автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.08, диссертация на тему:Исследование гигиенических свойств подкладочных синтетических кож

На правах рукописи

ЕРЕМЕЕВА НАТАЛИЯ ВАЛЕРЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОДКЛАДОЧНЫХ СИНТЕТИЧЕСКИХ КОЖ

специальность 05.19.08 товароведение промышленных товаров и сырья легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997

Диссертация выполнена на кафедре товароведения непродовольственш товаров Московского университета потребительской кооперации.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ -заслуженный деятель науки России, доктор технических наук, профессор Ильин С.] ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук, профессор Овчинников Ю.К. кандидат химических наук, доцент Чалых Т.И. ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ -ОАО «Мосискож»

Защита состоится 4 ноября 1997 г. в 14 часов на заседании диссертации ного совета Д 148.01.02 Московского университета потребительской коолеращ по адресу 141014, г. Мытищи Московской области, ул. В. Волошиной, 12, ко] пус 1, зал заседаний ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского униве] ситета потребительской кооперации.

Автореферат разослан 1 октября 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, кандидат технических наук, ' Капица Г.П.

доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Благотворное влияние научных исследований в области полимерной химии коснулось практически всех отраслей народного хозяйства, в том числе и обувной индустрии.

Во всех развитых странах с повышением жизненного уровня наблюдается повышенный спрос на обувь, кожаную одежду, кожу для обивки мебели, сидений автомобилей и др. В 1994 г. около 67 % произведенной в мире кожи предназначалось для выпуска обуви с кожаным верхом, производство которой составило 4200 млн. пар. При мировом производстве обуви свыше 10 млрд. пар это означает, что более 60 % обуви было выпущено с верхом из альтернативных натуральной коже материалов. Все обостряющийся дефицит натуральной кожи вынуждает производителей обуви использовать искусственные и синтетические кожи (СК) для ее верха, и особенно для подкладки.

Ассортимент подкладочных СК, выпускаемых в России очень узок. В 1995 г. 80 % потребности в подкладочных СК составили импортные материалы. Они имеют красивый внешний вид, достаточный уровень деформационно-прочностных свойств, однако как и у отечественных СК - низкие гигиенические свойства. При стремлении наших производителей закупать импортный товар часто только по ценовому фактору, наш потребитель приобретает обувь с подкладочной СК с высокими эстетическими свойствами, но заведомо низкой гигиеной.

Дефицит натурального кожевенного сырья в России, значительный спад производства обуви, а также снижение денежных доходов населения делает острой проблему обеспечения населения недорогой высококачественной обувью. Одним из путей решения этой проблемы является более широкое применение для производства обуви СК. Изложенное подтверждает необходимость повышения требований к качеству и ассортименту

СК, несмотря на то, что по некоторым эксплуатационным показателям

3

они находятся на уровне натуральных, а по стоимости существенно их ниже.

СК по сравнению с натуральными кожами имеют ряд преимуществ I обувной технологии, однако не лишены и недостатков, одними из них являются сравнительно низкие гигиенические свойства. При носке обуви из малопроницаемых искусственных материалов и с гидрофобным синтетическим низом роль подкладочных материалов в регулировании гигиенических свойсп обуви возрастает.

Использование относительно гидрофильного полиэфируретана (ПУ) формирование пористых покрытия и пропитки на его основе не дает полно{; возможности создать СК, которая характеризовалась бы такой динамикой отвода влаги, особенно в условиях малой относительной влажности внутри обув1 в период носки, которая характерна для натуральной кожи.

Решение этой проблемы лежит в создании новых видов СК. Их способность заменить натуральную кожу возможна при ориентации на ее структуру I свойства. Обобщение данных и информации, получаемой от инофирм на вы ставках и симпозиумах, позволяет сделать вывод, что за рубежом проводите! постоянная большая работа по совершенствованию свойств существующи: материалов и созданию нового поколения СК для подкладки.

Из ряда методов улучшения гигиенических свойств СК для иссле дования нами был выбран, на наш взгляд, наиболее перспективный - моди фикация ПУ композиции с помощью гидрофильных наполнителей.

Несмотря на то, что проводились исследования в области использовани; наполнителей различной природы в модификации полимерных покрытий, од нако в области большого содержания наполнителей по отношению к ПУ рабо не было. Реально на практике в производстве СК в России известно примене ние только импортного целлюлозного наполнителя, который вводили в не больших количествах в полимерную композицию.

