автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.05, диссертация на тему:Научно-технологические основы производства меха с регулируемыми эксплуатационными свойствами за счет применения плазмы ВЧ разряда пониженного давления
Автореферат диссертации по теме "Научно-технологические основы производства меха с регулируемыми эксплуатационными свойствами за счет применения плазмы ВЧ разряда пониженного давления"
005001368
Шарифуллин Фарнд Саидович
НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА МЕХА С РЕГУЛИРУЕМЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАЗМЫ ВЧ РАЗРЯДА ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ
Специальность 05.19.05 - Технология кожи, меха, обувных и кожевенно-галантерейных изделий
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
1 О НОЯ 2011
Казань-2011
005001368
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет».
Научный консультант:
доктор технических наук, профессор Абдуллин Ильдар Шаукатович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Кудинов Владимир Владимирович
доктор технических наук, профессор Шалбуев Дмитрий Валерьевич
доктор технических наук, профессор Александров Сергей Петрович
Ведущая организация:
ГОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологии»
Защита состоится «29» ноября 2011 года в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.09 при ФГБОУ ВПО «КНИТУ», по адресу: 420015, г.Казань, ул. К.Маркса, 68, зал заседаний Ученого совета.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского национального исследовательского технологического университета.
Автореферат разослан «29» октября 2011 года.
Ученый секретарь диссертационного совета
кандидат технических наук
Н.В. Тихонова
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Меховая продукция является популярным и удобным видом одежды. В новых условиях становления внутреннего рынка меховых товаров на пути развития меховой промышленности встал ряд серьезных проблем по повышению качества и конкурентоспособности ее продукции за счет увеличения эксплуатационной надежности меха. Одним из путей решения данной проблемы является совершенствование технологии обработки меха, поскольку именно в процессах технологических обработок у волосяного покрова и ножевой ткани меха формируется комплекс характеристик, обеспечивающих ему заданные товарные свойства, а также устойчивость к воздействиям окружающей среды при последующей эксплуатации. В настоящее время, несмотря на существенные изменения в технологии мехового производства и применение современных химических реагентов, отечественное меховое производство не обеспечивает конкурентоспособности своей продукции. Кроме того, существующие методы не позволяют комплексно улучшить характеристики меха. Основным недостатком данных методов является то, что изменение в заданную сторону одного параметра, как правило, сопровождается ухудшением других свойств. Уменьшить остроту указанных проблем позволяет использование плазменной технологии. Преимущество этого метода заключается в возможности целенаправленной модификации структуры материала при отсутствии химических превращений и, как следствие, регулирование потребительских и эксплуатационных свойств натуральных материалов.
Диссертационная работа направлена на решение актуальной проблемы создание технологий производства мехового полуфабрикатах регулируемыми эксплуатационными свойствами за счет комплексной модификации волосяного покрова и кожевой ткани меха плазмой ВЧ разряда пониженного давления на различных стадиях технологического цикла.
В диссертации изложены работы автора в период с 2004 по 2011 гг. по комплексному исследованию изменения эксплуатационных свойств меха за счет воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы.
Работа выполнена в Казанском национальном исследовательском технологическом университете в рамках научно-исследовательской работы по Федеральной целевой программе «Исследование и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 20072012 г.г.» по теме «Развитие центра коллективного пользования научным оборудованием в области получения и исследования наночастиц оксидов металлов, металлов и полимеров с заданными химическим составом и формой» (20082009 гг.), а также по теме «Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области модификации композитных материалов с использованием электрофизических, электрохимических, сверхкритическнх флюидных методов в центре коллективного пользования научным оборудованием «Наноматериалов и нанотехнологий» (2009-2010 г.г.).
Цель работы и задачи исследования. Целью работы является разработка научно-технологических основ производства меха с регулируемыми эксплуатационными свойствами за счет комплексной ВЧ плазменной модификации ко-жевой ткани и волосяного покрова на различных стадиях выделки.
Поставленная цель достигается решением следующих основных задач:
[.Проведение анализа методов улучшения эксплуатационных характеристик меха на различных стадиях его производства.
2. Обоснование и выбор объектов исследования, определение методов и методик исследований эксплуатационных свойств меха, описание оборудования для модификации волосяного покрова и кожевой ткани меха.
3.Проведение экспериментальных исследований по влиянию ВЧЕ плазмы пониженного давления на химические, физико-механические и структурные характеристики волосяного покрова и кожевой ткани меха на различных этапах производства мехового полуфабриката.
4. Проведение экспериментальных исследований воздействия ВЧИ плазмы пониженного давления на химические, физико-механические и структурные характеристики волосяного покрова и кожевой ткани готового мехового полуфабриката.
5:Разработка физико-математической модели процесса модификации волосяного покрова меха плазмой ВЧ разряда пониженного давления.
6. На основе результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработка технологий производства мехового полуфабриката с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
Методики исследования. В диссертационной работе для решения поставленных задач применен комплекс современных методик исследований. В качестве объектов исследования выбраны шкуры овчины (меховой и шубной), северного оленя и белого песца. Подобный выбор, объясняется особенностями строения волосяного покрова и кожевой ткани данных видов меха, обуславливающими специфику их обработки. Для установления закономерностей влияния плазмы ВЧ разряда пониженного давления на свойства меховых материалов использовали широкий спектр современных методов и методик исследования: сканирующая электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ при больших углах рассеяния, ИК-спектрофотомегрия, метод синхронного термического анализа, элементный рентгеноспектральный анализ, атомно-силовая спектроскопия, метод определения краевого угла смачивания, как показателя гидрофильное™ и гидрофобности, а также стандартные методики определения физико-механических и химических свойств меха.
Результаты экспериментальных исследований и измерений обрабатывались с применением методов математической статистики. Теоретические исследования взаимодействия ВЧ плазмы пониженного давления с мехом проводились с использованием математического моделирования.
Научная новизна работы.
1.Разработаны научно-технологические основы производства меха с регулируемыми эксплуатационными свойствами с применением ВЧ плазмы пониженного давления на различных стадиях технологического цикла.
2.Устаиовлен механизм воздействия плазмы ВЧ разряда пониженного давления на кожевую ткань и волосяной покров различных видов меха независимо от их биологических особенностей. Выявлено, что плазменная обработка с применением инертного плазмообразующего газа обеспечивает конформацион-ные изменения структурных элементов коллагена и кератина, повышение их реакционной способности без химической модификации.
3.Впервые установлено, что плазма ВЧЕ разряда пониженного давления позволяет проводить комплексную обработку как волосяного покрова, так и кожевой ткани меха, на различных этапах производства, что позволяет повысить эффективность производства и получить меховую продукцию с регулируемыми эксплуатационными характеристиками.
4.В результате экспериментальных исследований определена целесообразность проведения плазменной обработки ВЧЕ разряда пониженного давления на различных этапах производства в зависимости от вида перерабатываемого сырья и искомых характеристик материала (для меховой овчины, песца белого, и северного оленя рекомендуется плазменная обработка: перед отмокой, перед дублением, перед крашением, а для шубной овчины, дополнительно к перечисленным, добавляется обработка перед осветлением волосяного покрова).
5.Установлено, что воздействие плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления на меховой полуфабрикат шубной овчины перед процессом осветления позволяет повысить показатель осветления волосяного покрова, при одновременном улучшении физико-мехаиических характеристик кожевой ткани меха.
6. Установлено, что воздействие ВЧЕ плазмы пониженного давления на меховой полуфабрикат из шкур меховой овчины перед процессом крашения приводит к снижению остаточной концентрации в ванне различных классов красителей, при этом улучшаются эксплуатационные свойства меха: устойчивость окраски к сухому трению и к экстрагированию в растворителях.
7. Определено, что обработка мехового полуфабриката ВЧИ плазмой пониженного давления с применением антистатика приводит к увеличению скорости стекания зарядов статического электричества, исключая возможность образования электрического разряда на поверхности волосяного покрова меха, как во время проведения технологического процесса, так и во время эксплуатации изделий, за счет создания электропроводящего покрытия и изменения степени раскрытия чешуек кутикулы.
8. Предложена физическая и математическая модели взаимодействия ВЧ плазмы пониженного давления с волосяным покровом меха на основе прямого статистического моделирования методом Монте-Карло, в результате чего установлено распределение степени воздействия плазмы по толщине меха.
9.На основании проведенных исследований разработаны новые технологии производства меховой и шубной овчины, мехового велюра из шкур северного оленя и шкурок песца с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
Практическая значимость работы.
В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны:
- технологии производства меховой и шубной овчины,, позволяющие получить меховую продукцию с высокими эксплуатационными и технологическими свойствами: у волосяного покрова повышается: температура текучести на 3,6% и 4,2%, пористость на 5,2% и 4,8%, прочность на разрыв на 15% и 14%; у ножевой ткани - предел прочности при растяжении на 28% и 26%, относительное удлинение, на 10% и 12% соответственно, при сохранении эластичности. Кроме того, материал характеризуется отсутствием образования электрических зарядов на поверхности: напряженность электрического поля и плотность электрических зарядов на поверхности меха при трении равны нулю, а диэлектрическая проницаемость материала снижается на 43 %.
- технология производства мехового велюра с однотонным волосяным покровом из сырья с неравномерной природной окраской, при пониженных концентрациях окислителя и сокращенной продолжительности процесса осветления, позволяющая повысить температуру сваривания кожевой ткани на 3 -5% и предел прочности при растяжении на 16-19 %;
- технология производства мехового велюра из шкур северного оленя, позволяющая повысить прочность волосяного покрова, а также связь волоса с кожевой тканью, улучшить технологические и эксплуатационные показатели готового полуфабриката (для волосяного покрова: температура текучести увеличивается на 4,1 %, прочность на разрыв на 27%; для кожевой ткани: температура сваривания повышается на 6%, предел прочности при растяжении - на 32%, относительное удлинение на 16%);
- технология производства мехового полуфабриката из шкурок песца, позволяющая улучшить его эксплуатационные и технологические свойства (для волосяного покрова: температура текучести увеличивается на 3%, прочность на разрыв на 10%; для кожевой ткани: температура сваривания повышается на 5%, предел прочности при растяжении - на 22%, относительное удлинение на 15 %).
Разработана и изготовлена установка, позволяющая проводить партионную ВЧЕ плазменную обработку меха на различных этапах его производства. Разработана промышленная плазменная установка, позволяющая наносить жидкофазные реагенты (антистатик) на волосяной покров меха и обеспечивающая условия для формирования на поверхности волосяного покрова токо-проводящего покрытия.
Созданные технологические процессы внедрены в промышленное производство на ООО «Мелита», ООО «Кожа и мех», ООО «Меховщик», ООО «Грин».
Суммарный экономический эффект от внедрения плазменной обработки в технологии производства меховых материалов составляет 8 млн.руб. в год.
Таким образом, диссертационная работа представляет собой научно-обоснованные технологические разработки, обеспечивающие решение ряда важнейших прикладных задач меховой промышленности, имеющих большое социальное значение и заключающиеся в создании комплекса новых технологических процессов модификации меховых материалов на различных стадиях их производства, с целыо существенного улучшения эксплуатационных свойств меха, за счет применения ВЧ плазмы пониженного давления.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Научно-технологические основы производства меха с регулируемьши эксплуатационными свойствами, основанные на физической и математической моделях модификации волосяного покрова и кожевой ткани плазмой ВЧ разряда пониженного давления на различных стадиях технологического цикла.
2. Результаты экспериментальных исследований, устанавливающие закономерности изменения реакционной способности кератина и коллагена, за счет воздействия плазмой ВЧЕ и ВЧИ разряда пониженного давления на различных стадиях технологического цикла, что позволяет повысить качественные характеристики готовой меховой продукции и интенсифицировать процессы выделки меха (овчины шубной и меховой, оленя северного и песца белого).
3. Результаты экспериментальных исследований, показывающие закономерности изменения эксплуатационных характеристик готового мехового полуфабриката, при проведении технологических процессов с применением плазменной обработки ВЧЕ разряда пониженного давления на различных стадиях производства.
4. Результаты экспериментальных исследований, устанавливающие закономерности изменения показателя осветления волосяного покрова шубной овчины, при одновременном повышении физико-механических характеристик кожевой ткани.
5. Результаты экспериментальных исследований, показывающие закономерности изменения показателей электростатических свойств, позволяющие придать готовой меховой продукции антистатические эффекты за счет создания токопроводящего покрытия на поверхности волосяного покрова с применением ВЧИ плазмы пониженного давления.
6. Физическая и математическая модели взаимодействия ВЧ плазмы пониженного давления с волосяным покровом меха и результаты прямого статистического моделирования методом Монте-Карло распределения степени воздействия плазмы по,толщине меха
7. Технологии производства меховых материалов с применением ВЧЕ и ВЧИ плазмы пониженного давления на Стадиях подготовительных, дубильных и отделочных процессов и операций, позволяющие получить готовую меховую продукцию с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
Достоверность научных положений, результатов и выводов обеспечивается: использованием современных аттестационных измерительных средств и апробированных методик испытаний согласно ГОСТам; анализом точности измерений; согласованностью теоретических результатов с собственными экспериментальными данными и данными экспериментов и теоретических расчетов из литературных источников; использованием апробированных базовых методов математического моделирования и допущений, основанных на фундаментальных законах, а также современных численных методов решения физических задач.
Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались на Международной конференции по физике плазмы и УТС. (Звенигород, 2006, 2010), международной научно-практической конференции студентов и молодых учёных «Новые технологии и материалы легкой промышленности» (Казань, 2006- 2011), XIV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Томск, 2008), V Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии «XII Школа по плаз-мохимии для молодых ученых России и стран СНГ» (Иваново 2008), Межлуна-родной научно-практической конференции «Кожа и мех в XXI веке: технология, качество, экология, образование» (Улан-Удэ, 2008, 2009), международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Дизайн -новые взгляды и решения» (Казань, 2008), Международной научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности» (Москва, 2008), Международной научно-практической конференции «Достижения в области химической технологии и дизайна текстиля, синтеза и применения красителей» (Санкт-Петербург, 2009), ХШ Международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений-V Кирпичниковские чтения» (Казань, 2009), III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Прикладные аспекты химической технологии полимерных материалов и наносистем» (Бийск, 2009), Международной научно-технической и образовательной конференции «Образование и наука - производству» (Набережные челны, 2010), Международной научно-технической конференции «Инновационность научных исследований в текстильной и легкой промышленности» (Москва, 2010), III Международной научно-практической конференции «Современные экологические безопасные технологии производства кожи и меха» (Киев, 2010), XI Всероссийской научно-инновационной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Теоретические знания в практические дела» (Омск, 2010), I Всероссийской научно-практической конференции «Наноматериалы, нанотехнологии, наноиндустрия» (Казань, 2010), Международной конференции и школе молодых ученых и специалистов «Физика высокочастотных разрядов» (Казань, 2011) и ежегодной научной сессии КГТУ (Казань, 2008-2011).
Основные результаты работы изложены в 50 публикациях, в том числе в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК для опубликования результатов докторской диссертации - 12, одной монографии и одном патенте.
Личный вклад автора в опубликованных в соавторстве работах состоит в постановке целей и задач исследований, выборе и обосновании методик эксперимента; непосредственном участии в их проведении; анализе и обобщении полученных экспериментальных результатов; в разработке математической модели физической модификации; формировании научных выводов. Вклад автора является решающим во всех разделах работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, библиографии из 280 наименований и приложения. Диссертация изложена на 300 страницах машинописного текста, содержит 76 рисунков, 37 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во сведении раскрыта актуальность темы диссертационной работы, определены цели и намечены задачи для их достижения, показана научная новизна, практическая значимость полученных результатов, основные положения, выносимые на защиту, и представлена структура диссертации.
В первой главе описаны особенности строения волосяного покрова и ко-жевой ткани меха, определяющие его технологические и эксплуатационные характеристики; представлены традиционные методы улучшения потребительских и эксплуатационных характеристик волосяного покрова и кожевой..ткани в процессах выделки мехового полуфабриката; дан обзор по плазменным методам, применяемым для улучшения характеристик натуральных и синтетических волокон при их переработки, изложены основы высокочастотной плазменной обработки материалов легкой промышленности. На основе анализа методов модификации меха с целью создания научных основ производства меха с регулируемыми эксплуатационными свойствами, проведено обобщение результатов исследований, что позволило сформулировать цель и основные задачи работы.
Во второй главе дан выбор и описание объектов, методов и средств исследования свойств материалов, методик проведения экспериментов. В качестве основных объектов исследования выбраны волосяной покров и кожевая ткань овчины (меховой и шубной), северного оленя и песца. При выборе объектов исследования основывались на наиболее важных проблемах, возникающих при производстве меховых изделий и их дальнейшей эксплуатации:
1. Повышение прочности меха. Исследование влияния ВЧ плазмы пониженного давления на физико-механические характеристики меха проводили на примере шкур северного оленя, которые обладают специфичными свойствами ввиду того, что сердцевинный слой волоса составляет 98% от его толщины, поэтому мех оленя очень теплый, но волосы легко ломаются. Решение этой проблемы позволит использовать шкуры северного оленя в производстве мехового велюра.
