автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.05, диссертация на тему:Разработка технологии производства кожи с использованием модифицированных соединений кремния и алюминия

¿¡с,

Ъ-

Державна Академы легко} промисловосл УкраТни

На правах рукопису

Ярема Зореслав Петрович

УДК 675.024.46

Розробка технологи виробництва шюри з використанням модифкованих сполук кремшю 1 апюмжю

Слеьиапьнють 05.19.05 - "Технолога шюри та хутра"

Автореферат дисертацн на здобуття вченого ступеню кандидата технмних наук

КиТв - 1996

Робота еиконана в Науково-доолщному 1нститут1 щюряно-взутп промисловост! (УкрНД1ШП) I Державой Академи легко! промисловост! Укражи.

Науковий кершник: кандидат техн!чних наук, професор Журавський .В.А.

Оф1и1йн5 олоненти: д.т.н. Глубиш П.А.

к.т.н. Горбачов А.А.

Головне гидприемство: Акц'юнерне товариство "Чинбар".

Захист вщбудеться: "25" грудня 1996 року о 10 годин; на засу: спещашзовано! вчено! ради к.01.17.03. Державно! Академи легко! промислог Украши в аудитор» 1-0203 за адресою: 252011, ГСП, Ки!в-11, вул. Немиров Данченка, 2.

3 дисертащ'ею можна ознайомитися в &блютец1 Державно! Академи гч промисловося УкраТни.

Автореферат розюланий *25" листопада 1996 р.

Вчений секретар спец1ал|'зоаано! вчено! ради к.01.17.03 к.т.н., проф

Журавський 8 А

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Акту ал ьн!сть проблему. Перед шюряною промисловютю стоТть проблема шення щкщливих викидш в навколишне середовище. Одним з напрямюв пения цга проблеми е розробка способ1в дубления без використання сполук |у \ фенольних дублячих сполук. При збтьшенн'| дефициту на шетряну сировину, уки хрому, натуральн1 та синтетичн! оргат'чж дубляч1 речовини актуальною е юбка ресурсозбер!гаючих технолопй. Важливе значения мае розширення пименту шйр.

Мйха_4юбо1и полягае у дослщженж можливост одержання шюри зшованого алюмМй-кремтевого дубления при виробництв1 шюри для верху тя \ пщкладки з шкур велико? рогато! худоби без використання сполук хрому I 1Н1чних дублячих речовин. У вщповщносгп з поставлено*) метою визначен1 так!

дослщити вплив технолопчних фактор1в (витрати сполук алюмшто, маскуючих реагент | допом1жних пдроксилвмюних матер1ал(в) I властивосп вфабрикату пюля першоТ фази дубления (алюмжування): гщротерм!чну кють,кап1лярно-пористу структуру, пружно-пластичн1 характеристики; дослщити юсть розчин1в кремн1ево? кислоти при и модифжацм сполуками алюмМю;

дослщити вплив дубления розчинами креммево! кислоти I алюмо-мн1евими розчинами на ф!ксац1ю колагеном сполук кремнш I апюмтго, на -нсть утворених зв'язш дублячими сполуками I колагеном при д'й

дублюючих реагентов;

дослщити можливий мехамзм взаемодн сполук алюмшио,кремню I >мо-кремн!евих сполук з колагеном;

оптим1зувати витрати для друго? фази дубления сполук кремню I агшмЫто з ористанням математичного методу ортогонального планування другого порядку;

досодити вплив обробки алюммованого нап1вфабрикату перед д( фазою дубления стпйко) до дп електролтв у кислому середовиии емул жируючих речовин I сполуками пол1мерт на результата дубления ! власть шюри;

визначити необхщнють ф^ксуючо! обробки сполуками алюмжю дослщжуваному способ! дубления;

ощнити споживч1 властивост) шк1р, одержаних по технологи, в основу закладено спос'16 комбЫованого двофазного апюмМй-кремнгевого дубления.

Наукова новизна. За допомогою комплексу х1м!чних 1 х1м!ко-технол0! метод!в досл1дження вперше показана можливють застосування сполук алюм кремнад(кремнгевоТ кислоти) при двофазному дубленн! з використг алюмМево-калювих галун!в-перша фаза, I кремн1евоТ кислоти разом з галу* друга фаза. На баз! вивчення закономерностей процесу алюмо-кремн! дубления досл1Джено вплив попередньоГ обробки сгпйкою до дм електр жировою емульсгёю I оргажчними пол!мерами на результати друго! фази дубл! властивост! шюри. Запропоноааний можливий механ!зм взаемодм сполук кре( алюмМю м1ж собою '1 колагеном, а також мехашзм модифтацД процесу дуб. емульаею жируючих речовин \ оргажчними пол1мерами комбжованого алю кремжевого фазного методу дублення.

