Получение нового кожевенного материал а и исследование его технологических свойств для получения качественной обуви

Кулевцов Г.Н.; Жуковская Т.В.

УДК 685.34.035.51

Г. Н. Кулевцов, Т. В. Жуковская

ПОЛУЧЕНИЕ НОВОГО КОЖЕВЕННОГО МАТЕРИАЛ А И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАЧЕСТВЕННОЙ ОБУВИ

Ключевые слова: натуральная кожа, обувь, технология, обработка, неравновесная низкотемпературная плазма, технологические свойства.

Одним из способов комплексного улучшения свойств натуральных кож является обработка неравновесной низкотемпературной плазмой. Проведенные ранее исследования показали, что обработка ННТП позволяет целенаправленно регулировать свойства натуральных кож. На основе полученных результатов, разработаны технологии производства кож для верха обуви с улучшенными потребительскими и технологическими свойствами. Наилучшими показателями технологических характеристик отличаются образцы кож, прошедшие комплексную обработку наночастицами серебра и неравновесной низкотемпературной плазмой.

Keywords: leather, footwear, technology, processing, nonequilibrium low-temperature plasma, processing properties.

One way to improve the properties of the complex is a natural skin treatment nonequilibrium low-temperature plasma (NLTP). Previous studies have shown that treatment with NLTP allows to adjust the properties of the targeted natural leather. Based on the results, developed production technology leather uppers with improved consumer and technological properties. The best indicator of the technological characteristics of different samples of skin, past the complex processing of silver nanoparticles and nonequilibrium low-temperature plasma.

Натуральная кожа из шкур овчины является одним из самых доступных материалов при производстве кожи не только для одежды, но и обуви. Это связано с распространенностью сырьевой базы, а также с использованием в кожевенном производстве шкуры овчин, не проходящих на производство меха. Кожи отличаются мягкостью, высокими гигиеническими и эстетическими свойствами. Однако, в силу особенностей строения кожевой ткани, кожи из шкур овец отличаются невысокой прочностью и напряжением при появлении трещин лицевого слоя, в связи с чем, основными тенденциями развития современного производства натуральных кож из шкур овчин является внедрение перспективных технологий получения кож для верха обуви.

Одним из способов комплексного улучшения свойств натуральных кож является обработка неравновесной низкотемпературной плазмой (ННТП) [1]. Проведенные ранее исследования показали, что обработка в плазме высокочастотного емкостного разряда (ВЧЕ) пониженного давления позволяет целенаправленно регулировать свойства кож: способствует уплотнению структуры кожевой ткани и повышению физико-механических свойств [2]. Найдены режимы ВЧЕ плазменной обработки, позволяющие упрочнить и уплотнить структуру, а так же повысить устойчивость окраски нового кожевенного материала для верха обуви к мокрому и сухому трению. Также, проведенные ранее исследования [3] показывают, что внедрение плазменной модификации на различных этапах обработки сырья, позволяет существенно повысить качество получаемого материала, так например, увеличивается выбираемость дубителя из ванны, увеличивается структурированность материалов, повышается температура сваривания и выбираемость красителя. Кроме того, для придания готовым изделиям антибактериальных свойств и

предупреждения их биохимической коррозии из ранее проведенных исследований [4-5] предлагается проводить обработку коллоидным раствором наночастиц серебра на этапах жирования и приготовления раствора закрепителя с последующей обработкой ВЧЕ, что позволяет придать биоцидный эффект как поверхности, так и всему объему кожевой ткани.

На основе полученных результатов, в технологию, принятую на действующем предприятии ООО «ДереМодГрупп» г. Шемордан, в рамках работы по теме №14.577.21.001 «Разработка технологии управления микроструктурой натуральных материалов легкой промышленности для отраслей экономики Российской Федерации (энергетического, строительного, нефтехимического и оборонно-промышленного комплекса)» предложено внести следующие изменения (рис. 1).

По предложенным технологиям

произведены опытные партии кож для верха обуви, физико-механические показатели которых приведены в таблице 1.

Из полученных результатов видно, что все три предложенных варианта технологий, позволяют улучшить физико-механические показатели обувных кож из шкур овчины, однако, проведенные исследования не дают в полной мере представления об упруго-пластических свойствах полученных материалов, что особенно важно в производстве обуви. Так как изменение формы обуви в процессе эксплуатации чаще связано с перераспределением остаточных деформаций деталей верха на различных его участках и переориентацией волокон кожи на этих участках, а так же по причине их усадки.