2. Расширение ассортимента меха. Повышение эксплуатационных характеристик, возможность придания необычной окраски, оригинальная отделка меховых изделий из овчины позволит привлечь внимание потребителей, особенно молодежи и удовлетворить спрос населения в относительно недорогой меховой продукции. В этой связи в качестве объектов исследования выбраны шкуры меховой овчины и шкуры шубной овчины с неравномерной окраской.
3. Снижение электризуемости. Одними из наиболее существенных недостатков меховых материалов является способность накапливать в процессе выделки и носки статические заряды. Длинноволосая пушнина при электризации накапливает на своей поверхности гораздо больше пыли, чем коротковолосая, что оказывает отрицательный эффект на качестве меха как во время проведения технологических процессов и операций, так и во время эксплуатации изделий. Для решения проблемы накопления статических зарядов на поверхности меха выбрали шкурки песца белого в соответствии с ГОСТ 7747-80, что позволит наглядно показать возможность исключения эффекта накопления электрически^ зарядов на поверхности меха и как следствие повысить качество готовой меховой продукции и обеспечить отсутствие вредного воздействия электростатического поля на здоровье человека.
В работе для решения поставленных задач применен комплекс современных методик исследований и описаны экспериментальные ВЧЕ и ВЧИ плазменные установки пониженного давления, применяемого в процессах модификации исследуемых материалов. Входные параметры ВЧЕ плазменной установки варьировались в следующих пределах: давление в рабочей камере Р от 13,3 Па до 133 Па, частота генератора Г =13,56МГцЫ0%, расход плазмообра-зующего. газа в от 0,02 до 0,12 г/с , мощность разряда АУР от 0,5 до 4,0 кВт , время обработки т от 1 до 10 мин. В качестве плазмообразующего газа использовали газ аргон. .
Входные параметры ВЧИ плазменной установки варьировались в следующих пределах: давление в рабочей камере Р от 13,3 Па до 133 Па, частота генератора Г=1,76МГц±10%, расход плазмообразующего газа в от 0,0 до 0,18 г/с , расход антистатика О от 0,01 до 0,02г/с мощность разряда \Ур от 0,5 до 10 кВт , время обработки т от I до 7 мин. В качестве плазмообразующего газа использовали аргон.
В третьей главе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований взаимодействия ВЧЕ плазмы пониженного давления с волосяным покровом и кожевой тканыо меховой и шубной овчины, северного оленя и песца белого на различных стадиях производства.
При производстве меха и его эксплуатации возникает целый ряд проблем, значительно понижающих его ценность на мировом рынке (токсичность производства, низкая прочность материала, дефекты природной окраски), затрудняющих их обработку (желтизна, запыленность) и вызывающих негативные ощущения при носке (электризуемость). Поэтому актуальным является разработка технологии мехового производства, позволяющая обеспечить комплексное улучшение качества, а именно низкую электризуемость, высокую сте-
пень белизны, при сохранении высоких физико-механических характеристик меха. Обзор и анализ методов улучшения эксплуатационных характеристик мехового полуфабриката в процессах выделки показал перспективность применения плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления.
Поскольку основные процессы мехового производства основаны на физико-химических взаимодействиях белков в водной среде с различными химическими материалами, то на стадии жидкостных обработок первостепенной задачей является разделение структуры и повышение реакционной способности материала.
Обработка экспериментальных образцов проводилась в диапазоне оптимальных режимов, выявленных с помощью пакета программ 8ТАТ18Т1СА 6.0.
Плазменной обработке подвергали образцы сырья всех видов. Способность мехового сырья поглощать влагу до и после плазменной обработки оценивали по показателям гигроскопичности (для волосяного покрова) и двухчасовой намокаемости (для кожевой ткани) результаты представлены на рис.1, 2.
-о— овчнча меховая -*— овчина шубная -х—олень северный пвсву белый
-о— о»чжя мохомя -«-мчи« шубни -х—олень с«мр>ы% —пвслцбв/ый
Мощность разряда. кВт
Рис.1. Зависимость изменения показателя гигроскопичности волосяного покрова меха от мощности плазменной обработки ВЧЕ разрядом пониженного давления (Оаг = 0,04 г/с, Р = 26,6 Па, т = 5 мин)
Моц1к>С1ь рээряла. «Вт
Рис.2. Зависимость изменения показателя намокаемости кожевой ткани меха от мощности плазменной обработки ВЧЕ разрядом пониженного давления (Оаг = 0,04 г/с, Р = 26,6 Па, т = 5 мин)
Установлено, что воздействие вакуума в ходе плазменной обработки вызывает снижение содержания влаги в кожевой ткани и волосяном покрове в среднем на 3%, однако сравнительная оценка показала увеличение гидрофиль-ности опытных образцов по сравнению с контрольными (на 40-60% кожевая ткань, на 15-25% волосяной покров). Подобный эффект объясняется конформа-ционными изменениями структурных элементов кожевой ткани и волосяного покрова, в результате воздействия трех процессов: рекомбинация ионов на поверхности и в объеме; передача энергии ионами, приобретенной ими в слое положительного заряда и поступающими на поверхность твердого тела; термическое воздействие на материал. Взаимодействие потоков заряженных частиц, поступающих на внешнюю поверхность из плазмы с энергией от 70 до 100 эВ, а на внутреннюю из объема пор и капилляров с выделением энергии от 12,1 до
24,4 эВ приводит к изменению коллагена и кератина на надмолекулярном уровне.. -
Степень структурной модификации материала в результате плазменного воздействия оценивали по результатам рентгеноструктурного анализа кожевой ткани и волосяного покрова. Сравнительная оценка дифракционных кривых для различных видов меха, показала, что независимо от вида сырья применение плазменной, обработки способствует увеличению степени упорядочения аморфной и кристаллической фаз коллагена и кератина.
Также степень структурных изменений кожевой ткани и волосяного покрова оценивали по результатам исследований поверхности волоса сырья и поперечных срезов кожевой ткани методом электронной микроскопии (рис. 3). Установлено, что после плазменной обработки наблюдается явное набухание поверхности волоса и небольшое раскрытие чешуек кутикулы. В случае кожевой ткани наблюдается заметное разделение волокон на более мелкие структурные образования.
а) б) в) г)
Рис. 3 - Микрофотографии волоса (х]260) и кожевой ткани (х500) меховой овчины: а, в - контрольные образцы; б, г - после плазменной обработки ВЧЕ разрядом в режиме Р=26,6 Па, 0а,=0,04 г/с, >^=1,46 кВт, т=5 мин
Полученный результат демонстрирует, что при плазменной модификации перед отмокой происходит комплексная обработка как волосяного покрова, так и кожевой ткани меха. Это обеспечивает шкуркам, обработанным плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления, большую проницаемость по сравнению с контрольными, что особенно важно в жидкостных процессах. Поэтому с целью определения влияние плазменной обработки на свойства готовой продукции и выявления наилучшего варианта, рассматривалась обработка перед каждой стадией технологического процесса получения мехового полуфабриката.
Шкурки, обработанные ВЧ плазмой пониженного давления в сырье, подвергали отмоке, после чего анализировали. Установлено, что после отмоки показатель степени обводнения кожевой ткани у опытного образца оказался выше контрольного на 5,8 %. Кроме того, в результате данной обработки происходит интенсификация процесса отмоки до 20%, сокращение расхода химматериалов до 15%, что снижает вредное воздействие химических реагентов как на сам меховой полуфабрикат, так и на окружающую среду, а также положительно сказывается на себестоимости продукции. Однако, следует отметить, что физико-
механические свойства контрольных и опытных образцов прошедших полный цикл выделки практически не отличаются, поэтому обработку плазмой на данной стадии можно применять лишь для повышения эффективности подготовительных процессов и операций.
Применение плазменной обработки перед процессом пикелевания в режиме (Р=26,6 Па, 0аг=0,04 г/с, \Ур=1,46 кВт, т=5 мин) приводит к снижению физико-механических характеристик мехового полуфабриката (прочность волоса на разрыв снижается на 3%, прочность кожевой ткани на разрыв уменьшается па 5%, температура сваривания уменьшается на 2%), что объясняется высоким содержанием влаги в сырье на данном этапе выделки, которая препятствует проведению объемной модификации меха плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления. Таким образом, проводить плазменную обработку перед процессом пикелевания является нецелесообразным.
Применение плазменной обработки ВЧЕ разрядом пониженного давления перед процессом дубления приводит к увеличению показателей физико-механических характеристик мехового полуфабриката (повышение температуры сваривания на 5%, прочности кожевой ткани на разрыв на 20%, температуры текучести на 4%, прочности волоса на разрыв на 12%), за счет повышения диффузии дубителя в структуру волосяного покрова и кожевой ткани и увеличения взаимодействия активных групп белков с комплексами хромового дубителя. Реакционную способность меха после плазменной обработки оценивали по показателю кислотной и щелочной емкости. Установлено, что после воздействия на меховое сырье потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления происходит увеличение кислотной и щелочной емкости, как кожевой ткани, так и волосяного покрова. Это свидетельствует об образовании свободных групп кислотного и основного характера, что становится возможным при условии разрушения межмолекулярных связей, образованных активными группами коллагена и кератина. В дальнейших процессах получения мехового полуфабриката разделение структуры коллагена, раскрытие чешуек кутикулы волоса и повышение реакционной способности коллагена и кератина способствуют более интенсивному взаимодействию их с химическими веществами. В целом модифицированный меховой полуфабрикат оказался значительно более реакционноспособ-ным по отношению ко всем реагентам, используемым при выделке, по сравнению с контрольным. Это подтверждается данными определения содержания минеральных веществ (увеличение на 6%), содержания хрома в золе (увеличение на 3%) и элементного анализа.
Поскольку при производстве мехового велюра из сырья метисовых пр-род овец с. «пёстрой» или тёмной окраской волосяного покрова возникает проблема получения равномерно окрашенного меха, исследовано влияние ВЧЕ плазменной обработки на процесс осветления (рис. 4).
0,4 0,8 1,2 1,6 2
Wp, кВг
Рис. 4. Изменение показателя осветления образцов шубной овчины в зависимости от мощности и времени плазменной обработки ВЧЕ разрядом пониженного давления (Gar = 0,04 г/с, Р = 26,6 Па). Показатель осветления контрольного образца Wk=50,64 %.
Анализ данных, представленных на рис.4 показал, что образцы, обработанные ВЧЕ плазмой пониженного давления, имеют показатель осветления выше, чем контрольные образцы. Наибольшее значение показателя осветления достигается при плазменной обработке в режиме: Wp=l,8 кВт, Р = 26,6 Па, Gar = 0,04 г/с, т =5мин. Плазменная обработка в данном режиме перед процессом осветления способствует раскрытию чешуек кутикулы, повышая тем самым диффузионную способность пероксида водорода внутрь волоса, приводящую к более полной деструкции хромофорных групп меланинов, придающих цвет волосяному покрову. Дальнейшее увеличение времени плазменного воздействия и мощности разряда приводят к уменьшению показателя осветления, т.к. происходит увеличение количества переориентированных к внешнему слою волоса положительно заряженных функциональных групп кератина коркового слоя, что приводит к поляризации кортекса в целом. При этом отрицательно заряженные чешуйки кутикулы волоса притягиваются положительным зарядом внутри волоса и стремятся вернуться в первоначальное положение, уменьшая тем самым эффект воздействия ВЧ плазмы на осветление волоса.
Гак, например, плазменная обработка мехового полуфабриката перед процессом крашения (GM=0,04 г/с, Р=26,6 Па, Wp=0,7-1,3 кВт, т=3-5 мин) обеспечивает снижение остаточной концентрации ванны крашения на 52 - 85 % для кислотных красителей, на 22 - 41% для активных красителей, а остаточная относительная оптическая плотность раствора крашения у окисляемых красителей уменьшается на 26 - 53 %. Кроме того, у обработанных образцов наблюдается более насыщенная и равномерная окраска, устойчивая к сухому и мокрому трению.
Таким образом, полученные результаты позволили сделать вывод, что наиболее целесообразной является обработка на следующих стадиях: перед от-мокой, перед осветлением, перед дублением и перед крашением. В таблице 1
приведены основные качественные характеристики меха при воздействии неравновесной низкотемпературной плазмы па всех вышеперечисленных стадиях.
Таблица 1 - Влияние плазменной обработки на изменение химических и физико-механических показателей меха___,
Наименование показателя Вид меха
Овчина меховая Овчина шубная Олень северный Песец белый
Контр, Опыт. Контр. Опыт. Контр. Опыт. Контр. Опыт.
Температура сваривания, °С 80 84 85 90 72 . 76 65 68
Массовая доля золы, % 6 8 5 7 5 7 5 6
Содержание оксида хрома в золе, % 1,8 2,0 2,1 2,5 1,5 1,8 1,7 ' 1,9
Предел прочности при растяжении, МПа 10,7 13,7 12,3 15,5 8,5 11,2 9,2 11,8
Удлинение, относительное при напряжении 4,9 МПа, % 56 61,6 50 56 52 60,3 " 60 69
Проведенные исследования показали, что плазменная обработка меха перед жидкостными процессами способствует раскрытию чешуек кутикулы волосяного покрова, разволокнению внутренней структуры кожевой ткани, а также повышению их реакционной способности. В результате чего наблюдается: интенсификация жидкостных процессов в среднем на 20%, сокращение расхода химических реагентов на 15% и комплексное улучшение качества готовой продукции (предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 16-32%, относительное удлинение увеличивается на 10-16%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 10-27%).
Однако раскрытие чешуек кутикулы волоса, достигнутое при плазменной модификации с целью повышения эффективности проведения жидкостных процессов, несколько снижает качество готового мехового полуфабриката, делая его более подверженным внешним воздействиям, а также увеличивая способность к свойлачиваншо. Ранее проведенные исследования показали, что степень раскрытия чешуек кутикулы зависит от режимов плазменной обработки (максимальное раскрытие наблюдается при гидрофильном режиме, а наиболее плотная укладка чешуек - при гидрофобном режиме). Поэтому проведены исследования по изучению влияния плазменной обработки на волосяной покров меха, приводящего к увеличению его показателя гидрофобности.
Установлено, что в результате плазменной обработки мехового полуфабриката в режиме, приводящего к увеличению показателя гидрофобности меха регулярность и равномерность расположения чешуек волосяного покрова восстанавливается, а структура кожевой ткани уплотняется, в результате качественные характеристики готового меха существенно повышаются. '
Уменьшения шероховатости волосяного покрова в результате закрытия чешуек, в свою очередь приводит к снижению коэффициента трения и генерации зарядов статического электричества. Экспериментально установлено, что обработка мехового полуфабриката в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления приводит к изменению электростатических свойств. Наилучший ре; зультат получается при обработке в режиме: и^^О кВт, Са,=0,06 г/с, Р=26,6 Па, т=6 мин (напряженность электростатического поля и плотность электрических зарядов на поверхности волосяного покрова меха после плазменной обработки в данном режиме равны нулю, диэлектрическая проницаемость уменьшается на 14%).
Исследования по устойчивости полученного эффекта снижения электри-зуемости меха во времени показали, что в течение 23-25 дней накопление электрических зарядов на мехе при трении после плазменной обработки в режиме \УР=2,0 кВт, 0„=0,06 г/с, Р=26,6 Па, т=6 мин не происходит, однако в последующие дни электростатические свойства волосяного покрова восстанавливаются. Поверхность волоса вновь приобретает свойства присущие ему до плазменной обработки, в том числе способность к повышенной электризации. В связи с этим, проведены исследования по изучению влияния плазмы ВЧИ разряда пониженного давления на электростатические свойства волосяного покрова меха. Данный вид разряда позволяет наносить на поверхности материалов любой физической природы тонкопленочные покрытия, при этом распыляемый материал может находиться в любом фазовом состоянии (твердом, жидком, газообразном).
В четвертой главе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований взаимодействия ВЧИ плазмы пониженного давления с волосяным покровом и кожевой тканью на примере образцов из шкур меховой овчины и песца белого. В настоящее время, для снижения электризуемости мехового полуфабриката применяют антистатики, однако продолжительность их действия ограничена во времени, что является серьезным недостатком данных препаратов. Для решения этой проблемы (увеличения продолжительности антистатического эффекта) нанесение препарата на поверхность меха осуществляли в условиях ВЧИ плазменной обработки при пониженных давлениях. Обработка экспериментальных образцов проводилась в диапазоне оптимальных режимов, выявленных с помощью пакета программ ВТАПБИСА 6.0. Для нанесения применяли антистатик ЦПХ, который имеет в своем химическом строении кратные связи (четвертичные аммониевые основания, амины и др.), в полимерной матрице которого содержатся электропроводящие наполнители -металлы. Количество электропроводящих наполнителей и их распределение в полимерной матрице обеспечивают образование в материале токопроводящих мостиков. Для исследования закономерностей плазменного воздействия на электростатические свойства волосяного покрова меха определяли его показатели: диэлектрическую проницаемость (е), напряжённость электростатического поля (Е, В/см), поверхностную плотность электрических зарядов (С> , Кл/м2) и
знак заряда. Установлено, что нанесение токопроводящего покрытия на волосяной покров при обработке ВЧИ плазмой пониженного давления происходит в результате активации поверхности волоса и увеличения реакционной способности кератина. Влияние плазменной обработки на электростатические свойства волосяного покрова меха представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Электростатические свойства меха до и после обработки плазмой ВЧИ разряда (\Ур=1,5 кВт,Са,=0,06 г/с, Р=26,6 Па, т =5 мин) и антистатика ЦПХ (Р=0,01г/с) _____
Меховой полуфабрикат Е, В/см Знак заряда Q, Кл/м2 е
ДО трения после трения до трения после трения
Контрольный образец меховой овчины 5 26 + 2 14 3,2
Опытный образец меховой овчина 0 0 0 0 1,8
Контрольный образец шкурки песца белого 10 100 + 6 56 4,7
Опытный образец шкурки песца белого 0 0 - 0 0 1,6
В результате проведённых экспериментов определен режим плазменной обработки мехового полуфабриката (\Ур=1,5кВт, 0аг=0,06 г/с, Р=26,6Па, т=5мин, 0=0,01 г/с), позволяющий придать волосяному покрову антистатические свойства. Обработка в этом режиме приводит к тому, что напряжённость электростатического поля и плотность электрических зарядов равны нулю. Происходит снижение диэлектрической проницаемости у меховой овчины на 43%, у песца белого на 66%, которое способствует интенсивному стеканита зарядов статического электричества.