Прашына_Ц1нн1С1Ь. Результати дослщжень дозволили розробити технологию виробництва шюр для верху вэуття з шкур велико? рогато! худе основу я ко'! закладено спос!б комбшованого двофазного алюмшм-кремн! дублення. Одержан! шюри задовольняють вимогам стандарту на шмру для взуття по ф1зико-механ1чним властивостям, як! не змиюються в Запропонована технолопя дозволяе:

виключити використання ишдливих сполук хрому; виключити використання оргажчних дублячих речовин;

бтьш ефективно використовувати шюряну сировину (в поршнянн! з II сористанням при хромовому метод дубления);

аикористан! безбарон! дублям! речовини дозволяють одержати бшу ¡ру при зменшенн! витрат оздоблювальних матер1ал1в, а також ворсову шюру ого кольору;

знизити загальн! витрати дублячих речовин в пор!внянш з шшими эсобами безхромового дубления.

Економ1чний ефект ещ застосування розробленоУ технологи складае 76.708 н.крб. на 100 кв.м готово! шюри, в т.ч. 4.059 млн.крб за рахунок економи ровини, 11.366 млн.крб за рахунок зменшення витрат на використання хшчних тер1ал!в I 61.285 млн.крб за рахунок лквщаци забруднення навколишнього редовища сполуками хрому.

Апробация. Розроблена технолопя переварена у виробничих умовах шюряного ху УкрНД1ШП I на КиТвському АТ "Чинбар". Одержано позитивы результати, хнолопя рекомендована до впровадження.

Оуйгмкзш-.. За матер1алами дисертаци опублкована одна стаття, одержан) торське свщоцтво СРСР та патент РФ, прийнята до розгляду заявка на патент раТни, зроблен! доповщ! на республтансьюй конференцм молодих вчених по фяно-взуттевм промисловост1 (листопад 1992 р.), науковм конференцм юфесорсько-викладацького складу КТ1ЛП (кв1тень 1992 р.).

Структура 1об'емдисертаиД- Дисерташя складаеться з вступу, семи роэдтш ровного тексту, висновйв, списку лтератури I чотирьох додатк!в. Робота испадена на 197 сторжках машинописного тексту, мютить 22 таблиц^ 23 малюнки.

ЗМЮТ РОБОТИ

У встуги обгрунтована актуальность теми дисертаци, визначена мета 1 голое ж ¡прямки дослщження.

В ро.здш] 1 дано огляд л!тератури з основних роб1Т в обласл дуб/ сполуками алюммю, кремню. Показана перспективнють застосуЕ комбтованих I фазних методш дубления з використанням сполук алюмп кремню.

В роздш! 2 описан! об'екти I методи доошдження. В робот'1 використов^ роздвоену голину бичини легко!, нагшфабрикат з бичини легко! пюля першо! дубления сполуками алюмшто I стругания. Як модел1 використозували желат плавки, а також порошок голини. В якосгп дублячоТ речовини використоо', алюмо-кал)ев'1 галуни. Для приготування розчинш кремжево! кис використовували х1М1чно чистий метасилгат натрю I техжчний силкат н; содового 1 електродного способов одержання. В якост! лужного реа використовували оксид магн1ю. В якост'( жируючих матершлш, яга дають ст1йю > електролтв емульси, використозували пасту ВН11Ж, "Поляке", "Хлоанар". модифкацн дубления використовували дисперсго МБМ-3. Для доошда характеру взаемоди сполук алюмМю I кремнто з функцюнальними трупами використовували 1М - спектр оброблених желатинових шшок на приладь Бресо! 80. Для постановки 1 анагизу эксперимента при розробц! параметр!а друго! алюм1н1й-кремн1евого дубления застосовано метод математичного плануваь використанням ортогонального плану другого порядку.

В рсшш_„3 викладен! результата експерименлв по дослщженню вг параметр1в дубления сполуками алюмшго (перша фаза) на його резуль Встановлено, що введения маскуючих реагентт у розчиии галун!в (форм!ату на ацетату натрга, фталевото анпдриду, лимонно! кислоти, форм1ату нат{ фталевого анпдриду разом) дозволяе одержати стШю розчиии сполук апюмМк значена рН = 4,2 без утворення осаду пдрооксиду апюммю. Дубления спол\ алюмМю з застосуванням маскуючих реагенпв при обмеженому !х використан!

пщвищенню температури зварювання нап1вфабрикату, зб1льшенню муючо! дм сполук алюмжто по шдношенню до струкгури дерми; бтьшою мфою проявляеться при спшьному використангн форм1ату натрго I фталевого цриду. Досл1Джено вплив витрат галунш на результати першоТ фази дубления.

