Досліджено молекулярні взаємодії у ліофобно-ліофільних полімерних сумішах внаслідок деформаційних ефектів електронних хмар з енергетичним перерозподілом, що призводить до нового структуроутворення з упровадженням сформованих полімолекулярних структур у структуру вихідних полімерів. Для одержання перспективних технічних рішень, конкурентоспроможних та екологічно чистих матеріалів встановлено механізми взаємодії, що базуються на ефектах деформації електронних хмар у ненасичених, аніонних, складноефірних, бензолвінільних, гідроксиловмісних полімерах з застосуванням структурних, релаксаційних і фізико-механічних методів. На підставі досліджень експериментально підтверджено правильність головних теоретичних положень та одержано нові дані про структурні, реологічні, діелектричні, теплофізичні та фізико-механічні властивості новостворених синтетичних шкір, плівкоутворювачів щодо оздоблення натуральних шкір та шкірної тканини хутра. Створено плівкоутворювачі на основі таких полімерних сумішей: поліізопрен-полівінілацетат, поліізопренсилікатний поліаніоніт натрію (іоногенний у водному середовищі), поліефірмалеїнатуретанові іоногенні композиції та полімерцелюлозні матеріали різних співвідношень компонентів. Доведено, що відсутність органічних розчинників під час одержання композиційних полімерних матеріалів забезпечує екологічність виробництва та експлуатації.

Створено наукові засади ресурсоощадних технологій дублення та оздоблювання шкір шляхом використання поліфункціональних сполук, одержаних з природної вуглеводневої сировини та недублених відходів шкіряного виробництва. Теоретично та експериментально підтверджено гіпотезу щодо доцільності створення під час підготовки до дублення певної (щодо дубителів) активності функціональних груп, а також просторової структури колагену шляхом повнішого залучення активних центрів поліпептидних ланцюгів протеїну до взаємодії з застосовуваними матеріалами для того, щоб під час подальшої обробки формування та фіксації дерми відбувалися з наданням готовим шкірам необхідних властивостей. З урахуванням теоретичних уявлень про характер взаємодії нових поліфункціональних сполук (окиснених вуглеводнів, модифікованих похідних колагену та сірковмісних сполук) з колагеном та застосовуваними хімічними матеріалами, а також одержаних експериментальних даних розроблено шість ресурсоощадних технологій виробництва шкір хромового та безхромового дублення для верху взуття з використанням цих сполук. Відзначено, що запропоновані технології забезпечують підвищення якості готової продуції, а також більш раціональне використання сировини та хімічних матеріалів, покращання екологічного стану навколишнього середовища.

Наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової проблеми захисту шкіряно-хутрових матеріалів від дії мікроорганізмів. Досліджено процес біоураження, розроблено й апробовано ефективний антисептичний препарат на основі похідних карбамінової кислоти. Розглянуто основні продукти життєдіяльності мікроорганізмів, що уражають шкіру та хутро, досліджено вплив біоураження на їх структуру та властивості. З урахуванням ефекта синергізму створено малотоксичний препарат КА-23 з широким спектром антимікробної дії для біозахисту шкіряних і хутрових матеріалів. Розроблено й апробовано технології антисептичної обробки шкіри та хутра за допомогою нового препарату, які на відміну від існуючих забезпечують збереження якості напівфабрикату та готової продукції за умови раціонального використання сировини та хімічних матеріалів, а також сприяють покращанню екології навколишнього середовища.