Изучение поверхности волосяного покрова меха после ВЧИ плазменного воздействия проводили с помощью сканирующего зондового микроскопа «МиШтос! V» (Уессо, США) (рис.5).
а б
Рис. 5. АСМ изображения поверхности волосяного покрова до обработки плазмой ВЧИ разряда пониженного давления (а) и после (б) обработки плазмой ВЧИ разряда пониженного давления в режиме: Wp=l,5 кВт, Gal. =0,06 г/с, Р=26,6 Па, т =5 мин, D=0,01 г/с
Из рисунка 5 видно, что на поверхности волосяного покрова опытного образца образуется электропроводящее покрытия, которое обеспечивает стекание зарядов статического электричества. Наличие токопроводящих элементов на волосяном покрове образцов обработанных плазмой ВЧИ разряда пониженного давлениям применением антистатика ЦПХ подтвердили результаты элементного рент-геноспектралыюго анализа. Таким образом, обработка плазмой ВЧИ разряда с антистатиком позволяет увеличить реакционную способность волоса, в результате чего химические элементы, относящиеся к металлам и входящие в состав антистатика, фиксируются на поверхности волосяного покрова, образуя при этом на поверхности токопроводящий слой.
Однако, во время проведения отделочных операций, таких как, откатка, разбивка, шлифовка,, протряхивание и глажение, волосяной покров подвергается термомеханическим воздействиям, которые приводят к разрушению токопроводящего покрытия на волосе. В результате мех восстанавливает свои первоначальные свойства, которые приводят к накоплению зарядов статического электричества на поверхности. Статический заряд приводит к нежелательным явлениям во время носки изделий; возникновению разрядов негативно влияющих на здоровье человека, доставляющих дискомфорт во время носки и приводящих к загрязнению пылью. Мелкодисперсная пыль, которая оседает на мехе при электризации, приводит с одной стороны к снижению блеска меха, с другой — ее частички являются переносчиками специфических раздражающих аллергических агентов. Поэтому для решения данной проблемы, с целыо предотвращения электризации меха во время эксплуатации меховых изделий, готовый меховой полуфабрикат повторно подвергали ВЧИ плазменной обработке с антистатиком в ранее выбранном оптимальном режиме: \¥р=1,5 кВт, С11Г =0,06 г/с, Р=26,6 Па, т=5 мин, 0=0,01 г/с.
В результате повторной обработки готового мехового полуфабриката выявлено, что ВЧИ плазменная обработка в парогазовой среде антистатика приводит к снижению значения диэлектрической проницаемости у меховой овчины на 46%, у песца белого на 67%, при этом напряжённость электростатического поля и плотность электрических зарядов равны нулю (таблица 3).
Таблица 3 - Изменения параметров электрических свойств мехового полуфабриката до и после обработки плазмой ВЧИ разряда (\Ур=1,5кВт, Оаг -0,06 г/с, Р=26,6 Па, т мин, Р=0,01 г/с) _______
Меховой полуфабрикат Е, В/см 0, Кл/м" £
до трения после трения до трения после трения
Контрольный образец меховой овчины 5 26 2 14 3,5
Опытный образец меховой овчины 0 0 0 0 1,9
Контрольный образец шкурки песца белого 10 110 7 52 4,9
Опытный образец шкурки песца белого 0 0 0 0 1,6
Для изучения полученного эффекта сделаны микрофотографии поверхности волосяного покрова меховой овчины на электронном микроскопе «Hitachi» (рис. 6).
Рис. б - Микрофотографии (х 1500) поверхности волосяного покрова меха: а) контрольный; б) обработанный антистатиком ЦПХ; в) обработанный ВЧИ плазмой пониженного давления с применением антистатика ЦПХ в режиме: \Ур=1,5кВт, 0аг=0,06 г/с, Р=26,6 Па, т =5мин, 0=0,01 г/с
Из рисунка 6 видно, что необработанные образцы волоса имеют рельефную поверхность (а), в случае традиционной обработки антистатиком (б) дефектность стержней волос по сравнению с необработанными снижается, однако видно, что чешуйки неплотно прилегают друг к другу. Анализ микроснимков образцов волосяного покрова меха обработанных ВЧИ плазмой пониженного давления с применением антистатика ЦПХ в режиме (\УР=1,5 кВт, Оаг =0,06 г/с, Р=26,6 Па, т =5 мин, Э=0,01 г/с), показал, что они имеют кутикулу с плотной структурой, а чешуйки плотно прилегают друг к другу, делая поверхность менее шероховатой.
Это объясняется следующим механизмом. Если рассмотреть разделение зарядов на поверхностях материалов (окружающая среда - волос), на которых формируется двойной слой, состоящий из раздельных положительных и отрицательных зарядов, то плотность зарядов в этом двойном слое может быть много выше плотности зарядов, которая остается на поверхности одного из материалов после разделения в связи с нейтрализацией зарядов ионами окружающей среды. В результате плазменной обработки и образования токопроводяще-го покрытия происходит переориентация диполей, приводящая к тому, что изначально электроположительная поверхность волоса становится более электроотрицательной. При этом на поверхности волоса образуется двойной электрический слой, состоящий из электронов и положительно заряженных ионов. Происходит уравновешивание поверхности зарядов, суммарный заряд и потенциал на поверхности волоса приобретают значения близкие к нулю. Повышается ионная проводимость поверхности волоса, что препятствует накоплению зарядов статического электричества.
На следующей стадии анализировали изменения химических и физико-механических характеристик готового меха при воздействии ВЧИ плазмы пониженного давления с применением антистатика ЦПХ (таблица 4).
Таблица 4 - Химические и физико-механические характеристики волосяного покрова и кожевой ткани меховой овчины до и после плазменной обработки в режиме: W„=l,5 кВт, Gar =0,06 г/с, Р=26,6 Па, т =5 мин, РЮ.01 г/с_
Характеристики меха Контрольный образец меховой овчины Опытный образец меховой овчины Контрольный образец шкурок песца белого Опытный образец шкурок песца белого
для кожевой ткани
Температура сваривания, °С 81 85 65 68
Содержание влаги, % 12,3 12 11 10
Намокаем ость, % 191,44 143,49 215,3 164,5
Содержание минеральных веществ, % 6,9 7,4 5 5,8
Влагоёмкость, % 199 147 189,6 158,7
Предел прочности при растяжении, МПа 10,7 13,6 7,6 9,3
Удлинение относительное при напряжении 4,9 МПа, % 56 61,6 50 57,5
для волосяного покрова
Содержание влаги, % 9 9,1 8,7 9,0
Щелочная растворимость; % 14,8 8,1 12,5 9,8
Кислотная растворимость, % 10,3 8,9 10,8 9,4
Щелочная емкость, мэкв/г 2,0 1,6 , 1,8 1,5
Кислотная емкость, мэкв/г 1,6 1,4 1,5 1,35
Гигроскопичность, % 32,5 26,6 29,6 23,8
Прочность на разрыв, Н 0,34 0,4 0,28 0,3
Пористость, % 20,8 22,8 16,5 18,6
Анализируя данные таблицы 4, можно сделать вывод, что обработка плазмой ВЧИ разряда пониженного давления с применением антистатика ЦПХ приводит к улучшению химических и физико-механических характеристик волосяного покрова и кожевой ткани меха. Обработка плазмой ВЧИ разряда с применением антистатика позволяет увеличить реакционную способность волоса, в результате чего химические элементы, относящиеся к металлам и вхо-
дящие в состав антистатика, в большем количестве оседают на поверхности волосяного покрова, образуя при этом на поверхности слой, повышая тем самым устойчивость волоса меховой овчины и песца к действию щелочи на 45% и 21,6%, кислоты на 13,5% и 12,9%, а также снижает кислотную емкость на 12,5% и 10%, щелочную емкость на 20% и 16% по сравнению с контрольными соответственно.
Таким образом, ВЧИ плазменная обработка в режиме Wp=l,5 кВт, Gar =0,06 г/с, Р=26,6 Па, т =5 мин, D=0,01 г/с позволяет придать волосяному покрову меховой овчины и песца антистатические свойства, а также комплексно улучшить их физико-механические характеристики. В результате обработки мехового полуфабриката плазмой ВЧИ разряда пониженного давленйя с применением антистатика ЦПХ в режиме, приводящим к увеличению показателя гидрофобное™ волосяного покрова, регулярность и равномерность расположения чешуек восстанавливается, как и плотность их прилегания, друг к другу, что позволяет создать на его поверхности электропроводящее покрытие. Это повышает потребительскую ценность меховых изделий, а также обеспечивает наилучшие товарные характеристики меха: волосяной покров становится рассыпчатым, более упругим, эластичным и менее подверженным внешним воздействиям.
В пятой главе дается теоретическое обоснование модификации меховых материалов ВЧ плазмой пониженного давления.
Обработка натуральных меховых материалов производится в ВЧ плазме пониженного давления. Известно, что любое тело, помещенное в плазму, заряжается отрицательно, а в ВЧ плазме у его поверхности образуется слой положительного заряда (СПЗ), в котором можно выделить стационарную часть (де-баевский слой) и нестационарную.
Толщина двойного слоя 1D в ВЧ плазме пониженного давления составляет ~10"5м, что сопоставимо с диаметром волоса меха, равным (2-4)10"5 м; а толщина СПЗ составляет ~10*4 -10'3 м, что значительно больше расстояния между волосами меха, равным (6-8)-10"5 м. Таким образом, вся поверхность волосяного покрова и кожевой ткани заряжена отрицательно, а СПЗ создается у огибающей поверхности волосяного покрова. Ионы плазмы, ускоряясь в СПЗ до энергий 70-100 эВ, бомбардируют поверхность волоса и кожевой ткани, передавая эту энергию их приповерхностным атомам.
Для исследования процесса взаимодействия низкоэнергетичных ионов с мехом создана математическая модель на основе метода Монте-Карло.
Моделирование осуществлялось в два этапа. На первом рассматривалось распределение напряженности электрического поля по глубине волосяного покрова. Волосяной покров меха геометрически представляет собой систему сложения с плотностью (15-25)-103 волос/см2. Так как расстояния между элементами системы много больше размеров молекул плазмообразующего газа и межатомных расстояний в плазме, и сопоставимы с размером двойного слоя, то неприменимы как приближение сплошной среды, так и приближение молекулярной динамики. Поэтому проводилось усреднение относительной диэлектри-
ческой проницаемости по объему меха, и моделируемая система рассматривалась как сплошная среда с эффективной диэлектрической проницаемостью €ф
Напряженность электрического поля находилась с помощью потенциала электрического поля <р (х), который определялся путем решения краевой задачи в, ( й(р\ р
йх\ Ах
е*я~Г = + Ь (1)
О
:.,.., ах Ае0 ах йх
" Здесь х - текущая координата, направленная от поверхности кожевой ткани, <р - потенциал электрического поля, р - объемная плотность электрического заряда, Ео -электрическая постоянная, / - толщина волосяного покрова, к - граница расчетной области, равная нескольким толщинам СПЗ, с - плотность электрического заряда на поверхности кожевой ткани.
На втором этапе моделировалось движение ионов в электрическом поле
напряженностью Е=-д<р/дх путем решения системы задач
ЛУ т, Е „ .. "77 ~ ~г ' £ > 0; г/(0) = г>0, (3)
аЬ 47ге0 4 '
— = V, г > 0;ж(0) = 1 + к (4)
<11
где т, - масса иона, V - скорость иона, Для решения задачи (3) и (4) использовался численный метод интегрирования Эйлера с выбранным шагом Лл В каждый момент времени определялась вероятность останова иона вследствие столкновения с поверхностью волоса и запоминалась координата точки останова. Вероятность столкновения иона с поверхностью волоса задавалась как отношение суммы поперечных сечений волоса к площади элементарной ячейки поверхности кожевой ткани. Для достижения статистической достоверности результатов проводилось 10 тысяч численных экспериментов. По окончании расчетов строилось распределение частиц по глубине материала.
В результате теоретических исследований установлено, что распределение ионов по глубине волосяного покрова является экспоненциальным, причем показатель экспоненты пропорционален густоте меха и углу наклона волоса к поверхности кожевой ткани. Таким образом, кончики волос меха подвергаются более интенсивной обработке, чем корни.
Таким образом, изменение химических и физико-механических свойств волосяного покрова меха происходит за счет бомбардировки низкоэнергетич-ными,ионами (70-100 эВ) и рекомбинации (12,1-20,2 эВ) на ней заряженных частиц. Передача энергии атомам поверхностного слоя волоса приводит к удалению загрязняющих веществ, разрыву поперечных водородных связей и связей, образованных силами Ван-дер-Ваальса, конформации белковых молекул. Вследствие разрыва поперечных связей происходит активация поверхности врлрса и усиливается адгезия молекул антистатика.
Шестая глава посвящена разработке технологий производства мехового полуфабриката, включающих применение неравновесной низкотемпературной плазмы на различных этапах выделки меха. Приведены схемы ц описания плазменных установок для модификации мехового сырья, полуфабриката и готовой продукции в промышленных условиях. Описаны технологии производства, позволяющие создать меховой полуфабрикат с регулируемыми эксплуатационными свойствами. В основу предлагаемых технологий производства меха приняты традиционные технологии производства. Внедрение плазмы ВЧ разряда пониженного давления в производство меха обосновано относительно низкими показателями отечественной меховой продукции по сравнению с импортной. Плазменная обработка позволяет осуществлять комплексную обработку как волосяного покрова, так и кожевой ткани меха, что обеспечивает обработанным шкуркам большую проницаемость по сравнению с контрольными. Это особенно важно в жидкостных процессах, поскольку происходит интенсификация процессов до 20% и сокращение расхода химматериалов до 15%, что снижает вредное воздействие химических реагентов, как на сам меховой полуфабрикат, так и на окружающую среду, а также положительно сказывается на себестоимости продукции. На основании результатов экспериментальных исследований, приведенных в главах 3 и 4, предложены рекомендации заключающееся в том, что целесообразно проводить обработку на следующих стадиях: перед отмокой, дублением, обесцвечиванием, крашением и на стадии отделочных операций. На основании вышеизложенного, предложены наиболее рациональные схемы производства мехового полуфабриката (рис. 7-10).
Рис. 7 Схемы производства мехового полуфабриката из меховой овчины с регулируемыми эксплуатационными свойствами
Меховой полуфабрикат из шкур меховой овчины, полученный по предложенной схеме на рис.7, обладает улучшенными эксплуатационными свойствами по сравнению с произведенными по типовым технологиям. Так, например, предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 28%, относительное удлинение увеличивается на 10%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 15%, при этом отсутствует образование зарядов статического электричества на поверхности меха.
Рис. 8 Схемы производства мехового велюра из шубной овчины с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
Предлагаемая технология особенно актуальна при переработке сырья с неравномерной природной окраской. Меховой велюр из шкур шубной овчины, полученный по предложенной схеме (рис. 8), обладает улучшенными эксплуатационными свойствами по сравнению с произведенными по типовым технологиям. Так, например, предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 26%, относительное удлинение увеличивается на 14%, предел
прочности волоса на разрыв увеличивается на 14%, при этом отсутствует образование зарядов статического электричества на поверхности меха.
Рис. 9. Схемы производства пушно-мехового полуфабриката из шкурок песца белого с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
При разработке технологии производства мехового полуфабриката из шкурок песца белого одной из основных задач являлось снижение его электризуемое™. В результате, у полученного по предложенной схеме (рис.9) пушно-мехового полуфабриката отсутствует образование зарядов статического электричества на его поверхности, кроме того, он обладает улучшенными эксплуатационными свойствами по сравнению с произведенным по типовой технологии. Так, например, предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 22%, относительное удлинение увеличивается на 15%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 10 %.
Рис. 10 Схемы производства мехового велюра из шкур северного оленя с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
Меховой полуфабрикат из шкур северного оленя, полученный по предложенной схеме на рис. 10, обладает улучшенными эксплуатационными свойствами по сравнению с произведенными по типовым технологиям. Особое внимание обращается на прочностные показатели волосяного покрова, поскольку в силу своих особенностей строения он обладает очень хорошими теплозащитными свойствами, но низкой прочностью. По этой причине данный вид сырья практически не перерабатывается в промышленных масштабах. Разработанная технология производства мехового велюра из шкур северного оленя позволяет увеличить предел прочности при растяжении кожевой ткани меха на 32%, волосяного покрова на 27%, повысить относительное удлинение кожевой ткани на 16% и обеспечить отсутствия накопления зарядов статического электричества на поверхности меха.
