию продуктов модификации ПК при додубливании шкурок норки, найдены оптимальные условия обработки, приведены результаты по температуре сваривания.
Одним из важнейших показателей качества полуфабриката являются физико-механические характеристики. Поэтому в данной работе представлены результаты физико-механических свойств норки после додубливания неизоционатными уретанами, в частности уретангликоля (УГ), уретангликоля на основе этилендиамина (УГД) и уретанформальде-гидного олигомера (УФО) [2].
Важнейшей особенностью высокомолекулярных соединений является их способность резко изменять свои свойства под влиянием небольших количеств химических реагентов, что особенно резко проявляется при сшивании цепей. Вследствие сшивания макромолекул коллагена дубящими соединениями
значительно изменяются физико-механические свойства белков.
Определение указанных свойств являются одной из форм определения и измерения показателей качества, характеризующих целевое назначение, надежность меха, долговечность, прочность и другие свойства. Механические показатели являются основными, характеризующими качество кожи и меха. Они обусловлены способностью сопротивляться различным типам нагрузок, а также ее деформационной способностью.
Экспериментальная часть
Для исследования влияния продуктов модификации ПК на физико-механические характеристики кожевой ткани норки в процессе додубливания, использовали полуфабрикат норки алюминиевого метода дубления.
Прочность кожевой ткани на разрыв при ее растяжении или изгибе является одним из основных свойств шкурок, обеспечивающих длительный срок носки изделий. В работе установлено, что при на-мазном способе нанесения олигомеров в процессе додубливания шкурок норки позволяет улучшить механические характеристики полуфабриката (таблица 1).
Показателем, который в большей степени характеризует механические свойства кожевой ткани является предел прочности при растяжении.
Предел прочности при растяжении увеличивается в три раза, что связано с образованием дополнительных поперечных связей волокнистой структуры кожевой ткани норки после обработки мономерными уретанами.
Как следует из результатов таблицы 1, додубли-вание с использованием УГ, УГД, УФО при намаз-ном способе нанесения приводит к повышению предела прочности кожевой ткани норки, а также одновременному увеличению относительного удлинения при разрыве, за счет разволокнения кожевой ткани (рисунок 1, 2) по сравнению с контрольными образцами.
Таблица 1 - Физико-механические свойства образцов норки, после намазного способа нанесения продуктов модификации ПК
^^^ Образцы Показател^^^ Контрольный УГ УГД УФО
Средняя толщина, мм 0,47 0,4 0,54 0,41
Средняя площадь поперечного сечения, мм2 2,35 2,00 1,08 2,05
Нагрузка, Н - соответствующая заданному напряжению 4,9 МПа 11 19 13 15
- при разрыве образца 30 70 40 50
Предел прочности, МПа - при растяжении 12,7 35,0 37,0 24,4
Удлинение, мм - при напряжении 4,9 МПа 6,0 10,0 8,0 10,0
- при разрыве 13,0 18,0 16,0 19,5
Относительное удлинение, % - при напряжении 4,9 МПа 24,0 40,0 32,0 40,0
- при разрыве 52,0 72,0 64,0 78,0
Контрольный УГ У1Д
Рис. 1 - Предел прочности при растяжении коже-вой ткани шкурок норки
Для достоверности полученных результатов проведена статистическая обработка полученных результатов с помощью планирования двухфакторного эксперимента со следующими независимыми переменными: прочности и удлинения кожевой ткани норки. В качестве функции отклика выбрана температура сваривания, как определяющая характеристика процесса додубливания. Обработку полученных результатов проводили с помощью пакета программ 8ТЛТ18Т1СЛ 6.0. Все результаты можно представить в виде 3Б графика зависимости этих показателей, и описывается этот график уравнением представленным на рисунке 3.
30 Биг*асЕ Р]п1 {Прочность и удлинение Зу'Юс)
ТемпЕратура сваривания, с 10.2194+1,2456'к+2.5594"у-0.{шг'х4-'0.си31,х,у-0.[]444
»
□
О
Контрольный 'I "IЛ
Рис. 2 - Относительное удлинение кожевой ткани шкурок норки при напряжении 4,9 МПа
Рис. 3 - Зависимость непараметрических данных: температуры сваривания кожевой ткани шкурок норки от прочности и удлинения
Из графика также видно взаимозависимость этих трех параметров. При помощи программы теоретически обработаны результаты и из рисунка видно, что статистическая обработка подтверждает экспериментальные данные.
Очевидно, что большая часть молекул УФО участвует в образовании межцепочных связей. При использовании УФО в додубливании его молекула связывается с одной белковой цепочкой, и поэтому, повышение температуры сваривания по сравнению с контрольным на 8 0С, определяется преимущественно структурирующей способностью олигомера.
Таким образом, проведенные исследования позволили сделать вывод о том, что опытные образцы отличаются повышенной пористостью, повышенной термоустойчивостью, и физико-механическими свойствами. Объясняется это непосредственным участием в процессе структурирования кожевой ткани норки полностью водорастворимого полифункционального УФО и УГД.
Не задействованные в структурировании функциональные группы УФО экранируют активные участки элементов дермы, выполняя роль своеобразного наполнителя, препятствующего их склеиванию в процессе сушки, что способствует увеличению прочностных характеристик, что подтверждают физико-механические испытания.
Литература
1. Сысоев В.А. Повышение эффективности хромового дубления при использовании продуктов модификации циклокарбонатов / В.А.Сысоев, И.Ш.Абдуллин, А.Р.,Гарифуллина, А.М.Семенов, А.И.Салимова // Ко-жевенно-обувная промышленность. -2009.-№3.-С.16-17.
2. Сысоев В.А. Применение продуктов модификации про-
пиленкарбоната при выделке шкурок кролика /
B.А.Сысоев, А.Р,Гарифуллина // Вестник казанского технологического университета, Казань, 2012 - №14.-
C. 55-57
3. Сысоев А.В. Матричная изоляция наноструктуры коллагена мономерными уретанами / В.А.Сысоев // Вестник казанского технологического университета, Казань, 2010 - №11.-С. 588-589
© А. Р. Гарифуллина - кандидат технических наук, доцент кафедры плазмохимических и нанотехнологий высомо-лекулярных материалов ФГБОУ ВПО КНИТУ, [email protected].
© A. R. Garifullina - candidate of technical sciences, chairs Plasmochemical and nanotechnologies vysomolekulyarnykh of materials KNRTU, [email protected].