В связи с этим тема диссертационной работы, посвященная 4

исследованию гигиенических свойств подкладочных СК, содержащих в ПУ композиции отечественные гидрофильные наполнители, является актуальной.

Цель и задачи исследования. Основной целью диссертационной работы является разработка оптимальных ПУ композиций с различным содержанием отечественных гидрофильных наполнителей подкладочных СК для обуви различного ассортимента и исследование их гигиенических свойств.

Постановка общей цели определила рассмотрение и решение следующих задач:

• изучить потребность в обувных товарах и основные источники их получения

• изучить состояние отечественного производства обувных товаров, в том числе СК, обосновать для России необходимость в производстве подкладочных СК с улучшенным комплексом гигиенических свойств;

• исследовать дисперсность гидрофильных наполнителей;

• исследовать гигиенические и деформационно-прочностные свойства пленок и образцов СК с различным содержанием гидрофильных наполнителей, определить оптимальное их содержание в ПУ композиции;

• изучить возможность количественного описания процессов модификации ПУ покрытия гидрофильными наполнителями;

• провести оценку гигиенических свойств подкладочных СК.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

• исследована дисперсность опытных образцов отечественных гидрофильных наполнителей и возможность их применения в регулировании (формировании) свойств СК;

• впервые исследованы гигиенические, а также деформационно-прочностные свойства монолитных и пористых пленок, моделирующих соответственно монолитное и пористое покрытие СК, а также образцов СК с большим содержанием гидрофильных наполнителей по отношению к ПУ (до 250 %);

• определено оптимальное содержание целлюлозного и кожевенного наполнителей в композициях для подкладочной СК различного ассортимента обуви, а также и для ее верха;

• установлена количественная зависимость гигиенических и деформационно-прочностных свойств от концентрации гидрофильных наполнителей по отношению к ПУ;

• сформулированы рекомендации предприятиям, производящим СК по применению разработанных оптимальных композиций с гидрофильными наполнителями для подкладки обуви, а также и для верха.

Автор защищает:

• результаты исследований гигиенических и деформационно-прочностных свойств монолитных, пористых пленок и образцов СК в зависимости от содержания наполнителей в полиуретановой композиции;

• результаты исследований количественных закономерностей изменения гигиенических и деформационно-прочностных свойств пленок и образцов СК от содержания гидрофильных наполнителей.

Практическая значимость работы состоит в предложении использования ее результатов промышленными предприятиями, производящими СК (подкладочные, а также для верха обуви); в формировании ассортимента обуви из этих материалов, в наибольшей степени удовлетворяющих спрос населения в области комфорта и цены, а это означает, что данная продукция способна стать конкурентоспособной.

Апробация и внедрение результатов исследования Основные положения диссертационной работы апробированы и получили одобрение на:

• научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Московского университета потребительской кооперации (1994 - 1997 г.г.) и Белгородского университета потребительской кооперации (1997 г.)

• заседаниях кафедры товароведения непродовольственных т оваров

6

Московского университета потребительской кооперации (1993-1996 г.г.)

• автором принято участие в выполнении Государственной научно-технической программы «Высокоэффективные технологии развития в социальной сфере» проекте «Создание принципиально новой технологии синтетической кожи нового поколения»

• выпушена опытная партия синтетической кожи с использованием модифицированного отечественного тонкодисперсного целлюлозного наполнителя на ОАО «Мосискож»

Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 4 работы общим объемом 1,2 п.л.

Структура диссертационной работы обусловлена целями и задачами, решаемыми в процессе исследования. Работа состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений, библиографии, включающей 128 наименований литературных источников и приложений.

Объем текстовой части составляет 138 стр. машинописного текста и иллюстрирован 22 таблицами и 29 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цели и задачи работы, обоснованы научная новизна и практическая ценность диссертации, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе сделан маркетинговый анализ мирового рынка обуви, который показал, что имеет место процесс перераспределения ролей, в частности, кожевенно-обувная промышленность вытесняется из Европы и Северной Америки, перемещаясь на Юг и Восток в страны третьего мира и новых индустриальных государств. Изучены основные причины этого процесса..