В приложении к диссертации содержатся акты использования результатов диссертационной работы на ООО «Мелита», ООО «Кожа и мех», ООО «Меховщик», ООО «Грин». Суммарный экономический эффект от внедрения плазменной обработки в технологии производства меха составляет 8 млн.руб. в год.
выводы
1. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны иаучно-технологические основы производства меха с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
2. Установлен механизм воздействия плазмы ВЧ разряда пониженного давления на кожевую ткань и волосяной покров различных видов меха независимо от их биологических особенностей. Выявлено, что плазменная обработка с применением инертного плазмообразующего газа обеспечивает конформацион-ные изменения структурных элементов коллагена и кератина, повышение их реакционной способности без химической модификации.
3. Установлено, что плазма ВЧЕ разряда пониженного давления позволяет проводить комплексную обработку как волосяного покрова, так и, кожевой ткани меха, на различных этапах производства, что приводит к повышению эффективности производства и получению меховой продукции с регулируемыми эксплуатационными характеристиками: предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 16-32%, относительное удлинение увеличивается на 10-16%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 10-27%.
4. Установлено, что целесообразно проводить плазменную обработку ВЧЕ разрядом пониженного давления на следующих стадиях мехового производства: перед отмокой, перед дублением, перед осветлением и перед крашением, что обеспечит материалу улучшение эксплуатационных свойств.
5. Воздействие плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления на меховрй полуфабрикат шубной овчины перед процессом осветления позволяет повысить показатель осветления волосяного покрова до 78%, при этом температура сваривания кожевой ткани повышается на 3 - 5 % и предел прочности при растяжении увеличивается на 16-19 %.
6. При воздействии ВЧЕ плазмы пониженного давления на меховой полуфабрикат из шкур меховой овчины перед процессом крашения различными классами красителей происходит снижение остаточной концентрации ванны крашения у кислотных красителей на 52 - 85 %, у активных красителей на 22 -41%, у окисляемых красителей на 26 - 53 %, при этом улучшаются эксплуатационные свойства меха: устойчивость окраски к сухому трению увеличивается на 0,5 - 1,5 балла, к экстрагированию в растворителях увеличивается на 5-33%.
7. Определено, что обработка мехового полуфабриката ВЧИ плазмой пониженного давления с применением антистатика приводит к увеличению скорости стекания зарядов статического электричества, исключая возможность образования электрического разряда на поверхности волосяного покрова меха, как во время проведения технологического процесса, так и во время эксплуатации изделий, за счет создания электропроводящего покрытия и изменения степени раскрытия чешуек кутикулы.
8. Предложена физическая и математическая модели взаимодействия ВЧ плазмы пониженного давления с волосяным покровом меха на основе прямого
27
статистического моделирования .методом Монте-Карло, в результате чего установлено распределение степени воздействия плазмы по толщине меха.
, 9. На основании проведенных исследований разработаны новые технологии производства меховой и шубной овчины, мехового велюра из шкур северного оленя и шкурок песца с регулируемыми эксплуатационными свойствами:
' -для меховой овчины: предел прочности при растяжении кожевой ткани Меха улучшается на 28%, относительное удлинение увеличивается на 16%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 15%, при этом отсутствует образование зарядов статического электричества на поверхности меха;
- для шубной овчины: предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 12%, относительное удлинение увеличивается на 12%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 14%, при этом отсутствует образование зарядов статического электричества на поверхности меха;
- для шкур песца предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 22%, относительное удлинение увеличивается на 15%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 8 %, при этом отсутствует образование зарядов статического электричества на поверхности меха;
- для шкур северного оленя предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 32%, относительное удлинение увеличивается на 26%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 12%, при этом отсутствует образование зарядов статического электричества на поверхности меха!
Работы по теме диссертации
Статьи, опубликованные в ведущих, рецензируемых научных журналах рекомендованных ВАК РФ, монография, патент
1. Абдуллин И..111, Применение низкотемпературной плазмы пониженного давления на стадии выделки шкуры северного оленя / И. Ш. Абдуллин, Ф.С: Шарнфуллнн [и др.] // Кожевенно-обувная промышленность. -2004. - ЛЬ 5.-С. 29-30.
2. Абдуллин И. Ш. Влияние ВЧ плазмы пониженного давления на трибоэлектрические свойства меха / И. Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин [и др.] //Кожевенно-обувная промышленность. -2008. -№ 1. - С. 39-40.
3. Абдуллин И.Ш. Изучение воздействия высокочастотной плазмы индукционного разряда пониженного давления и антистатика ЦПХ на три-боэлектричсские свойства волосяного покрова меховой овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. (Шарифуллин [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2009. №4. - С.140-146.
4. Абдуллин И.Ш. Модификация поверхности волокон шерсти в низкотемпературной плазме ВЧ разряда / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарнфуллпн [и др.] // Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности.-2010. - №2. - С. 11-14.
5. Шарнфуллпн Ф.С. Разработка метода получения мехового полуфабриката, обладающего антистатическими свойствами / Ф.С. Шарифуллин // Кожевенно-обувная промышленность. - 2010. - №3. - С.36-37.
6. Вознесенский Э.Ф. Структурные аспекты модификации натурального кератинсодержащего материала в плазме ВЧ разряда пониженного давления / Э.Ф. Вознесенский, Ф.С. Шарнфуллпн [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2009, №5. - С.426-429.
7. Абдуллин И.Ш. Влияние ВЧИ плазмы пониженного давления и антистатика ЦПХ на электростатические свойства меховой овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин [и др.] // Кожевенно-обувная промышленность. -2009. - Л'»4. - С.41-42.
8. Нуриев И.М. Исследование влияния плазмы ВЧИ-разряда пониженного давления на физико-механические характеристики меховой овчины в процессе осветления / И.М. Нуриев, Ф.С. Шарифуллин [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. -№11,- С.579-582.
9. Нуриев И.М. Изменение температуры сваривания кожевой ткани меховой овчины после обработки в плазме ВЧИ-разряда / И.М. Нуриев, Ф.С. Шарифуллин [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2010.-№11. - С.582-584.
10. Шарифуллин Ф.С. Исследование влияния неравновесной низкотемпературной плазмы на химические характеристики шерсти / Ф.С. Шарифуллин И Вестник Казанского технологического университета. - 2010. -№11.- С.611-613.
11. Шарифуллин Ф.С. Изменение электростатических свойств волосяного покрова меховой овчины с применением высокочастотной плазмы индукционного разряда пониженного давления / Ф.С. Шарифуллин // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. -№11. - С.613-615.
12. Шарифуллин Ф.С. Влияние плазменной обработки на характеристики кожевой ткани меховой овчины в подготовительных процессах / Ф.С. Шарифуллин, И.М. Нуриев // Вестник Казанского технологического университета. - 2011. - №5. - С.274-277.
13. Вознесенский Э.Ф. Теоретические основы структурной модификации материалов кожевенно-меховой промышленности в плазме высокочастотного разряда пониженного давления: монография / Э.Ф. Вознесенский, Ф.С. Шарифуллин, И.Ш. Абдуллин. - Казань: КГТУ, 2011. - 364 с.
14. Пат 2378422, МКП D01B3/00. способ обработки шерсти / И.Ш. Абдуллин, В.В. Хамматова, Е.В. Кумпан, М.Ф. Шаехов, Ф.С. Шарифуллин, Е.В. Кулаченко, H.H. Андрющенко, С.А. Коробов, A.A. Машенцев; заяви-
тель и патентообладатель ООО «Нано-Текстиль». 2008110874/12; заявл. 24.03.2008; опубл. 10.01.2010.
Материалы конференций, статьи
15. Абдуллин И.Ш. Определение физико-механических свойств волоса северного оленя под действием ВЧ-плазмы пониженного давления / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин [и др.] // Новые технологии и материалы легкой промышленности: сб.статей II междунар. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых.. - Казань: Изд-во КГТУ, 2006. - С.50-54.
16. Абдуллин И.Ш. Влияние неравновесной низкотемпературной плазмы на электростатические характеристики волосяного покрова меха / И,Ш,.,Абдуллин, ф.С. Шарифуллин [и др.] // Новые технологии и материалы легкой промышленности: сб.статей II междунар. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых. - Казань: Изд-во КГТУ, 2007. - С.97-101.
17. Абдуллин И.Ш. Применение низкотемпературной плазмы пониженного давления для регулирования трибоэлектрических свойств меха / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, М.Н. Сагдеев // Дизайн - новые взгляды и решения: сб.статей всерос. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых. - Казань: Изд-во,КГТУ, 2008. - С.60-65.
18. Абдуллин И.Ш. Изменение трибоэлектрических свойств кератин-сод'ержащих высокомолекулярных материалов под воздействием высокочастотной индукционной плазмы пониженного давления / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин [и др.] // Новые технологии и материалы легкой промышленности: сб.статей IV междунар. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых. - Казань: Изд-во КГТУ, 2008. - С.298-301.
19. Абдуллин, И.Ш. Регулирование свойств волосяного покрова меха с применением.низкотемпературной плазмы / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин [и др;] //.Современные техника и технологии: сб.статей XIV междунар. науч.-рракт. конф. - Томск, 2008. - С. 210-211.
20. Абдуллин И.Ш. Технология отделки меховой овчины с применением плазмеднрй, обработки и антистика ЦПХ / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин [и др.] //Кожа и мех в XXI веке: технология, качество, экология, образование: сб. материалов IV Междунар. науч.-практ. конф. -Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2008.-С. 75.
21. Абдуллин И.Ш. Изменение трибоэлектрических свойств меховых материалов с применением высокочастотного разряда пониженного давления / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин [и др.] // XII Школа по плазмохи-мии для молодых ученых России и стран СНГ: сб. трудов V Междунар. симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии в 2 т. Т2. - Иваново: Изд-во Иван. гос. хим-технол. ун-т, 2008.-С. 482-483.
22. Абдуллин И.Ш. Исследование электризуемости волосяного покрова меховой овчины после обработки плазмой индукционного разряда пониженного давления и антистатика / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин,
30
М.Н. Сагдеев // Прикладные аспекты химической технологии полимерных материалов и наносистем: сб. материалов III Всероссийской науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Бийск: Изд-во Ал.т. гос. техн. ун-та, 2009. - С. 32-34.
23. Абдуллин И.Ш. Исследование влияния плазмы ВЧИ разряда на кожевую ткань меховой овчины после процесса осветления / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллни, И.М. Нуриев И Неорганические соединения и функциональные материалы: сб. материалов Всероссийской конференции с элементами, научной школы для молодежи - Казань: Изд-во КГТУ, 2010. -С.80.
24. Абдуллин И.Ш. Исследование влияния высокочастотной плазмы на шерстяное волокно / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллни, JI.P. Тимерга-леева // Неорганические соединения и функциональные материалы: сб. материалов Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи - Казань: Изд-во КГТУ, 2010. - С.87.
25. Абдуллин И.Ш. Улучшение эксплуатационных и потребительских свойств меха с применением ВЧ плазмы пониженного давления / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, И.М. Нуриев//Современные экологические безопасные технологии производства колен и меха: сб. трудов III Междунар. науч.-практ. конф,- Киев: Изд-во КНУТД, 2010. - С.80-81.
26. Абдуллин И.Ш. Исследование влияния плазмы ВЧЕ разряда на трибоэлектрические свойства и на процесс осветления меховой овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, И.М. Нуриев // Новые технологии и материалы легкой промышленности: сб. статей VI междунар. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых. - Казань: Изд-во КГТУ, 2010. - С. 325328.
27. Абдуллин И.Ш. Воздействие ВЧЕ плазмы пониженного давления на депигментацию волосяного покрова шубной овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, И.М. Нуриев // Теоретические знания в практические дела: сб. статей XI Всерос. науч.-инновац. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с элементами научной школы. - Омск, 2010. - С. 40-41.
28. Абдуллин И.Ш. Исследование влияния ВЧИ разряда пониженного давления и антистатика ЦПХ на трибоэлектрические свойства волосяного покрова меховой овчины/ И.Ш. Абдуллин, М.Н. Сагдеев, Ф.С. Шарифул-лип //Кожа и мех в XXI веке: технология, качество, экология, образование: сб. материалов V Междунар. науч.-практ. конф. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2009.-С. 38-46.
29. Абдуллин И.Ш. Воздействие ВЧЕ плазмы пониженного давления на процесс осветления меховой овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллни [и др.].// Образование и наука - производству: сб. трудов Междунар. науч.-технич. и образовательной конф. - Наб. Челны: Изд-во Камская гос. инженер.-эконом, академия, 2010. - С. 150-152.
30. Абдуллин И.Ш. Исследование влияния высокочастотной плазмы на шерстяное волокно / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, JI.P. Тимерга-леева // Наноматериалы, нанотехнологии, наноиндустрия: сб. статей I Всероссийской научно-практической конференции с элементами научной школы.- Казань: Изд-во Казан.гос.техн.ун-та, 2010. - С. 15-19.
31. Нуриев И.М. Влияние плазмы ВЧЕ разряда на наноструктуру коллагена кожевой ткани шубной овчины / И.М. Нуриев, Ф.С. Шарифуллин, И.Ш. Абдуллин // Наноматериалы, нанотехнологии, наноиндустрия: сб. статей I Всероссийской научно-практической конференции с элементами научной школы. - Казань: Изд-во Казан.гос.техн.ун-та, 2010. - С. 103-105.
32. Нуриев И.М. Влияние обработки ВЧИ плазмы пониженного давления на химические свойства волосяного покрова меховой овчины / И.М. Нуриев, Ф.С. Шарифуллин, И.Ш. Абдуллин // Физика высокочастотных разрядов: сб. материалов Междунар. конференции и школы молодых ученых и специалистов. - Казань: Изд-во Казан.гос.техн.ун-та, 2011. — С. 348-349. •
33. Абдуллин И.Ш. Повышение качества элементарного шерстяного волокна с применением НТП/ И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, JI.P. Ти-мергалеева // Физика высокочастотных разрядов: сб. материалов Междунар. конференции и школы молодых ученых и специалистов. - Казань: Изд-во Казан.гос.техн.ун-та, 2011. — С. 363-364.
34. Нуриев И.М. Влияние плазмы ВЧ разряда на процесс осветления волосяного покрова шубной овчины / И.М. Нуриев, Ф.С. Шарифуллин, И.Ш. Абдуллин // Новые технологии и материалы легкой промышленности: сб.статей VII Междунар. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых.. -Казань: Изд-во КГТУ, 2011. - С.235-237.
35. Абдуллин И;Ш. Изменение свойств шерстяного волокна с применением НТП / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, JI.P. Тимергалеева // Новые технологии и материалы легкой промышленности: сб.статей VII Междунар. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых.. - Казань: Изд-во КГТУ, 2011. - С.249-251.
Апробация работ (тезисы конференций)
36. Абдуллин И.Ш. Воздействие высокочастотной плазмы пониженного давления на волосяной покров меха на стадии выделки / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, И.В. Красина // XXXIII Звенигородской конф. по физике плазмы и УТС: сб. тезисов докладов. - М.: Изд-во ЗАО НТЦ «ПЛАЗМАИОФАН», 2006.-С. 301.
37. Абдуллин И.Ш. Изменение электростатических характеристик мехового полуфабриката в условиях плазменной обработки с добавлением химических реагентов / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, Г.Н. Гумерова // Современные проблемы текстильной и легкой промышленности: сб. тезисов
32
докладов междунар. науч.-технич. конф. - М.: Изд-во РосЗИТЛП, 2008. -С. 120.
38. Абдуллин И.Ш. Изучение влияния неравновесной низкотемпературной плазмы на трибоэлектрические свойства меха / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарнфуллин [и др.] // Современные проблемы текстильной и легкой промышленности: сб. тезисов докладов междунар. науч.-технич. конф. - М.: Изд-во РосЗИТЛП, 2008. - С. 121.
39. Абдуллин И.Ш. Использование низкотемпературной плазмы пониженного давления для регулирования трибоэлектрических свойств волосяного покрова меховой овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарнфуллин,; М.Н. Сагдеев//Научная сессия КГТУ. - Казань, 2008. - С. 303.
40. Абдуллин И.Ш. Изменение электростатических характеристик мехового полуфабриката в условиях плазменной обработки с добавлением химических реагентов / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарнфуллин, Г.Н. Гумерова // Научная сессия КГТУ. - Казань, 2008. - С. 304.
41. Абдуллин И.Ш. Изменение физико-механических свойств меховой овчины после обработки ВЧЕ плазмой пониженного давления / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарнфуллин, И.М. Нуриев // XXXVII Звенигородской конф. по физике плазмы и УТС: сб. тезисов докладов. - М.: Изд-во ЗАО НТЦ «ПЛАЗМАИОФАН», 2010.- С. 240.
