Исследование эксплуатационных свойств натуральной и искусственной кожи для мебели Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

УДК 677.494

Р. Н. Фазуллина, И. В. Красина, Л. Д. Долгова

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ НАТУРАЛЬНОЙ

И ИСКУССТВЕННОЙ КОЖИ ДЛЯ МЕБЕЛИ

Ключевые слова: натуральная кожа, искусственная кожа, мебель, эксплуатационные характеристики, тепловое старение,

светотепловое старение, усадка.

В данной работе проводятся исследования эксплуатационных свойств натуральной и искусственной кожи для производства. Представлены результаты исследования усадки, устойчивости к тепловому и светотепловому старению и истирании. По полученным данным высокими эксплуатационными свойствами обладает искусственная кожа по сравнению с натуральной.

Keywords: leathe, artificial leather, furniture, performance, thermal aging, actinothermal aging, shrinkage.

In this study, we carried out the study of operational properties of natural and artificial leather for production. The results of the study of shrinkage, resistance to heat and actinothermal aging and abrasion. The data obtained has high performance synthetic leather as compared to the natural.

Введение

В настоящее время в мебельной индустрии используется так много различных материалов, что порой сложно сориентироваться, из чего же лучше заказать мебель. Кожа и кожезаменители активно используются в производстве мягкой мебели.

Кожа - это натуральный продукт, она дышит и приспосабливается к температурным изменениям, что позволяет ей быть комфортной в любое время года. К тому же она вневременный материал, со временем становится лишь совершенней [1].

Искусственная кожа для мебели - это высококачественный материал, отвечающий не только высочайшим стандартам качества и передовым технологиям, но и актуальным тенденциям в мире моды и дизайна. Мебельные ткани из кожзама практически ничем не уступают натуральным материалам и даже значительно превосходят их по некоторым параметрам.

Для искусственной и натуральной кожи важны такие характеристики, как деформационная устойчивость, стойкость к разрыву, истиранию, царапинам, воздействию влаги и бытовой химии, световому старению, воздействию температур, прочность на разрыв и изгиб, устойчивость цвета и др [2]. Так как большинство видов кож используются в контакте с людьми, важное значение имеют критерии гигиены: отсутствие выделений запаха, гигроскопичность [3].

Данная научно исследовательская работа направлена на исследование натуральных и искусственных кож для производства мебели, путём сопоставления их эксплуатационных свойств.

Экспериментальная часть

К эксплуатационным свойствам испытуемых образцов можно отнести их усадку по ГОСТ 8972-7. В исследованиях определялась усадка после намокания образцов и после намокания и последующего высушивания.

Как показали экспериментальные исследования, натуральная кожа не терпит намокания, так как впитывает влагу: она дает усадку и «морщится». Искус-

ственная кожа в свою очередь мало впитывает влагу и не меняет геометрические параметры. Усадка зависит от их волокнистого состава, строения и отделки [4].

Важной характеристикой искусственных и натуральных кож для мебели является изменение линейных размеров после погружения в воду в течение определенного количества времени [5]. Экспериментальные исследования показали, что после намокания усадка натуральной и искусственной кожи не наблюдается. Однако после намокания и последующего высушивания натуральная кожа усаживается в продольном направлении на 0,1%, и это, не смотря на тот факт, что натуральная кожа имеет большую влагоемкость. Усадка искусственной кожи равно нулю при всех видах воздействия.

Для установления долговечности мебели, изготовленных из искусственной и натуральной кожи, проводили исследования определения устойчивости к тепловому и светотепловому старению. Для проведения определения устойчивости к тепловому старению образцы выдерживали в термостате, обеспечивающий температуру 70±2°С при условии естественного воздухообмена. А для определения устойчивости к светотепловому старению применяли ртутно-кварцевый облучатель, обеспечивающий температуру рабочей камеры 60±2°С. После проведенных испытаний определяли устойчивость к тепловому и светотепловому старению по ГОСТ 1731671 [6]. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.

Коэффициент старения (Ат) в процентах вычислили по формуле (1):

К = — * 1D0.

(1)

Результаты представлены в таблицах 1 и 2.

Как показали исследования определения устойчивости к тепловому и светотепловому старению, воздействие температуры и света на материал приводит к изменению свойств, теряется прочность и ухудшается внешний вид. После светотеплового испытания искусственная и натуральная кожа сильнее ухудшили прочностные свойства по сравнению с тепловой обработкой. Однако результаты показа-

ли, что искусственная кожа более устойчива к старению, чем натуральная. Это зависит от того, что верхние слои натуральной кожи от светотеплового воздействия становятся тоньше, уменьшается содержание влаги и жира в тканях.

Таблица 1 - Результаты исследования устойчивости к тепловому и светотепловому старению искусственной кожи

л

5

Ö и о

с

Предел прочное ти при растяже нии

Коэффи циент старения

МПа

%

g «

S S S w

о

о £?