На фоне общего спада деловой активности в мире в конце 80-х -

7

начале 90-х г. г. показано значительное падение производства обувных товаров и в России. Для нее основными причинами являются: неудовлетворительное финансовое положение; отсутствие собственных оборотных средств для закупки сырья и материалов; снижение поголовья КРС, а также снижение потребления мяса и как следствие - необеспеченность сырьевыми ресурсами; непродуманность отечественной политики в области экспортных и импортных ограничений в целях защиты отечественной промышленности; рост конкуренции со стороны импортных товаров по ценовому и качественному факторам.

Не только Россия, но и многие развитые страны не могут обеспечить население обувью за счет собственного производства. Дефицит кожевенного сырья вынуждает производителей использовать СК как для верха, так и все чаще для внутренних деталей обуви.

Анализ ассортимента подкладочных СК, закупаемых отечественной промышленностью, достижения и требования в области производства и применения СК для подкладки обуви выявил для России острую необходимость создания новых конкурентоспособных подкладочных СК, полученных модификацией покрытия отечественными гидрофильными наполнителями (отходы производств); исследование гигиенических свойств полученных СК, а также возможности их применения для производства различной обуви.

Во второй главе обоснован выбор объектов и методов экспериментальных исследований, а также определена номенклатура показателей качества подкладочных СК, исследование которой позволяет в наибольшей степени оценить ее качество.

Объектами исследования явились отечественные гидрофильные наполнители, полимерные композиции, монолитные и пористые пленки, а также образцы СК с различным содержанием наполнителей. В качестве методов исследования были использованы как стандартные методики, так и специально разработанные, не предусмотренные НТД. Для более полного описания наполнителей были использованы ситового анализа, оптической микроскопии и 8

седиментации. Для исследования структуры получаемых материалов использованы методы электронной сканирующей микроскопии, а также поромет-рии и низкотемпературной сорбции. Результаты экспериментальных исследований обрабатывались с применением методов математической обработки, использованы американские программы Microsoft Excel и Quattro Pro для Windows 95.

В третьей главе проведено исследование гигиенических свойств образцов монолитных, пористых пленок, моделирующих соответственно покрытия: монолитное при «переносном» способе изготовления и пористое - при «коагуляционном» и образцов СК с различным содержанием гидрофильных наполнителей.

Выявлено, что при введении наполнителей в полимерные композиции прочностные свойства пленок, как правило, ухудшаются, а, следовательно, может снизиться работоспособность изделий из них. Это обусловлено тем, что частицы наполнителя являются в определенной мере концентраторами напряжений при нагрузке изделия из СК. Поэтому нами исследовались не только гигиенические, но и деформационно-прочностные свойства пленок и образцов СК.

В начале была изучена дисперсность образца модифицированного целлюлозного наполнителя, полученного путем проведения дополнительной сепарации наполнителя Казанского НПО имени В. И. Ленина ТУ 75.057.0655-90), не получившего широкого применения в производстве СК из-за возникших технологических трудностей.

Частицы этого наполнителя имеют палочкообразную форму. Поперечный их размер примерно одинаков и находится в интервале 5-10 мкм, в то же время длина существенно различается. Наибольшую долю занимает фракция размером 27-50 мкм.

Важным технологическим параметром композиций на базе растворов полимеров, определяемым, прежде всего степенью дисперсности

9

наполнителя, является их седиментационная устойчивость. Время « половинного оседания» составляет для модифицированного целлюлозного наполнителя - 8 мин (для сравнения - для исходного отечественного наполнителя - 4 минуты). Это хорошо согласуется с величинами среднего размера частиц - отсутствие в модифицированном отечественном целлюлозном наполнителе крупных частиц - более 100 мкм увеличивает время седиментации, что является положительным моментом и показывает необходимость в сепарации отечественного целлюлозного наполнителя.

По критерию Фишера, полученные математические модели зависимостей гигиенических и деформационно-прочностных свойств пленок и образцов СК от концентрации наполнителя, достоверны с уровнем вероятности 0,95. Нами была изучена возможность количественного описания зависимостей свойств от содержания наполнителей

Экспериментальные исследования показали, что при увеличении содержания целлюлозного наполнителя по отношению к ПУ наблюдается снижение как разрывного напряжения, так и относительного удлинения монолитных и пористых пленок. Причем для монолитных пленок - при содержании свыше 30 % - резко, а при 90 %-ной концентрации разрывное напряжение близко к нулю. Снижение прочностных характеристик с ростом содержания наполнителей для пористых пленок значительно медленнее, полная потеря прочности наступает лишь при концентрации 250 %, что обусловлено пористостью пленок, доля которой составляет 50-60 %, тогда как наполнитель не превышает 25 % объема.