42. Абдуллин И.Ш. Исследование влияния процесса осветления на свойства кожевой ткани шубной овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарнфуллин, И.М. Нуриев // Инновационность научных исследований в текстильной и легкой промышленности: сб. тезисов докладов междунар. науч.-технич. конф. - М.: Изд-во РосЗИТЛП, 2010. - С. 217-219.
43. Абдуллин И.Ш. Повышение качества шерстяного волокна с применением плазмы высокочастотного разряда пониженного давления / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, М.Н. Сагдеев И Достижения в области химической технологии и дизайна текстиля, синтеза и применения красителей: сб. тезисов докладов Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 175-летию подготовки специалистов в области колорировапия текстиля.- Санкт-Петербург: Изд-во Санкт-Петербург гос. ун-т технологии и дизайна, 2009. -С. 97-98.
44. Абдуллин И.Ш. Улучшение качества шерстяного волокна с применением низкотемпературной плазмы / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, Л.Р. Тимергалеева // Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений - V Кирпичниковские чтения: сб. тезисов докладов XIII Междунар. конф. молодых ученых, студентов и аспирантов. - Казань: Изд-во КГТУ, 2009. - С. 20.
45. Абдуллин И.Ш. Изменения химических свойств меховой овчины после обработки ВЧИ плазмой пониженного давления / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, И.М. Нуриев // Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений - V Кирпичников-
33
ские чтения: сб. тезисов докладов XIII Междунар. конф. молодых ученых,
студентов и аспирантов. - Казань: Изд-во КГТУ, 2009. - С. 41.
46. Абдуллин И.Ш. Исследование влияния низкотемпературной плазмы и антистатика ЦПХ на трибоэлектрические свойства меховой овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллип, М.Н. Сагдеев, Л.Р. Тимергалеева // Научная сессия КГТУ. - Казань, 2009. - С. 270.
47. Вознесенский Э.Ф. О возможности объемной ВЧ плазменной модификации внутренней пористой структуры натурального волоса / Э.Ф. Вознесенский, Ф.С. Шарифуллип, И.Ш. Абдуллин, И.В. Красина, H.H. Хайрутдинова // Научная сессия КГТУ. - Казань, 2010. - С. 259.
48. Абдуллин И.Ш. Исследование влияния обработки НТП с применением антистатика ЦПХ на свойства меховой овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, М.Н. Сагдеев // Научная сессия КГТУ. - Казань 2010 -С. 277.'
49. Абдуллин И.Ш. Влияние плазмы ВЧ разряда пониженного давления и антистатика на процесс осветления и электризуемость шубной овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, И.М. Нуриев // Научная сессия КГТУ. - Казань, 2010. - С. 277.
50. Абдуллин И.Ш. Изменение свойств шерстяного волокна с применением НТП / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, Л.Р. Тимергалеева // Научная сессия КГТУ. - Казань, 2011. - С. 321.
Соискатель
Шарифуллин Ф.С
Заказ № .2£3>
Тираж 100 экз.
Офсетная лаборатория КНИТУ
420015 г. Казань, ул.К.Маркса,68
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Шарифуллин, Фарид Саидович
Основные условные обозначения и сокращения
Введение
Глава 1 Обзор методов, позволяющих улучшать эксплуатационные 18 характеристики меха
1.1 Особенности строения меха, определяющие его эксплуатационные 18 характеристики
1.2 Традиционные методы улучшения потребительских и 30 эксплуатационных характеристик волосяного покрова в процессах выделки мехового полуфабриката
1.3 Основы высокочастотной плазменной обработки материалов 56 легкой промышленности
1.4 Плазменные методы, применяемые для улучшения характеристик 62 натуральных и синтетических волокон при их переработке
1.5 Задачи диссертации
Глава 2 Методы и методики экспериментальных исследований 71 влияния плазменного воздействия на свойства меха
2.1 Выбор и характеристика объектов исследования
2.2 Описания высокочастотной емкостной и высокочастотной 79 индукционной плазменных установок и методик исследований их параметров
2.3 Методики проведения исследований характеристик кожевой ткани 91 и волосяного покрова мехового сырья и полуфабриката •
2.4 Методы статистической обработки результатов экспериментов
Глава 3 Исследование влияния применения плазмы ВЧЕ разряда 115 пониженного давления на свойства готового меха на различных стадиях его производства
3.1 Экспериментальные исследования влияния ВЧЕ плазмы 115 пониженного давления на свойства и структуру меховых материалов на подготовительных и дубильных стадиях производства мехового полуфабриката
3.2 Экспериментальные исследования влияния ВЧЕ плазмы 166 пониженного давления на свойства меховых материалов на стадиях крашения мехового полуфабриката
3.3 Экспериментальные исследования влияния ВЧЕ плазмы 195 пониженного давления на свойства меховых материалов на конечной стадии отделочных процессах производства мехового полуфабриката
Глава 4. Исследование влияния плазмы ВЧИ разряда пониженного 207 давления на свойства и структуру мехового полуфабриката
4.1 Исследование влияния потока плазмы ВЧИ разряда пониженного 207 давления на трибоэлектрические свойства волосяного покрова мехового полуфабриката
4.2 Изучение влияния потока плазмы ВЧИ разряда пониженного 217 давления на химические и физико-механические характеристики мехового полуфабриката
Глава 5 Теоретическое обоснование модификации меховых 223 материалов ВЧ плазмой пониженного давления
5.1 Физико-химическая модель взаимодействия ВЧ плазмы 223 пониженного давления с меховым полуфабрикатом
5.2 Математическая модель взаимодействия ВЧ плазмы пониженного 230 давления с меховым полуфабрикатом
5.3 Результаты теоретических исследований взаимодействия ВЧ 236 плазмы пониженного давления с меховым полуфабрикатом
Глава 6 Разработка технологий производства меха с применение 239 плазмы ВЧ разряда пониженного давления
6.1 Разработка технологий производства меха с регулируемыми 239 эксплуатационными свойствами с применением ВЧ плазмы пониженного давления
6.2 Разработка опытно-промышленных ВЧ плазменных установок для 246 обработки меховых материалов
6.3 Технико-экономическое обоснование эффективности плазменной 256 модификации меховых материалов на стадиях производства
Выводы
Введение 2011 год, диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, Шарифуллин, Фарид Саидович
Меховая продукция является популярным и удобным видом одежды. В новых условиях становления внутреннего рынка меховых товаров на пути развития меховой промышленности встал ряд серьезных проблем по повышению качества и конкурентоспособности ее продукции за счет увеличения эксплуатационной надежности меха. Одним из путей решения данной проблемы является совершенствование технологии обработки меха, поскольку именно в процессах технологических обработок у волосяного покрова и кожевой ткани меха формируется комплекс характеристик, обеспечивающих ему заданные товарные свойства, а также устойчивость к воздействиям окружающей среды при последующей эксплуатации. В настоящее время, несмотря на существенные изменения в технологии мехового производства и применение современных химических реагентов, отечественное меховое производство не обеспечивает конкурентоспособности своей продукции. Кроме того, существующие методы не позволяют комплексно улучшить характеристики меха. Основным недостатком данных методов является то, что изменение в заданную сторону одного параметра, как правило, сопровождается ухудшением других свойств. Уменьшить остроту указанных проблем позволяет использование плазменной технологии. Преимущество этого метода заключается в возможности целенаправленной модификации структуры материала при отсутствии химических превращений и, как следствие, регулирование потребительских и эксплуатационных свойств натуральных материалов.
Диссертационная работа направлена на решение актуальной проблемы создание технологий производства мехового полуфабриката с регулируемыми эксплуатационными свойствами за счет комплексной модификации волосяного покрова и кожевой ткани меха плазмой ВЧ разряда пониженного давления на различных стадиях технологического цикла. В диссертации изложены работы автора в период с 2004 по 2011 гг. по комплексному исследованию изменения эксплуатационных свойств меха за счет воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы.
Научная новизна работы.
1. Разработаны научно-технологические основы производства меха с регулируемыми эксплуатационными свойствами с применением ВЧ плазмы пониженного давления "на различных стадиях технологического цикла.
2. Установлен механизм воздействия плазмы ВЧ разряда пониженного давления на кожевую ткань и волосяной покров различных видов меха независимо от их биологических особенностей. Выявлено, что плазменная обработка с применением инертного плазмообразующего газа обеспечивает конформационные изменения структурных элементов коллагена и кератина, повышение их реакционной способности без химической модификации.
3. Впервые установлено, что плазма ВЧЕ разряда пониженного давления позволяет проводить комплексную обработку как волосяного покрова, так и кожевой ткани меха, на различных этапах производства, что позволяет повысить эффективность производства и получить меховую продукцию с регулируемыми эксплуатационными характеристиками.
4. В результате экспериментальных исследований определена целесообразность проведения плазменной обработки ВЧЕ разряда пониженного давления на различных этапах производства в зависимости от вида перерабатываемого сырья и искомых характеристик материала (для меховой овчины, песца белого, и северного оленя рекомендуется плазменная обработка: перед отмокой, перед дублением, перед крашением, а для шубной овчины, дополнительно к перечисленным, добавляется обработка перед осветлением волосяного покрова).
5. Установлено, что воздействие плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления на меховой полуфабрикат шубной овчины перед процессом осветления позволяет повысить показатель осветления волосяного покрова, при одновременном улучшении физико-механических характеристик кожевой ткани меха.
6. Установлено, что воздействие ВЧЕ плазмы пониженного давления на меховой полуфабрикат из шкур меховой овчины перед процессом крашения приводит к снижению остаточной концентрации в ванне различных классов красителей, при этом улучшаются эксплуатационные свойства меха: устойчивость окраски к сухому трению и к экстрагированию в растворителях.
7. Определено, что обработка мехового полуфабриката ВЧИ плазмой пониженного давления с применением антистатика приводит к увеличению скорости стекания зарядов статического электричества, исключая возможность образования электрического разряда на поверхности волосяного покрова меха, как во время проведения технологического процесса, так и во время эксплуатации изделий, за счет создания электропроводящего покрытия и изменения степени раскрытия чешуек кутикулы.
8. Предложена физическая и математическая модели взаимодействия ВЧ плазмы пониженного давления с волосяным покровом меха на основе прямого статистического моделирования методом Монте-Карло, в результате чего установлено распределение степени воздействия плазмы по толщине меха.
9. На основании проведенных исследований разработаны новые технологии производства меховой и шубной овчины, мехового велюра из шкур северного оленя и шкурок песца с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
Практическая значимость работы.
В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны:
- технологии производства меховой и шубной овчины, позволяющие получить меховую продукцию с высокими эксплуатационными и технологическими свойствами: у волосяного покрова повышается: температура текучести на 3,6% и 4,2%, пористость на 5,2% и 4,8%, прочность на разрыв на 15% и 14%; у кожевой ткани - предел прочности при растяжении на 28% и 26%, относительное удлинение на 10% и 12% соответственно, при сохранении эластичности. Кроме того, материал характеризуется отсутствием образования электрических зарядов на поверхности: напряженность электрического поля и плотность электрических зарядов на поверхности меха при трении равны нулю, а диэлектрическая проницаемость материала снижается на 43 %.
- технология производства мехового велюра с однотонным волосяным покровом из сырья с неравномерной природной окраской, при пониженных концентрациях окислителя и сокращенной продолжительности процесса осветления, позволяющая повысить температуру сваривания кожевой ткани на 3 - 5% и предел прочности при растяжении на 16-19 %;
- технология производства мехового велюра из шкур северного оленя, позволяющая повысить прочность волосяного покрова, а также связь волоса с кожевой тканью, улучшить технологические и эксплуатационные показатели готового полуфабриката (для волосяного покрова: температура текучести увеличивается на 4,1 %, прочность на разрыв на 27%; для кожевой ткани: температура сваривания повышается на 6%, предел прочности при растяжении - на 32%, относительное удлинение на 16%);
- технология производства мехового полуфабриката из шкурок песца, позволяющая улучшить его эксплуатационные и технологические свойства (для волосяного покрова: температура текучести увеличивается на 3%, прочность на разрыв на 10%; для кожевой ткани: температура сваривания повышается на 5%, предел прочности при растяжении - на 22%, относительное удлинение на 15 %).
Разработана и изготовлена установка, позволяющая проводить партионную ВЧЕ плазменную обработку меха на различных этапах его производства. Разработана промышленная плазменная установка, позволяющая наносить жидкофазные реагенты (антистатик) на волосяной покров меха и обеспечивающая условия для формирования на поверхности волосяного покрова токопроводящего покрытия.
Работа выполнена в Казанском национальном исследовательском технологическом университете в рамках научно-исследовательской работы по Федеральной целевой программе «Исследование и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 г.г.» по теме «Развитие центра коллективного пользования научным оборудованием в области получения и исследования наночастиц оксидов металлов, металлов и полимеров с заданными химическим составом и формой» (2008-2009 гг.), а также по теме «Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области модификации композитных материалов с использованием электрофизических, электрохимических, сверхкритических флюидных методов в центре коллективного пользования научным оборудованием «Наноматериалов и нанотехнологий» (2009-2010 г.г.).
Диссертация состоит из шести глав.
В первой главе описаны особенности строения волосяного покрова и кожевой ткани меха, определяющие его технологические и эксплуатационные характеристики; представлены традиционные методы улучшения потребительских и эксплуатационных характеристик волосяного покрова и кожевой ткани в процессах выделки мехового полуфабриката; дан обзор по плазменным методам, применяемым для улучшения характеристик натуральных и синтетических волокон при их переработки, изложены основы высокочастотной плазменной обработки материалов легкой промышленности
Во второй главе дан выбор и описание объектов, методов и средств исследования свойств материалов, методик проведения экспериментов. В качестве основных объектов исследования выбраны волосяной покров и кожевая ткань овчины (меховой и шубной), северного оленя и песца. При выборе объектов исследования основывались на наиболее важных проблемах, возникающих при производстве меховых изделий и их дальнейшей эксплуатации:
1. Повышение прочности меха. Исследование влияния ВЧ плазмы пониженного давления на физико-механические характеристики меха проводили на примере шкур северного оленя, которые обладают специфичными свойствами ввиду того, что сердцевинный слой волоса составляет 98% от его толщины, поэтому, мех оленя очень теплый, но волосы« легко ломаются. Решение этой проблемы позволит использовать шкуры северного оленя в производстве мехового велюра.
2. Расширение ассортимента меха. Повышение эксплуатационных характеристик, возможность придания необычной окраски, оригинальная отделка меховых изделий из овчины позволит привлечь внимание потребителей, особенно молодежи и удовлетворить спрос населения в относительно недорогой меховой продукции. В этой связи в качестве объектов исследования выбраны шкуры меховой овчины и шкуры шубной овчины с неравномерной окраской.
3. Снижение электризуемости. Одними из -наиболее существенных недостатков меховых материалов является способность накапливать в процессе выделки и носки статические заряды. Длинноволосая пушнина при электризации накапливает на своей поверхности гораздо больше пыли, чем коротковолосая, что оказывает отрицательный эффект на качестве меха как во время проведения технологических процессов и операций, так и во время эксплуатации изделий. Для решения проблемы накопления статических зарядов на поверхности меха выбрали шкурки песца белого в соответствии с ГОСТ 7747-80, что позволит наглядно показать возможность исключения эффекта накопления электрических зарядов на поверхности меха и как следствие повысить качество готовой меховой продукции и обеспечить отсутствие вредного воздействия электростатического поля на здоровье человека.
Для установления закономерностей влияния плазмы ВЧ разряда пониженного давления на свойства меховых материалов использовали широкий спектр современных методов и методик исследования: сканирующая электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ при-больших углах рассеяния, ИК-спектрофотометрия, метод синхронного термического анализа, элементный рентгеноспектральный анализ, атомно-силовая спектроскопия, метод определения краевого угла смачивания, как показателя гидрофильности и гидрофобности, а также стандартные методики определения физико-механических и химических свойств меха.
В работе для решения поставленных задач применен комплекс современных методик исследований и описаны экспериментальные ВЧЕ и ВЧИ плазменные установки пониженного давления, применяемого в процессах модификации исследуемых материалов. Входные параметры ВЧЕ плазменной установки варьировались в следующих пределах: давление в рабочей камере Р от 13,3 Па до 133 Па, частота генератора =13,56МГц±10%, расход плазмообразующего газа в от 0,02 до 0,12 г/с , мощность разряда от 0,5 до 4,0 кВт , время обработки т от 1 до 10 мин. В качестве плазмообразующего газа использовали газ аргон.
Входные параметры ВЧИ плазменной установки варьировались в следующих пределах: давление в рабочей камере Р от 13,3 Па до 133 Па, частота генератора ?=1,76МГц±10%, расход плазмообразующего газа О от 0,0 до 0,18 г/с , расход антистатика В от 0,01 до 0,02г/с мощность разряда от 0,5 до 10 кВт , время обработки т от 1 до 7 мин. В качестве плазмообразующего газа использовали аргон.
В третьей главе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований взаимодействия ВЧЕ плазмы пониженного давления с волосяным покровом и кожевой тканью меховой и шубной овчины, северного оленя и песца белого на различных стадиях производства. Установлено, что наиболее целесообразной является плазменная обработка на следующих стадиях: перед отмокой, перед осветлением, перед дублением и перед крашением. Показано, что в результате плазменной обработки мехового полуфабриката в режиме, приводящего к увеличению показателя гидрофобности меха регулярность и равномерность расположения чешуек волосяного покрова восстанавливается, а структура кожевой ткани уплотняется, в результате качественные характеристики готового меха существенно повышаются.
