автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.05, диссертация на тему:Разработка ускоренной технологии барабанного крашения велюра для верха обуви из спилка

МОСКОВСКИЙ QPjJEHA. ТРУДОВОГО КРАСНОГО гШЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ЛЕ1КОЙ ПРОШШШООТА

IIa правах рукописи

СЖШШ Втадш.шр Петрович

РАЗРАБОТКА УСКОРЕННОЙ 1ШОДОШ БАРАШШОТО КРАШЕНИЯ ВШРА ДНЯ ЖГЛА ОБУВИ ИЗ С1ШКА •'

спетазяьность- 05.19.05 - технология кожа /' в меха '

Автореферат диссергадви на соискание ученой сгепена кандидата ' . ; техакчестс«/ нздк '

и.

осква - 1ЭЭ1

Работа выполнена во Всесоюзном заочном институте текстильной и легкой промышленности

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Савенков Е К.

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Дубиновский М. 3., • , " кандидат технических наук Кочетыгов В. С.

Еедунэя организация - Нижегородское производственное

кожевенное. объединение.

Защита состоится - ( - .71' 1992 г. в ' V час.' на -заседании специализированного совета Д 053.32. 01 при Московском ордена Трудового Красного.Знамени технологическом институте легкой промышленности по адресу: ' • 113806,Москва, ул. Осипенко, дом 33.

Автореферат разослан _I 1392 г. .

Ученый секретарь специализированного

совета кандидат технических наук, ' ■ ///■.. П

старший научный сотрудник " ' . Г— Моисеева Л К

Актуальность работы. Одним из основных акторов погышения эффективности производства и качества гото-ой продукции' в кокевенной промышленности является соверяенст-ование технологического процесса.

Процессы отделки, играют важную роль в производстве кони и казывапт значительное влияние на ее качество к ассортимент.

• Составной частью производственного цикла отделки является арабанное крашение коки. Оно приобретает бсз более существенно значение в связи с растущим спросом на различные виш велю-а, нубук, кожи с анилиновым и полуанилиновым эффекте«.

Возросшее требования к качеству изделий из кожи создали зобходкмостъ в обновлении ассортимента.красителей. Вследствие того возникает необходимость разработки технологии барабанно-з крашения новыми отгчественньми красителями, что позволит сс-затить потребление дорогостоящих импортных гасителей.-

Задача разработки, оптимального рэкима барабатмого крашения

эляется частью -проблемы- создания 'оптимальной технологии произ-

даива-кожи. Наиболее рациональней основой для разработки по.. - .) '.' ' ■ . ■ >бного режима служит сокращение времени процесса и научно обс-

юваниыП расход красителей. Этот критерий положен в основу ус- -

гаенней технологии барабанного кразения кожи, предлагаемой в

:!!«оП работе.

Разработку подобной технологии невозис;л*о осуществить без убокого изучения <|;;зико-хииическ!1х закономерностей, опредаляю-х сучесгзо процесса барабанного кршгения. Срадг.твом для дости-нил этого является математическое кодзлироздау.е процесса. Оно зволкет определить олгикалышо усхозкл проведения процесса на ново расечзтмлс-даннь-х. отин определяется актуальность матема- . веского ;,:одрзшройания а кожевенной промышленности.

Цель-работы. Целью данной диссертационной работы. является разработка технологии ускоренного барабанного крааэния велюра для верха обуви из спилка шкур крупного.рога-' того окота нозыыи анионными красителями для повышения качества 'готоьых кож на основе построения физико-химической и математической модели процесса. • .

Для достижения цели исследования являлось необходимым:

- экспериментально определить значения параметров, характеризующих пористуэ структуру кохи (пористости, площади работа

-»щей поверхности кожи в единице объёма);

- охспер:агентально определить физико-хи;жческие константы (порядок реакции, крашения,константы скорости реакции, энергии активации, пре.цэкспонёнты, .коэффициеиаи диЬфузии красителей);

- экспериментально исследовать распределение красителя между красильным раствором и кожей в равновесном состоянии для расчета оптимального расхода красителя;

- разработать математическую модель процесса барабанного крашения, описывающую диффузионную и кинетическую стадии про- ■ цесоа, а такке массообменный механизм во внешнем растворе красителя; - ■ -

- проверить адекватность математической модели, дяя чего экспериментально, получить кривые распределена концентрации красителя в толме кожи при, барабанном крашении; •

- решгь задачу оптимизации процесса, используя математическую'модель; ■ . - 1 . .