сикористанн! сполук алюмшго в межах 0,8-0,5% з розрахунку на оксид «¡нт одержан! близью показники пдротермжно! спйкост! наптфабрикату 1 »муеання його струкгури, що гарантуе виконання подапьших меха н мних рац|й (вщжимання, двоТння, стругання) без технолоИчних ускладнень. Подальше ження використання галун!в для першо! фази дубления недоцшьно. Дослщжено ив типу лужного реагенту для пщвищення рН робочого розчину на результати шо! фази дубления. Використання оксиду магн'то сприяе бшьш р!вном1рному подшенню сполук алюммю в структур! дерми I кращому ТГ формуванню в ивнянн1 з карбонатом натр!ю. При введенж пдроксилвмюних сполук (1-4 иленглжолю, глщерину, меляси) до складу дубильного розчину слостертаеться ¡елике пщвищення формуючо! дм галунш, пщвищення ршноважно! вологосл :ушеного нагавфабрикату, швидкост! I повноти його розмонування при зануренж воду. Ц'| реагенти можугь використовуватися при потреб! висушування ивфабрикату шсля першо! фази дубления для його збер1гання або 1Испортування. Дослщжено вплив першо! фази дубления на проникнгсть 11вфабрикату для рщин I його лружно-пластичн1 властивост1 (таблиця 1).

Проникнють каптярно-псристо? структури для рщин I пружно-пластичн! ютивост'1 зразюв пюля першо! фази дубления сполуками алюмшю близью з :ими ж для хромованого наптфабрикату I значно вщрюняються вщ вказаних зактеристик для п'жельовано! голини. Вони вказують на можливють ефективно! (готовки структура нап1вфабрикату без використання сполук хрому до друго! зи дубления.

Вплив виду обробки на властиаосл голини 1 нап!вфабрикату

8ид обробки голини I нагнвфабрикату,

витрати реагент'т*, рН з юнц! процесу

Проникнють

для

рщини, мл/см -год

пюля обробки

л/с л я промивки

Деформащя при напруз1, кг/см ,%

1,0

3,0

5,0

Складов! частини деформацн, %

Умов. пружна

Умов, еластична

Умов.за-лишкова

Температура зварювання

°С

1. ГКкелювання: №С!-6%, Н2304-0,7% форм!ат натр|'ю-0,6% фталева кислота-0,3% рН = 3,6

4,0

0,0

20.6

29,8

39,7

42,2

32,8

25,0

58

2. Дубления (1 фаза)

галуни-0,6%(А1203) ^Н = 4,0

8,2

4,8

18,4

23,9

34,5

62,9

23,1

14,2

74

3. Дубления дублям! сполуки хрому основнютю 40%-0,6% (Сгг03) рН = 4,0_

9,1

5,4

17,5

25,0

33,5

65,4

22,2

12,4

84

4. Аналопчно дослщу 2 + пкелювання перед

8,7

другою дубления: №С1- 5% Нг304-0,6% рН = 3,4

фазою

73

* В дослщах 1, 2, 3 витрати реагента наведен! вщ маси голини, в дослда 4 - вщ маси напшфабрикату

В ршдш1„4 викладен! результати дослщжень умов одержання розчижв лн1евоТ кислоти ¡ i'x взаемодм з сполуками алюммю ¡ колагеном. 1ериментально доведено, що при параметрах, ¡дентичних передбаченим при зжанн! розчинш (золей) кремн!св01 кислоти, але передбачаючих введения в -wh с(рчано! кислоти галун1в одержано розчини кремн'/ево! кислота з бшьш экою стШюстю до гелеутворення при пщвищенн1 рН i в nací. При добавлена пук алюмж'ио в кшькост1 5% з розрахунку на оксид алюмжто bía маси KpeMnieBOÍ поти ÍT розчин 36epirae стШкють при рН 3,0-3,2 протягом восьми Д!б. Для юдифжованих розчижв в цих умовах гелеутворення настае через чотири години m приготування розчину. Про мщне зв'язування сполук алюмжю з -Si-OH тами кремшевоТ кислоти свщчать результати модельного дослщу, в якому ановлено, що пол^кремшевою кислотою слйко до промивш водою зв'язуеться в ть pa3ÍB бшьше сполук алюмУю, жж аеросилом марки А-175 . На cepii яельних доел i д| в визначапи зв'язування порошком голини сполук кремню при 'MHÍcBOMy, сполук алюмжто i кремнто при алюмМево-кремнгёвому дублении передньо алюмжований порошок голини зв'язуе бшьшу шькють сполук кремлю iiomíhíio. При комбшованому алюммево-кремжевому дубленш порошком голини суеться бшьша юльюсть сполук кремлю, н!ж при обробц'| тшьки кремшевою :лотою. Маскуюч1 реагенти стабш!зуюче д!ють на алюмш(й-кремн1ев1 сполуки, зияють пщвищенню ix ctíííkoctí при пщвищенш рН робочого розчину до р!вня 3,5- зони максимально! ф1ксацн сполук кремню i алюмжто бшком.Роздублюванням эошку голини 0,5 Н розчинами пдрооксиду натрвд, арчано! кислоти i сегнетово! ii встановлено; при роздублюванн! розчином гщрооксиду натр1ю спостер1гаеться льшення ктькост) вилучених сполук кремн!ю для порошку голини кремневого элення в nopiBHAHHi з порошком алюмУево-кремнгёвого дубления. Це можна аснити руйнуванням переважно водневих зв'язш у лужному середовищ!, юрених м|ж полкремжевою кислотою i колагеном в першому випадку ¡ наявнютю