В четвертой главе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований взаимодействия ВЧИ плазмы пониженного давления с волосяным покровом и кожевой тканью на примере образцов из шкур меховой овчины и песца белого. Установлено, что нанесение токопроводящего покрытия на волосяной покров при обработке ВЧИ плазмой пониженного давления происходит в результате активации поверхности волоса и увеличения реакционной способности кератина. В результате проведённых экспериментов определен режим плазменной обработки мехового полуфабриката, позволяющий придать волосяному покрову антистатические свойства. Обработка в этом режиме приводит к тому, что напряжённость электростатического поля и плотность электрических зарядов равны нулю. Происходит снижение диэлектрической проницаемости у меховой овчины на 43%, у песца белого на 66%, которое способствует интенсивному стеканию зарядов статического электричества.
В пятой главе дается теоретическое обоснование модификации меховых материалов ВЧ плазмой пониженного давления. Для исследования процесса взаимодействия низкоэнергетичных ионов с мехом создана математическая модель на основе метода Монте-Карло. В результате теоретических исследований установлено, что распределение ионов по глубине волосяного покрова является экспоненциальным, причем показатель экспоненты пропорционален густоте меха и углу наклона волоса к поверхности кожевой ткани. Таким образом, кончики волос меха подвергаются более интенсивной обработке, чем корни.
Показано, что изменение химических и физико-механических свойств волосяного покрова меха происходит за счет бомбардировки низкоэнергетичными ионами (70-100 эВ) и рекомбинации (12,1-20,2 эВ) на ней заряженных частиц. Передача энергии атомам поверхностного слоя волоса приводит к удалению загрязняющих веществ, разрыву поперечных водородных связей и связей, образованных силами Ван-дер-Ваальса, конформации белковых молекул. Вследствие разрыва поперечных связей происходит активация поверхности волоса и усиливается адгезия молекул антистатика.
Шестая глава посвящена разработке технологий производства мехового полуфабриката, включающих применение неравновесной низкотемпературной плазмы на различных этапах выделки меха. Приведены схемы и описания плазменных установок для модификации мехового сырья, полуфабриката и готовой продукции в промышленных условиях. Описаны технологии производства, позволяющие создать меховой полуфабрикат с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
Представлено технико-экономическое обоснование эффективности плазменной модификации меха из шкур меховой и шубной овчин, северного оленя и песца белого на различных стадиях выделки. Суммарный экономический эффект от внедрения плазменной обработки в технологии производства меха составляет 8 млн.руб. в год.
Диссертационная работа представляет собой научно-обоснованные-технологические разработки, обеспечивающие решение ряда важнейших прикладных задач меховой промышленности, имеющих большое социальное значение и заключающиеся в создании комплекса новых технологических процессов модификации- меховых материалов на различных стадиях их производства, с целью существенного улучшения эксплуатационных свойств меха, за счет применения ВЧ плазмы пониженного давления.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Научно-технологические основы производства меха с регулируемыми эксплуатационными свойствами, основанные на физической и математической моделях модификации волосяного покрова и кожевой ткани плазмой ВЧ разряда пониженного давления на различных стадиях технологического цикла.
2. Результаты экспериментальных исследований, устанавливающие закономерности изменения реакционной способности кератина и коллагена, за счет воздействия плазмой ВЧЕ и ВЧИ разряда пониженного давления на различных стадиях технологического цикла, что позволяет повысить качественные характеристики готовой меховой продукции и интенсифицировать процессы выделки меха (овчины шубной и меховой, оленя северного и песца белого).
3. Результаты экспериментальных исследований, показывающие закономерности изменения эксплуатационных характеристик готового мехового полуфабриката, при проведении технологических процессов с применением плазменной обработки ВЧЕ разряда пониженного давления на различных стадиях производства.
4. Результаты экспериментальных исследований, устанавливающие закономерности изменения показателя осветления волосяного покрова шубной овчины, при одновременном повышении физико-механических характеристик кожевой ткани.
5. Результаты экспериментальных исследований, показывающие закономерности изменения показателей электростатических свойств, позволяющие придать готовой меховой продукции антистатические эффекты за счет создания токопроводящего покрытия на поверхности волосяного покрова с применением ВЧИ плазмы пониженного давления.
6. Физическая и математическая модели взаимодействия ВЧ плазмы пониженного давления с волосяным покровом меха и результаты прямого статистического моделирования методом Монте-Карло распределения степени воздействия плазмы по толщине меха
7. Технологии производства меховых материалов с применением ВЧЕ и ВЧИ плазмы пониженного давления на стадиях подготовительных, дубильных и отделочных процессов и операций, позволяющие получить готовую меховую продукцию с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
Заключение диссертация на тему "Научно-технологические основы производства меха с регулируемыми эксплуатационными свойствами за счет применения плазмы ВЧ разряда пониженного давления"
выводы
1. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны научно-технологические основы производства меха с регулируемыми эксплуатационными свойствами.
2. Установлен механизм воздействия плазмы ВЧ разряда? пониженного' л давления1 на- кожевую- ткань и волосяной, покров различных видов меха* независимо от их биологических особенностей-; Выявлено, что плазменная« обработка с применением инертного плазмообразующего газа обеспечивает конформационные изменения структурных элементов коллагена и кератина, повышение их реакционной способности без химической модификации.
3. Установлено, что плазма ВЧЕ разряда пониженного давления позволяет проводить комплексную обработку как волосяного покрова, так. и , кожевой ткани меха, на различных этапах производства1, что приводит к повышению эффективности производства и-получению меховой продукции с регулируемыми эксплуатационными характеристиками: предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 16-32%, относительное удлинение увеличивается на* 10-16%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 10-27%.
4: Установлено, что целесообразно- проводить, плазменную обработку ВЧЕ разрядом пониженного давления на следующих стадиях мехового производства: перед отмокой, перед дублением, перед осветлением и перед крашением, что обеспечит материалу улучшение эксплуатационных свойств.
5. Воздействие плазмы ВЧЕ разряда пониженноедавления, на меховой полуфабрикат шубной овчины перед процессом осветления позволяет повысить показатель осветления волосяного покрова до 78%, при этом температура сваривания кожевой ткани повышается на 3 - 5 % и предел прочности при растяжении увеличивается на 16-19 %С
6. При воздействии ВЧЕ плазмы пониженного давления на меховой полуфабрикат из шкур меховой овчины перед процессом крашения различными классами красителей происходит снижение остаточной концентрации ванны крашения у кислотных красителей на 52 - 85 %, у активных красителей на 22 - 41%, у окисляемых красителей на 26 - 53 %, при этом улучшаются эксплуатационные свойства меха: устойчивость окраски к сухому трению увеличивается на 0,5 - 1,5 балла, к экстрагированию в растворителях увеличивается на 5-33%.
7. Определено, что обработка мехового полуфабриката ВЧИ плазмой пониженного давления с применением антистатика приводит к увеличению скорости стекания зарядов статического электричества, исключая возможность образования электрического разряда на поверхности волосяного покрова меха, как во время проведения технологического процесса, так и во время эксплуатации изделий, за счет создания электропроводящего покрытия и изменения степени- раскрытия чешуек кутикулы.
8. Предложена физическая и математическая модели взаимодействия ВЧ плазмы пониженного давления с волосяным покровом меха на основе прямого статистического моделирования методом Монте-Карло, в результате чего установлено распределение степени воздействия плазмы по толщине меха.
9. На основании проведенных исследований разработаны новые технологии производства меховой и шубной овчины, мехового велюра из шкур северного оленя и шкурок песца с регулируемыми эксплуатационными свойствами:
-для меховой овчины: предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 28%, относительное удлинение увеличивается на 16%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 15%, при этом отсутствует образование зарядов статического электричества на поверхности меха;
- для шубной овчины: предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 12%, относительное удлинение увеличивается на 12%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 14%, при этом отсутствует образование зарядов статического электричества на поверхности меха;
- для шкур песца предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 22%, относительное удлинение увеличивается на 15%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 8 %, при этом отсутствует образование зарядов статического электричества на поверхности меха;
- для шкур северного оленя предел прочности при растяжении кожевой ткани меха улучшается на 32%, относительное удлинение увеличивается на 26%, предел прочности волоса на разрыв увеличивается на 12%, при этом отсутствует образование зарядов статического электричества на поверхности меха.
Библиография Шарифуллин, Фарид Саидович, диссертация по теме Технология кожи и меха
1. Зурабян K.M., Краснов Б.Я., Бернштейн Н.М. Материаловедение изделий из кожи. М.: Легпромбытиздат, 1988.- 415 с.
2. Васильева М.А., Санкина JI.JI. Сертификация продукции меховой промышленности // Кожевенно-обувная промышленность 2009. - №3. -С.39-42.
3. Василенко E.H., Есина Г.Ф., Пшеничная Е.А. Василенко В.В., Чичварина Л.И. Некоторые аспекты дубления мехового полуфабриката бытового назначения, сборник научных трудов «Новое в меховой промышленности» ОАО «НИИМП»,2004. С. 13.
4. Стефанович И.П. Технология меха. Изд-во «Легкая инд-я», 1967. -295с.
5. Химия и технология кожи и меха: учебное пособие/ А.В.Островская, И.Ш.Абдуллин, P.P. Шагивалиева. Казань: Изд-во Казан, технол. гос. унта., 2007. - 140 с.
6. Павлов С.А. Химия и фиика ВМС в производстве кожи и меха/ С.А.Павлов, Н.В.Чернов, И.С.Шестакова, А.А.Касьянова.- М.: «Легкая индустрия», 1966. 481 с.
7. Кисин М.В., Булышева Л.К., Мамотюк М.Л., Разоренова О.И. Волосы животных как объект судебно-биологической экспертизы./ под редакцией проф.М.А.Бронниковой.-М.:ВНИИ МВД СССР, 1984. 144 с.
8. Страхов И.П. Химия и технология кожи и меха / И.П.Страхов, И.С.Шестакова, Д.А.Куциди. -М.: Легпромбытиздат, 1985. 496 с.
9. Эткин Я.С. Товароведение пушно-мехового сырья и готовой продукции.- М.: Легпромиздат, 1990. 368 с.
10. The molecular Genetics of Keratin Disorders Frances J.D.Smith Am. J. Clin. Dermatol., 2003, 4(5): P. 347-364.
11. Мендельсон Д.А. Новые данные в химии белков волоса, М.: Легкая индустрия, 1964. 48 с.
12. Кайтукова Г.Г., Лакомова Е.В., Рыкова Н.Б., Меликов Е.Х., Новые технологии в производстве меховых изделий./ЯОбилейный сборник трудов сотрудников факультета технологии предпринимательства М.,МГПУ, 2005. - с.45-47.
13. Горячев С.Н. Пушно-меховой рынок России. М.: Изд. дом «Меха мира», 1999. - 72 с.
14. С.Н. Горячев, Т.Н. Моракова, Б.С. Григорьев, Е.С. Лознева. Работы института по созданию новых химических материалов и технологий обработки меха//Новое в меховом производстве. М.:НИИМП, 2000. 78 с.
15. Химия и технология кожи и меха. Часть 1. Подготовительные процессы в производстве кожи и меха: Учебное пособие/ Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., А.В.Островская КГТУ. Казань, 2002. 212 с.
16. И.Н. Коробейникова. Влияние меламино-формальдегидных смол на свойства меховой овчины. Диссертация, к.т.н. М, 1972. 144 с.
17. Н.К. Коркин, Дм.В. Шалбуев. Эффективные микроорганизмы* в переработке овчинно-шубного сырья. Кожа и мех в XXI веке. Технология, качество, экология, образование: Материалы конференции. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2008. - С. 71-79.
18. Сирэнжавын Дашбал. Разработка эффективных способов применения отечественного препарата для выделки меховых шкур. Кожа и мех в XXI веке. Технология, качество, экология, образование: Материалы конференции. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2008. - С. 30-33.
19. Расчет стандартного химического сродства к кератину волоса кислот различной химической природы / Кухарчик М.М. // Тез. докл. IV Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России», М.: НИИМП, 2002. С. 20.
20. Миронова Т.Ф. Использование щелочных протеаз в производстве меха // Тез. докл. XIV международного конгресса специалистов меховой промышленности, М.: ЦНИИИТЭИлегпром, 1990. С.5-6.
21. Мендельсон Д. А. Химия облагораживания, отбеливания и крашения меха. М.: Легкая индустрия. 1965. 314 с.
22. Каджардузова Г.П. Методы химической модификации шерсти и волоса. М.: ЦИНТИлегпром. 1960. 258 с.
23. Некоторые вопросы обработки шкур при производстве изделий дубль-фас. Гуинарт И.Ме., Мартинис А., Кимипиел А.О. // Тез. докл. XIV международного конгресса специалистов меховой промышленности, М.: ЦНИИИТЭИлегпром, 1990. С.74-77.
24. Н.В. Григорьева, JI.H. Курланова, И.Н. Коробейникова, Н.С. Захарова. // Труды ВНИИМП. 1970. сб. 18.-37 с.
25. JI.H. Курлатова Влияние синтетических полимеров на прочность лицевого слоя меховой овчины. Диссертация, к.т.н. М, 1973. 135 с.
26. A.c. 1501510 СССР. Заявл. 15.07.87; Опубл. 15.04.89.
27. Использование водорастворимого полимера в подготовительных процессах обработки меховой овчины. Пятак E.H. // Тез. докл. XIV международного конгресса специалистов меховой промышленности, М.: ЦНИИИТЭИлегпром, 1990. С. 10-11.
28. Ю.В. Короткая, Б.С. Григорьев. Новые материалы/ЗАО «Меховая химия» для обработки меха. Кожа и мех в XXI веке. Технология, качество,экология, образование: Материалы конференции. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2008.-С. 12-17.
29. Белякова В.И., Зуева В.Г., Курлатова JI.H. Технология меха и шубной овчины. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 248 с.
30. Обработка меховой овчины с участием аминосодержащих ПАВ. Лутфуллина Г.Г., Островская A.B., Абдуллин И.Ш. // Тез. докл. V Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России» », М.: НИИМП, 2003. С.29 - 30.
31. Шалбуев Д.В., Думков B.C., Имешина Е.Г., Цыренов В.Ж. О биотехнологическом методе обезжиривания мехового сырья // Кожевенно-обувная промышленность. 2003. - №5. - С.31-32.
32. Белышев Б.Е. Технология шерстяной пряжи, основанная на современных физических способах обработки волокнистого материала // Текстильная промышленность, 1999. №9-10. - С.22 — 23.
33. K.Weible. Q.Soc. Dyers a. Col. 1958. -N 74 - P.360.
34. E.P. Frieser. S. V.F. Fachorgan Textilvered. 1962. - N 17. - P.578.
35. Д.А. Мендельсон. Обзор докладов на меховой секции конгресса специалистов кожевников и меховщиков в Будапеште в 1958г. -М.: ЦИНТИлегпром. 1960. - С. 37-45.
36. Новое в технологии отбеливания меховых шкурок. Горячев С.Н., Григорьев Б.С., Комиссарова Л.А. и др. // Тез. докл. IV Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России» », М.: НИИМП, 2002. С.18-19.
37. Состав для отбеливания меховых шкурок. Пат. 2255111 Россия, МГЖ С 14 С 1/00, D 06 L 3/00 ОАО «НИИ» меховой промышленности, Григорьев Б.С., Богданов Н.В., Комиссарова Л.А., Фомина Л.А., Маракова Т.И., Игнашина Т.П., Богданова М.Б., Пятак E.H.
38. Михайлов А.Н. Химия дубящих веществ и процессов дубления. — М.: Гизлегпром, 1953.- 182 с.
39. Способ выделки меховых шкур северного оленя: A.C. 1490161 СССР МК44, С14С1/00/ Сягин И.И., Каспорьянс С.А., Вишняков B.C., Рыбаков Г.А.; Москов-я ветер-я акад-я №4326448/30-12; заявл. 09.11.87; опуб. 30.06.89, бюл.№24.
40. Э.Ф. Зорина, Г.М. Зелева, Е.Ю. Тюменцева. Химические способы улучшения эксплуатационных свойств меха. Омск. Науч. Вест. 2003. -№22. С. 155-158.
41. Интенсификация процесса дубления меховых шкур. Я.А. Пурим, М.В. Соколова. Научно-исследовательские труды, сбор. 7 М.: Гизлегпром, 1956.- 179 с.
42. Еловенков А.Г., Лаврентьева Т.А. Новые подходы немецкой фирмы Boehme по использованию химических материалов на российских кожевенных предприятиях // Кожевенно-обувная промышленность. 2004. -№1. - С.35.
43. Die Zerstörung von perzfellen durch licht // Leder. 1995. - 46, №10. -P.252.
44. Исследование растворов красителей в присутствии катионного фиксатора. Чурсин В.И., Назарова Т.П. // Новое в меховом производстве, М.: ОАО «НИИМП», 2000. С.55-58.
45. Особенности крашения волосяного покрова меховой овчины триадами кислотных красителей. Шпак Н.В., Морозова О.С. // Новое в меховом производстве, М.: ОАО «НИИМП», 1999. С.39-43.