- экспериментально разработать методики ускоренного барабанного крашения коки, лучшим образом приближающиеся к тесротк-ческоиу оптикельному реиу.гу; Г-. .,••..

- провести лабораторную и производственную проверку результата исследования.

Научная новизна. При решении поставлонк;^ задач с помощью современных методов исследования бкл'т г.олучени новые научные результаты: . •'

- экспериментально определены порядок реакция ;грапэи:ш кожи хромового дубления анионными красителям:, константа скорости реакции при различных температурах, значения энергии активации'и предэксяоненгоз; '

- получены экспериментальные дачные по распределения концентрации красителей в толще, кожи; .

. - построена физико-химическая и математическая модель процесса барабанного крашения,позесляздзя оптимизировать данный процесс й управлять качеством готопой коки. Прэ.длокзн кзтод расчета распределения концентрации анионжлс крюителей по толокне коки; • • .'.; .': •'" ' • ,,.'.:' " ..."'.'

- исследовано распределение анионных красителей мезду красильным растзбром и кожэй хромового дубления в равноззс-ном состоянии при различт^х температурах. Предложены параметры, • зм-рзчтерлзукгциз степень сродства гасителя к коне, зависимость сродства , от .температур. Выведены фергетяы для вычисления отже . параметров,-а:"такяз максимального количества красителя, способного' связаться с яоуей;.. ' ■■"*';.

/[} .-■ разработаны -следующие, методики: ;

/• I).' эксперйменгальйого изучения кинетики поглощения и распределение. красителя по толЧ'1нё конл в процессе., барабанного .фа" нения; - . . " ,

2). эксперимонтаямюго определения '-кспцептрацгюяшас. полей

красителя в.толще кожи;

3) получения измельченного материала кожи; .'

4) экспериментального определения площади работающей по-_ верхности измельченной коки в единице объема; ""

5) равновесного крашения кони. . Практическая значимость. Дзе разработайте методики ускоренного барабанного крашения велюра для Еерха обуЕИ из спилха шкур крупного рогатого- скота четырьмя: ковши анионными красителями а оптимальным расходом красителей прошли производственную.проверку и внедрены на Киевском производственном объединении кокевекных предприятий им. М.В.Фрунзе.

Годосой экономический эффект от внедрения составил 23 926 руб.

2 '' ' ;

при объеме^ыпуска 5 йлн.'да. .кож за счет снижения расхода" красителей з среднем на 28 %, еоды на 38 %, электроэнергии на • 50 проведения частичной замены икяортшх красителей отечест-венкьам.. ' .

Получены формулы, удобные для инженерных рас-готовтехчоло-гмческих режиков барабанного крашения кожи.

.А п р о б а цк я р а б о-т ы , Основные положения-и ' наиболее .»акназ раздела диссертации были доложены на:

- научно-технической конференции молодых учёных и сязцаа-

>

ллстоз предприятий и организаций кожевенно-обувной,подотрасли легкой,г.рс;.сшглеяиосги г. Москвы и Московской области. .Москва, ноябрь, 1963 г.;'

- ХЕ/ иаучно-тзхничоской конференции преподавателей, сотрудников и оспирантов. ВЗИТЛП, Москва, ноябрь, 1930 г.;

- Т.! научйо-тсхнкческой конференции преподавателей, сотрут кикоа 'ц аспирантов. ЕЗИТЛП, Москва', ноябрь 1£68 г..

-П у б л и к а-ц н и ." Основные положения' диссертационной. аботы изложены в 4 печагных работах.

О ъ бо м работы. Диссертация изложена на 200 границах машинописного текста, включает введение, три главы, ¡ивода, список литературы, 23 щшоеския. Работа содернлт 23 'аблиц, 27 рисунков. Библиография включает 14Г нажекопанпё •гечсствеяноГ; я зарубежной литературы.

С 0. Д Е Р Н А Н И Е РАБОТЫ .

Во введении обоснована актуальность юьу дис-:ертац1!0Ш0Й работы, изложены основные"-положения рассматриваешь. проблеш. Определены цели и задачи исследования. Представ-:ет осковныз результаты исследования.

