автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.08, диссертация на тему:Потребительские свойства хромовых кож для верха обуви, выработанных с применением окисленного нефтяного масла

МИНИСТЕРСТВО ТОРГОВЛИ РСФСР

ЕИИ КОММЕРЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Фадеева Татьяна Павловна

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ХРОМОВЫХ КОЖ ДЛЯ ВЕРХА ОБУВИ. ВЫРАБОТАННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОКИСЛЕННОГО НЕФТЯНОГО МАСЛА

Специальность 05.19.08. - Товароведение промышленных товаров и сырья легкой промышленности

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи УДК 620.2:675

АВТОРЕФЕРАТ

Москва-1990 г.

Si.-п,: шоп

-тдел

„„^Jii ■'Рас ота выполнена на кафедре товароведения непродовольствен-

^лССврТйЦКМ

"" них товаров Московского коммерческого института.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Микаэлян И.И.

Научный консультант: кандидат технических наук, старший научный сотрудник Денисова A.A.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Куциди Д.А.

кандидат технических наук, доцент Горячева М.М.

Ведущее предприятие - Московское производственное кожевенное объединение

Защита диссертации состоится " У" ¿¿'¿■¿Я¿<¿7 1990 г. в 14 час. на заседании специализированного Совета Д 131.05.01 в Московском коммерческом институте.

Адрес института: I258I7, ГСП, г.Москва, А-445, у л.Смольная,36.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан €-//- ( X99Q г.

Ученый секретарь Совета кандидат технических наук,

доцент pj Л.С.Осташенко

ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проведение экономической реформы связано с необходимостью усиления социальной направленности развития народного хозяйства страны, решением насущных проблем жизни народа, среди которых главной является насыщение рынка товарами, в том числе кожаной обувью. А рост объемов ее производства напрямую зависит от увеличения выпуска хромовых кож.

В кожевенной промышленности успешное решение поставленных задач связано с совершенствованием основных технологических процессов, изучением влияния применения новых материалов на потребительские свойства кож.

Важным технологическим процессом в производстве кож является жирование, в результате которого коже придается ряд положительных свойств. Перспективным направлением в области -жирования является подбор составов жирухщих материалов, обеспечивающих определенный комплекс потребительских свойств кож и способствующих повышению качества готовых изделий.

В связи с резким сокращением производства натуральных жиров из-за ограниченности природных ресурсов сырья, актуальным является изыскание и освоение новых жирующих материалов, главным образом, на базе продуктов переработки нефти, способных заменить натуральные жиры, не снижая при этом качества кож.

В настоящее время большой интерес представляет собой применение окисленных минеральных масел в составе жировой смеси для жирования хромовых верхних кож. Работы в области исследования жирования кож минеральными маслами не многочисленны и посвящены в основном совершенствованию технологических процессов. Не достаточно изучено Елияние жирования минеральными маслами на потребительские свойства кож для верха обуви и практически отсутствуют данные об

изменении качества хромовых кож, под влиянием рада эксплуатационных факторов.

Одной из задач товароведения является изучение влияния эксплуатационных факторов на сохранение качества готовых изделий в процессе их реализации, хранения и эксплуатации. В этой связи требовалось детальное экспериментальное исследование в области изучения потребительских свойств кож, выработанных с применением окисленного минерального масла и обоснование эффективности их производства.

Целью работы явилось изучение потребительских свойств ко» для верха обуви, выработанных с применением в составе жировой смеси нового жирующего материала - окисленного нефтяного масла "Нафтопласт-К".

В задачи исследования входило:

- исследование коллоидных свойств эмульсий на основе жирующих смесей, содержащих различное количество масла "Нафтопласт-К";

- исследование характера распределения хирущих веществ в структуре дермы, как фактора, определяющего основные потребительские свойства кож для верха обуви;

- определение показателей потребительских и технологических свойств кож для верха обуви, содержащих различное* количество окисленного нефтяного масла;

- выявление влияния окисленного нефтяного масла в составе жировой смеси на сохраняемость и изменяемость потребительских свойств под влиянием ряда эксплуатационных факторов;

- производственная проверка и внедрение технологии применения окисленного нефтяного масла для жирования хромовых кож.

Научная новизна работы. В работе исследована, теоретически и практически обоснована возможность и целесообразность применения

нового жирующего материала - масла "Нафтопласт-К" в составе жировой смеси для жирования хромовых кох для верха обуви; произведена оценка комплекса потребительских свойств кож, выработанных с применением различного количества опытного масла.

Впервые получены данные об изменении потребительских свойств кож для верха обуви, жированных с применением в составе смеси окисленного нефтяного масла "Нафтопласт-К", под воздействием ряда эксплуатационных факторов (пота, плесени, атмосферных воздействий, пыли, длительного хранения и др.).

Практическая значимость работы. На основании комплексного исследования потребительских свойств кож, жированных эмульсиями с различным содержанием окисленного нефтяного масла "Нафтопласт-К" определена практическая целесообразность применения данного продукта в количестве 50% состава жировой смеси для жирования верхних хромовых кож, позволяющая сократить расход жирующих материалов на 1% и поверхностно-активных веществ на 1,5/? и обеспечивающая более равномерное распределение жира в структуре дермы. Сделан вывод о том, что применение данного продукта в составе жировой смеси позволяет получить кожи с высокими потребительскими свойствами, более стабильными в процессе хранения и эксплуатации.