46. Изучение возможности использования препарата «Биол» в крашении шерстяных материалов. Чеснокова В.Н., Булушева, Н.Е., Крылов Ю.М., Ломова И.Е.// Вестник московской государственной текстильной академии, М.: Изд-во МГТА, 1997. С.74-77.
47. Состав для отбеливания меховых шкурок. Пат. 2255111 Россия, МПК С 14 С 1/00, D 06 L 3/00 ОАО «НИИ» меховой промышленности, Григорьев Б.С., Богданов Н.В., Комиссарова Л.А., Фомина Л.А., Маракова Т.И., Игнашина Т.П., Богданова М.Б., Пятак E.H.
48. Шахет, Г.П. Оборудование и механизмы меховых фабрик / Г.П. Шахет // Л.: Москва. 1966. 460 с.
49. Радионов A.M. Крашение меха. М.: Гизлегпром, 1954. - 112 с.
50. Есина Г.Ф., Санкин Л.Б. Отделка меха. М.: Легпромиздат, 1994. -368 с.
51. Рыбалова Н.М. Облагораживание волосяного покрова меховой овчины. М.: Гизлегпром, 1968. - 78 с.
52. Новые препараты для отделки меховых шкурок. Горячев С.Н., Григорьев Б.С., Давыдова H.A. Щеголева JI.JI. // Тез. докл. IV Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России» », М.: НИИМП, 2002. 19 с.
53. Исследование возможности использования новых отечественных препаратов для повышения водостойкости кожи и меха. Чечварина Л.И., Чибаева Л.М. Никишова М.А. // Новое в меховом производстве, М.: ОАО «НИИМП», 1999. С.46-48.
54. Патент ФР2 19516961 С14С 9/00
55. Патент ФР2 44223441 С14С 9/00
56. Исследование фосфорорганических препаратов для гидрофобизации мехового велюра и меховой овчины. Назарова Т.П., Анпилогова A.A., Дубинина Л.С., Чечварина Л.И., Лихоед И.П. // Новое в меховом производстве, М.: ОАО «НИИМП», 2000. С.44-47.
57. Г.Ф. Есина, Н.К. Барамбойм, И.Г. Якимова. Применение полимеров для снижения электризуемости волосяного покрова меха // Сб. научных трудов химии и технологии колеи и меха. М.: МТИЛП. - 1983. С.45.
58. Улучшение качества мехового полуфабриката путем повышения блеска волосяного покрова. Есина Г.Ф., Чиркова H.A., Моисеева Л.В.,
59. Кухарчик М.М. // Тез. докл. XIV международного конгресса специалистов меховой промышленности, М.: ЦНИИИТЭИлегпром, 1990. С.20-21.
60. Process for the treatment of wool skins // Leder. 1995. - 46, №4. -P.84.
61. Теоретические и экспериментальные исследования и разработки путей повышения износостойкости изделий из меха. Канонова Е.В. // Технол. ин-т сарат. госуд. техн. ун-та. Энгельс, 2000 - С.5.
62. Использование защитных полимерных обработок для улучшения потребительских свойств меха / Есина Г.Ф., Кузин С.К. // Перспективные материалы и изделия легкой промышленности / С.-Петербург, гос. ун-т технол. и дизайна. СПб, 1994. - С. 112-113.
63. Hayek, M. The electrical resistance of textile materials / M. Hayek, F.C. Chromey // Amer. Dyestuff, rep. 1951. - v.40. - №7.- P .225.
64. Quintelier, G. The relation between coefficient of friction, conductivity and static electrification induced by friction in cellulose acetate, yarns/ G. Quintelier, M. Warzee, R. Simcke // J. Text. Inst.- 1957. V. 48. №1. - P.26.
65. Steiger, F.M. Evaluation of antistatic finishes / F.M. Steiger // Text. Res.J. 1958. - V.27.- №9. - P. 721.
66. Технологические схемы обработки пушно-мехового сырья. В работе над. изданием принимали участие специалисты компании Lowenstein. г. Киров 2006. 271 с.
67. Перспективы применения озонирования для хранения пушно-меховой продукции / Комарова Л.Г., Григорьев Б.С. // Тез. докл. V Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России» », М.: НИИМП, 2003. С.5 - 6.
68. Use of a one atmosphere uniform glow discharge plasma to kill a broad spectrum of microorganisms / K. Kelly-Wintenberd, A. Hodge, Т. C. Montie and other // Vac. Sci. And Tecnol. 1999. Vol.17. - № 4, - Pg. 1539-1544.
69. Применение тлеющего разряда для обеззараживания воды / А.А. Иванников, В.М. Лелевкин, А.В. Токарев и др. // Сб. мат. 3-его Международного симпозиума по теоретической и- прикладной плазмохимии Иваново.2002*. - С.463-464.
70. Decontamination of chemical and' biological warfare agents using an atmospheric pressure plasma jet / H.W. Herrmann, I. Henins, J. Park and other // Physics of plasmas. 1999. Vol.6. - №5. -Pg.2284-2290.
71. Стройкова И.К., Максимов А.И. Процессы стерилизации растворов под действием тлеющего и низковольтного диафрагменного разрядов // Сб. мат. 3-его Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии Иваново 2002. - С.342-345.
72. Шапкарина Н.П., Чурсин В.И. УЗ активация в жидкостных процессах // Кожевенно-обувная промышленность. 2002. №3. - С.32 - 34.
73. Reducing the load: ultrasound in liming and unhearing // World Leather. 1995. - №7. -Pg.54 - 55.
74. Ультразвуковая активация жидкостных процессов кожевенного производства / Чурсин В.И. // Тез. докл. Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы науки, техники и экономики легкой промышленности», М. 2000. М.: - С. 139.
75. Time to refocus attention on power ultrasound. The potential of power of ultrasound in leather processing / Ding Yifend // World Leather. 1997. - №2 -Pg.57-58, 61.
76. Чурсин В.И., Лычников Д.С. Исследование влияния ультразвукового поля на процесс хромового дубления // Кожевенно-обувная промышленность. 1998. - №3. - С.8-10.
77. Влияние ультразвукового поля на размеры частиц красителей / Чурсин В.И., Назарова Т.П., Крылова С.А. и др. // Новое в меховом производстве. 2000. - С.35 - 40.
78. Зайдес А.Л. Структура коллагена и ее изменения при обработках. — М.: Ростехиздат, 1960.
79. Исследование в области аэрозольного способа выделки меха /Комиссаров А.С., Комиссаров С.А., Комиссарова Е.С // Тез. докл. II Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России» », М.: НИИМП, 2000. С.11 - 13.
80. Абдуллин И.Ш. Высокочастотная плазменно-струйная обработка материалов при пониженных давлениях. Теория и практика применения /
81. И.Ш.Абдуллин, В.С.Желтухин, Н.Ф.Кашапов. Изд-во Казанского Университета. - 2000. - 347 с.
82. Гуль. В.Е. Структура и прочность полимеров / В.Е. Гуль . М.: Химия, 1971.-344 с.
83. Горберг Б. Л. Модификация текстильных материалов в низкотемпературной плазме тлеющего разряда / Б.Л. Горберг. Дис. канд. техн. наук. - Иваново, 1985. - 220 с.
84. Рыкалин H.H. Высокотемпературные технологические процессы: Теплофизические основы / H.H. Рыкалин, A.A. Углов, Л.М. Арищенко. -М.: Наука, 1985.-174 с.
85. Исследование фосфорорганических препаратов для гидрофобизации мехового велюра и меховой овчины. Назарова Т.П., Анпилогова A.A., Дубинина Л.С., Чечварина Л.И., Лихоед И.П. // Новое в меховом производстве, М.: ОАО «НИИМП», 2000. С.44-47
86. Успешная обработка шкурок пушнины. Карл X. Нилл. // Тез. докл. XIV международного конгресса специалистов меховой промышленности, М.: ЦНИИИТЭИлегпром, 1990. С.86-92
87. Process for the treatment of wool skins // Leder. 1995. - 46, №4. -Pg.84
88. Теоретические и экспериментальные исследования и разработки путей повышения износостойкости изделий из меха. Канонова Е.В. // Технол. ин-т сарат. госуд. техн. ун-та. Энгельс, 2000 - С.5
89. Войценя B.C. Воздействие низкотемпературной плазмы и электромагнитного излучения на материалы / B.C. Войценя, С.К. Гужова, В.И. Титов. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 224 с.
90. Кестельман В.Н. Физические методы модификации полимерных материалов / В.Н. Кестельман. М.: Химия, 1980. - 222 с.
91. Щур A.M. Высокомолекулярные соединения. Учебник для университетов / A.M. Щур. М.: Высшая школа, 1981. — 656 с.
92. Шестакова И.С. Химия и технология кожи и меха: Учебник для вузов. 4-е изд. / Шестакова И.С., Куциди. М.: Легпромбытиздат, 1985. -496 с.
93. Светлаков Н.В. О структуре белков: Учебное пособие / Н.В. Светлаков. Казань: Казанский государственный технологический университет, 1997.-60с.
94. Машкина В.А. Низкочастотная активация процессов выделки кожи и меха / В.А. Машкина, В.Н. Машкин, С.А. Комиссаров. -Совершенствование технологии кожи и меха и изделий из кожи. — М.: 1993. С.23 - 29.
95. Влияние структурирующего модифицирования кератина на потребительские свойства меха / Авеличева С.Н., Переверзева В.И. // Межвуз. сб. науч. трудов / Дальновост. коммер. ин-т. 1995. - №1. - с.98-99
96. Страхов И.П., Левенко П.И., Шифрин И.Г. Ионизирующие излучения в кожевенной промышленности. М.: Легкая индустрия, 1973.
97. Артамонов Б.А., Волков Ю.С., Дрошалова В.И. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. -М.: Высшая школа. 1983. - т. 1. - С.153
98. Брегер А.Х. Основы радиационно-химического аппаратостроения, М., Атомиздат, 1967, 498 с.
99. Влияние ядерных излучений на материалы, М., Судпромгиз, 1961.
100. Хейфиц Л.И. Многофазные процессы в пористых телах / Л.И. Хейфиц, A.B. Неймарк. М.: Химия, 1982. - 320 с.
101. Михайлов А.Н. Химия и физика коллагена кожного покрова / А.Н. Михайлов. М.: Легкая индустрия, 1980. - 232 с.
102. Йосихито О. Плазменная полимеризация и плазменная обработка полимеров / О. Иосихито //Высокомолекулярные соединения. 1988. - № 9. - С.1815-1831.
103. Гриневич В.И.,Травление полимеров в низкотемпературной плазме / В.И. Гриневич, А.И. Максимов. Сб. Применение низкотемпературной плазмы в химии.- М. - 1981.- С.135-168.
104. Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел: Пер. с англ. /Под ред. Е.С.Машковой.- М.: Мир, 1989. 256 с.
105. Plasma treatments of polymers. Popa G., Gheorghiu Mariana. Rom. Repts. Phys. 1994. №4 P. 307-333.
106. Низкотемпературная плазма // Межвузовский сборник. Казань, КАИ, 1983.- 72с.
107. Абдуллин И.Ш. Теоретическое исследование ВЧ емкостного разряда низкого давления / И.Ш.Абдуллин, И.Г. Гафаров., B.C. Желтухин / Физика газового разряда: Междунар. сб. Казань, - 1988. - С.27 -31.
108. Подгорный Н.М. Лекции по диагностике плазмы / Н.М. Подгорный . М.: Наука, 1978. - 302 с.
109. Александров И.В. Закономерности взаимодействия электронно-пучковой неравновесной плазмы с целлюлозой / И.В. Александров, М.Н. Васильев, Ю.В. Гаврилов. Журнал прикладной химии.-1996.-Т.69.- Вып. 12.
110. Квач Н.М. Плазмохимическая обработка льняных тканей / Н.М. Квач, Т.В. Тюркина, С.Ф. Садова. Текстильная промышленность. - 1995. -№ 1-2. - С. 46-48.
111. Шаповалов C.B., Особенности модификации поликапроамидных волокон в низкотемпературной плазме неполимеризующихся газов / C.B. Шаповалов, Т.Л. Лебедева, A.A. Калачев, H.A. Плат. Высокомолекулярные соединения.- 1993.- Т.35.-№5.-С.520-527.
112. Ибрагимов Р.Г. Обработка материалов из высокомолекулярных соединений в плазме высокочастотного разряда/ Р.Г. Ибрагимов, И.Ш. Абдуллин, М.Ф. Шаехов // 3 Межд. симп. по теор. и прикл. Плазмохимии. Сборник материалов. Иваново, 2002. - С. 316-317.
113. Абдуллин И.Ш. Высокочастотная плазменная обработка в динамическом вакууме капиллярно-пористых материалов. Теория и практика применения / И.Ш. Абдуллин, JI.H. Абуталипова, B.C. Желтухин, И.В. Красина. Изд-во Казанского Университета, 2004. - 427 с.
114. В.Н. Кестельман. Физические методы модификации полимерных материалов, Химия, 1980.
115. Амитан Г.Л., Байсупов И.А., Барон Ю.М. и др. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. Л.: Машиностроение. - 1988. - С. 719
116. Шифрин И.Г. Влияние вида излучения на показатели дермы шкур и кож // Кожевенно-обувная промышленность. 1977. - №1. - С. 45 - 48
117. Булгакова И.В. Страхов И.П., Ванюшкин Б.М. и др. Использование радиационно-химической технологии в производстве меха //Кожевенно-обувная промышленность. 1991. -№3. - С.9 - 10
118. Перспективы применения озонирования для хранения пушно-меховой продукции / Комарова Л.Г., Григорьев Б.С. // Тез. докл. V Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России» », М.: НИИМП, 2003. С.5 - 6
119. Шапкарина Н.П., Чурсин В.И. УЗ активация в жидкостных процессах // Кожевенно-обувная промышленность. 2002. №3. - С.32 - 34
120. Alfa ultra sound contributing to clean technology // World Leather. -1995. 8, №6. -Pg.26.
121. Чурсин В.И., Лычников Д.С. Исследование влияния ультразвукового поля на процесс хромового дубления // Кожевенно-обувная промышленность. 1998. - №3. - С.8-10
122. Бурмиствров, А.Г. Машины и аппараты производства кожи и меха / А.Г. Бурмиствров М.: Колос, 2006. - 384 с.
123. Никифоров, А.Л. Мельников Б.Н. Применение токов высоких частот в текстильном отделочном производстве / А.Л. Никифоров, Б.Н. Мельников // Текстильная промышленность. 2000. - №5-6. - С.27-32.
124. Вагизова, Г.Н. Воздействие плазменной обработки на волосяной покров меха / Г.Н. Вагизова, И.В. Красина, Ф.С. Шарифуллин // Материалы научной сессии КГТУ. Казань, 2005.- С. 269.
125. Изгородин А.К. Изменение свойств льноволокон после облагораживания их химическим воздействием / А.К. Изгородин, В.Н. Талашина, А.П. Морыганов // Междунар.науч.-технич.конф.
126. Современные наукоемкие технологии и перспективные материалытекстильной и легкой промышленности", Иваново, 2001. Тез.докладов. -Иваново: изд. ИГТА, 2001.- С. 190-191.
127. Максимов А.И. Возможности и проблемы плазменной обработки тканей и полимерных материалов / А.И. Максимов, Б.Л. Горберг, В.А.Титов. Текстильная химия. -1992.- №2.-С.101-118.
128. Василец В.Н. Исследование действия плазмы ВЧ-разряда на поверхность полиэтилена / В.Н. Василец, Л.Ф. Тихомиров, А.Н. Пономарев // Химия высоких энергий. -1978.-Т.12.- №5.- С.447-452.4
129. Салимова А.И., Абдуллин И.Ш. Применение низкотемпературной плазмы в технологии бесхромового дубления. Всероссийская научная конференция по физике низкотемпературной плазмы. ФНТП-2004, Петрозаводск, 2004. С.97-101.
130. Шарнина Л.В. Исследование устойчивости эффекта плазменной активации текстильных материалов /Л.В Шарнина, И.Б. Блиничева, Е.И. Беркетов // Тезисы докл. Всесоюз.семинара. Иваново:ИГТА, 1988. - С. 1617.
131. Квач Н.М. Плазмохимическая обработка льняных тканей / Н.М. Квач , Т.В. Тюркина, С.Ф. Садова. Текст.пром-сть. - 1995.- №1-2. - С.ЗЗ-35.
132. Максимов А.И. Вакуумные плазмохимические технологии / А.И. Максимов // Плазмохимическая технология. -Наука, Сиб. Отделение. -1991.-С. 336-372.
133. Шаповалов C.B. Особенности модификации поликапроамидных волокон в низкотемпературной плазме /C.B. Шаповалов, Т.П. Лебедева, A.A. Качалов // Высокомолекул. соединения. 1993. -№ 5. — С. 520 - 527.
134. Шарнина JI.B. Кинетика деструкции пленочных и волокнистых материалов в тлеющем разряде / Л.В. Шарнина, И.Б. Блиничева, С.Д. Менагаришвили.- Изв. вузов. Химия и хим. технология. -Иваново, 1990. -С. 107-109.
135. Исследование возможности тонирования волосяного покрова меха. Бычкова И.Н., Есина Г.Ф., Кухарчик М.М., Чурсин В.И.// Тез. докл. IV Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России» », М.: НИИМП, 2002. С. 17-18.