Впервой глав, о проанализировано современное ¡остоянио-проблемы'управления процессами крашения волокнистых < птериалов метода:,".! математического моделирования. Проведен об-юр существующих подходов к задаче математического моцелярова-гия яадкостных процессов производства кохя « определены два ос-[оенкх метода - метод регрессионного анализа и метод, в основа соторого леки? описание физяяо-химгргеского механизма процесса 1Яфферзнциальнкш -уравнениям» в частых лромзводних. В резуяь-?ате анализа достоинств и' недостатков ctío::x г.:етодоз обоснован шбор метода моделировании..

На основе обобщения литературных дачтга: показана иеобходк-юоть н возможность использования уравнений математической фишки совкестио с - дифференциальными уравнениями кинетики ге-теро-'еншос химических реакций для построения математической' «одели синстика распределения концентрационных полей -красителя по тол-

/

сине кок? в процессе барабанного крапения с учетом физико-хи-мячзсяих явлений, лежащих в основе процесса. .

3 о второй главов п е р в о м п а р а -графе описаны объекты исследования." В настоящее время в выработке кож хромового дубления большой удельный вес имеет сырье- крупного рогатого скота средних и тяжелых развесов. в связи с о гувеличивается выпуск коя из спилка.

Для кракенкя велюра из спилка широко применяются анионные красители. . - '

Поэтому в данной работе в качестве объектов исследования выбраны:

' - спилок-велюр хроисвего дубления из яловки тяжелой, ялое ки средней, бычка и бычины.лзгкой,'подготовленный по Методике производства кок для верха обуви, подкладочных, одекных и галантерейных из спилка (разработана УкрНЯИКП).- К. 1979, с промежуточной сугкой; ,

- кракггели. кислотный ¡срасчо-кор!ГодеЕый Н для' 'Кой:, кис-двтний теино-коричневый К для кожи, анионный.рубиновый С и ан! отпаай черный Н для коки. • ' •

Производственная проверка результатов исследования проводилась на партиях делжрз из спилка хромового дубления из сыры крупного рогатого скота. Кохи .для кращения отбирались после сушки и щдкфования (спилок-велюр,выработанный "обратнкм"ходам и после стронки'(спилок-велюр, выработанный "прямым" ходом). Отбор образцов кожи для изпыгаикй осуществлялся, в соответстви; с РОЙ 026.0-*7о.

Повтором п ара г р а Ф о описаны методы иссл: дсБания. В работе наряду с тетоддш,-предусмотренными соответ!

твувдими ГОСТаш, использовались- современною экспериментальные метода исследований, а та1п«е метода, разработанные автором:

- определение концентрации краситеш в раетворз прэшди-лосо методом адсорбционной спектрофотометр«« на дзудуЧееом регистрирующем спектрофотометре ЗН1МА2)г1> М-565 фирмы ЗН1МА Ж О соеюел Т10М {Япония);

-.определение концентрационных полей красителя в тэлаце кожи осуществлялось микпофотометрическик истодом на-регистрирующем микрофотометра ®0 - 451'' и методом .¡цфр'уэнаго отра>гекия света с применением многоцелевого епе«трофлуериме«ра "СПЕКТРОЯ";

. - Микросрезы коул делались ма иикрстсыэ-криостатг МК-25;

- дамельчешый материал кожи получали в микроизмельчи-гег:® тканей РТ - Я с последующим дисаергцрозаииек з водной среде прл помо;г,и ультразвука;

- Измерение измельченных частит; кожи проводилось "под микроскопом "ЕИОЛЛИ С И",снабженном, с10'ЛЯр'ой-микрометрэ:,:,

Описаны теорет'ггческие осноем используемых методов, а Миге методики определения значений -необходимых, параметров.

Результаты акспершзи^альнь-х исследования .послужили основой для. разработки теоретических методоз исследования процесса ба- . рабапного крашения кожи.

4н з и к о - химическая модель процесса. .С физико-хи мкчэской точки зрения процесс барабанного краоегтея представляет собой совокупность грех стадий: конвективного касссобмена красителя мззду апашей раз Ой и поверхностью коки, диффузии- красителя рнутри материала кожи и химического взаимодействия молекул красителя с активными центрами коллагена. ' '

- 10 -I. Конвективный кассообкен красителя, мсяду раствором.й:\-.

поверхностью кожи описывается уравнением; V;

связызаицим концентрации красителя во внешнем растворе и0 , у поверхности коки 'коэффициент кассс отдачи^, . и "константу скорости химической .реакции .к . Решением его является .