Гигиенические свойства пленок улучшаются пропорционально содержанию целлюлозного наполнителя. Однако есть существенное различие в значениях показателей гигиенических свойств для пористых и монолитных ПУ пленок, что можно также объяснить пористостью пленок (рис. 1 а), б)).

Влияние гидрофильных наполнителей на долговечность подкладочного синтетического материала определяли по показателю глубины истирания.

б

Рис. 1. Влияние содержания целлюлозного наполнителя на гигиенические свойства а) монолитных, б) пористых пленок, где 1- паропроницае-мость, 2 - гигроскопичность, 3 - влагоотдача

Л Экперимеетжякные значения, Ыэ —■-Теоретические значения, Ыт

♦ Экспериментальные значении, Ь2з - * -Х- - •Теоретические значения, Ь2т

Рис. 2. Зависимость глубины истирания подкладочной СК от содержания целлюлозного наполнителя: 1 - до гидролитического старения, 2 - после 14 ч гидролитического старения

ранию (0,15 мм) достигается при содержании наполнителя 180 %. В условиях продолжительной носки обуви необходимо учитывать постоянное агрессивное влияние пота на подкладку, так как при скапливании влаги (пота) и его гидролитическом воздействии на ПУ разрушение материала происходит быстрее, что и подтвердили испытания образцов подкладочной СК на истирание после 14 ч ускоренного гидролитического старения.

Глубина истирания образцов после старения примерно в 2 раза выше, чем исходных (рис. 2). Эта закономерность сохраняется в интервале изменения

содержания целлюлозного наполнителя до 90 - 100 %. Далее при росте содержания наполнителя наблюдается резкий рост глубины истирания подкладочной СК.

Это можно объяснить ускоренной сорбцией влаги наполнителем и ее дополнительным воздействием на значительную долю ПУ. В случае ускоренного гидролитического старения предельная глубина истирания достигается уже при 125 %-ном содержании наполнителя. Однако, такое содержание целлюлозного наполнителя позволяет улучшить гигиенические свойства полуфабриката подкладочной СК до следующих показателей: паро-проницаемости - 8,5 мг/м2с, гигроскопичности - 6,1 %, влагоотдачи - 4,2 %.

Гигиенические свойства подкладочной СК с целлюлозным наполнителем можно описать следующими уравнениями:

Р = 0,01596 * С +6,31669;

О = 0,01006 * С + 4,68367;

XV = 0,005743 * С + 3,30854.

ЦНИИПИК был предложен для исследования опытный образец кожевенного наполнителя. В связи с этим возникла необходимость изучения возможности применения его для регулирования свойств СК, а также возможность непосредственного сопоставления свойств полученного образца подкладочной СК, содержащего в композиции целлюлозный наполнитель, с аналогичным образцом, содержащим в композиции кожевенный наполнитель.

Частицы опытного образца кожевенного наполнителя приближены к сферической форме. Анализ дисперсности наполнителя показал, что наибольшую долю занимает фракция частиц 10 - 35 мкм. Для получения аналогичных образцов были изготовлены композиции по тем же рецептурам, что и с наполнителем.

•«Время половинного оседания» для кожевенного наполнителя превышает 30 мин. Оно значительно больше, чем у модифицированного

13

целлюлозного наполнителя. Поскольку седиментационная устойчивость сус пензий зависит не только от размера частиц, но и от их объемной массы, был определены значения данного показателя. Исследования подтвердили, чт более высокая устойчивость суспензий кожевенного наполнителя, а следо вательно, и композиций на базе растворов полимеров с его использование* обусловлена не только большей степенью дисперсности, но и меньшей объем ной массой.

Зависимости деформационно-прочностных свойств монолитных плено от содержания кожевенного наполнителя (рис.3.) повторяют тенденцию паде ния, как и в случае с монолитными пленками, содержащими в композиции целлюлозный наполнитель.