136. Кутепов А.Н., Захаров А.Г., Максимов А.И., Титов В.А. Плазменное модифицировавние текстильных материалов: перспективы и проблемы // Российский химический журнал. 2002. - t.XLVI. - №1. -С.103 — 115.
137. Зайдес А.Л. Структура коллагена и ее изменения при обработках. -М.: Ростехиздат, 1960.
138. Исследование в области аэрозольного способа выделки меха /Комиссаров A.C., Комиссаров С.А., Комиссарова Е.С // Тез. докл. II Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России» », М.: НИИМП, 2000. С.11 - 13
139. А.И.Максимов. Вакуумно-плазменное и плазменно-растворное модифицирование ВМС, возможности и ограничения // Институт химии РАН, Иваново: Химические волокна №5, 2004.
140. Стройкова И.К., Максимов А.И. Процессы стерилизации растворов под действием тлеющего и низковольтного диафрагменного разрядов // Сб. мат. 3-его Международного симпозиума*по теоретической и прикладной плазмохимии Иваново 2002. - С.342-345
141. Абдуллин И.Ш., Азанова A.A., Шаехов М.Ф. Применение плазменной обработки для стерилизации кожевенно-мехового сырья // V Всероссийская научно-практическая конференция «Современные технологии в машиностроении», Пенза; 2003. 4.2, С. 157
142. Абдуллин И.Ш., Азанова A.A., Исрафилов ИХ., Шаехов М.Ф. Применение потока плазмы ВЧЕ-разяда в производстве кожи и меха // 3-й Межд. симп. по теор. и прикл. плазмохимии. Сборник материалов. -Иваново, 2002. С.303-304
143. Изучение возможности использования низкотемпературной плазмы для комплексного изучения свойств мехового полуфабриката. Меликов Е.Х., Лакомова Е.В., Федулова М.А. // Тез. докл. IV
144. Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России» », М.: НИИМП, 2002. С.21
145. Effect of oxygen plasma of woolen fabric properties. She Kar R. Indu, Bajpaj S.K., Indian J. Fibre and Text. Res. 2000. №3, P. 229-231.
146. Low temperature plasma on wool substrates: The effect of the nature of the gas / Kan C.W., Yuen C.W.M // Text. Res. J. 1996. №6 - P. 407-416.
147. Shrinkage properties of wool treated with low temperature plasma and chitosan biopolymer / Erra P., Molina R., Jocic B. // Text. Res. J. 1996. №11 -P.811-815.
148. Соотношение между динамическим коэффициентом трения и усадкой шерстяного волокна обработанного плазмой. Шилинович Б.С. // Тез. докл. Межвузовской научной конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», М.: НИИМП, 1996. С.38.
149. Садова С.Ф., Баева Н.Н., Иванов А.А. и др. Придание шерстяным тканям эффекта малосвойлачиваемости // Текстильная промышленность. — 1999.-№. 3-С.43 44.
150. Афанасьев В.К., Александрова Т.М., Кудрявцева Т.Н. и др. Обработка шерстяных материалов в низкотемпературной плазме. // Текстильная промышленность. 1992. - №. 5 - С.26 - 27.
151. Интенсификация технологических процессов обработки меха. Переверзев В.Н., Беседин А.Н., Зуева В.П. // Тез. докл. XIV международного конгресса специалистов меховой промышленности, М.: ЦНИИИТЭИлегпром, 1990. С.14-15.
152. А.Н. Мальцев, И.Р. Арсланов, B.C. Верховский, JI.JI. Гарагатая, С.Н. Гарагатый, А.Ю. Иванов, И.Н. Лапин, B.C. Касьянов, Д.Ю.
153. Исследование в области аэрозольного способа выделки меха /Комиссаров A.C., Комиссаров С.А., Комиссарова Е.С // Тез. докл. II Межрегиональной научно-практической конференции «Развитие меховой промышленности России» », М.: НИИМП, 2000. С.11 - 13.
154. Садова С.Ф., Журавлева С.М., Телегина Т.А. Воздействие плазмы тлеющего разряда на клеточно-мембранный комплекс природного волокна // Сб. мат. 3-его Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии Иваново 2002. - С.363-364.
155. Садова С.Ф. Воздействие низкотемпературной плазмы на кутикулу шерстяного волокна // Текстильная промышленность. 1991. -№2. - С.65 - 68.
156. Садова С.Ф., Журавлева С.М., Бондаренко В.И. и др. Совершенствование подготовки и печати шерстяных тканей, обработка НТП // Текстильная промышленность. 1999. - №11,12. - С.37 - 38.
157. Кутепов А.Н., Захаров А.Г., Максимов А.И., Титов В.А. Плазменное модифицировавние текстильных материалов: перспективы и проблемы // Российский химический журнал. 2002. - t.XLVI. - №1. -С.103 - 115
158. Effect of oxygen plasma of woolen fabric properties. She Kar R. Indu, Bajpaj S.K., Indian J. Fibre and Text. Res. 2000. №3, p. 229-231
159. Low temperature plasma on wool substrates: The effect of the nature of the gas / Kan C.W., Yuen C.W.M // Text. Res. J. 1996. №6 - p. 407-416
160. Shrinkage properties of wool treated with low temperature plasma and chitosan biopolymer / Erra P., Molina R., Jocic B. // Text. Res. J. 1996. №11-p. 811-815
161. Plasma treatments of polymers. Popa G., Gheorghiu Mariana. Rom. Repts. Phys. 1994. №4 p. 307-333
162. Соотношение между динамическим коэффициентом трения и усадкой шерстяного волокна обработанного плазмой. Шилинович Б.С. // Тез. докл. Межвузовской научной конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», М.: НИИМП, 1996. С.38
163. Садова, С.Ф. Улучшение качества и потребительских свойств шерстяных материалов / С.Ф. Садова, К.Д. Абубакирова // Обзорная инф. Шерстяная пром. М.: ЦНИИТЭИЛегпром, 1988. - №1. - 47 с.
164. Садова, С.Ф. Влияние различных физических воздействий на поверхность шерстяного волокна / С.Ф. Садова, В.Е. Василец // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. 1992, № 1. - С.57-60.
165. Садова, С.Ф. О некоторых свойствах шерсти, обработанной в условиях низкотемпературной плазмы / С.Ф. Садова, Л. Лапник, О.О. Пайгрт // Изв. Вузов. Технология текстильной промышлености. 1983, вып.5. - С.53-56.
166. Садова СФ. Воздействие низкотемпературной плазмы на кутикулу шерстяного волокна / С.Ф. Садова // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. 1991, №5. - С.65-68.
167. Патент №1256047 Франция, МКИ ДОбс. Procede pour ameiiorer la stabilité dimensionneile d'articies en fibers keratiniques / P.Kassenbeck, Inst. Textile de France (Франция) Заявл. 3.02.1960; опубл. 6.02.1961.
168. Патент №125046 Франция, МКИ ДОбс. Perfectionnement aux procedes pour la teinture et l'impression des fibres keratiniques / P.Kassenbeck, Inst. Textile de France (Франция) заявл. 3.02. I960. Опубл. 6.02.1961.
169. Максимов А.И., Горберг Б.Л., Титов В.А. //Текстильная химия. -1992.-т.1.-№1.-С.Ю1 -118
170. Белышев Б.Е. Технология шерстяной пряжи, основанная на современных физических способах обработки волокнистого материала // Текстильная промышленность, 1999. №9-10. - С.22 - 23
171. Чичварина, Л.И. Влияние различных методов обработки на свойства мехового полуфабриката / Л.И. Чичварина, C.B. Князева //
172. Международная научно-техническая конференция. « Современные проблемы текстильной и лёгкой промышленности» М.: Изд-во РосЗИТЛП 2004.- С. И 9.
173. Замораживание шкур оленей. Gefrierschaden bei Rentierfellen and -leadern // Leder. 1995. 46. - №7. - C.182.
174. Харченкова Г.И. Теплофизические характеристики клеевого нетканого материала из оленьей шерсти / Г.И.Харченкова, Б.С.Новопашина, С.В.Казнадий // Текстильная промышленность. 1994. -№11 - 12. -С.22-23.
175. Кулешов И.В. Изучение электризуемости натурального меха/ И.В. Кулешов и др. // Кожевенная обувная промышленность. 2005 г. - №5. -С. 45-46.
176. Староверова, И.Н. Электризуемость длинноволосой пушнины в сырье/ И.Н. Староверова, Т.А. Дмитриева, Д.С. Лычников // Кожевенная обувная промышленность. 2005г. - №3. - С. 39-40.
177. Головтеева A.A., Куциди Д.А. и др. Лабораторный практикум по химии и технологии кожи и меха. Под ред. И.П. Страхова. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 312с.
178. Михайлов А.Н. Коллаген кожного покрова и основы его переработки. М.: Легкая индустрия, 1971. - 528с.
179. Торопцева A.M., Белогородская К.В., Бондаренко В.М. Лабораторный практикум по химии и технологии высокомолекулярных соединений. Под ред. проф. А.Ф.Николаева. Л.: Химия, 1972. - 416 с.
180. Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д., Петропавловский Д.Г. Практикум по материаловедению швейного производства. — М.: Изд. центр «Академия», 2004. -416 с.
181. Жихарев А.П., Краснов Б.Я., Петропавловский Д.Г. Практикум по материаловедению производств изделий легкой промышленности. М.: Изд. центр «Академия», 2003. - 375 с.
182. Данилкович А.Г., Чурсин В.И. Практикум по химии и технологии кожи и меха: Учебное пособие для вузов. М.: ЦНИИКП, 2000. - 413 с.
183. Горловский И.А., Бочарова A.M., Суворова В.Д. Лабораторный практикум по химии и технологии пигментов. Л.: Химия. - 1978. - 224 с.
184. Абдуллин И.Ш. Влияние высокочастотного емкостного разряда пониженного давления на свойства текстильных материалов / И.В. Красина, И.Ш. Абдуллин, М.Ф. Шаехов, Ф.С. Шарифуллин // Прикладная физика. 2004. - №6. - С.59-63.
185. Григорьева Г.С., Плюснина А.Т. Технический анализ и контроль мехового и овчинно-шубного производства. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1987.-254с.
186. Матюшина E.B. Изменение свойств волосяного покрова меха в процессах обработки, М.: Легкая индустрия, 1969. 47 с.
187. Абдуллин, И.Ш.Моделирование микроструктуры кожевенного материала на стадиях производства и при ВЧЕ-плазменной обработке. Абдуллин И. Ш, Вознесенский Э. Ф., Желтухин В. С.,Красина И.В. Казань: Изд-во Казан, гос. технол. ун-та, 2009. - 229 с.
188. Мендельсон Д.А. Новые данные в химии белков волоса, М.: Легкая индустрия, 1964. 48 с.
189. Абдуллин И.Ш., Желтухин B.C., Кашапов Н.Ф. Высокочастотная плазменно-струйная обработка материалов при пониженных давлениях. Теория и практика применения. Казань: Издательство Казанского университета, 2000. - 348 с.
190. Абдуллин И.Ш., Гафаров И.Г., Желтухин B.C. Теоретическое исследование ВЧ емкостного разряда низкого давления // Физика газового разряда: Междунар. сб. Казань, - 1988. - С.27 - 31.
191. Сагдеев, М.Н Применение НТП пониженного давления для регулирования трибоэлектрических свойств меха / И. Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, М.Н. Сагдеев // Кожевенно-обувная промышленность -Москва, №1 2008 г. С. 44-46.
192. Красина И.В. Влияние высокочастотной плазмы,на физические и химические свойства кератина / И.В. Красина, М.Ф. Шаехов, Ф.С. Шарифуллин // Вестник ДИТУД, №2. Димитровград, 2004, С. 13-18.
193. Красина И.В. Воздействие высокочастотного емкостного разряда на свойства шерсти / И.В. Красина, Н.В. Фенюк, Ф.С. Шарифуллин // Материалы научной сессии КГТУ. Казань, 2004. С. 302.
194. Абдуллин И. Ш. Особенности воздействия ВЧ разряда пониженного давления на меховой материал / И. Ш. Абдуллин, С. Ю. Грузкова, И. В. Красина, Ф.С. Шарифуллин // XXXIL Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС. Звенигород, 2005. С. 236
195. Вагизова Г.Н. Воздействие плазменной обработки на волосяной покров меха / Г.Н. Вагизова, И.В. Красина, Ф.С. Шарифуллин // Материалы научной сессии КГТУ. Казань, 2005. С. 269
196. Абдуллин И.Ш. Воздействие высокочастотной плазмы пониженного давления на волосяной покров меха на стадии выделки / И.Ш. Абдуллин, И.В. Красина, Ф.С. Шарифуллин // XXXII Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС. Звенигород, 2006. С. 301
197. Сагдеев, М.Н Изменение трибоэлектрических свойств меховых материалов с применением высокочастотного разряда пониженного давления / Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, М.Н. Сагдеев // XII Школа по плазмохимии для молодых учёных России и стран СНГ: V
198. Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии: Сборник трудов . Иваново , 2008. - С. 482-483.
199. Сагдеев, М.Н. Исследование низкотемпературной плазмы и антистатика ЦПХ на трибоэлектрические свойства меховой овчины / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, М.Н. Сагдеев // Научная сессия (3-6 февраля 2009г.) Аннотация сообщений Казань, 2009. С. 270.
200. Сагдеев, М.Н. Влияние ВЧИ плазмы пониженного давления и антистатика ЦПХ на электростатические свойства меховой овчины / М.Н.
201. Сагдеев, Ф.С. Шарифуллин, И. Ш. Абдуллин // Кожевенно-обувная промышленность — Москва, №4 2009 г. С. 41-42.
202. Сагдеев, М.Н Изучение воздействия высокочастотной плазмы индукционного разряда пониженного давления и антистатика ЦПХ на трибоэлектрические свойства волосяного покрова меховой овчины / И.Ш.
203. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, А.П.Кирпичников, М.Н. Сагдеев // Вестник КГТУ. Издат-во Казан. Гос. Технол. Ун-та, 2009. - С. 18-21.
204. Абдуллин И.Ш., Желтухин B.C., Кашапов Н.Ф. Высокочастотная плазменно-струйная обработка материалов при пониженных давлениях. Теория и практика применения. Казань:.Изд-во Казанского ун-та. 2000'. -348 с.
205. Войценя B.C., • Гужова С.К., Титов В.И. Воздействие низкотемпературной плазмы и электромагнитного излучения на материалы. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 224 с.
206. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Физическое распыление одноэлементных твердых тел. — М.: Мир, 1984. 336 с.
207. Райзер Ю.П., Шнейдер М.Н., Яценко H.A. Высокочастотный емкостный разряд: Физика. Техника эксперимента. Приложения. М.: Изд-во Моск. физ.- техн. ин-та; Наука. Физматлит, 1995. - 320 с.
208. Биберман Л.Я., Воробьев B.C., Якупов И.Т. Кинетика, неравновесной низкотемпературной плазмы. -М.: Наука, 1982. 376 е., ил.
209. Митчнер М., Кругер Ч. Частично ионизованные газы: Пер. с англ. / Ред. пер. А. А. Иванов. ~ М. : Мир, 1976. 496 с.
210. Абдуллин И. Ш. Особенности воздействия ВЧ разряда пониженного давления на меховой материал / И. Ш. Абдуллин, С. Ю. Грузкова, И. В. Красина, Ф.С. Шарифуллин // XXXII Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС. Звенигород, 2005. - С. 236.
211. Абдуллин И.Ш. Воздействие высокочастотной плазмы пониженного давления на волосяной покров меха на стадии выделки / И.Ш. Абдуллин, И.В. Красина, Ф.С. Шарифуллин // XXXII Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС. Звенигород, 2006. - С. 301.
212. Шарифуллин Ф.С. Разработка метода получения мехового полуфабриката, обладающего антистатическими свойствами / Ф.С. Шарифуллин // Кожевенно-обувная промышленность. 2010. - №3. - С.36-37.
213. Абдуллин И.Ш. Улучшение эксплуатационных и потребительских свойств меха с применением ВЧ плазмы пониженного давления / И.Ш. Абдуллин, Ф.С. Шарифуллин, И.М. Нуриев //
214. Современные экологические безопасные технологии производства кожи и меха: сб. трудов III Междунар. науч.-практ. конф.- Киев: Изд-во КНУТД, 2010. С.80-81.
-
Похожие работы
- Разработка и исследование метода плазменной обработки для комплексного улучшения и регулирования свойств одежды из меха
- Разработка технологии производства полуфабриката шубной овчины светлых тонов с антистатическими свойствами с применением плазмы ВЧ разряда пониженного давления
- Регулирование потребительских свойств материалов меховой промышленности с применением неравновесной низкотемпературной плазмы
- Разработка шерстяных волокон с прогнозируемыми физико-механическими и технологическими свойствами за счет модификации исходного сырья
- Научно-технологические основы регулирования формоустойчивости заготовки верха обуви из натуральной кожи с использованием ВЧ плазмы пониженного давления
-
- Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности
- Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья
- Технология текстильных материалов
- Технология швейных изделий
- Технология кожи и меха
- Технология обувных и кожевенно-галантерейных изделий
- Художественное оформление и моделирование текстильных и швейных изделий, одежды и обуви
- Товароведение промышленных товаров и сырья легкой промышленности