Полученные результаты способствуют повышению устойчивости кож к воздействию внешних факторов, что имеет большое народнохозяйственное значение, позволяя продлить срок службы изделий.

Экономический эффект от внедрения окисленного нефтяного масла "Нафтопласг-К" при замене синтетического жира составляет от

о

975 руб. до 2160 руб. на I млн.дм кож для верха обуви, в зависимости от состава жировых смесей.

Научные положения, выводы и рекомендации настоящей работы аргументированы теоретическими и экспериментальными исследованиями

-ьи подтверждены в производственных условиях Батумского и Осташковского кожевенных заводов.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и получили положительную оценку на заседании кожевенной секции Совета Центрального научно-исследовательского института кожевенной промышленности (ЦНИИКП) в 1987 году, на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава Московского коммерческого института в 1988, 1989 годах.

Применение окисленного нефтяного масла в составе жировой смеси для жирования хромовых кож апробировано в лабораторных и полупроизводственных условиях ОКОК ЦНИИКП. Рекомендованное к применению окисленное масло прошло производственную проверку и внедрено на Осташковском и Батумском кожевенных заводах е объеме более 52,3 млн.дм^ хромовых кож для Еерха'обуеи.

Публикации. Основное содержание работы отражено в четырех статьях.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы (187 литературных источников), приложений. Работа изложена на страницах маши-

нописного текста, имеет 15 рисунков, 28 таблиц.

СОДЕИШПЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены цели и задачи исследования, показана научная новизна и практическая значимость результатов работы.

В первой главе на основе литературного обзора рассматриваются современные представления о процессе эмульсионного жирования синтетическими жирующими веществами и его роль в формировании показателей качества кож для верха обуви. Рассмотрено влияние процесса эмульсионного жирования на формирование качества кож для

верха обуви. Дана характеристика синтетических жщэующих веществ, применяемых в производстве кож для верха обуви и перечислены показатели качества, определяющие потребительские свойства хромовых кож. Раскрыт комплекс явлений, происходящих в коже при эмульсионном жировании синтетическими жирующими материалами и отмечено, что важной характеристикой потребительских свойств хромовых кож является их способность сохранять свои свойства под воздействием эксплуатационных факторов.

Во второй глава показаны основные направления и этапы работы и дана полная характеристика объектов и методов исследования.

Исследованию подвергались жировые эмульсии, содержащие в своем составе различное количество окисленного масла. Основными объектами исследования служили полуфабрикат и готовые кожи, выработанные из сырья бычок, бычина, яловка в лабораторных условиях и производственных условиях Батумского и Осташковского кожевенных заводов.

Выбор метода комплектования вариантов опытных кож определялся комплексным набором показателей потребительских свойств, подлежащих исследованию.

При проведении исследований использовался комплекс физико-химических методов, позволяющих оценить происходящие изменения потребительских свойств в составе и структуре кож.

Наряду со стандартными методами исследования применялся ряд специфических современных методов исследования.

Для изучения характера взаимодействия исследуемых жировых смесей со структурой дермы использовались методы химического анализа, световой и электронной микроскопии.

Результаты исследований обрабатывались методами математической статистики.

В третьей главе даны характеристики жирующих веществ, входящих в состав жировой смеси и представлены результаты исследования коллоидных свойств эмульсий, содержащих различное количество окисленного нефтяного масла.

Известно, что наиболее простым способом регулирования степени поглощения жиров, равномерности распределения их по слоям дермы и прочности связи с ней, является подбор жировых смесей и варьирование их составов. В табл. I представлены составы жировых композиций, применяемых в исследовании.

Таблица I.

Составы жировых композиций

Наименование жирую- ¡Нормативно- (Массовая доля в жирующей компо-щих веществ (техническая |3иции для различных вариантов,

¡документа- ,_____ , ,_,_

__¡Ция_| I | 2 | 3 ¡4 | Б | в Г 7 ¡800

"Нафтопласт-К" ТУ 401110-85 10 20 30 40 50 60 70 -

Синтетический жир ГОСТ 11010-74 60 50 40 30 20 10 0 50 Сульфированная

ворвань ТУ 601868-74 30 30 30 30 30 30 30 30

Веретенное масло ГОСТ 1642-75 - -- -- -- 20

НПАВ 1,51,51,51,51,51,51,53,0

Подтверждено мнение о том, что на степень связывания жирующих веществ с коллагеном оказывают влияние коллоидные свойства применяемых эмульсий (агрегативная устойчивость, вязкость, поверхностное натяжение), которые обусловлены физико-химической характеристикой жирующих веществ, применяемых в составе смеси. Показано, что с увеличением в составе жировой смеси количества окисленного нефтяного масла от 10 до 70$ агрегативная устойчивость повышается, поверхностное натяжение снижается, а вязкость увеличивается.

По результатам исследования коллоидных сеойств эмульсий выявлено, что с точки зрения требований технологии наиболее оптимальными в отношении агрегативной устойчивости являются эмульсии 3-5

я-

вариантов жирования. Их агрегативнал устойчивость находится в пределах 1,5-2,0 часов. Снижение значений показателя поверхностного натяжения при увеличении масла "Нафтопласт-К" от 10 до 70% в составе жировой смеси можно объяснить повышением поверхностно-активных свойств опытных эмульсий, их смачивающей способности, что способствует более глубокому проникновению жирующих веществ в структуру дермы.

