Натуральные подкладочные материалы, модифицированные неравновесной низкотемпературной плазмой Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Г. З. Давлетгараева, Г. Р. Рахматуллина

НАТУРАЛЬНЫЕ ПОДКЛАДОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ

НЕРАВНОВЕСНОЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМОЙ

Ключевые слова: высокочастотная плазма пониженного давления, подкладочные материалы, объемная модификация, физические и механические свойства.

После плазменной обработки натуральных материалов в режиме повышающем гидрофильность поверхности наблюдается увеличение истинной и кажущейся плотности, пористости, гигроскопичности и влагоотдачи материала.

Key words: high-frequency plasma of the lowered pressure, lining materials, volume updating

(modification), physical and mechanical properties.

After plasma processing of natural materials in a mode raising hydrophilicity surfaces the increase in true and seeming density, porosity, hygroscopicity and material moisture-yielding ability is observed.

Введение

В данной работе исследовалось влияние воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы на физические свойства подкладочных материалов, представленных в виде шлифованной кожи (подшлифованная лицевая поверхность) и велюра (тщательно отшлифованная лицевая поверхность) из шкур овчины.

Целью работы являлось повышение качества подкладочных материалов за счет плазменного воздействия.

Плазменная обработка проводилась на высокочастотной установке, которая состоит из стандартных блоков и элементов и снабжена диагностической аппаратурой, позволяющей определять и контролировать параметры ВЧ- разряда пониженного давления, которые влияют на величину эффекта плазменного воздействия.

Режимы плазменной установки варьировались в следующих пределах: напряжение на аноде (U) 1,5-7 кВ; рабочее давление в разрядной камере (Р) 26,6 Па; расход плазмообразующего газа (G) 0,04-0,06 г/с; продолжительность обработки (t) 3-5 мин; (I) анодный ток 0,5-0,8 А. В качестве плазмообразующего газа использовался аргон [1].

Для уменьшения разброса параметров образцы брались из одной партии.

Обсуждение результатов

На первом этапе работы исследовано влияние неравновесной низкотемпературной плазмы на возможность придания необходимых свойств поверхности кожи с помощью установления закономерностей изменения смачиваемости поверхности материала, т. е. времени растекания капли воды в зависимости от режима обработки ВЧЕ-разрядом пониженного давления. При воздействии неравновесной низкотемпературной плазмы поверхность приобретает гидрофильные свойства, что особенно важно для подкладочных материалов,

т. к. при носке изделий актуальна проблема удаления пота из внутриобувного пространства.

Для оценки влияния плазмы ВЧ-разряда пониженного давления на физические свойства кожи, т.е. на «объемные» показатели, на втором этапе работы определяли истинную плотность, кажущуюся плотность, объем пор, пористость. Эти показатели существенным образом влияют на такие гигиенические свойства кожи, как гигроскопичность, влагоотдачу, а ведь именно они характеризуют паро- (влаго-) обменные свойства кожи - наиболее ценные свойства натуральной кожи.

Для более полного понимания влияния неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления на физические свойства кожевенных материалов проводились исследования изменения характеристик физических свойств велюра, при этом учитывалось различие в строении данных видов натуральных кож, т. к. соотношение сосочкового и сетчатых слоев определяет свойства кожевенных материалов.

В целом эффект воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы как на кожевенный велюр, так и на шлифованную кожу без покрытия имеет одну и ту же физическую природу. Однако ширина сосочкового слоя у шлифованной кожи больше, чем у велюра, а т.к. сосочковый слой является более рыхлым, следовательно, более пористым, чем сетчатый, пучки коллегановых волокон более тонкие, поэтому плазменное объемное воздействие на него будет эффективнее.

Таким образом, обработка неравновесной низкотемпературной плазмой в режиме (G=0,06 г/с, P=26,6 Па, J=0,8 A, U=7,5 кВ, t=3 мин) шлифованной кожи и велюра из шкур овчины, позволяет улучшить физические, парообменные свойства за счет изменения структуры, при этом улучшается способность материала удалять избыток влаги, образующего при носке изделий, из внутриобувного пространства.

Литература

1. Абдуллин, И.Ш. Высокочастотная плазменно-струйная обработка материалов при пониженных давлениях/ И.Ш.Абдуллин, В.С. Желтухин, Н.Ф. Кашапов. - Издательство Казанского Университета, 2000. - 347с.

2. Михеев, Е.Я. Современные методы оценки качества обуви и обувных материалов/ Е.Я.Михеев, Л.С.Беляев. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 248с.

© Г. З. Давлетгараева - асп. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КГТУ, [email protected]; Г. Р. Рахматуллина - канд. техн. наук, доц. КГТУ,

gulnaz-f@ yandex.ru.