разом з водиевими бшьш мщних зв'язюв м1ж сполуками кремню, алюм активними центрами колагену, в тому мисл11 координацмними - в другому виг роздублювання розчинами арчаноТ кислоти ! сегнетово! сол! також показал-апюммй-крем^ево-бшков! сполуки бшьш ст(йк(, шж кремжево-бшков!; попер апюмжований порошок голини бшьш стйкий до роздублення, н!ж необробт Для визначення впливу сполук кремжю : алюмМю на результата друга? дубления та властивост! шюри використано метод ортогонального плану другого порядку повного факторного екслерименту. На гидстав! попереджх дс витрати кремн!евоТ кислоти зммювали в межах 3,6-9,0% з розрахунку на кремнто, витрати галужв - в межах 1,2-2,4% з розрахунку на оксид алюмЫ маси струганого натвфабрикату. Перед другою фазою дубления пров промивку I п!келювання з використанням 0,7% арчаноТ кислоти I 5% хл натр!ю. В якост! маскуючих реагенте використовували фталевий анпдрид - I формат натрто - 0,5%. Галуни вводили в дубильний розчин через три години додавання модифжовано! кремжево! кислоти. Пщвищення рН розчину д зд!Йснювали оксидом магн'ио. Тривалють дубления а'м годин. ПоТ1М пров промивку, нейтрал1зац!ю, промивку, емульайне жирування з дозування! жируючих матер1ал!в, промивку, сушку, зволоження, тяжку, кондицюну вим|'рювання площ|', виконання анал1з1в. Результата аналЫв представлен! в т; 2. Вихщ по площ| виражено у вщсотках вд площ| напшфабрикату.

На пщстав|' одержаних експериментальних даних побудован! матем модел11 графжи залежиостт властивостей шк!ри вщ використання дублячих р« на друпй фаз! дубления. Змши найбшьш характерних властивостей представлен! на малюнках 1,2. Крив! 1,2,3 одержав при витратах сполук кр в!дпов!дно 3,6; 6,3; 9% 5!02. Крив'| 1', 2', 3' одержан! при витратах сполук ат вщповщно 1.2; 1.8; 2.4% А1203. Встановлено, що використання кремн1ево] киCJ

Вплио витрат кремшево? кислоти та галужв на властивост tuKip

<айменування Номер дослщу

показника

при витратах 1 2 3 4 5 6 7 8 9

кремжееоГ 9 9 3,6 3,6 6,3 6,3 3,6 9 6,3

кислоти,

%, Si02

туж'в, %, AI203 2,4 1,2 2,4 1,2 1,2 2,4 1,8 1,8 1,8

Температура 81,3 78,0 80,0 75,0 77,0 80,6 79,0 81,0 80,5

¡варювання, °С

Питома вага, 0,640 0,657 0,679 0,705 0,648 0,633 0,672 0,632 0,625

103кг/м3

Вихщ шюр по 92,5 90,8 90,0 90,7 93,0 03,2 90,0 92,0 93,3

площ|, %

овщина, 10"а м 2,38 2,33 2,13 1,93 2,09 2,14 1,91 2,17 2,13

Зниження 16,4 26,3 28,8 43,4 26,0 24,2 29,2 22,7 24,7

товщини при

пресуванн1, %

орстюсть, 10"2 Н 42,7 43,2 42,1 40,6 37,2 40,1 38,4 40,13 40,7

5вантаження при 31,5 28,9 35,5 41,5 37,9 36,9 39,0 31,8 38,4

розрив1, 9,8Н

ежа мщност! при 1,47 1,38 1,75 2,25 2,02 1,91 2,14 1,54 2,00

розтягуваиш,

ЮМПа

авантаження при 31,5 28,9 34,3 41,0 37,7 36,1 38,8 31,3 38,1

>яв'| тр1щин, 9,8Н

1одосжбння при 60,0 58,0 59,7 60,7 64,0 64,3 58,0 59,0 65,0

розрив1, %

Ъдовження при 60,0 58,0 56,7 59,7 62,3 58,0 57,0 58,0 63,0

юяв1 традин, %

Мае. доля, %,

на абс. суху

речовину;

