CC BY
51
УДК 675
Г. Н. Кулевцов, Д. М. Семенов, Д. Р. Шатаева
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СИЛАНА В ПРОЦЕССЕ ДОДУБЛИВАНИЯ КОЖЕВЕННОГО ПОЛУФАБРИКАТА ИЗ ШКУР ОВЧИНЫ
Ключевые слова: додубливание, кожа, силаны.
Додубливание является одним из важнейших процессов при выработке кожи. В кожевенном производстве этот процесс осуществляется для повышения температуры сваривания и повышения структурирования коллагена кожевой ткани, превращая ее в дубленую кожу. Изменение свойств дермы в результате додублевания определяется поведением кожи в процессах крашения, жирования, отделки.
Keywords: retannage, cow, silanes.
Retannage is one of the most important processes in the development of the cow. In the leather industry this process is to increase the temperature of welding and increase the collagen structure of the leather, making it a tanned cow. Changing the properties of the dermis as a result of dodublevaniya determined by the behavior of cow in the process of dyeing, oiling, finishing.
Введение
Одним из наиболее важным свойством кожевой ткани является температура сваривания. Температура сваривания - это количественная характеристика устойчивости кожевой ткани к нагреванию. Чем выше температура сваривания, тем лучше эксплуатационные свойства кожи. Дубление способствует повышению температуры сваривания кожевенного образца, но не всегда после процесса дубления достигается нужная температура сваривания. Поэтому в производстве кожи вводят дополнительную стадию - додубливание. Целью нашей работы явилось использования силанов в качестве додублива-теля для кожевенного полуфабриката из шкур овчины.
Силаны (кремневодороды, гидриды кремния) — соединения кремния с водородом общей формулы 81пИ2п+2. По физическим свойствам силаны сходны с углеводородами.
Силаны нашли широкое применение в строительстве и в быту. Силаны обладают рядом уникальных качеств в комбинациях, отсутствующих у любых других известных веществ: способности увеличивать или уменьшать адгезию, придавать гидрофобность, работать и сохранять свойства при экстремальных и быстроменяющихся температурах или повышенной влажности, диэлектрические свойства, биоинертность, химическая инертность, эластичность, долговечность, экологичность. Это обуславливает их высокую восстребованность в разных областях промышленности.
Экспериментальная часть
В качестве додубливателя был использован силан марки А-187, концентрация и температура раствора менялись; время выдержки кожевенных образцов в растворе варьировалось от 20-50 минут. Оптимальное время выдержки в растворе кожи составило 30 минут.
Из рис.2 видно, что при повышении температуры раствора силана растет температура сваривания кожевенного образца. Но при температуре
раствора силана выше 400С, температура сваривания не изменяется.
Таблица 1- Зависимость температуры сваривания от концентрации раствора силана при различных температурах раствора
Концен Температура сваривания кожевенного
цен- полуфабриката, С
трация при при при при при
силана тем- тем- тем- тем- тем-
в рас- пера- пера- пера- пера- пера-
творе, туре туре туре туре туре
г/л рас- рас- рас- рас- рас-
твора твора твора твора твора
сила- сила- сила- сила- сила-
на на на на на
300С 350С 400С 450С 500С
0 82 82 82 82 82
0,5 82 82 82 82 82
1 83 83 83 83 83
1,25 83 83 83 84 85
1,5 84 84 85 85 85
1,75 84,5 84,5 86 87 87
2 85 85 88 88 88
2,25 85 85 88 88 88
2,5 85 85 88 88 88
концентр лция сі шана в р а створ е, г/л
Рис. 1 - Зависимость температуры сваривания от концентрации силана в растворе
и
2 20 25 30 35 40 45
температура раствора сил а на, С
Рис. 2 - Зависимость температуры сваривания от температуры раствора
Додубливание силаном кожевую ткань также позволило повысить гигиенические и физикомеханические характеристики: гигроскопичность
увеличилась после обработки в плазме до 80%; влагоотдача - до 120%; паропроницаемость - до 43%.