В четвертой главе приводятся результаты исследования показателей, определяющих потребительские и технологические свойства опытных кож. С помощью методов химического анализа, оптической и электронной микроскопии изучена структура кожевенного полуфабриката, степень связывания жироеых веществ опытных эмульсий по слоям дермы, в сравнении с контрольным вариантом жирования, определена общая пористость кож.

Гистологическое исследование,проведенное методом световой микроскопии, показало степень дезагрегации и изменение угла наклона коллагеновых пучков в плоскости среза кожи, глубину проникновения жировой смеси в структуру дермы, характер распределения жира по слоям кожи. Морфометрическая оценка структурных элемонтов дермы опытных и контрольного образцов приведена в табл. 2.

Таблица 2.

Морфометрическая оценка структуры дермы

Вариант ¡Угол накло- 'Толщина коллаген. ! Расстояние между обработана коллаген, (лучкое, ! коллаген, пучками,мюл кл ¡пучков, -__мкм._г__'

2. 48,0 48,1 7,4

5. 43,4 36,0 8,2

6. 41,3 30,7 8,7

7. 38,9 28,3 В, 2

Г, (К) ЬО.Э 50,4 6,9

Выявлено, что с увеличением окисленного нефтяного масла в составе жировой сноса от 20 до 70% наблюдается тенденция к снижению

угла наклона коллагеновых пучков. Применение окисленного нефтяного масла в составе жировой смеси приводит к активизации жирующей способности опытных эмульсий, по сравнению с контрольным вариантом.

Исходя из результатов исследования внутренней структуры и распределения жира по толщине кожи методом световой и электронной микроскопии установлено, что расщепление коллагена дермы на более мелкие структурные элементы зависит от состава жировой смеси. Наилучшим, с точки зрения количественной и качественной характеристики морфологической структуры, равномерности распределения жирующих веществ в структуре дермы, является жирование кож составом, включающим 5$ масла "Нафтопласт-Ки.

Результат исследования послойного содержания жира в структуре дермы показал, что наибольшее количество жирующих веществ в опытных и контрольном варианте содержится в наружных слоях кожи - лицевом и бахтармяном. С повышением содержания окисленного масла в составе жировой смеси увеличивается общее содержание жира в кожах. Проведенные исследования показали, что распределение жирующих вё-ществ в структуре дермы зависит в большей мере от коллоидно-химических свойств жирующих составов, соотношения различных жировых веществ в общей массе жирующей композиции.

Установлено, что с уменьшением значений показателя кажущейся плотности пористость опытных кож возрастает. Зависимость общей пористости опытных кож от количества масла "Нафтопласт-К" в составе жировой смеси графически изображена на рис. I.

В исследовании выявлено влияние окисленного нефтяного масла в составе смеси на химико-аналитическую и физико-механическую характеристики кож для верха обуви. Показатели химического анализа опытных и контрольных кож соответствуют значениям ГОСТ 939-75 и ОСТ 17-258-80. Результаты, полученные при испытании механических свойств

Рис. I. Изменения пористости и плотности кож в зависимости от количества масла "Нафтопласт-К"

кож отражены в табл. 3.

Данные табл. 3 показывают, что применение окисленного масла в составе смеси от 30 до 50# позволяет получить лучшие результаты показателей механических свойств опытных кож. При дальнейшем увеличении "Нафтопласта-К" в составе смеси наблюдается снижение значений показателей механических свойств образцов, что.объясняется, видимо, неравномерным распределением-жира в структуре дермы.

Результаты определения жесткости кож при изгибе (на приборе ПНУ-12М) показали, что с увеличением количества окисленного масла в составе смеси жесткость кож равномерно снижается, а упругость незначительно увеличивается до определенного предела, за которым значения упругости снижаются. Достижение оптимальных результатов при применении масла "Нафтопласт-К" в размере 30-50$ состава жировой смеси указывает на улучшение упруго-пластических свойств, ко-

Таблица 3.

Показатели механических испытаний кож, жированных с применением окисленного нефтяного масла "Нафтопласт-К"

Показатели механических;_Варианты жирования

свойств ! I ! ! г ! ! 3 | ! 4 ! ! 5 ! ! ? ! ! 7 ! №)