А Экспериментальны» значения условного надупи упругости при 100% удпинненш (НООэ) —В—Тесретичеаие значении условного модул* упр/гости при 100% удлиннении (Е100т)

« Экспериментальные значения относительного удлинения при разрыве (Ерэ) • • * • • Теоретические значения относительного удлинения при разрыве (Ерт) X Экспериментальные значения разрывного напряжения (Gp3)

Рис. 3. Зависимость деформационно-прочностных свойств монолитных ГО пленок от содержания кожевенного наполнителя: 1 - условный модуль уп ругости при 100% удлинении, 2 - относительное удлинение при разрыве, 3 - разрывное напряжение

Различие наблюдается в том, что для монолитных пленок с кожевенным наполнителем рост условного модуля упругости при 100 %-ном удлинении (Еюо) больше, чем для целлюлозного.

Так, при содержании наполнителя 65 % от ПУ Е10о повышается для кожевенного наполнителя с 5,6 МПа (для композиций без наполнителя) дс 8,1 МПа, а для целлюлозного - до 7 МПа. Это означает, что жесткость монолитных пленок с кожевенным наполнителем несколько выше, чем с целлюлозным.

Гигиенические свойства монолитных пленок с кожевенным наполнителем улучшаются пропорционально содержанию наполнителя. При сравнении комплекса гигиенических свойств монолитных ПУ пленок от содержания наполнителей установлено, что паропроницаемость и влагоотдача пленок, содержащих кожевенный наполнитель, несколько превышают соответствующие показатели пленок с целлюлозным наполнителем. А по гигроскопичности преимущество композиций с кожевенным наполнителем более весомое. Так, гигроскопичность пленок с введением 90 % кожевенного наполнителя по отношению к ПУ возрастает с 0,8 % до 7,3 %, а с такой же долей целлюлозного - до 4,8 %. Это может быть обусловлено различием в химической природе наполнителей, их удельной поверхности (целлюлоза -кристаллическое вещество, а натуральная кожа имеет высокоразвитую пористость), размерах частиц и прочности их связи с полимером-связующим. Последнее определяет объем микропорового пространства образующегося вокруг частиц наполнителя при отсутствии контакта частица-связующее по всей поверхности частиц наполнителя.

При рассмотрении экспериментальных значений деформационно-прочностных свойств пористых пленок от содержания кожевенного наполнителя наблюдается небольшой эффект упрочнения при концентрации наполнителя 20-45 %, что определяет более высокий

уровень деформационно-прочностных характеристик пористых пленок с

15

кожевенным наполнителем, чем с целлюлозным (при аналогичных концентрациях для композиций с целлюлозным наполнителем этого эффекта нет).

Что касается комплекса гигиенических свойств, то различие наблюдается лишь для гигроскопичности, как и в случае с монолитными пленками: она существенно выше для пленок с кожевенным наполнителем, чем с целлюлозным.

Анализируя гигиенические свойства СК (рис. 4), содержащей в лицевом покрытии кожевенный наполнитель, было отмечено, что значения гигроскопичности немного выше значений соответствующего показателя СК, содержащей целлюлозный наполнитель. Значения же паропроницаемости и влагоотдачи близки с соответствующими показателями СК с целлюлозным наполнителем. Это, вероятно, обусловлено тем, что масса гидрофильной хлопчатобумажной ткани, как основы составляет 40 - 60 %, а наполнителя 5 -10 % от массы С К. Таким образом, роль волокнистой относительно гидрофильной основы является определяющей, и она как бы выравнивает показатели гигиенических характеристик. Это, очевидно, является также причиной более медленного улучшения гигиенических свойств СК с увеличением концентрации гидрофильных наполнителей, чем для пористых пленок.

Гигиенические свойства подкладочной СК, содержащей в композиции кожевенный наполнгитель можно описать следующими уравнениями: Р = 0,01902 * С + 5,59853; в = 0,0216 * С +4,38591;

= 0,00977 * С + 2,28166. Предельная глубина истирания после 14 ч гидролитического старения достигается при введении 125 % кожевенного наполнителя по отношению к ПУ. Такое содержание кожевенного наполнителя позволяет достичь высокого уровня гигиенических свойств: паропроницаемости - 9 мг/м2с, гигроскопичности - до 8,2 % и влагоотдачи - до 4,3 %.

Просим Ваши отзывы на автореферат в дном экземпляре с заверенными подписями гербовой печатью направлять по адресу:

141014, Московская обл.,

г. Мытищи,

ул. В. Волошиной, 12

МУПК, Ученому секретарю

Л Экспериментальные эначеннд, Рэ ♦ Эксперкмскплькы« значения, Оз Ж Экспериментальные )н»чени«, Ws

■ ■ И ■■ Теоретические значения.