Обгрунтовано умови застосування полімерних матеріалів, спеціально призначених для забезпечення високої адгезійної міцності покриття на шкірі, та запропоновано структурно-хімічні моделі таких матеріалів. Одержано нові полімерні сполуки поліуретанбарвники та модифіковані акрилові й акрилоуретанові композиції, що забезпечують значне зростання адгезії покриття до шкіри. Встановлено характер адгезійної взаємодії одержаних полімерних матеріалів і композицій зі шкірою, що полягає в утворенні додаткових координаційних і водневих зв'язків між функціональними групами структурних елементів дерми та групами адгезійних полімерів за участю активних груп модифікаторів і азобарвників. Доведено, що ефективність адгезійної взаємодії полімерного покриття зі шкірою обумовлена насамперед її хімічною складовою, тобто здатністю поверхонь шкіри та покриття утворювати додаткові міцні гідротермостійкі зв'язки різного типу. Розроблено технології оздоблення шкір композиціями на основі полімерних матеріалів з підвищеними адгезійними властивостями, що забезпечують формування різних видів покриття високої якості на шкірах сучасного асортименту.

Висвітлено товарознавчі аспекти та сучасні підходи до формування споживчих властивостей шкіряних матеріалів з полімерним покриттям. Доведено суттєве підвищення споживчої цінності маломіцних напівфабрикатів, зокрема, оздоблених спилків, за рахунок розробленої ресурсозберігальної технології їх виробництва зі зменшенням екологічного навантаження на навколишнє середовище. Розкрито проблеми сировинної бази промисловості України та визначено способи їх вирішення за рахунок використання відходів шкіряної промисловості у виробництві полімерних композицій. Проаналізовано соціально-економічну ефективність використання спилку з колагенвмісним акрилуретановим оздобленням.

Доведено доцільність проведення комплексного оцінювання якості шкір з гідрофобною обробкою з використанням узагальненої функції бажаності. Опробувано кваліметричну модель процесу оцінювання рівня якості з виокремленням складових алгоритму, трактуванням принципів, форм і способів її реалізації. Оцінювання якості надало можливість зіставити рівні якості досліджуваних зразків шкір і шкір традиційного жирування.

Теоретично й експериментально обгрунтовано результати товарознавчих досліджень доцільності використання для верху взуття спеціального призначення натуральної шкіри жированої-гідрофобізованої (ЖГФ) емульсією композиції алкен-малеїнового полімеру (АМП) та вирішено важливу для товарознавчої науки, споживачів, легкої промисловості та торгівлі проблеми розширення асортименту шкір для верху взуття. Вперше забезпечено можливість підвищення водовідштовхувальних властивостей шкіри шляхом її гідрофобізації із застосуванням композиції, яка містить АМП. Доведено доцільність використання емульсійного ЖГФ напівфабрикату з чітко підібраним складом жирувальної композиції та можливість розширення асортименту гідрофобних шкір із водовідштовхувальними властивостями тривалої дії. Узагальнено досвід формування водовідштовхувальних властивостей шкіри для верху взуття спеціального призначення. Обгрунтовано способи цілеспрямованої модифікації структури шкіри в процесі її гідрофобізації та розроблено спосіб емульсійного ЖГФ шкіри для верху взуття спеціального призначення. За результатами лабораторних досліджень та багатокритеріальної оптимізації встановлено оптимальний склад інгредієнтів жирувальної емульсії у мас. %: АМП 4,0 - 4,5; мурашина кислота 2,0 - 2,5; риб'ячий жир чи соняшникова олія - 1,7 - 2,0. Досліджено показники споживчих властивостей шкіри ЖГФ емульсією композиції АМП та здійснено комплексне оцінювання рівня її якості на основі узагальненої функції бажаності. Проведено дослідну експлуатацію експериментальної партії взуття спеціального призначення, деталі верху якого виготовленні зі шкір ЖГФ емульсією композиції АМП. За її результатами підтверджено високий рівень гідрофобних властивостей та їх достатню довговічність, а також комфортність та гігієнічність взуття. Оцінено соціально-економічну ефективність від впровадження та використання розробленого способу ЖГФ.