1.Средняя толщина,10м3 1,55 1,53 1,59 1,59 1,55 1.56 1,57 1,57

+ 0,05 0,06 0,06 0,07 0,06 0,06 0,08 0,09

2.Предел прочности при 1,85 1,92 2,05 2,15 2,20 2,20 1,75 2,00

растяжении,10 МПа + 0,07 0,08 0,07 0,10 0,12 0,13 0,11 0,13

3.Напряжение при появ- 1,58 1,63 1,69 1,75 1,79 1,70 1,52 1,80

лении трещины лиц.+ 0,07 0,08 0,09 0,08 0,09 0,10 0,08 0,10

слоя, 10 МПа

4.Относительное удли- 32,0 32,8 34,2 36,0 39,0 41,0 42,1 30,6

нение при напряжении 1.8 1,9 1,9 2,1 2,0 2,0 2,6 1.8

10 МПа, % +

5.Удлинение при раз- 53,5 58,4 58,4 61.6 64,4 62,1 57,3 58,0

рыве , % + 2,4 2,7 3,1 3,1 3,6 3,3 3,0 2,9

6.Разрывная нагрузка, 25,4 25,7 26,2 28,6 30,8 29,4 26,6 25,3

н ± 1,2 1.2 1.4 1,4 1,7 1.5 1,7 1,5

7.Несткость по 1ШУ, 22,8 21,4 20,5 20,1 17,5 15,9 14,5 21,8

Ю"2 Н + 1,1 1.1 1,3 1.0 1,2 0,9 0,9 1.3

8.Упругость по 1ШУ, 68,2 68,7 69,1 69,5 69,5 68,9 66,9 70,1

% ± 3,5 3.1 3,7 3.7 3,2 3,5 3,2 3,9

торое достигается путем усиления дезагрегации внутренней структуры дермы опытных кож. Причиной снижения показателей механических испытаний в 6-7 опытных вариантах может являться неравномерное отложение жира в структуре дермы, снижение угла наклона структурных элементов.

При сравнивании показателей, определяющих гигиенические свойства опытных кож, представленных в табл. 4 установлено, что применение окисленного масла в составе жировой смеси оказывает влияние на гигиенические свойства: увеличивается воздухо- и паропрони-цаемость, намокаемость, растет влагоотдача, гигроскопичность и ди-

намическая водопромокаемость, несколько снижается динамическая водопроницаемость. Различие в показателях обусловлено, видимо, соотносительным влиянием применяемых в составе смеси жировых материалов на структурную характеристику кож, их гидрофильно-гидрофобными свойствами. Превалирующее количество синтетического жира (1-2 варианты) и окисленного масла (6-7 варианты) в составе смеси в различной мере влияют на внутреннюю структуру дермы, что отражается на физико-механических свойствах кож в разной мере. Доказано, что при увеличении окисленного нефтяного масла в составе жировой смеси достигается лучшая разрыхленность структуры: снижается толщина коллагеновых пучков, увеличивается их количество, повышаются межструктурше расстояния.

Таблица 4.

Гигиенические свойства хромовых кож, выработанных с применением окисленного нефтяного масла

Показатели

гигиенических

свойств

Варианты жирования 2 | 3 | 4 | 5 | б | 7 | Ш

1.Воздухопроницаемость, Ю~6 м3/м2с +

2.Паропроницаемооть,

% +

3.Пароемкость,#

+

4.Гигроскопичность,

% ±

6.Намокаемость, %

+

6.Зодопроннцаемость динамическая, 10~3кг+

7.Водопромокаемость динамическая, мин. +

8.Влагоотдача, %

3087 3309 222 294 35,0 37,5 1,9 1,9 17,0 17,0 1,2 1,2 14,0 14,2 0,7 0,7 78,8 84,1 3,9 4,6 60,3 58,1 4,5 4,3 4,0 4,0 0,2 0,2 4,8 5,0 0,3 0,2

3639 269 38,3 1,6 16,6 1,2 14,2 0,8 84,8 4,1 53,8 3,7 3,7 0,2 5,3 0,2

3952

324

40,6

1.7 16,5 1,2 14,5 0,8 91,8 5,2 52,1

3.8 3,5 0,2 5,5 0,3

4165

316

42,3

2.3

16.5 1,0

14.6 0,8 94,6

5.0 51,0

3.4

3.1 0,2 5,7 0,3

4209

366

44,6

2.5 16,0 1,1 14,6 0,7 94,4 5,4 50,9

3.6 3,0 ОД 5,9 0,3

4237 331 48,5 2,7 16,0 1,1

14.8 0,8

94.9 5,1 51,8 3,5 3,0 0,2 5,9 0,3

3243 369 36,7 2,2 16,0 1,0 14,0 0,9 87,4 4,8 58,9 4,3 3,8 0,2 5,0 0,2

Анализ взаимосвязи между количеством масла "Нафтопласт-К" в составе жировой смеси и изменением прочности кож в результате повторного изгиба с растяжением при испытании на "союзочном" приборе при I млн. циклов воздействия показал, что с увеличением в составе смеси окисленного масла от 10 до 50$ происходит увеличение показателя выносливости кож от 76,8£ до 61,6%, увеличивается доля удлинений при разрыве от 70,8? до 75,2$, снижается потеря прочности (табл.5). Оптимальное соотношение упруго-пластических свойств опытных кож достигается при жировании эмульсиями 3-5 опытных вариантов. Дальнейшее увеличение количества окисленного масла в составе смеси приводит к снижению показателей.

Таблица 5.

Выносливость кож при многократном изгибе с растяжением на "союзочном" приборе при I млн. циклов воздействия

Исходные показатели Показатели после Выносливость, %

_иддцтадий_

ьариант дредел Проч-Удлине- Предел про- Удлине- Предел Удлине-ности при ние при чности при ние при проч- ние при растяжении, разрыве,растяжении, разрыве, ности разрыве,

при

10МПа % 10МПа % рстяж"