• Теоретические значекн*, Gt — -О — Теоретические зтчени*. Wt

РЛ <h

t--

%

е ■

О О 0 50 100 150 200 250 300 C/,anj%

Рис. 4. Влияние содержания кожевенного наполнителя на гигиенические свойства полуфабриката подкладочной СК: 1 - паропроницаемость, 2 -гигроскопичность, 3 - влагоотдача

100 1 50 200 250 Сnqn

IV

0

Рис. 5. Зависимость сопротивления многократному изгибу СК после 14 ч гидролитического старения от содержания гидрофильных наполнителей

Было изучено использование гидрофильных наполнителей для изготовления СК для верха обуви. Долговечность этого вида материалов определяется прежде всего их сопротивлением многократному изгибу. Значительное снижение этого показателя наблюдается при содержании наполнителя свыше 25 -30% (рис. 5), то есть такое количество наполнителя можно использовать в лицевых композициях СК для верха обуви.

Была изучена возможность снижения расхода полимера-связующего и гидрофильного наполнителя при формировании покрытия подкладочной СК, получаемой по коагуляционной технологии. Разработаны и рекомендованы к применению композиции для подкладки открытой летней обуви, закрытой обуви. Был отмечен существенный технологический недостаток рекомендованных композиций с уменьшенным содержанием связующего и наполнителя - их чрезвычайно низкая вязкость, что затрудняет формирование лицевого покрытия вследствие растекания композиции по подложке до фиксации его формы в коагуляционной ванне. Поэтому для приготовления таких композиций следует использовать высоковязкие растворы ПУ.

От структуры, размера пор и свободных пространств зависят паропро-ницаемость, адсорбция и десорбция паров воды и в определенной степени теплопроводность материала. Пористость при введении наполнителей сохраняется, от размера введенных частиц наполнителя косвенным образом зависит структура СК. Так, чем выше диаметр частицы, тем более разветвленная структура, несколько выше удельная поверхность пор, увеличивается паропрони-цаемость.

В четвертой главе проведена разработка и обоснование номенклатуры показателей потребительских свойств для подкладки обуви. Путем экспертных оценок свойства были проранжированы и определены коэффициенты их весомости.

Комплексная оценка качества показателей гигиенических свойств произ-юдилась по обобщенному показателю желательности. Перевод натуральных

Таблица 1.

Базовые значения показателей потребительских свойств и соответствующих им показателей же-

лательности по градациям качества

Показатели Единица измерения Коэффи циент весомости Обо-значе ние Градация показателей качества

плохо удовлетворите льно хорошо отлично

1. Показатель желательности - <1 < 0,37 0,37-0,62 0,63-0,79 > 0,8

2. Безразмерный показатель - - У < -2,00 >=-2,00 >= 0,67 > 1,53

3. Паропроницаемость мг/см2ч 0,356 X] < 4 4-4,9 5-5,9 > 6

4. Гигроскопичность % 0,323 х2 <6 6-7,4 7,5-8,9 > 9

5. Влагоотдача % 0,321 < 4 4-6,4 6,5-8,9 > 9

ЧО

Таблица 2.

Расчет комплексного показателя гигиеничности подкладочных СК

Наименование образца Обозначения Показатели потребительских свойств fe A D = =10"

x, *2 XI

1. Натуральная кожа (спилок) У/ уГ di lS ^ /с*Ы- 6,9 2,2185 0,8969 -0,0472 -0,0168 9,7 1,887 0,8594 -0,0658 -0,0213 9,4 1,6524 0,8256 -0,0832 -0,0267 0,0648 0,861

2. СК-4 y¡ y¡' di lS di к*Ы 5,5 1,1475 0,7280 -0,1379 -0,049 0,8 -2,652 -6,9E-0,7 -6,1593 -1,9894 0,4 -1,1016 0,0493 -1,3068 -0,419 -2,457 0,003

3. Coaleda Pig («К. Фройден-берг», Германия) y¡ У i' di lg d¡ к*Ы 1,43 -1,966 0,0008 -3,1019 -1,1042 5,82 -0,0918 0,3342 -0,4761 -0,1538 5,08 0,3305 0,2487 -0,6044 -0,1940 1,4520 0,035