мЫеральних речовин 23,7 19,7 14,9 14,0 16,8 19,5 14,1 22,0 18,9

А!2Оэ 5,4 3,2 4,7 3,2 3,3 5,2 4,3 4,6 4,6

Si02 17,0 15,5 8,3 8,5 12,6 13,5 8,5 17,3 13,4

ис 82

81 80 73

76

77 7С 75

0.700 0,650 0,680 0,670 0,660 0,650 0,640 0,600

1.2

1.в

2.0

и 2 1

I

1.2 хо' 1,6 2,0 2,4 _

I

к

I о— > "■ — »

1 У

2.4

- 12 -

°С

0,700 0,650 0,680 о,е7о 0,660 0.65С 0,640

о.бзо

к

1 Л'

\

£ к

к —

3,6 5,4

5,0

К

по

-2

-г

н • ю

в/

42

41

У

N 3 /

-у

— —

42

41

40

з'!

г' /д

П 1

1,2 1,6 2,0 2,4 л 5,6 5,4 7,г 9,0

Мал.1. Залежн(сть вщ витрат дублячих речовин на друпй фаз! дубления: а/ температури зварювання; б/ уявно! питомсн ваги; в/ жорсткосп.

А - витрати сполук апюм!н!ю, % А1203 , К - витрати сполук кремню, % 5Ю2

К

Маа-10

- 13 -

'»Па-10

5.0

<,0

3,0

17 15 15 14 13 12 II 10 9 8

1,2 1,6 2.0 2,4

3

А р

/ г 2

// г ,

/л/

1.2

1,6 , 2.0

К

1,2 I

X

2.0 2.4

2,2 2.1 2.0 1.9 1.8 1,7 1.6 1.5 1.« 1.3

5,0 4.0

3,0 *

17

к 15 14 13 12 II 10 э

-Но. ___гГ^^Ьк, ... - —

! ! ! >

V

5,4 7,2 9,

3' 1

у*

' 1 2'

^1

I'

к

1

3,6 5,4 7,2 э.О

✓

2'.///

—

зХ

~57о

К

ал.2. Залежнють вщ витрат дублячих речовин на друпй фаз! дубления: ' меж) м1цност| при розтягуванн1; ' вмюту оксиду алюм(жю; 1 вмюту оксиду кремнию.

- витрати сполук алюмЫ'ио, % А1203 ,

- витрати сполук кремнто, % 5Ю2

К

2.4

3

2

7

,2

на piBHi 4,0-6,5% з розрахунку на оксид кремню i сполук алюмМю 1,5-1, розрахунку на оксид алюм!н!ю вщ маси струганого напшфабрикату доз! одержати шюру, яка по структур! i фЬико-мехажчних властивостях наближаеть' шк!ри хромового методу дубления i мае г!дротерм!чну ст!йк!сть 83°С, Максима; прояв ефекту дубления, який вщображений як в к!лькост'| заф!ксованих ci кремню i алюмшго, так i в 1х формуюч1й ди на структуру дерми, а сан збшьшенн! виходу по плошл зниженж уявно! питомо: ваги, ф1зико-мехаь показниках шюри, характерний для вщповщного сп!вв!дношення Mix використа для друго!' фази дубления кремйево! кислоти i галун!в. При в!дхиленн оптимального сп1ввщношення в сторону збшьшення витрат сполук ал юг частина з них не приймае у част! у взаемодм з кремжевою кислотою i мае м формуючу д!ю на структуру дерми. Залишкова кшьюсть нейтральних с зневоджуе структуру дерми, що знижуе доступшсть акшвних центр!в колаген дублячих сполук модифковано! кремжево! кислоти. При вщхиленж оптимал сп!вв!дношення дублячих речовин в сторону збшьшення витрат сполук крем дублячм систем! переважають недостатньо модифковаж алюм!н!ем час пол!кремн1еео1 кислоти, збшьшуеться можливють утворення в структур! просторово! с ¡тки (сил!катного каркасу), що знижуе мщнють шюри i noripujyi ¡нших П властивостей. Таким чином, неоптимальне спшвщношення дуб речовин зумовлюе нер!вном1рний fx розподш в структур! дерми. При вивченн характеристичних полос поглинання р!зними функц!ональними трупами желе як модел! колагену, при обробщ йога галунами, кремжевою кислотою i кремн кислотою разом з галунами на прилад! Specord М-80 встановлено, що при сп дп сполук апюм!н!ю i кремжю на бшок високочастотна область значно зм!ню (мал. 3). Низькочастотне крило полоси повжстю втрачае структуру, а макс полоси зм!щуеться на 150 см"1 в область високих частот, що може св!дчит1 б!льш ф!ксован! i pi3H0MaHiTHi воднев! зв'язки, а також бЬпьший с" пол!меризац!Т б!лку в результат! м!жланцюговоТ взаемоди. П'щтвердженням