I. 2,36+0,08 40,8+1,7 1,80+0,05 28,9+1,2 76,8 70,8

2. 2,52+0,08 42,6+1,6 2,01+0,06 30,7+1,2 79,8 72,1

3. 2,55+0,07 46,9+1,8 2,07+0,06 34,6+1,4 81,3 73,8

4. 2,59+0,09 52,0+2,1 2,12+0,06 38,9+1,5 82,2 74,8

5. 2,61+0,08 55,6+2,1 2,13+0,07 41,8+1,7 81,6 75,2

6. 2,39+0,07 59,8+2,5 1,73+0,05 41,5+1,7 72,4 69,4

7. 2,36+0,07 61,6+2,5 1,59+0,05 38,9+1,6 67,4 63,1

8. (К) 2,40+0,07 38,8+1,4 1,86+0,07 28,3+1,2 77,5 72,9

При испытании на формуемость и формоустойчивость опытных кож методом двухосного растяжения образцов в работе определяли как значения нагрузки при заданной деформации в размере 20?, в качестве показателя формуемости, гак и величины остаточного удлинения после приложения нагрузки, в качестве показателя формоустойчивос-

ти. Кроме того, определялась величина нагрузки разрыва и характер поверхности разрыва. Отмечено, что воздействие тепла и влаги на исследуемые образин изменяет упруго-пластические свойства кож. После воздействия указанных факторов снижается нагрузка на заданную величину, доля остаточных деформаций возрастает от 2,5% в 1-2 опытных вариантах до 7,0>С в 4-5 опытных вариантах. Наиболее обоснованным считается применение окисленного нефтяного масла в размере 30-50$ состава жировой смеси, когда достигается оптимальное сочетание данных показателей. Показатели испытаний контрольных образцов несколько ниже опытных, что объясняется, по-видимому, повышенной активностью окисленного нефтяного масла по сравнению с веретенным.

Показателями, характеризующими технологические свойства кож и надежность в эксплуатации, являются их впитывающая способность и шлифуемость лицевой поверхности полуфабриката, влияющие на свойства отделочных покрытий. Свойства отделочных покрытий характеризовались также адгезией акрилового покрытия с поверхностью кожи в сухом и мокром состоянии. }1а. рис. 2 приведена зависимость адгезии покрытия от количества масла "Нафтопласт-К" в составе жировой смеси.

Выявлено, что изменение количества окисленного масла в составе жировой смеси от 10 до 50% практически не влияет на изменение адгезионных свойств покрытия и устойчивость к мокрому трению. Некоторые изменения в показателях проявляются лишь при максимальной концентрации окисленного масла в составе смеси. Это обусловлено, вероятно, большей миграцией жира и созданием более гидрофобной поверхности лица кожи.

Отмечено, что с увеличением количества окисленного масла в составе смеси и соответственного уменьшения синтетического жира время впитывания капли грунта изменяется в определенной последо-

■1К-

г

-л

"И

»к

»со

М

■ ¡я

не ■ <<1?

■ О-

¿1' ■

& •Л

ъГ -1а

■

Я"- •а

Л" •н

л'С ■ ■'№

IV 5»

г» ■ Ъ

1 - адгезия к мокрой коже

2 - адгезия к сухой коже

•<0 хе ¿с ы>

Количество масла {%)

Рис.2. Изменение адгезии покрытия в зависимости от количества масла "Нафтопласт-К"

вательности; диаметр пятна изменяется незначительно. Самая высокая впитывающая способность проявляется у образцов 4-5 опытных вариантов и характеризуется временем проникания полимера (93-85 сек.), при диаметре пятна 6,5-6,9 мм. Изменение значений показателя в 4-5 опытных вариант?^ достигнуто, по-видимому, за счет изменения гидрофильно-гидрофобных свойств поверхностных волокон и их лучшей дезагрегации. Наиболее прочная связь полимера с кожей осуществляется, вероятно, как за счет межмолекулярного взаимодействия между ингредиентами жировой композиции и полимера, так и механическим путем.

Качество козий особенно в эстетичоском отношении, в значителъ-

чс

ной степени зависит от состояния лицевой поверхности кожи. Для устранения лицевых дефектов кож широко применяется метод шлифования лицевой поверхности. Шлифуеиость опытных кож определяли по уменьшению массы кожи после 15 минутного шлифования. Результаты испытаний приведены в табл. 6.

Таблица 6.

Шлифуемость лицевой поверхности полуфабриката опытных и контрольных кож

Формула расчета Варианты жигования

I 2 3 4 5 6 7 8(К)

Рт - Р? Ш = -1-- х 100 ?! % 2,5 2,5 2,5 2,6 2,6 2,5 2,3 2,4

По результатам испытаний сделан вывод о том, что применение окисленного нефтяного масла в составе жировой смеси от 10 до 60% не оказывает отрицательного влияния на шлифуемость хромовых кож.

Наиболее распространенным дефектом на кожах крупного рогатого скота является отдушистость лицевого слоя. Считается, что жирование оказывает влияние на отдушистость кож.Степень отдушистости для опытных и контрольных кож определяли по методике ЦНИИИ1, основанной на определении количества морщин и параметров профиля морщин при изгибе образцов кожи в круглом отверстии. Установлено, что применение окисленного нефтяного масла в составе жировой смеси в размере от 10 до 50$ не оказывает влияния на степень отдушистости кож для верха обуви. При увеличении концентрации масла в составе смеси до 70$ происходит резкое повышение отдушистости опытных кож. По органолептической оценке у опытных кож 6-7 вариантов снижается наполненность, коля становятся более плоскими, "тощими".