Встановлено склад наповнювально-пластифікаційних композицій, що включають таніди, білковий гідролізат, монтморилоніт, диспергатор і пластифікатор для формування шкіряних матеріалів. Розроблені технології наповнювання-пластифікації напівфабрикату хромового дублення з шкур овчини та великої рогатої худоби з використанням нових хімічних матеріалів забезпечують ефективну витрату шкіряної сировини у виробництві еластичних шкір для верху взуття, одягових і галантерейних виробів.

Розроблено процес ензимної пластифікації напівфабрикату (ЕПНФ) хромового дублення в технології виробництва еластичних шкір. Технології ЕПНФ забезпечують формування шкір із підвищеними деформаційно-пластичними показниками, збільшення їх виходу за площею на 5,4 - 6,3 % і підвищення економічної ефективності на 1,20 - 1,86 і 3,35 - 4,45 тис. грн відповідно для шкіри з сировини великої рогатої худоби та крупних шкір свиней.

Досліджено споживчі властивості наповненого крупнопористого шкіряного напівфабрикату, одержаного за розробленою технологією з використанням електрохімічно активованих водних розчинів композиції, що включає ксантанакриламід. Сформований гідрофільний матеріал характеризується мікропористою структурою та підвищеними еластично-пластичними властивостями у порівнянні зі зразками діючої технології. Одержаний шкіряний матеріал рекомендовано для внутрішніх деталей взуття і як обтиральний для видалення поверхневої вологи.

Індекс рубрикатора НБУВ: М520.4/5

Рубрики:

Обробні процеси шкіряного виробництва

Шифр НБУВ: Ж69879 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: М520.4/5

Рубрики:

Обробні процеси шкіряного виробництва

Шифр НБУВ: Ж69879 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Незважаючи на широкий асортимент хімічних реагентів, які рекомендуються для формування водостійких шкіряних і хутрових матеріалів, існує об'єктивна необхідність у проведенні відповідних систематичних досліджень при отриманні натуральних матеріалів для виробів із різних видів колагенвмісної сировини. Розроблено технології формування водостійких шкіряних і хутрових велюрових матеріалів (ХВМ) із використанням алкенмалеїнового полімеру (АМП). Досліджено фізико-хімічні процеси виготовлення різного виду ВМ підвищеної водостійкості з сировини великої рогатої худоби - бичка хромового дублення після стругання напівфабрикату на товщину 2 мм і синтанно-танідного наповнювання та напівгрубошерстої овчини аналогічного наповнення товщиною 1,1 - 1,2 мм. Модифікований шкіряний велюр отримано шляхом оброблення напівфабрикату АМП у робочому розчині, а хутровий велюр - при розпилюванні його розчину на ворсовій поверхні напівфабрикату. Модифіковані матеріали характеризуються високими показниками динамічного опору, які для шкіряного велюру та шкірної тканини хутрового велюру є більшими у порівнянні з негідрофобізованими матеріалами відповідно в 50 і 28 разів, а за комплексом інших фізико-хімічних властивостей перевищують немодифіковані. Підвищення теплозахисних властивостей і стабільність фізико-хімічних показників хутрового велюру за умов високої вологості обумовлене диспергувальною і гідрофобізувальною дією на структуру шкірної тканини АМП. Отримані результати з формування шкіряних і ХВМ для виготовлення взуттєвих та одягових виробів надають підстави для проведення технологічних випробувань за напіввиробничих умов і виготовлення виробів для експлуатації за умов підвищеної вологості.