В тоже время известно [1-3], что воздействие ННТП, приводит к упорядочиванию и снятию внутренних напряжений микроструктуры кожевенных материалов, тем самым положительно влияя как на их упругопластические свойства [6].

Технология 1

1. Т^итош те хваоагая жтошенш Е-КЕ ЗфОйКЭЬЯГО ДубЯ-ЭСКЯ К5 |Ж>р ОБЧХЕЫ

Техн

ОЛОГИЯ

1.Т^дкгх-гкная та зваоння нгготонтеккя пояуфабркЕата ярошаваго дубпвння ж шеур

2. Опарвд:к Ера 1ЛЕХкл-;ккр0Баккя ■: йкецкЕкок ОбрабОТЕЯН Б Е5ПП5КДН-ПС расг БОр5 виппц с-арабра Са°=5.2%

: Г :

Оп-араикх гоЕрь[Б>:ого фашакяс твнанеш ЯЕгепкте яя Са^Ф. 3%

^ 2. Обработка еож н 5 шв^р оьчхкы е ННТП^

ем емткого ра ¿ряда гокккахногз даслаккя (С ^ = З.Мг. ■:. ^Д.Ша. = 13 еВт. ж = Эцкнут)

Технология 3

1. ТЬУР^цкяккая таы-ияюгкя н 5гвт-ЭЕпаккя гияуЬафк етэ храасовпгз дубяа-:кян5 ШЕ>р

2. ОбрабоТЕЭ ЕЩЕ К 5 ШЕур ОЕЧИ-: ы в НН ТП з[ео:ткиго разряда швшашп даЕЛ-анкя (0=0.14г.с. Рв=2 г. Я1э. .ЭеВт. - = 7 швуг)

, V --г

Опарагкк Ераш-аккя-ЗЕкроБанкя-: бкоикдкой обработЕок е еоппокдн-нс растьэра вшпапц оерабра Са^=Э.2%

4. Оп-араикх го фЫБ>:ого Ерашаккяс канасаннан струЕтуркроБакхого штсшрисфбр!

гаЕгепкт^ яя Са^) .3%

5. Обработ с ЕОЖ К5 ШЕур -з екккы еННШ еыиссгвага разряда шгавхювога да ытеккя (б = -3:04г.Ь. 2 !5.Ша. = 1.3 еЕт. - = 9иннут)

Рис. 1 - Схемы получения кож из шкур овчины с применением обработки наночастицами серебра и неравновесной низкотемпературной плазмой

Таблица 1 - Изменение физико-механических показателей кож для верха обуви из шкур овчины в результате обработки наночастицами серебра и неравновесной низкотемпературной плазмой

Наименование показателя Норма по Результаты Результаты ис- Результаты Результаты

ГОСТ испытаний пытаний опыт- испытаний испытаний

939-88 контрольной ных образцов, опытных образ- опытных образ-

партии полученных по технологии 1 цов, полученных по технологии 2 цов, полученных по технологии 3

Предел прочности при растяжении по коже, 10 МПа, не менее 1,4 1,46 1,77 1,68 1,91

Напряжение при появлении

трещин лицевого слоя, 10 МПа,

не менее 1,0 1,16 1,32 1,21 1,34

Удлинение при напряжении 10 МПа по коже, % 20-40 43,3 36,0 34,0 35,0

Устойчивость покрытия к мно-

гократному изгибу, баллы, не менее 2 (3) 2 3 2 3

Адгезия покрывной пленки,

Н/м, не менее:

к сухой коже; 100 98 130 105 135

к мокрой коже 50 41 58 51 60

Устойчивость окраски кож (по не

шкале серых эталонов), баллы, норм.