Результаты производственной проверки в условиях Батумского и

Осташковского кожевенных заводов показали, что кожи, жированные с

}

применением окисленного масла "Нафголласт-К" соответствуют требованиям стандартов и превосходят по качеству и эстетическим свойствам кожи, жированные с применением веретенного масла. Применение данного продукта в составе жировой смеси в размере 30-50% Позволяет улучшить сортность готовых кож и снизить расход сырья. На основании полученных результатов производственных проверок сделано заключение о целесообразности его применения с долей использования в жировой композиции 50£.

J3 пятой главе приводятся результаты исследований изменения потребительских свойств кож для верха обуви под влиянием ряда эксплуатационных факторов. Для этой цели кожи подвергались в лабораторных условиях воздействию модели пота, заражению плесенью, атмосферное старению в климатической камере, обработке моделью шли и хранению в течение I года.

Исследование потостойкости проводилось по методике, рекомендованной странами - членами СЭВ.

Выявлено, что в образцах, подвергшихся действию раствора искусственного лота, произошло некоторое снижение прочностных показателей во всех вариантах. Разница в прочностных показателях и жесткости может быть обусловлена как различной степенью омыления жировых веществ в структуре дермы под воздействием щелочной среды пота, так и десорбцией жирующих веществ в процессе многократного увлажнения и высушивания. (Табл. 7).

Испытания на потоустойчивость кож показали, что лучшей сохраняемостью потребительских свойств в процессе эксплуатации обладают кожи, жированные с применением окисленного нефтяного масла "Нафтопласт-К" в размере 40-50? состав жировой смеси.

Испытания на естественную плеснестойкость проводились по ГОСТ 15592-76. Плеснестойкость оценивалась по площади поражения

Таблица 7.

Показатели свойств хромовых кож, жированных с применением масла "Нафтопласт-К" после обработки раствором искусственного пота и дистиллированной водой

Вари- Потос- Толщи- Пло- Напряже- Предел Жесткость Темпе- Массовая доля. %

анты той- кость, % на, 10"^ щадь,, 10-3м ние при появлении сй.'Жйа прочности при , ю- при растяжении, Н при изгибе, 10-2 Н ратура сваривания, °С золы оксида хрома экстра- ззг^*

I. 102,3 1.82 1,72 225.5 230,0 1.43 1,60 1.60 1,80 50.5 48,4 24.3 22,3 108 НО 9.2 8,5 4.6 4,5 7,9 8.8

2. 102,9 1.88 1,76 225.5 232,0 1,44 1,60 1.68 1,90 48.3 46,1 23.9 22,1 108 НО 9.2 8,5 4,4 8.0 8,9

3. 103,2 1.84 1,76 226,3 232,0 1.49 1,66 1*21 1,92 46.6 44,3 23.9 21,6 108 НО 9.4 8,7 4,7 4,6 8.1 8,9

4. 103,7 2.00 228.4 1.58 1.83 46.2 21.4 108 9.5 4.4 8.2

1,88 235,0 1,75 2,05 43,2 19,3 НО 8,8 4,3 9,1

5. 103,9 2.00 1757 228.1 ЙО 1.62 Т7Ш 1.96 42.7 шли 19.5 Т77£ 108 ПО 8.9 57? 44 £5

6. 101,8 2.00 1,87 227,0 235,0 1.83 2,09 1.85 2,10 42,3 38,9 18.2 15,5 107 НО 8.9 8.1 йЛ 4,2 9,8

7. 98,2 1.95 1,81 223,7 235,0 1.69 1,98 ЬШ 1,80 40.8 37,8 16.3 13,6 _Ж 110 9.0 8.1 4*6 4,3 8.5 10,2

8. (10102,1 2.05 224.3 1.50 1.62 ШЛ 25.9 108 2il 4x5 8.2

1,92 232,0 1,70 1,85 46,9 23,5 НО 8,2 4,4 9,2

Примечание: Числитель дроби соответствует значению показателей кож, обработанных искусственным потом, знаменатель - дистиллированной водой.

■•-!(>-

образцов кож, изменению их химико-аналитических и физико-механических показателей. Б результате испытаний выявлено, что грибковая плесень не вызывает значительных повреждений волокон кожи, жированной с применением масла "Нафтолласт-К" в размере от 10 до 50$, по сравнению с контрольным образцом. Некоторое снижение показателей происходит при увеличении количества масла до 60-70$. Это связано, видимо, с большим количеством и неравномерным отложением жировых веществ в структуре дермы. Результаты исследования плеснестойкости отражены в табл. 8.

При испытаниях на атмосферное старение образцы исследуемых кож были подвергнуты экспонированию в свободном состоянии для искусственного старения на приборе ¿гс-п

Выявлено, что после испытаний в химическом составе образцов кож всех вариантов произошли изменения, которые выразились в снижении показателя массовой доли рН хлоркалиевой вытяжки, оксида хрома, веществ, экстрагируемых дихлорэтаном, увеличении соде ржания золы, что повлекло за собой снижение физико-механических показателей испытуемых кож. В большей степени изменениям подверглись образцы кож 6-7 опытных вариантов.