ужить той факт, що полоси С-Н труп втрачагать свою ¡ндивщуальнють I (Зширюютьсл настшьки, що зникае ?х структура на фон) широко! полоси. шлопчний ефект спостер1гаеться в облает! С-С, С-О, С-И валентних коливань пку (1300-1050 см'1). Зменшення ¡нтенсивност! цих полос (типове для просторово! руктури) викликало !х розширення внаслщок р^зномамття I ш ькост! жланцюгових зв'язюв М1Ж молекулами б'шку. Полоса 970 см"' у випадку )бавлення до желатину полкремнгёво! кислоти обумовлена деформацмними Б'!-г| коливаннями. При епшьному використанж дублячих речовин вона зникае, що е ¡¡доцтвом позитивно! рол1 сполук алюмшго в фкеацп в'шьних Б^ОН груп в 5зультат1 х!м!чно! взаемодп.

На модельних дослщах з використанням пол1кремн1ево! кислоти ! ^¡кремнюво? кислоти, оброблено! галунами, встановлено, що слйка до промивки эдою ф!ксац1я ними жируючих речовин б'шьш виражена в останньому випадку. ослщження впливу використання жирово! емульем, стмко! до дм електролтв в 1Слому середовищ!, в якост! модиф1катора на результати друго! фази дубления I пастивост! готово! ишри проводили з використанням методу ортогонального панування другого порядку. Обробку нагавфабрикату спйкою до електролтв мульаею проводили перед шкелюванням, другу стадто жирування виконувапи ¡сля нейтрал'|заци видубленого нап!вфабрикату. Робоча матриця експерименту I ого результати представлен! в таблиц! 3.

Використання дублячих сполук складало; 5,5% кремнюво! кислоти з озрахунку на оксид кремню, 1,6% алюмо-кал!евих галужв з розрахунку на оксид люм'жю. На пщетав) отриманих результате побудован"| р1вняння регресп та !х эаф1чн| вщображення, ям уявляють собою модел! эалежносп властивостей шюри щ використання жируючих речовин до ! п'гсля друго? фази дубления. Встановлено, ю зб!льшення витрат жируючих речовин на перш1й стадп жирування до 4-6% прияе зниженню локазника жорсткост! без суттввих зм<н темперзтури зварювання.

Мал.З. 1Ч-спектри гшвок:

1 - желатину;

2 - желатину, обробленого кремжевою кислотою;

3 - желатину, обробленого алюмо-кал1евими галунами;

4 - желатину, обробленого кремжевою кислотою разом з алюмо-кал^евими галунами

Вплив витрат та стадий введения жируючих емульс/й на властивост1 шюр

йменування показника зи витратах Номер дослщу

1 2 3 4 5 6 7 8 9

жируючо! гльсм, %, для гршоТ стадн 8 2 8 2 2 8 5 5 5

жируючоТ /ЛЬС11, %, для ругоТ стадп 6 6 2 2 4 4 2 6 4

эмпература арювання, % 74 81 76 82 80 74 81 80 79

Корстюсть, 10'2 Н 35 37 38 41 39 35 37 31 32

¡ас.доля, %, 1а абс. суху речовину: звязаних жируючих 5,2 3,3 4,7 2 2,9 5,1 4,3 5,5 5,2

1РУЮЧИХ, що имив аються |рган1чними шинниками 14,6 11,0 11,8 5,0 7,9 14,0 8,4 14,3 12,0

и цьому зростае вмют у шкр жируючих речовин, що не вимиваються ан'нними розчинниками. Аналопчне збшьшення витрат жируючих речовин на

друпй стадп жирування (пюля дубления) менш ефективно. Характер змм показни! жорсткосп в залежное™ в!д витрат жируючих речовин зображений на мал.4.

-2

к-ю

40

/ 39 38 37 36 35 24 33

Мал.4. Вплив витрат жируючих речовин перед другою фазою дубления /С, ¡псля друго! фази дубления /С^/ на показник жорсткостк

Крив! 1, 2, 3, одержан) при витратах жируючих речовин п!сля друго! фа дубления вщповщно: 2, 4, 6%. Крив)' 1', 2", 3' одержан! при витратах жир^в пер другою фазою дубления вщповщно 2, 5, 8%. Збшьшення витрат жируючих речов понад 6% гальмуе процес дубления. Дослщжено вплив обробки нашвфабрик: акриловою кислотою I сополшерною емульаею МБМ-3 в юлькосп 1,5% (на сух залишок) разом з емульаею жируючих речовин перед другою фазою дубления результати дубления I властивост! готово! шк')ри. Така обробка пщвии температуру зварювання на 3-4 °С, це, можливо, обумовлено утворенням структур! дерми нових поперечних зв'язюв з участю пол!мер!в. Це шдтверджует] зменшенням уявноТ питомоТ ваги шюри ! змшою форми початковоТ дшянш кри розтягування дерми.