4. Karim Avio («Вист», Югославия) y¡ У i' di Igdi k* lgd¡ 3,33 -0,5126 0,1883 -0,7251 -1,1940 5,02 -0,4998 0,1924 -0,7159 0,2298 4,61 0,1867 0,4362 -0,3604 -0,1157 1,5395 0,029

5. Образец (с кожевенным наполнителем) y¡ У i di Igdi k*lgd-, ' 3,16 -0,6426 0,14936 -0,8258 -0,2940 8,1 1,071 0,7099 -0,1488 0,0481 3,5 -0,153 0,3118 -0,5061 -0,1625 0,4038 0,395

6. Образец (с целлюлозным наполнителем) y¡ У i' di Igdi k* lgd¡ 3,23 -0,5891 0,1649 -0,7827 -0,2786 6,2 0,102 0,4053 -0,3922 -0,1267 4,3 0,0918 0,4016 -0,3962 -0,1258 0,4625 0,345

7. Nucalf («Дитек» Италия) У1 У i' di lgd¡ k* lgd¡ 2,07 -1,4765 0,0126 -1,9012 -0,6768 3,26 -1,3974 0,0175 -1,7566 -0,5674 3,20 -0,2448 0,2788 -0,5548 -0,1781 1,4223 0,038

показателей был осуществлен расчетом системы уравнений вида: ао + <Ч!плох = О»

а0 + а1ухвр — 1,53, где у„,вх и ухор - худшие и лучшие базовые значения

натуральных показателей Граничные значения показателей определены по литературным источникам, нормативно-технической документации и экспериментальным данным (табл. 1).Для проведения сравнительной оценки гигиенических свойств были взяты натуральная кожа (спилок), серийно выпускаемая в России СК-4, подкладочные СК производства Германии, Югославии и Италии. Комплексный показатель гигиеничности (КПГ) подкладочной СК с кожевенным наполнителем составил 0,395, а с целлюлозным 0,345 (табл. 2), что соответствует «удовлетворительной» градации качества, СК-4 и импортные подкладочные материалы имеют КПГ, соответствующие «плохой» градации качества. Диаграмма на рис. 6 наглядно демонстрирует, что значение КПГ разработанных образцов значительно приблизилось к показателю натуральной кожи по сравнению с вышеуказанными видами подкладочных СК.

Рис. 6. Комплексные показатели гигиеничности для различных видов подкладочных СК, где (в порядке убывания)

1 - натуральная кожа (спилок),

2 - опытный образец подкладочной СК с кожевенным наполните-

лем, 21

3 - опытный образец подкладочной СК с целлюлозным наполнителем, 4 - подкладочная СК Nucalf («Дитек» Италия),

5 - СК Coaleda Pig («К. Фройденберг», Германия),

6 - Karim Avio («Вист», Югославия),

7 - подкладочная синтетическая кожа СК- 4.

ВЫВОДЫ

1. Изучено состояние отечественного рынка обувных товаров и причины значительного спада производства. На фоне мирового опыта показано, что из-за отсутствия кожевенного сырья и преимуществ в обувной технологии в России широкое применение получили СК. 35 % отечественной обуви производится с подкладкой из СК. До 80 % потребности в подкладочных СК Россия закупает за границей.

2. Анализ ассортимента подкладочных СК, закупаемых отечественной промышленностью за границей показал, что при высоких эстетических и деформационно-прочностных свойствах они имеют низкую гигиену. Результаты анализа и литературные данные свидетельствуют о том, что создание подкладочных СК с улучшенными гигиеническими свойствами возможно путем модификации ПУ покрытия гидрофильными наполнителями.

3. Исследована дисперсность опытных образцов модифицированного целлюлозного и кожевенного наполнителей. Показано влияние содержания наполнителей (по отношению к ПУ) на гигиенические и деформационно-прочностные свойства монолитных и пористых пленок; установлено, что:

• существенное улучшение гигиенических свойств как монолитных, так и пористых пленок наблюдается при содержании гидрофильных наполнителей не менее 50 %;

• для монолитных пленок предельной является 30 %-ная концентрация целлюлозного наполнителя и 90 %-ная для кожевенного наполнителя. При этом гигроскопичность пористых пленок с целлюлозным наполнителем примерно

22

в 2 раза, а с кожевенным - в 3 раза выше, чем для пористых пленок, не содержащих гидрофильных наполнителей.