■ к+л •

'Таким образом, концентрация • красителя у поверхности коки зависит от к" и , . Величина ^ . зависящая от скорости времени: красильного барабана и среднего расстояния между,поверхностями кож в барабане, .вычисляется,"по формуле- ','.-•'.' : '-' ■

где А/и - критерий"Нуссельта,--'А/и '= 0,024 1&'°'8/гг0»35, , £е - критерий Р$йкольдса,/& - 'Ръ - критерий Прандт-

ля, ¿> - коэффициент, ыолекулярчо?: д!-г1фузии краситал:

в растворе,-м.«с,,' Ы - 'среднее расстояние кекду. соседними по-■ верхностяки к«8,'м,. г) • кинематическая; вязкость 'среде*,' м?с, V - линейная скорость потока, " --.',-, ...■..■• "{'■■■■:■'■■

2.-Ди5#узия красителя внутри,коки .имеет.молекулярный ха-, рактер и характеризуете^ коэффициентом "д^ по формуле Уилки — Ченга: V ;, £ -. ':. ;' •' . :.'

где.' ф параметр, ;

месса. - растворителя ¿у .6.-.,'"• 7Г. --тагеторатура,' К, ; вяз кость . растворителя, Ипа-с, Уд - мольный'обгем .растворе!пгого вечест-

•ва при' нормальной температуре. кяае.юя, «♦гдаль"^.

/3." Химическое••вааккодейстзие 'молекул.красителя с активными центрами.коллагена характеризуется скоростью гетерэгештой реакции, протекавшей в одну стадию и описывающейся уравнением

Здесь и - концентрация красителя, ¿с - константа ско-

рости реакции, отнесенная к.единице площади работающей поверхности в единице' объема когки, м , £о/]/ - плоцздь работаюцей поэерхносфкоки в единице сбъема, Л -' порядок реакции, - время, с* .. .

Зависимость константы скорости реакции от температуры вк-ракается уравнением Аррениуса '"'. ..,-•'■

. ' к =а.е*р(-А/ет),

где А - энергия^активации, Д-к-коль"^, £ - газовая постоянная, = 8,3143 «6ль~*град"**,' 7* - температура раствора, -• лредэкспонен?,' .■Величины энергии активации и предэкспонс>.':Та определяются по форслагл:

л ^ы (Ык,уи/% -//%),

где 7} и Те - величины температур реакции, К. ..

М ате м а гиче'с'кая. модель 'процесса барабанного крашения. Кона расе;.', ата; сеется как пористый реакционней объем,' в котором одновременно протока-

но с начальным условней

к>т диффузия красителя к поверхности коллагековкх волокон и- его химическое взаимодействие с активными центрами коллагена. Каждая точка этого объема характеризуется концентрацией коллагена, концентрацией красителя и , величинами пористости . «? 'и пло-^адл работающей поверхности коки в единице объема /*?/1/. В работе выведено сено зное уравнение, опкекваггззе процесс диффузии ;; химической реакции красителя .в, слое ко;:си:

^ о** £ V А дг

где ДГ - пространственная координата. Данное уравнение совмест-словиец ,

-с* о

определяющим распределение. красителя внутри окрашиваемой коет в начальный момент времени, и краевым условием

"и(ггМ = 'о

задащкм изменение концентрации красителя на поверхности кожи ( С~ Тояцика коки) состааля'сг математическую модель кинетики распределения концеитрацио>гних г.олей красителя внутри и на поверхности окрашьаекой коки.

Реыение основного уравненил с учетом краевых условий представляется на некотором частичном интервале времени /^у-у, £ заде: ' '/г / — /

Алч

ё.-М.^-.к .си ■^^Л.-Гф1-

./ / у л » V '

нал формула позволяет рассчитать концентрация красителя »бой точке кожи в любой момент времени.

Исследование равновесного крайня кожи. Качество окрашенной коки зависит не толь-от кинетики процесса крашения, но и от сорбционных явлений, вдих место на границе раздела фаз гаситель - окрашиваемая ■а. Количественно эти явления характеризуются сродством кра-■еля-к окрашиваемому материалу. В работе для количественной «ки сродства красителя к коне предложен коэффициент распре-ения красителя И , определяемый формулой

(с™К^,.-с-)),

концентр?^ия красителя в . образце при достижении . -I

тояния равновесия, г- г , Ср - концентрация красителя в творе при достижении равновесия, г-л"^, - удельный объ-пор кожи в единица массы, л-г"*.

