CC BY
78
УДК 547.495
А. Р. Гарифуллина, В. А. Сысоев
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОДУКТОВ МОДИФИКАЦИИ ПРОПИЛЕНКАРБОНАТА ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ШКУРОК КРОЛИКА
Ключевые слова: кролик, предел прочности, удлинение.
Исследована возможность использования продуктов модификации пропиленкарбоната для увеличения физико-механичеких характеристик шкурок кролика. Обнаружено, что при оптимальной концентрации 5 г/дм3 наблюдаются увеличение температуры сваривания, оксида хрома и показателя пористости опытных образцов.
Keywords: rabbit, strength, lengthening.
Possibility of use ofproducts of updating propilencarbonat for increase in fiziko-mekhanicheky characteristics of skins of a rabbit is investigated. It is revealed that at optimum concentration of 5 g/dm3 the increase in temperature of a svarivaniye, oxide of chrome and an indicator ofporosity ofprototypes are observed.
Введение
Мех кролика является одним из самых недорогих видов меха, при этом степень носкости изделий из него так же считается невысокой (2-4 сезона). Однако, именно невысокая цена на сырьё и его доступность дают ему определённую популярность. Следует так же отметить, что при невысокой цене на мех из него производятся достаточно привлекательные современные изделия. Этому способствует так же современные технологии.
В настоящее время шубы и полушубки из кролика широко популярны среди молодежи. Все изделия настолько неповторимы, что перед ними способны устоять немногие. Стриженный кролик больше похож не на мех, а на бархат или шелк. Именно это качество делает его неповторимым, и позволяет использовать не только в пошиве верхней одежды. Тем не менее, есть у кролика и один недостаток. Его шкура достаточно тонкая и легко рвется, образуются порывы при небольших усилиях.
Поэтому в нашей работе поставлена цель в увеличении прочностных характеристик шкурок кролика. Для решения указанной проблемы исследована возможность использования продуктов модификации пропиленкарбонаната (ПК), в частности уретангликоля (УГ) и уретанформальдегидного олигомера (УФО), при выделке шкурок кролика, для придания им прочностных характеристик.
Экспериментальная часть
Для исследования взаимодействия
синтезированных неизоционатных уретанов с белками шкуры использовалось сырье кролика пресно-сухого способа консервирования. Применение
неизоцианатных уретанов на основе
пропиленкарбоната в качестве компонентов дубящих композиций, может существенно увеличить прочность кожевой ткани, что было показано нами ранее при выделке меховой овчины [1,2]. Все операции по выделке шкурок кролика проводили по методике, соответствующей принятой для указанного вида сырья. В дубильную ванну с опытными образцами добавляли продукты модификации ПК (УГ и УФО) при концентрации 5 г/дм3 за пол часа до добавления
оксида хрома. Параллельно проводили дубление контрольных образцов без добавления продуктов модификации ПК. Процесс дубления контролировали по температуре сваривания, данные которых представлены таблице 1.
Как видно из таблицы 1 у опытных образцов увеличивается температура сваривания по сравнению с контрольным образцом. Это является следствием ускорения диффузии хромовых комплексов в структуру коллагена, более полной их там фиксации, а также непосредственного участия продуктов модификации пропиленкарбоната в процессе дубления.
Представленные в таблице 1 данные свидетельствуют о значительном увеличении эффективности дубления шкурок кролика с использованием продуктов модификации ЦК.
Таблица 1 - Химические и физико-механические показатели шкурок кролика, выделанной по комбинированной хромсберегающей технологии с применением продуктов модификации ПК
Показатели ГОСТ 2974-75 Контрольный образец Обработанный УГ Обработанный УФО
Температура сваривания, 0С Не ниже 65 68,0 81,0 79,0
Массовая доля влаги, % Не более 14 11,0 12,0 11,0
Массовая доля окиси хрома, % 0,5-1,5 0,7 1,3 1,5
Пористость, % - 36,2 58,4 60,3
По достижению необходимой температуры сваривания кожевой ткани шкурок кролика, образцы сушили до влагосодержания 11-12 %. После чего исследовали содержание оксида хрома в золе.
Исследования показали, что содержание оксида хрома в кожевой ткани опытных образцов увеличивается в два раза по отношению к контрольным образцам (таблица 1). Увеличение массовой доли Сг2О3 в кожевой ткани шкурок приводит не только к снижению его содержания в рабочем растворе в конце дубления, но и в сточных водах. Преимуществом добавления продуктов модификации ПК в дубильный раствор является увеличение температуры сваривания кожевой ткани до 25 % при использовании УГ и УФО. При этом возникает возможность исключения процесса додубливания в технологическом цикле выделки кролика. Открывается возможность для снижения начальной концентрации хрома в начале дубления шкурок кролика.