4.Изучено влияние гидрофильных наполнителей на гигиенические свойства полуфабрикатов СК и их работоспособность вобуви. Определено оптимальное содержание гидрофильных наполнителей в подкладочных СК для открытой и закрытой обуви, а также СК для верха обуви. Использование разработанных рецептур композиций для лицевого покрытия СК позволяет достичь высокого уровня гигиенических свойств для кожевенного наполнителя: паропроницаемости - до 3,16 мг/см2ч, гигроскопичности - до 8,1 %, влагоотдачи - до 3,5 %, а для целлюлозного соответственно - 3,23 мг/см2ч, 6,2 % и 4,3 %. При этом деформационно-прочностные свойства подкладочных СК остаются иа достаточном уровне.

5. Изучена возможность снижения расхода ПУ и гидрофильного наполнителя в композициях для изготовления лицевого покрытия СК, получаемых по коагуляционной технологии, что позволит снизить затраты на изготовление СК.

6. Обнаружено, что композиции с содержанием кожевенного наполнителя 45 % и более позволяют получить лицевое покрытие, обеспечивающее высококачественное тиснение поверхности СК тиснильным валом с очень мелким рисунком. Создание такого мелкого рисунка на поверхности СК обычно достигается только при переносном способе формирования лицевого покрытия.

7.На основе трех показателей гигиенических свойств проведена комплексная оценка качества подкладочных СК с использованием обобщенного показателя желательности разработанных подкладочных СК с кожевенным и целлюлозным наполнителем, серийно выпускающейся СК-4, натуральной кожи и известных нам лучших импортных образцов.

По результатам этой оценки выяснено, что разработанные нами и рекомендованные к производству материалы с кожевенным и целлюлозным

наполнителем имеют комплексные показатели гигиеничности выше всех указанных подкладочных СК и уступают только натуральной подкладке. Комплексный показатель гигиеничности подкладочной СК с кожевенным наполнителем несколько выше, чем у СК с целлюлозным наполнителем. 8.Результаты исследований использованы при выполнении государственной научно-технической программы « Высокоэффективные технологии развития в социальной сфере» проекте «Создание принципиально новой технологии синтетической кожи нового поколения» и внедрены на ОАО «Мосискож». Ориентировочный экономический эффект от внедрения разработанных в диссертационной работе рецептур композиций с гидрофильными наполнителями составляет:

- для СК для верха обуви с лицевым покрытием - 270 долларов США на 1000 м2;

- для подкладочных СК - 420 долларов США на 1000 м2.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Еремеева Н.В., Ильин С.Н., Вершинин JI.B. Новый подход к решению проблемы повышения гигиенических свойств синтетической кожи // Сб. науч. ст. проф.-преп. состава и аспирантов университета по итогам научно-исследовательской работы за 1994 г. - Москва, 1995, Ч. 2, с. 107-110.

2. Еремеева H.B., Ильин C.H. Модификация полиуретанового покрытия гидрофильными волокнистыми наполнителями // Сб. науч. ст. проф.-преп. состава и аспирантов университета по итогам научно-исследовательской работы за 1995 г. - Москва, 1996, Ч. 3, с. 71-74.

3. Еремеева H.B., Ильин C.H., Вершинин JI.B. Влияние гидрофилизации покрытия на свойства подкладочной кожи// Кожевенно-обувная промышленность, № 2, 1996, с. 34-35.

24

4. Еремеева Н.В., Ильин С.Н., Вершинин Л.В. Модификация полиуре-танового покрытия гидрофильными наполнителями// Кожевенно-обувная промышленность, № 1, 1997, с. 32 - 33.

Принято к опубликованию: 1. Ильин С.Н., Еремеева Н.В., Сутаев Р.Д. Товарная политика в системе маркетинга на современном этапе / Тез. докл. научнконф. по итогам научно-исследовательской работы проф.-преп. состава и аспирантов МУПК за 1996 г.

2.Еремеева Н.В. Достоинства применения в производстве обуви синтетических материалов / Тез. докл. научн. конф. по итогам научно-исследовательской работы проф.-преп. состава и аспирантов БКИ за 1996 , г. Белгород.

З.Еремеева Н.В. Проблемы российского рынка обуви Дез. докл. научн. конф. по итогам научно-исследовательской работы проф.-преп. состава и аспирантов МУПК за 1996 г.