Характер отложения жировых веществ в структуре дермы отражается, как известно, на удалении этих Ееществ из кожи в процессе эксплуатации. Об удалении жира судили по коэффициенту его десорбции из кожи после обработки пылью. Как следует из данных табл. 9, содержание несвязанных жировых веществ в образцах опытных и контрольного вариантов снижается по сравнению с исходными. В процессе исследования выявлено, что на устойчивость жира в коже в значительной мере влияет соотношение жирующих компонентов в составе смеси, обусловливающее химическую активность жирового состава. В опытных образцах десорбция изменяется в пределах 12,821,8$. Наименьшая потеря жира из структуры дермы в процессе об-

Показатели свойств хромовых кож, жированных с применением масла после испытаний на плеснестойкостъ

Таблица 8. "Нафтопласт-К"

Жесткость

Вариант Толщина, Площадь, Напряже- Предел

ние при прочное- ■ ■ ■ появлении ти при «да ра

10~3м Ю-3«2 ШШя К- ™ 10 МПа 1и 1ша Н

при изгибе,,, Ю^Н

Температура сваривания, °С

Массовая доля,? рН хлор- калиевой

золы оксида экст- вытяжки хрома рати-

Ш-

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8. (К)

1,47

1.53 1,55

ТТ§Т

1.55 1,58

1.56

гтёз

1*57 1,60

1.67 1770

ЖО 33,4

35.0

33.1

ЗЗТТЗ

35.0

35,0 32,7

35.0

32.1

тзЗттз

1.60 1,50

1.66

1.54

1.75 17£2 1.80 ттее

1,90 1.75

1.86 1757

1.55 1,35

1.65 ТГ5Г

1.80 1,69

1,74 ГГ75

Т7§7

2.10 1,95

2.20 2703 2.36 2,16

1,80 1793

48.9 51,8

47.2

51.5 &&

5П7П

45.3

43.6

48.8

42.1

40.9 47,8

48,3 5375

23.8

25.9

23,1

25.8

22.5 25ГБ

20.9 237В 19,7 23,1

16.4

15,9

19.5

2370

Ш

109 III 109

йн

III ПО

ш

108

III

тш

III

108 щ

тш

5.80 5,90

5,70 5,80

57Ш

5.80 5750 5.90 6,00

5.70 57Ш 6.10 6,30

бтго

5.60 5,50

5.40 5,30

5.40 5730

5.60

5735

5.60 5,49

5.60 5750

5.90 5,70

9.90 9,30

10.2 9,36 10.6

10,8 57ЙЗ 10.80 9,96

37Й

II.2 9,06

10.0 37ТП

6,32 4,35

6.25 4,45 6,30

сна 645

6.30 4,45

6.20 1725 6,35 4,20

6.25

тл5

Примечание: Числитель дроби соответствует значениям показателей исходных образцов, знаменатель - значениям показателей образцов после испытаний.

•за-

работки пылью характерна для 4-5 опытных вариантов. Частицы жировых веществ в эмульсиях этих вариантов, вероятно, обладают повышенной сорбцией за счет увеличения свободной поверхностной энергии в связи с увеличением площади контакта при достижении оптимальной степени дисперсности эмульсий. Результаты исследований указывают на большую устойчивость кож этих вариантов к влиянию десорбируклцих обработок.

Таблица 9.

Десорбция жировых веществ из кожи при обработке ее пылью

Вариант : Начальное содер-4 жание жира в коже ; до обработки 1 пылью, (а), % ¡Содержание жира I Десорбция жира, ¡в коже после : % ¡обработки пылью,| а^д х 100 ъ , а

I. . 9,0 7,3 18,9

2. 8,1 6,6 18,5

3. 7,6 6,4 15,8

4. 7,5 6,5 13,3

5. 7,8 6,8 12,8

6. 8,2 6,6 19,5

7. 8,7 6,8 21,8

8. (К) 8,4 6,7 20,2

Исследование влияния длительного хранения на стабильность показателей качества кож, жированных с применением окисленного масла "Нафтопласт-К" проводилось после хранения в течение 1-го года в условиях лаборатории при нормальной температуре и относительной влажности.

В результате исследования выявлено, что ухудшения качества кож при хранении не наблюдается. Несколько снизилось содержание веществ, экстрагируемых дихлорэтаном. В результате длительной пролежки и под воздействием комбинированного влияния ряда факторов в испытуемых кожах произошло дальнейшее химическое связывание жи-

ров с коллагеном дермы, а также миграция жировых веществ в средние слои дермы. Лучшей сохраняемостью свойств обладают кожи 3-5 опытных вариантов жирования. Значения показателей испытуемых кож после хранения в течение 1-го года соответствуют требованиям ГОСТ 939-75.

Проведенные исследования сохраняемости потребительских свойств кож, жированных с применением окисленного нефтяного масла в составе жировой смеси, под влиянием ряда эксплуатационных факторов показали, что применение данного продукта в составе жировой смеси позволяет получить кожи, более стойкие к воздействию неблагоприятных факторов , по сравнению с контрольными кожами, изготовленными с использованием 20$ веретенного масла. Лучшей сохраняемостью потребительских свойств обладают опытные кожи, прожирован-ные с применением оптимального количества окисленного нефтяного масла в количестве 50? состава жировой смеси.

ВЫВОДЫ

1. Проведено комплексное исследование влияния количества окисленного минерального масла в составе жировой смеси на потребительские свойства хромовых кож. На основании исследования обосновано максимально возможное количество масла "Нафтопласт-К" в составе жировой смеси.