Зависимость коэффициента распределения красителе от темпе-?уры предлог.ено характеризовать температурным коэффициентом

) ^ и коэффициенты распре деления при двух темпера-

?ах крашения.

3 ррботе экспериментально установлена линейная зависимость кду величинами /^/б^и //Ср при различных температурах, основании зтого выведено уравнение~ • ,

' . - //сГ - +4С^ ( I >

зволямцее определить концентрация насыщения (максимально вез-

можьое количество красителя» прореагировавшего-с I г кожи в воздупио-сухсм состояния)Снш* г. ... . V '.•.' /

Полученное уравнение может быть, также ..использовано для-числения коэффициента распределения ^. Б этом случае . • к

Здесь сС ~ коэффициент.

Третья глава посвящена обсуждению результате исследований и разработке.оптимальной технологии барабанного крапения. - - ' ' • • • •

В с е р в о м[ я.ар аграфе рассматривается равнов нее краизние. Экспериментально установлено, что для всех исс дуемых красителей, величина коэффициента распределения уве чикается с повышением температуры. Степень изменения У , ха растеризующаяся температурным коэффициентом -А., для разных' сителеП различна (Табл. I). ■;-. . ,

_ Таблица I. Величины параметров равновесного крашения.

Наименование при температурах X • С пса

красителя 298°К 338°К .

кислотный краснс-ко-ричнзекй Н ДЛЯ КОЖ! 3,76 5,64 1,5-.: 12,7

анионный РУОКНОБЫЯ С 4,49 5,05 1,1 ' '17,1;

анионный черкай 3,64 ' 5,00 I,* : .-4,4

кделотный. те.'.'гю-к.о-ричнеклй К ' для КОЖК 2,41 2,94 1,2. 6,4

Установлен« гагшз: .: - линейная корреляционная зависимость между коэффициентом :пределення красителя. и прочностью окраски кожи к физл-■механичесдам и химическим испытаниям. Коэффициент корреляции s = 0,827 - 0,050. С увеличением повышается устойчивость )аски кожи к испытаниям;

• -.линейнао коррзляциотая зависимость мегеду ксоЗФициеигоы t и равномерность;:* окраски кожи по плодади ( 'ítí = 0,79 + 0,07), зкомерность окраски уменьшается с увеличением кооФ1>ицкента

Предложенные коэффициента t<? и */1 могут быть использова-для вкб.ора' красителя я температурного режима краветя с целью етийения' задании* свойств окрапсшой кожи. '

Величины концентрации насыщения' Скяс* найденные из ypasne-я .(. I ), существенно различаются для разных красителей (ТаблЛ) ледствие того, что з прокзводствадных условиях барабанного кра-дада состояние равкоаескя не достигается, значения С«гв могут tyáairb верхней оценкой при расчете'расхода красителей. - 3 о в т. о р о 'м я а р а г р а ф е 1 проаналкзяровяцы зкс-грйиентйльнйо данные по изучение хтетат, реакции краидаия. Для

исследуемых красителей установлена линейная зависимость ЖДУ C-'Z и -Г , где U0/ U - концентрация красителя в растре в, начальный: момент и момент Бремени соответственно. Набт~ аемап-.лшойггя, зависимость, позволяет счи'тть, что реакция ,чя коки протекает по первому. порядку, и описывается у'равквмем .. CÍU

ссс

Средние значения константы скорости реакции, отнесенной к дш-шцз - плогуэди рао'отакщей поверхности в единице объема ксзш »ассчиташше по атому уравнения, яриэедеш в таблице 2.

Таблица 2.

Значения кинетических параметров, реакции крашения коки.