Підвищена водостійкість шкіряних і велюрових овчинно-шубних матеріалів може бути досягнута за умов попереднього використання на стадії наповнювання-жирування структури матеріалу реагентів, які активно взаємодіють як з колагеном дерми, так і гідрофобізаторами при фізико-хімічному його структуруванні. Зважаючи на це, розроблено екологічно ефективні технології формування гідрофобних шкір (ГФШ) і хутрових велюрових матеріалів із використанням композиції на основі алкенмалеїнового полімеру. Для формування ГФШ використано шкіряний напівфабрикат хромового дублення після стругання товщиною 2,2 мм, вироблений із мокросолених шкур великої рогатої худоби (бичка) за діючою технологією. Для отримання гідрофобізованого хутрового велюру використано шкури напівгрубошерстних овчин прісно-сухого консервування. Жирування-гідрофобізацію напівфабрикату шкур бичка виконано у відпрацьованому наповнювальному розчині. Гідрофобізацію хутрового велюру проведено при зволожуванні напівфабрикату шляхом розпилення емульсії реагентів на шкірну тканину овчин. Наступні процеси й операції виготовлення готової шкіри та хутрового велюру виконано за діючою технологією. Ефективність процесу гідрофобізації отриманих матеріалів оцінено методами фізико-хімічних досліджень. За комплексом властивостей отримані матеріали характеризуються підвищеними показниками водостійкості та деформаційних властивостей у порівнянні з матеріалами, отриманими за діючими технологіями. Проведено апробацію та впровадження розробленої технології виготовлення ГФШ на приватному підприємстві АТ "Чинбар", які придатні для виготовлення елементів для верху взуття, що може експлуатуватись в екстремальних умовах. Апробацією розробленої технології виготовлення гідрофобізованого хутрового велюру овчини у напіввиробничих умовах встановлено підвищену його водостійкість і відповідність вимогам до виробів військового призначення.

Шкіра дуже чутлива до деградації мікроорганізмами під час обробки, зберігання, транспортування та використання. Тому актуальним залишається пошук препаратів та методів обробки шкіри, надання специфічних фунгіцидних властивостей залежно від призначення. Встановлено можливості використання композиції на основі модифікованих полісахаридів із додаванням ПВС та четвертинно амонієвих солей для обробки шкіри з метою надання фунгіцидних властивостей. Розглянуто останні публікації у відкритому доступі стосовно полімерних матеріалів, антисептичних та фунгіцидних препаратів, які використовують для одержання спеціальних властивостей. Принцип дії багатьох фунгіцидних чи бактерицидних препаратів у разі їх спільного застосування не з'ясований. Зокрема, у разі одночасного використання модифікованих полісахаридів і четвертинних амонієвих солей для антисептичної обробки шкіри. Досліджено вплив обробки шкіри композицією на основі модифікованого полісахариду на фізико-механічні та фунгіцидні властивості матеріалу. Встановлено, що полімерна композиція на основі модифікованого крохмалю та полівінілового спирту з додаванням четвертино амонієвих солей надає шкірі антисептичних властивостей, це доведено затримкою росту мікроорганізмів на 3 - 4 мм від краю зразка. Відносна повітропроникність шкіри зменшується майже вдвічі, також зменшується пористість шкіри на 5 - 10 % та збільшується жорсткість на 40 %. Висновки: встановлено, що застосування модифікованих полісахаридів надає шкірі спеціальних властивостей хоча викликає зниження межі міцності шкіри при розтягуванні, однак за своїми фізико-механічними властивостями оброблена шкіра відповідає вимогам нормативно-технічної документації до підкладкових шкір і може використовуватись для виготовлення устілок.

This paper has considered the possibility of using new finishing formulations to finish the Crust leather, manufactured from cattle raw materials aimed to finish shoes and leather garments. The quality indicators of finishing formulations and their elementary chemical composition have been investigated. It was found that the finishing formulations possess a high covering capacity due to the presence of mineral pigments in their composition. X-ray fluorescent analysis has proven that the presence of chromium pigments and copper compounds renders the green color to the composition; the compounds of cobalt, copper, iron, chromium - blue color; cobalt compounds - reddish-brown color. It has been established that the finishing formulations are resistant to the effect of electrolytes of different nature over a wide pH interval, from 2 to 11. When determining the uniformity of the composition by using a chromatography method involving fan-shaped paper, it was found that the composition of blue has a pronounced purple hue, of reddish-brown - red. The effectiveness of the use of finishing formulations to finish the Crust leather has been proven by determining the indicators of its quality. The finishing formulations give the Crust high resistance to dry (exceeding 500 rotations) and wet friction (exceeding 150 rotations), multiple bending (exceeding 50,000 rotations), the effect of water (2 to 5 points), and organic solvents (2 to 4 points). At the same time, the finishing formulations are characterized by rapid diffusion into the structure of the leather with a natural front surface with the simultaneous provision of specific properties to it. Specifically: water-repelling properties (hydrophobicity), shine, wax grain, matte, saturated homogeneous color. The leather with the introduced finishing formulations does not require fixing the resulting coating with water-based varnish. It is recommended to use the finishing formulations in the production of Crust leather shoe top by applying them onto the surface by spraying or using a brush to create the desired effect.