не менее по партии:

к сухому трению; 4,0 5,0 4,0 5,0

к мокрому трению; 3,0 4,0 3,0 4,0

При этом, как потребительские, так и технологические характеристики обуви с верхом из натуральной кожи, определяются, в том числе и упругопластическими свойствами материалов заготовки верха обуви. Данные свойства обуславливают способность деталей верха обуви в процессе производства принимать заданную форму и сохранять ее при эксплуатации [6]. Следует учитывать, что и в процессе производства, и при

эксплуатации обуви, детали верха обуви подвергаются меньшим, чем разрывные нагрузкам. Преобладающим видом повторяющейся нагрузки при этом, является растяжение. В связи с чем, определение упругопластических свойств материалов верха обуви осуществляется при действии сравнительно небольших усилий в процессе одноцикловых испытаний. Данный метод позволяет изучить закономерности изменения

деформационно-напряженного состояния

материалов как под действием нагрузки, так и после ее снятия. Так же, такое исследование позволяет оценить технологическую и эксплуатационную пригодность материалов верха обуви, во многом определяющих стабильность размеров и формы изделия.

В связи с этим, целесообразно установить характер влияния разработанных технологических воздействий, как покомпонентно, так и в комплексе на упругопластические свойства исследуемых кож, для чего использовались показатели полной и остаточной деформации (табл. 2).

Таблица 2 - Изменение упругопластических свойств обувных кож из шкур овчины в результате обработки наночастицами серебра и неравновесной низкотемпературной плазмой

Анализ полученных экспериментальных данных показал, что компоненты деформации, а также пластичность не подвергавшихся обработке образцов, ниже одноименных показателей образцов, подвергавшихся воздействию, что свидетельствует о лучшей формовочной способности полученных в результате обработки ННТП обувных кож из шкур овчины. Показатель остаточной деформации ниже у образца, прошедшего только обработку наночастицами серебра, однако при этом,

показатель пластичности, характеризующий формоустойчивость изделия после снятия его с колодки или статическую формоустойчивость, и у него выше, чем у контрольного. При этом, наилучшими показателями, как механических, так и по технологических характеристик отличаются образцы кож, выработанных по технологии 3, а именно, прошедшие комплексную обработку наночастицами серебра и неравновесной низкотемпературной плазмой.

Литература

1. Абдуллин И.Ш. Высокочастотная плазменная обработка в динамическом вакууме капиллярно-пористых материалов. Теория и практика применения. / И.Ш. Абдуллин, Л.Н. Абуталипова, В.С. Желтухин, И.В. Красина. Издательство Казанского Университета, 2004. - 428с.

2. Кулевцов Г.Н. Сокращение структурных дефектов в производстве кожи при использовании плазменной технологии /Кулевцов Г.Н., Вознесенский Э.Ф., Абдуллин И.Ш./ Вестник КГТУ, - 2010. - №11. С.571-572

3. Вознесенский Э.Ф. Исключение структурных дефектов в производстве кожи и меха / Вознесенский Э.Ф., Пар-санов А.С., Кулевцов Г.Н., Абдуллин И.Ш., Красина И.В./ Кожевенно-обувная промышленность №3 2010 -С.28-30

4. Николаенко Г.Р. Исследование влияния ВЧ-плазменной модификации на гигиенические свойства кожи / Нико-лаенко Г. Р., Кулевцов Г. Н., Андреев П. А./ Кожевенно-обувная промышленность №4 2012, С.28-31

5. Николаенко Г.Р. «Холодная» плазма и наноматериалы как перспективный метод повышения гигиенических свойств кож специального назначения для работников нефтегазового комплекса / Николаенко Г.Р., Кулевцов Г.Н., Степин С.Н., Сесенова Е.Н., Шестов А.В., Минга-лиева Р.Р./ Вестник КГТУ, - 2013. - Т16, №5. - С.59-62

6. Тихонова Н.В. Применение неравновесной низкотемпературной плазмы для повышения качества комплексного обувного материала на основе низкосортной натуральной кожи / Тихонова Н.В., Жуковская Т.В., Абдуллин И.Ш., Махоткина Л.Ю./ Вестник КГТУ, - 2011. -№22, - С.28-30.

Наименование Наименование показателя

образца Полная Остаточная Пластичность,

деформация, % деформация, % %

Контрольный образец 43,3 8,5 19,6

Опытный обра-

зец, полученный по технологии 1 36,0 8,8 24,5

Опытный обра-

зец, полученный по технологии 2 34,0 7,4 21,7

Опытный обра-

зец, полученный по технологии 3 35,0 9,2 26,2

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Кулевцов Г. Н., Жуковская Т. В.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Кулевцов Г. Н., Жуковская Т. В.

Текст научной работы на тему «Получение нового кожевенного материал а и исследование его технологических свойств для получения качественной обуви»