Таблица 2 - Показатели качества образцов кожевенного материала овчины, додубленного раствором силана. Температура раствора силана марки А-187 - 400С, время выдержки - 30 минут
Наименование показателя Значение показателя по ГОСТ № 3595-74 Значение показателя необ-рабо-танно-го образца Без плаз- мы, додуб- дуб- лен- ный Додуб- лен- ный после плазмы
Массовая доля влаги в кожевой ткани, %, не более (сухой остаток) 14-16 10 10 11.3
Массовая доля окиси хрома, % 1,5-3,5 1,5 1,7 1,7
Массовая доля золы, % не более 9,0 2,1 2,1 2,1
рН водной вытяжки кожевой ткани 4,0 4,1 4,1 4,1
Прочность при разрыве, Н - 7,5 7,9 8,2
Относи- тельное 30 - 50 86 86 90
удлинение, %
Время впитывания капли, мин. - 2,21 3,5 5
Гигроско- пичность, % - 8,5 8,9 15,4
Влагоот- дача,% - 7,5 7,9 16,5
Паропро- ницае- мость, г/см3 - 450 462 645
С целью увеличения температуры сваривания кожевой ткани провели ряд исследований воздействия плазмы высокочастотного индукционного (ВЧИ) разряда пониженного давления, состоящая из стандартных блоков и снабженная диагностической аппаратурой, позволяющей определять и контролировать параметры ВЧ-разряда, которые влияют на величину эффекта плазменного воздействия. Данный вид разряда позволяет проводить объёмную и поверхностную обработку капиллярно-пористых высокомолекулярных материалов. В процессе модификации участвуют процессы ионной бомбардировки и рекомбинация ионов. Принцип работы ВЧИ-плазменной установки основан на ионизации плазмообразующего газа под действием электромагнитного поля индуктора. При подаче на индуктор ВЧ напряжения в разрядной камере образуется плазменный сгусток, при продуве через который плазмообразующий газ создает плазменную струю -инструмент обработки. Оптимальный режим, при котором проводилась обработка кожевенных образцов: давление 60Па; расход аргона вА=25/13; ток анода 1а = 1,0А; высота образца над газовой плитой 10 см; высота индуктора 8 см; время обработки 2 минуты.
Выводы
Из полученных результатов можно сделать вывод, что раствор силана повышает температуру сваривания кожевенного полуфабриката. Наиболее оптимальным является использование раствора си-лана марки А-187 в качестве додубливателя при его концентрации 2 г/л и температурой раствора 400С. Также использование раствора силана позволяет повысить гигиенические и физико-механические характеристики кожевой ткани.
Литература
1. И. П. Страхов и др. Химия и Технология кожи и меха: Учебник для вузов. М., Легпромбытиздат,1985, 496 с.
2. М. З. Дубиновский и др. Технология кожи. М., Лег-промбытиздат.,1991, 320 с.
3. Рахматуллина Г.Р. Создание композиционного материала на основе кожи из шкур КРС с улучшенными гигиеническими свойствами / Рахматуллина Г.Р., Абдуллин И.Ш., Желтухин В.С., Сунгатуллин А.М. // Вестник
Казанского технологического университета. - 2009. - № 4. - с.40-45
4. Гребенщикова М.М. Исследование влияния ионоплазменного покрытия на характеристики натуральной кожи/ Гребенщикова М.М., Абдуллин И.Ш., Кайдриков Р. А., Гатина Э.Б. // Вестник Казанского технологического университета. - 2011. - № 17. - с.23-27
5. Нуриев И. М. Изменение температуры сваривания ко-жевой ткани меховой овчины после обработки в плазме ВЧИ-разряда /Нуриев И.М., Ф. С. Шарифуллин, И. Ш.
Абдуллин// Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 11. - с.582-583.
6. Нуриев И. М. Исследование влияния плазмы ВЧИ-разряда пониженного давления на физико-механические характеристики меховой овчины в процессе осветления /Нуриев И.М., Ф. С. Шарифуллин, И. Ш. Абдуллин// Вестник Казанского технологического университета. -2010. - № 11. - с.579-581.
© Г. Н. Кулевцов - д.т.н., проф. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ; Д. М. Семенов - к.т.н., директор ООО "БазиС"; Д. Р. Шатаева - асп. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ [email protected].