Удосконалено технології виготовлення взуття та шкіргалантерейних виробів з натуральних шкір із застосуванням лазерного устаткування з метою підвищення автоматизації й економічної ефективності виробництва, розширення асортименту виробів за рахунок створення унікального дизайну та покращення естетичних властивостей, забезпечення конкурентоспроможності виробів. Визначено вплив лазерної обробки (глибини та площі абляції) на фізико-механічні, гігієнічні й естетичні властивості натуральної шкіри для верху взуття та шкіргалантерейних виробів. Досліджено структуру дерми натуральної шкіри в зоні дії лазерного променя. Встановлено основні технологічні параметри виконання процесу оздоблення (гравірування та перфорація) та розкроювання деталей взуття із застосуванням лазерного устаткування. Розроблено вимоги до підготовки макетів декоративних елементів для лазерного гравірування, одержано коефіцієнти корегування їх лінійних розмірів для технологічного процесу формування. Вдосконалено технологію контурного нанесення декоративних елементів із застосуванням поверхневого лазерного гравірування. Розроблено дизайн і конструкції взуття та шкіргалантерейних виробів із застосуванням лазерного устаткування на різних етапах виробництва.

Досліджено комплекс фізико-механічних і фізико-хімічних властивостей монолітних і мікропористих поліакрилових і поліуретанових плівок (МППУП). Встановлено зниження межі міцності, модуля еластичності та розривного подовження МППУП у порівнянні з монолітними відповідно в 5,0 - 5,6; 3,1 - 4,5 і 1,3 - 1,4 разу. При цьому найбільшою міцністю та розривним подовженням характеризуються плівки, отримані з поліуретанакрилової дисперсії, які досягають межі міцності 22 МПа та подовження у разі розривання 820 %. Порівняльний аналіз результатів дослідження експлуатаційних властивостей плівкоутворювачів на основі поліакрилових і поліуретанових полімерів надав змогу встановити, що найперспективнішими композиціями є водні системи. Термодинамічна нестійкість водних дисперсій полімерів надає можливість реалізувати різноманітність їх властивостей і пов'язаних із ними процесів структуроутворення при грунтуванні шкіряного напівфабрикату та плівкоутворенні на його поверхні при оздобленні. Встановлено кореляцію між фізико-механічними властивостями мікропористих і монолітних полімерних плівок та поліуретанових і поліуретанакрилових покриттів на шкіряному напівфабрикаті. Визначено переваги санітарно-гігієнічних властивостей шкір із поліуретан-акриловим покриттям перед шкірами з поліакриловим, модифікованим алкілкар-боксиетаноламінами природних нафтенових кислот гасово-газойлевої фракції та поліуретановим покриттям. Водночас поліуретанакрилові покриття переважають поліакрилові за комплексом фізико-механічних показників, зокрема за адгезійної міцністю в 2,6 - 4,0 рази, стійкістю до мокрого тертя в 5 разів, багаторазовим вигином більш ніж у 17 разів. Ураховуючи комплекс фізико-механічних і гігієнічних властивостей поліуретанакрилових плівок і покриттів, можна вважати перспективним їх використання для формування стійких до механічних деформацій еластичних шкіряних матеріалів.