2. Исследованы коллоидные свойства эмульсий, содержащих в составе смеси от 10 до 70% масла "Нафтопласт-К". Установлено, что с увеличением количества масла "Нафтопласт-К" в составе жировой смеси агрегагивная устойчивость эмульсий увеличивается, поверхностное натяжение снижается, что увеличивает смачивавшую способность жировой смеси и, тем самым, способствует лучшему проникновению жировых частиц в глубь кожевенного полуфабриката.

3. С помощью световой и электронной микроскопии выявлено, что с увеличением количества окисленного минерального масла в составе жировой смеси происходит большая дезагрегация структурных элементов дермы, снижение угла наклона пучков волокон, увеличение межструктурных расстояний. Установлено, что результаты исследований микро- и макроструктуры кож согласуются с результатами исследований их физико-механических свойств.

4. Методами химического анализа установлен характер распределения жирующих веществ по слоям дермы. Доказано, что лучшим проникновением в средние слои дермы характеризуются жировые смеси, содержащие 40-5® масла "Нафтопласт-К" и 20-30$ синтетического жира.

5. Экспериментально установлены и теоретически обоснованы закономерности изменения показателей физико-механических свойств опытных кож в зависимости от количества окисленного минерального масла "Нафтопласт-К" в составе смеси. Установлено, что с увеличением масла "Нафтопласт-К" в составе смеси до 50$ происходит увеличение прочности лицевого слоя, разрывной нагрузки, воздухопроницаемости, паропроющаемости, влагоотдачи опытных кож, снижается их жесткость, увеличивается прочность при многократном изгибе с растяжением и удлинение при разрыве. При дальнейшем увеличении количества масла "Нафтопласт-К" в составе смеси до 60-70$ у кож' снижаются упруго-пластические и прочностные свойства. Показатели химического состава и физико-механических свойств опытных кож соответствуют требованиям ГОСТ 939.75 - Кожа хромовая для верха обуви.

6. Исследовано влияние окисленного минерального масла в составе жировой смеси на свойства отделочных покрытий кож для верха обуви, их впитывающую способность, шлифуемость, отдушстость. Под-

тверадено, что адгезия покрытия зависит от содержания жировых веществ в лицевом слое дермы. Установлено, что содержание окисленного масла в составе жировой смеси от 10 до 50? мало влияет на указанные свойства.

7. Изучение формуемости и форлоустойчявости выработанных кож показало, что наиболее обоснованным считается применение масла "Нафтопласт-К" в количестве 30-50? состава жировой смеси. При данной концентрации достигается оптимальное сочетание формуе-мости и формоустойчивости опытных кож.

8. Впервые исследовано влияние окисленного минерального масла в составе жировой смеси на сохраняемость потребительских свойссз ксж для верх!1 обури I од влиянием ряда эксплуатационных факторов. Установлено, что влияние раствора искусственного пота не оказывает заметного воздействия на изменение свойств опытных кож; плесневые грибы способствуют разрушению жирующих веществ в структуре дермы, оказывая влияние на некоторое изменение показателей механических свойств кож. Выявлено, что лучшей сохраняемостью,

по сравнению с контрольными образцами, обладают кожи, жированные с применением масла "Нафтопласт-К" в количестве 30-50? состава жировой смеси.

9. Исследовано влияние атмосферного старения, десорбирующих обработок пылью и длительного хранения на изменение свойств опытных кож. Установлено, что некоторое снижение прочностных показателей опытных и контрольных кож после испытаний на атмосферное старение обусловлено повышением кислотности кож; количество окисленного масла в составе смеси оказывает влияние на десорбцию жирующих веществ под воздействием пыли в различной мере; при хранении кож в течение 1-го года при нормальных условиях происходит незначительное снижение содержания жировых веществ, ухудшения ка-

JH-

чества и ноявлекия гарових налётов на поверхности код при этой не наблюдается.

Ю. Результаты производственных проверок, проведённых в условиях Батумского и Осташковского кожевенных заводов показали целесообразность применения масла "Нафгопласт-К" при жировании кож для верха обуви. Экономический эффект от внедрения окисленного нефтяного масла "Нафтолласт-К" при замене синтетического жира составляет 2160 рублей на I млн. да? кож дня верха обуви. Объём внедрения составил в 1988-1989 годах 52,3 млн. дм? кож.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Фадеева Т.П., Денисова A.A., Горнецкая Т.О. Влияние окисленного минерального масла марки "Нафтопласт-К" на физико-механические свойства хромовых кож для верха обуви. //Межвузовский сборник научных трудов ЗИСТ., Л., 1989 г., C.3I-34

2. Денисова A.A., Фадеева Т.П., Микаэлян И.И. Структурные особенности и свойства полуфабрикатов, выработанных с применением масла "Нафтопласт-К". //Кожевенно-обувная промышленность, 1990 Г., №5, С.42-44

3. Фадеева Т.П., Денисова A.A., Ерёмина И.А. Свойства отделочных покрытий кож дня верха обуви, выработанных с применением масла "Нафтопласт-К". //Сборник научных трудов ЦНИИКП, М., ЦНИИТЭНлегпром, 1990 г., /в печати/.

4. Фадеева Т.П., Микаэлян И.И. Исследование потребительских свойств кож для верха обуви, изготовленных с применением масла "Нафтопласт-К" .//Ме.тшузовский сборник научных трудов МКИ., М., / в печати/.