-г

В роадш!_5 досл'щжеио вплив обробки дюксидом титану в процес!

льс!йного жирування при р)зних витратах на ступ!нь бтизни неоздоблено! шюри вщину покривно! пл1вки на Н|й. Встановлено, що при дозуванн! дюксиду титану 5% одержано шюру з бшьш високим ступенем бкпизни, що дозволяе скоротити эристання матер!ал!в для оздоблення 1 знизити товщину покривно! пл'1вки на э!.

Досл1джено вплив обробки нашвфабрикату пюля емульсмного жирування .кованими слолуками алюммю (0,3% з розрахунку на оксид алюммю}. Така эуюча обробка пщвищуе формуючу дго дублячих речовин ! наповнювач'1в на уктуру дерми, сприяе додатков!Й б!льш м!цн|й ф1ксацп в структур! шюри сполук мн!ю "I продукпв 1х взаемодП, закр!плгае жируюч! речовини в структур') шири, зищуе П пдрофобнють; зиижуе уявну питому вагу I показник жорсткосп, зищуе мщнють шюри 1 пдротерм!чну стшюсть.

В розд'шиЗ викладен! основи! особливост'| технологи виробництва шюри (бшованого алюмш!й-кремшевого дубления; приведен! можлив! схеми взаемоди икремгнево! кислоти в структур) шюри, схеми екранування поверхн! дублячих ггинок компонентами жирово! емульс1!, зв'язування сполук алкэмМю з 1иловими полимерами. Викладен! можлив! причини впливу застосованих реагенлв роцес! дубления на його результати.

В ршдш1_1 дано пор!вняльний аналЬ властивостей шюри для верху взуття юблено! з шкур велико! рогато! худо б и на пор'внянних париях пшшю'р: дослщ на озроблений алюмж!й-кремн'1евий способ дубления, контрольна 1 - безхромовий ом!н!й-синтанний спооб дубления, розробленоий в УкрНД!ШП, контрольна 2 -щищйний хромовий споаб дубления. При виробництв! дослщно! партм шюр сладнень не виникало. В готовому вигляд! шк!ри досл!дно! парт!! без шинуватости м'яю, добре наповнен!, без стяжки лицьово! поверхж, по

ПорЬняльна оцшка р1зних cnocodis дубления

Найменування показника Дослщна парт!я Контрольна партт

1 2

Maca oflHiei шт.сировини в парному 20 20 20

ВИГЛЯД1, кг

Витрати сировини на 100 мг готово! шюри,

нормативний 685 685 685

фактичний 667 658 681

Економт сировини, % 2,7 3,9 0,5

Показники HKocTi готоаих uiKip:

товщина, 10'3 м 1,65 1,64 1,60

Межа míuhoctí при розтягуванш, ЮМПа 2,35 2,42 2,38

Межа míuhoctí при появ1 тр]щин, Юмпа, % 2,20 2,17 2,21

Подовження при напруз! ЮМПа, % 28,5 32,6 38,2

XopCTKÍCTb, Н 0,28 0,30 0,30

Масова доля, %, на абс. суху речовину:

мЫеральж речовини 17,6 3,67 5,58

оксид креммю 12,85 - -

оксид алюмМю 3,67 1,54 -

оксид хрому - - 4,52

речовини, hkí екстрагуються орган'1чними 12,8 9,7 8,9

розчинниками, %

Температура зварювання, °С 83 86 104

Показники покривноТ шнвки:

товщина, мг/см2 235 236 301

CTinKícTb до багаторазового згинання.багш 4 4 4

ст1йюсть до мокрого тертя, обороти 265 252 234

адгезия покривно! пл]вки, н/м:

до cyxoi шюри 545 548 550

до мокроГ шюри 250 240 237

зрознавсьюй оцжц) аналогии! шюрам контрольних лартй. Результата лщжень властивостей шйр вщображен! в табл.4. При визначенн! ф!Зико-аннних властивостей Ш|ф алюмМево-кремжевого дубления п'юля збер1гання тягом одного 1 двох роюв не виявлено значних змж. Вироблеж по розробленм 10Л0ПТ шюри по ф13ико-механ1чних властивостях задовольняють вимогам чдарту на шю'ри для верху взуття.