о

К

16,704

g S "я1

щ u M

д н н

tu и ,2

и о

о ^ ю

¡у О О

J I О

S § и

16,014

4,129

о н «но

s а ю

К Я CS

к ° ср

uu ю Я ч о . н о Я О

£ и

ЕУ' '

о g

К ^ ^ о и

«

о я о

15,939

4,579

Таблица 2 - Результаты исследования устойчивости к тепловому и светотепловому старению натуральной кожи

Показатель Единица Натуральная кожа (исход ная) Натуральная кожа (после тепловой обработки) Натуральная ко-жа(после свето-тепловой обработки)

Предел

прочнос

ти при МПа 15,014 13,289 10,803

растяже

нии

Коэффи циент старения % - 11,490 28,044

Стойкость к истиранию - стандартная методика для определения уровня износостойкости материала [7]. В процессе эксплуатации на мебели наблюдаются дефекты в виде царапин, потертостей и дыр, что приводит к потере гигиенических, физико - механических свойств, плохому внешнему виду и замене на новую мебель. Стойкость к истиранию определялось согласно ГОСТ 8975-75. Результаты испытания представлены таблице 3.

Как видно из таблицы 4 коэффициент истираемости искусственной кожи выше чем у натуральной. Ранее проведенные исследования показали, чем выше коэффициент истираемости, тем лучше и дольше ткань прослужит. Из этого следует, что искусственная кожа более износостойкая.

Таблица 3 - Испытание образцов на истираемость

Образцы до исследования Образцы после исследования

Натуральная кожа

ГДЕ

Искусственная кока

Таблица 4 - Результаты испытания образцов на истираемость

Образец Масса до истирания, г Масса после истирания, г Истира емость, м кг/Дж

Натуральная кожа 4,318 4,093 38,717

Искусственная кожа 4,393 4,104 49,747

Результаты и их обсуждение

Исследования свойств кож для мебели показало, что искусственная кожа обладает высокими эксплуатационными свойствами по сравнению с натуральной кожей. Эксплуатационные свойства, в свою очередь, зависят от состава, технологии получения и покрытия кожи.

По итогам исследований в производстве кожаной мебели рекомендуется использовать натуральную кожу для любых участков, т.к. она оптимально подходит по гигиеническим характеристикам. А искусственную кожу лучше комбинировать с текстильными вставками или с натуральной кожей, тем самым экономя затраты на натуральную кожу, т.к. она является дорогостоящей. Или же рекомендуется модифицировать поверхность искусственной кожи, тем самым улучшая ее гигиенические показатели.

Литература

1. Бокова Е.С. Полиуретаны в производстве искусственных и синтетических кож / Е.С. Бокова, Г.П. Андрианова // Полиуретановые технологии. - 2008. - №4 (17).- С. 23-28.

2. Катаева О.В., Красина И.В. Анализ современных технологий производства искусственных мягких кож / О.В. Катаева, И.В. Красина // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 15. - № 6. - С. 107108.

3. Катаева О.В. Перспективы развития технологии производства искусственных мягких кож / О.В. Катаева // Вестник Казанского технологического университета. -2011. - № 8. - С. 344-346.

4. Вилков С.М., Рябчиков Н.Л., Челышева С.В., Чуднов-ская Ю.В. / Исследование эксплуатационных и гигиенических свойств мебельных кож / С.М.Вилков, Н.Л. Рябчиков, С.В. Челышева, Ю.В. Чудновская // ВосточноЕвропейский журнал передовых технологий. 2008. - Т. 1. - № 3 (31). - С. 49-51.

5. Данилова И.А., Спиридонова А.В. Эффективность использования натуральных кож в мебельном производстве / И.А. Данилова, А.В. Спиридонова // Методология

и практика современного товароведения: Актуальные вопросы и пути совершенствования:сб.статей. 2014. - С. 102-107.

6. ГОСТ 8979-75. Кожа искусственная и пленочные материалы. Методы определения устойчивости к тепловому и светотепловому старению.

7. ГОСТ 8975-75. Кожа искусственная. Методы определения истираемости и слипания покрытия.

© Р. Н. Фазуллина - асс. каф. технологии химических натуральных волокон и изделий КНИТУ, [email protected]; И. В. Красина- д.т.н., проф., зав. технологии химических натуральных волокон и изделий КНИТУ, [email protected]; Л. Д. Долгова - студент той же кафедры.

© R. N. Fazullina - assistant, Kazan national research technological University, Department of chemical Technology of natural fibers and products, [email protected]; I. V. Krasina - doctor of technical Sciences, Professor, Kazan national research technological University, Department of chemical Technology of natural fibers and products, [email protected]; L. D. Dolgova - student, Kazan national research technological University, Department of chemical Technology of natural fibers and products.