Наименование паранет-ра Обозначение параметра Наименование красителя

кислотный красно-керичн. Н для кожи анионный рубиновый С анионный черный кислотны ТйКГС-КО ричневый К для кохи

коо£фи- циент дг^фузии Ь'.-С 8,969 10,270 9,270 10,130

константа скорости реакции и 11,800 8,870 3,620 1,31

энергия активации К* -1 кДх.ыоль 16,40 . 6,19 . 14,а ; 4,64

поодэкс-понент- вЩ6, к-с 103,000 6,020 0,364 ■" 0,682 '

порядок реакции /г I I Г ■ т л / I '

Как видно из табл'.2. скорости реакции гразонпя. для иссле; е?,:ых гасителей существенно различаются. Это различие учитыва-

лось при разработке ускоренной технологии барабанного кртепш

Интересно отметить, что найденные величины кинетических параметров находятся в соответствии с величинами параметров рг ковеенога крашения (Табл.1.). В частности, указанное гоответст вис наблюдаете л при температура 338°К для константы скорости £ акции к' л коэффициента распределения красителя . Больше^ значению параметра к ' соотБСТствуаг, как ц следовало ожидать, большее значение коэффициента // .

Ь третьем параграфе произведено сопсста&л

значений распределения концентрации исследуемых красителей (лое коки, определенных экспериментально, и рассчитанных с ющью математической'шднлн. Доказана адекватность построен! математической модели процесса, барабанного крошения хожи.

Четвертый' параграф посвящен разработке оп-¿альной технологии барабанного крашения. Разработка проводи-зь в два этапа. На первом этапе осуществлялась теоретическая тимизацяя с целью достижения максимальной интенсивности пресса и научно обоснованного расхода красителей при заданном ка-стве готовоП кояи. На втором ктапз экспериментально был по.до-ан'технологический ре^им-лучшим образом приближающийся к оп-' мальнол^у теоретического режиму. При этом исследовалось влпл-¡0 на характер процесса крашения и качосЙзо готовой кожи следуи-к входных параметров: кинетических (температуры, концентрации >асителл в растворе, коэффициента диффузии красителя, порядка константы скорости разкции, энергии активации), параметров авновесного крашения (коэффициента распределения красителя, ?мпб£5атурного коэффициента," концентрации насыщения), парапет- ' эв, характеризующих пористую структуру коки {пористости, пло-ади работающей поверхности кони в единице реакционного объема), онтролировздась следующие выходные параметры: продолжительность рашенкя, глубина прокраса коки, интенсивность окраски, равно-ерность окраски коки по площади, концентрация красителя в отработанной ванне (отработка ванны), устойчивость окраски к физико-[еханическш и химстеекш воздействиям.' На рисунке I схематично -си показано влияние входных параметров процесса на выходные по- . саэатели, установленное в дачной работе (зависимые параметры соединена стрелкам«).

ВХОДПЕ ЕАРЩТРЫ • ВЫХОДИ® ПОКАЗАТЕЛИ

, ного кразения кожи" на выходные .показатели готовой

■ "кони. ' ; ... ' : ;

При определении оптимальных ресхо.доа красителей контролере вались сле.цуючме параметры: интенсивность окраски и выбираемом красильной ванны. Крашение проводилось:по Методике производств? кон для верха оСуви, подкладочных, одежных и галантерейных из . спилка (разработана УкрНИИШ) при расхода красителя от 2 до 20 от яаосы кота 2 абсолютно сухом состоянии. Остальные параметры процесса поддерживались, на постоянней уровне согласно данной ме тодико. Интенсивность окраски кош определялась методом диффузного отражения света. Экспериментальна установлено, что интенси ность окраски кожи возрастает при увеличении расхода красителя до некоторой Еел;;чиггь! и остается постоянной при дальнейшем увел!

ши расхода красителя. . .

• Данные по выбкраемости ванны показывают, что за время краае-1 количество прореагировавшего красителя не зависит от его пер-^ачального количества в растворе и определяется коэффициентом Йулии к константой скорости реакции. В качестве оптимальных дичин, расхода красителей были принят« следующие: для красителя слотного красно-коричневого й для ножи - 6 доя анионного рулевого С - А ддя анионного черного - 4 %, для кислотного юю-коричневого К для кожи -6?, от массы сухкх ко:«. Для этих личин выбираешсть ванны лучше,, глубина про краса не хуже, чем я величин расхода красителей по стандартной методике. ■ ; Для изучения ¡влияния тзгаературы на скорость диффузии кра-теля в , толщу хоач были проведены расчета распределения ког.цент~ ции.красителя н коже с помощь» построенной математической моде-при различных значениях температур-д. Расчета показали, что енъшение температуры раствора при неизменных значениях осталь-х параметров процесса не приводит к увеличению глубины прокра-при этом концентрация красителя на поверхности ксжи'ионизва-ся. Ото объясняется. различной стгтиью влияния температуры на эффиционт.диффузии и константу скорости реауцпи. С учетом ото> экспериментально определена температура -крашения равная 65°С я всех исследуемых красителей.