Одним из основных показателей эффекта дубления является фиксация пористости коллагена после испарения из него воды или другой пропитывающей жидкости, в результате которого достигается увеличение количества сшивок между элементами структуры, вследствие чего происходит упрочнение коллагенового каркаса, сообщение ему достаточной устойчивости к действию сил капиллярной контракции. Пористость дубленого полуфабриката определялась пикнометрическим методом. Измерение пористости контрольных и опытных образцов показало большую степень фиксации пористости дермы в случае обработки с использованием УФО (табл. 1).
Образцы, обработанные неизоцианатными уретанами, имеют большую пористость, лучший сформированный объем, что объективно способствует лучшей диффузии компонентов рабочего раствора.
Сопоставление полученных данных (табл. 1) свидетельствует о том, что по всем определенным показателям полуфабрикат, выделанный по комбинированной хромсберегающей технологии, значительно превосходит полуфабрикат,
выработанный по традиционной технологии.
Комбинированная обработка позволяет получить полуфабрикат более разволокненным, не позволяя склеиванию коллагеновых волокон, увеличивая тем самым значение пористости. На микрофотографиях кожевая ткань контрольного образца более уплотненная и не равномерная (рис. 1), кожевая ткань опытных образцов имеет более равномерную структуру по всей площади (рис. 2, 3).
Рис. 2 - Образец, обработанный УФО в разрезе при 500 кратном увеличении
Рис. 1 - Контрольный образец кожевой ткани кролика в разрезе при 500 кратном увеличении
Рис. 3 - Образец, обработанный УГ в разрезе при 500 кратном увеличении
От пористости материала и характера распределения пор по радиусам зависят многие свойства готового полуфабриката, и прежде всего механические свойства.
Из практики известно, что шкурки кролика характерны своей низкой носкостью и характеризуется слабой кожевой тканью. Используя различные современные технологии при выделке можно сделать кроличий мех более прочным. Поэтому упрочнение кожевой ткани, повышение, гибкости, мягкости, а также предотвращение склеивания разрыхленной структуры дермы на начальных стадиях технологического процесса имеет важное значение в увеличении физико-механических свойств кожевой ткани кролика (табл. 2).
Показателем, который в большей степени характеризует физико-механические свойства кожевой ткани, является предел прочности при растяжении.
Предел прочности при растяжении увеличивается на 16 % и прочность лицевого слоя в два раза, что связано с разделением волокнистой структуры кожевой ткани. Вычисленные значения данного показателя для контрольного и опытных образцов отвечают требованиям действующего стандарта ГОСТ 2974-75, о чем свидетельствуют данные таблицы 2.
Таблица 2 - Физико-механические свойства образцов шкурок кролика, выделанных с использованием продуктов модификации ПК
У образцов хромового дубления при нагрузке 2,3 МПа наблюдается появление трещины лицевого слоя, а при нагрузке 6,9 МПа происходит разрыв. У образцов, обработанных УГ и УФО трещины и разрыв появляются при нагрузках, значительно превышающих заданную.
Опыты показали, что применение продуктов модификации ЦК повышает прочностные характеристики полуфабриката. Это можно объяснить лучшей диффузией комплексов хрома в толщу дермы у обработанных образцов и непосредственного участия в процессе структурирования полностью водорастворимых продуктов модификации ПК.
Исследования показали, что применение продуктов модификации ПК повышает физико-механические характеристики полуфабриката. Предел прочности при растяжении увеличивается на 16 %. Из полученных результатов очевидна перспективность применения продуктов
модификации ПК, поскольку повышается эффективность и качество дубления.
Литература
1. Гарифуллина А.Р. Применение уретановых олигомеров для матричной изоляции наноструктуры коллагена / А.Р.Гарифуллина, Сысоев В.А. // Вестник Казанского государственного технологического университета. - 2011. Т. 14, №5. -С.280-281.
2. Гарифуллина А.Р. Получение уретангликоля на основе этилендиамина и его влияние на кожевую ткань меховой овчины в процессе дубления / А.Р.Гарифуллина, Сысоев В.А. // Вестник Казанского государственного технологического университета. -2010. №11-С.541-546.
Образцы Показатели Хромовое дубление Образцы, обработанные УГ Образцы, обработанные УФО
Предел прочности, МПа - при появлении трещины лицевого слоя 2,3 3,5 4,3
- при растяжении 6,7 6,9 7,1
Удлинение, мм
- при трещине лицевого слоя 14,0 29,0 31,0
- при разрыве 16,0 32,0 33,0
© А. Р. Гарифуллина - канд. техн. наук, инж. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ; В. А. Сысоев - д-р техн. наук, проф. той же кафедры, sisoev@kstu.ru.