ВИСНОВКИ

1. На пщстав'| анализу ¡нформацм про власти воет! сполук алюм'ж'ио 1 кремнто дублячих речовин визначено напрям можливого '¡х використання при

1б'1нованому алюмМй-кремжевому дубленж без застосування ¡нших мшеральних )ган1чних дублячих речовин. Проведеними дослщженнями теоретично I практично :азана можливють застосування сполук алюммю у вигляд алюмо-кал!евих унш ! сполук кремшю у вигляд'| розчин!в (золей) кремжево! кислоти при )фазному дубленш з використанням сполук алюмЫго (перша фаза) \ кремнГево! ;лоти разом з сполуками алюмжто (друга фаза). Запропоноваж способи улювання шюрпно-технолопчних властивостей дублячих речовин I визначож эви Ух застосування для дубления при виробництв1 шир.

2. Доказано, що при використанж сполук апюмМю на р!вн1 0,5-0,6% з зрахунку на оксид алюмж1ю I маскуючих реагент'ю (форм^ату натрию I фталево! :лоти) можливо одержати натвфабрикат з температурою зварювання 72-73 °С, 1й обробляеться на мехажчних операщях (вщжимання, двоТння, стругания) без <ладнень, а по капшярно-пориетт структур!', пружно-пластичних властивостях ближаеться до хромованого напшфабрикату, стшкий при зберганж. стереженню в'щ необоротних змш при можливому висушуванж нап'шфабрикату :ля першоТ фази дубления сприяе обробка в процеа дубления пдроксилвм'1Сними агентами.

3. Використання галужв в якост модиф;куючого реагента при приготуванн! розчин!в (золей) кремжевоТ кислоти з силкату натр1Ю дозв< знизити в'язисть розчинш, пщвищити к спйкють в час1 та при пщвищенж рН, дае можливоспУх успшного використання.

4. Результати виконаних дослщжень дозволили висловити м!ркування и можливого мехажзму взаемодй сполук алюмж1ю, кремлю I алюмжм-кремжев колагеном при дослщжуваному способ! дубления.

5. Встановлено, що витрати кремнювоТ кислоти 4,0-6,5% з розрахунк оксид кремню I сполук алюмжш 1,5-1,8% з розрахунку на оксид апюмжто вщ I струганого нашвфабрикату дозволяють одержати шфу, яка по структур! I ф!з мехажчних властивостях наближаеться до шюри хромового способу дублен! гщротерм1чною стмюстю 83 °С.

6. Досл1дженнями взаемодп сполук кремню з жируючими речовш висловлено припущення про можливий мехажзм екранування останжми част полжремжевоТ кислоти. Запропоновано використовувати жируюч1 емульс!! ст!й дм електролтв в кислому середовищ:' для обробки нашвфабрикату перед др фазою дубления у кшькосп, що наближаеться до кшькооп еикористаиих сг кремжю. Внаслщок цього ¡статно пщвищуеться ршном1рнють розподту дубг речовин в структур!' дерми, знижуеться жорстюсть.

7. Показано, що обробка нашвфабрикату перед другою фазою дубл сопол1мерною емульаею МБМ-3 або полгакриловою кислотою разом з емулк жируючих речовин сприяе одержанню б!льш м'яко! шири з бтьш низькою уя! питомою вагою, що обумовлено екрануючою д'1ею пол1мера по вщношеннь частинок модифковано! кремжевоУ кислоти.

8. Встановлено доцшьнють обробки нашвфабрикату маскованими сполуками алюмшю шсля другоУ стад] жирування.

9. Розроблено технолопю виробництва шюр для верху взуття з шкур ве. рогато! худоби з використанням способу комбжованого двофазного алюк

шнгёвого дубления, яка пройшла промислове випробування на ширяному |риемств! "Чинбар".

СПИСОК

опублкованих роб!т по матершах дисертаци

1. Споаб виробництва шюри (Ол)йник М.М., Журавський В.А., Ярема . та ¡н.). АС СРСР N 1714930, 28.02.90 р.

2. Споаб вичинки хутрових овчин (ОлШник М.М., Ярема З.П.,

завський В.А., Даншкович А.Г.). Заявка, ршення про видачу патенту РФ 031955,03.12.1995 р.

3. Способ виробництва шюри (Ярема З.П., Ол!йник М.М., Журавський .). Заявка на патент Укра1ни N296020716 вщ 26.02.96 р.

4. Ярема З.П., Олмник М,М. Огляд безхромових методш дубления у юбництв! шю'р для верху взуття та пщкладки. - Легка промисловють, 1990, №3, 5.

п. до друну 25.II„96р. Формат 60x84 1/16. Латпр

№1. Друи офсетний.Умовн. др. арк.1,39. Умовн. фарбо-вхдб.1,50. к.-вид. арн.1,09. Тираж 120. Зам. 1098. Безплатно.

Дхльниця оперативно? полхграф1т при Державнгй акаде?«! лепсох прсмисловостт Укра'хни. 252011, Кигв-П, вуя. Немировича-Данченко, 2.