Влияние концентрации красителя в растворе на продолкитель-|сть крашевдя изучалось с целью достижения -достаточной интенсив-1сти окраски поверхности и сквозного про краса кони за наименьшее >емя. Расчеты распределения концентрация красителя в коже с-пэ-чцыо математической модели показали, что значительное ускорение »апнодействия на поверхности и диффузии красителя в кожу прсие- С

ходит б двух случаях: , / . .. - -'.. "'.■-■"■

- если начальная концентрация красильного раствора велика,

- если концентрация раствора1 поддерживается постоянной на пр тяжении всего процесса. : ' . ; ,

На основании теоретических расчетов была эксперимектель разработана методика ускоренного барабанного крашения коки п повышенной начальной концентрации красителя в растворе и опт мальком его расходе "с учетом следующих требований к'выходным показателем: достаточная интенсивность и равномерность.окрас кони по площади, достаточная устойчивость окраски к воздейст ям» глубина щхнфаса - 100 %. Производственная проверка што, ки показала, что кожи соответствуют по.физико-механическим и мииеским показателям требованиям ГОСТ 1838-83 и идентичны со ветствуюцим показателям кок, окрашенных'по стандартной метод По таким показателя?.) как отработка глины (для всех красителе глубина про краса и некоторым показателя.1.: устойчивости окраск при испытаниях кохал, скрашенные по, предложенной методике луч ше кок, окрзпенных по стандартной методике.",/ --." ' . .„■О Эксперименты по крапению коли^при.постоянной. концентрац: красителя в растворе показали, чтфазномер^ост.ь.\о1фааки^££ки: кок по площади лучше, чем окрашенных по стакдатБОй^етодике На основе теоретических, и экспериментайьшх исследоаани: построена кетодипп барабанного.крашения -icoibi, -при'хЬторЬЙ; aSoj дерхивается постоянная концентрация красителя в растворе'.. /' Результаты производственной проверки показали^ что кожи окрашенные по пре.аложенной методике,по,физико-механическим i казателям к химическим показателям соотаетстзувт требованиям ГОСТ-1836-85 ¡i идентичны, соответствующим показателям кож, OKj щанякх по-стандартной методике. По некоторым показателям уст<

тй окраски к испытаниям, кожи, опаленные по разработанной ;ике превосходят окрашенные по стандартной методике.

; . -выводы.

шработана методика равновесного крашения кожи. Предложено стеризовать степень сродства красителя к коке коэффициентом эеделения красителя, а зависимость сродства от температуры -гратурным коэффициентом. Предложены формулы для их вычисле-Установлены корреляционные зависимости коэффициента распре-тая красителя от прочности окраски кожи при испытаниях, и от омерности окраски кож по площади. Экспериментально доказано, предложенные коэффициенты могут быть использованы для выбо- • расителя и температурного режима краш^дая с целью доетиже-заданных свойств окрашенной кожи.

ри проведении равновесного крашения кожи хромового дубления ш анионными красителями кислотным красно-коричневым-Н для [, кислотным темно-коричневш К для кожи, анионным рубино-С и анионным черным установлено, что красители имеют разлив сродство к коже и по степени уменьшения коэффициента распре-;ния при температуре.338°К располагаются в следующей последо-зльности^кислотный красно-коричнешй Н для кош > анионный яновыЯ С > ашонныЛ черный > кислотный тешо-коричневый К для л. Такой порядок расположения хорошо согласуется с резуль-ами испытаний окрашенной кожи к физико-механическим и хими-ки'м воздействиям. Наибольшее влияние, температуры на поглоще-и связывание красителя кожей наблюдалось для красителя кис-ного красно-коричневого II для кожи. Для остальных исеяедован-красителей значения температурного кооФФициснта невелики и

одинаковы в пределах погрешности эксперимента.

3. Для всех исследованных красителей экспериментально наблюла лась линейная зависимость мезду обратными величинами равновес иых концентраций красителя в растворе и в коже. На основании данной зависимости предложен метод и, формула нахождения конце трации насыщения (максимально возможного количества красителя способного прореагировать с кокей при достижении состояния ра новоскя. Эта величина может служить верхней оценкой при расче те расхода красителя."По степени уменьшения концентрации насы-иеняя исследовакнке .красители располагаются в, следующей последовательности: анионный рубиновый С > кислотный красно- корич! вый Н для Кохи > кислотный текно-коричневый.К для.коки > анионный черный.

4. Разработана методика исследования кинатики реакции крашения УстаноЕ^но, что реакция красения кожи анионными красителями . протекает по первому порядку. Скорости реакции для разных красителей суа^ственно-различается. По убыванию скорости реакции исследованныа красители рас-полаг.аргся в следующей пзеледовател яоети: кислотный красно-коричневый Н .для коки. >. аниойГый * рубине шн С > анионный черный > кислотный темно-коричневый К для кожи.Скорость реакции, увеличивается с повышением тешергтуры.",' Зычислетке величины вьергик активация показывают, что- наибольшее влияние температура оказывает на скорость реакции крашения красителями кпелатяим таснс-кориччевум Н для кожи и анчоннш чернлы. .По степени влияния температуры ка скорость рзакцни остальные красители различаются незначительно. Найденный величины кинетических параметров находятся в соотеететвии со значениями параметров, равновесного-крзштя.

заработаны два методики; определения распределения концент-\ красителя по толщине коки.

аэработана математическая модель процесса барабанного кра-э'кожи хромового дубления анионными красителями, описываю-¡?иффузионну» и кинетическую стадии процесса, а также массовый механизм во внешней растворе красителя. Получена формул эта распределения ксгщентрацки красителя по толщггке кожи, эана адекватность построенной математической модели и воз-зсть использования ее .для управления процессом с целью его дазации.

а основе математической модели и результатов равновесного ■ зния кожи разработаны две методики ускоренного барабанного зния кожи хромового дубления из сырья крупного рогатого-СХО-оптпмальньм расходом красителей. •

результате производственной проверки разработанных методик новлено, что:, ..'•'■-

- расход красителей сокращается^ в среднем на 38 %, воды на , электроэнергии на 50 про до лгитолы гость кразешш умень-ся на 50 $:по сравнению с применением стандартных методик;

- качество готовых кож, окрашенных по предложенным методи-соответствуот требованиям ГОСТ 1838-63 и идентична'. саотзет-юзрш показателям кок, окрашенных,по стандартным методикам, акик показателям как Отработка красильноП ванны, глубина раса, равномерность окраски по площади и некоторым показам устойчивости окраски к физико-механичедаии! и химически.! ействиям коки, окрааоняые по нредкол&нкьм нгтодикам лучае ионных по., стандартны»; митодахоы.

азрсботанныа Методики внедрены! э производство ка Киевском

производственном объединении кожевенных предприятий им, .

Ы.В.Фрунзе. Годовой экономический эффект 2392Û рублей при

объеме выпуска в 5 иди. дм^ кок.

' ОСНОВНЫЕ ПОЛОЯЕНИЯ -ДКССЕРТАДШ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЕЕДУЩЙХ РАБОТАХ;

1. Математическое моделирование в Текстильной и легкой про ленности /Савенков В.К., Зайцев В.В., Аллахвердов P.C., Сакулин В.П.// Всесоюзный заочный институт, текстильной кой пром-сти. - M., I962.-92 е.-Деп. в ЦНШТЗЙлегпром 2.II.82, JP625 ли - ДВ2;

2. Сакуллн В.П. Физико-химическое и математическое моделир ,процесса барабанного'крашения и качество готовой продук производстве коя, - Научно-техническая конференция моло, ученых и специалистов предприятий и организаций кокевен; обувной подотрасли легкой промышленности г.Москвы и ISoci области (ноябрь, 1963 г.).: Тез. докл. - M.i, 19ВЗ, с.39

3. Исследование процесса крашения спилиа велюра хромового ; ния анионными красителями /Са^лин В.П.;! Савенков •В.К., баремдикер М.Л.; Ивавкевкч С.Л. // Изв. кузов. Технолог! легкой пром-сти: 198?, * I, с.54-57; ■ | ■/

4. Исследование кинетики реакции крашения. полуфабриката^ нового дубления анионными красителяш5,7^^лЙ B.E.V Çai ков B.K., Дербаремдикер M .Л., Ивашкевич ^.Л.// Изв. вуз« Технология легкой прсы-сти, 1987, » 2, с!88-92.

' ' ротапринт ИШ

¿аказ 44. ' .• '.

.Тирад:- 80экз.