CC BY
6ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ РАБОТЫ
ВЛИЯНИЕ ВЧ ПЛАЗМЫ ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУФАБРИКАТА КРОЛИКА В ПРОЦЕССЕ СТРУКТУРИРОВАНИЯ НЕИЗОЦИАНАТНЫМИ УРЕТАНАМИ
Калукова Марина Николаевна, Гарифуллина Алъфия Раисовна, Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань
E-mail: [email protected] E-mail: [email protected]
Аннотация. Низкотемпературная плазменная обработка позволяет существенно повысить прочностные и деформационные характеристики капиллярно-пористых материалов. В статье представлены результаты по увеличению прочности при разрыве и относительного удлинения после совместной обработки плазмой и неизоцианатными уретанами.
Ключевые слова: низкотемпературная плазма, прочность, деформация, капилярно-пористый материал.
Меховые изделия из шкурок кролика очень популярны среди российских покупателей за такие качества, как легкость, доступность по цене, широкая цветовая гамма окраски волосяного покрова. Тем не менее, есть у кролика и существенный недостаток. Его шкурка достаточно тонкая и легко при выделке рвется, образуются порывы при небольших усилиях.
Улучшить прочностные характеристики кожевой ткани можно, используя повышенную концентрацию дубящего компонента. Однако, это может привести к потере важных деформационных характеристик мехового полуфабриката. К тому же, дубящие комплексы хрома, применяемые при выделке кролика, являются чрезвычайно токсичными соединениями и увеличение их концентрации приводит к снижению экологичности товаров и производства в целом. Анализ различных методов модификации капилярно-пористых материалов позволяет сделать вывод о целесообразности использования
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
совместных обработок с использованием новых электрофизических и химических методов модификаций. Синергетический эффект получаемый при данной модификации показывает большую эффективность. Предварительная плазменная модификация полуфабриката кролика позволяет решить ряд технологических задач: повысить технологические и потребительские свойства тканей и волокон (интенсифицировать жидкостные процессы, регулировать гидрофильность, уменьшить электризуемость); удалить органические соединения; улучшить механические свойства высокомолекулярных материалов и тд.
Целью работы является изучение физико-механических характеристик полуфабриката кролика после плазменной модификации и додубливания неизоцианатными уретанами [1,2].
В предыдущей статье представлены оптимальные режимы плазменной обработки для данного вида полуфабриката. Последующие эксперименты проводились в режимах, представленных в табл.1.
Таблица 1 •
Режимы плазменной обработки полуфабриката кролика
Параметры Давление Расход Время Ток 1а, Напря-
Р, Па аргона обработ- Л жение
Gаr, г/с ки, мин и, кВ
Режим 4 26,6 0,04 3 0,39 3,5
Режим 5 26,6 0,04 3 0,4 4,0
Режим 7 26,6 0,04 3 0,55 5,0
Режим 8 26,6 0,04 3 0,68 5,5
Важнейшей особенностью высокомолекулярных соединений является их способность резко изменять свои свойства под влиянием небольших количеств химических реагентов, что особенно резко проявляется при сшивании цепей. Вследствие сшивания макромолекул коллагена дубящими соединениями значительно изменяются физико-механические свойства белков.
Механические показатели являются основными, характеризующими качество кожи и меха. Они обусловлены способностью сопротивляться различным типам нагрузок, а также ее деформационной способностью. В работе установлено, что при додубливании шкурок кролика неизоцианатными уретанами позволяет улучшить механические характеристики полуфабриката (табл.2).
55
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Таблица 2
Результаты физико-механических характеристик образцов кролика, после совместной обработки плазмой и додубливания с применением продуктов модификации ПК
Образцы Нагрузка, Н Предел прочности , МПа при растяжении Удлинение, мм Относительное удлинение, %
соот-ветству ющая заданному напряжению 4,9 МПа при раз ры ве образ ца при напря жении 4,9 МПа при раз ры ве при за-данн ом напр яжен ии 4,9 МПа при разрыве
Контрольный 20 40 10,1 5,0 6,0 20 25
Опытный УГ 4 р е ж и м 20 51 13,4 7,0 18 28 72
Опытный УГД 17 46 13,5 8,0 20 32 80
Опытный УФО 21 48 15,48 9,0 21 36 84
Опытный УГ 5 р е ж и м 23 34 9,7 8,0 18 32 72
Опытный УГД 18 41 12,8 9,0 16 36 64
Опытный УФО 19 43 17,2 12,0 15 48 60
Опытный УГ 7 р е ж и м 27 73 20,3 6,0 15,0 24 60
Опытный УГД 36 81 21,3 8,0 12,0 32 48
Опытный УФО 32 65 20,9 9,0 11,0 36 44
Опытный УГ 8 р е ж и м 25 87 17,4 6,0 10,0 24 40
Опытный УГД 23 63 12,9 8,0 15,0 32 60
Опытный УФО 30 70 20 6,0 10,0 23 40
56
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Полученные экспериментальные данные представленные в табл.2 подтверждают увеличение как прочностных характеристик, так и деформационных по отношению к контрольному образцу. При плазменной модификации в кожевой ткани происходит усреднение пор и разделение волокнистой структуры капиллярно-пористого материала, появляется собранность волокон, увеличивается диаметр слипшихся пучков. Это в свою очередь, способствует увеличению диффузии структурирующих агентов в более труднодоступные места и более равномерной их фиксации. Разделение волокнистой структуры и фиксация их неизоцианатными уретанами уменьшает трение между элементами структуры, что повышает их способность к переориентации при растяжении.
Таким образом, проведенные исследования позволили сделать вывод о целесообразности использования плазменной обработки до процесса обработки неизоцианатными уретанами шкурок кролика. Так, в случае обработки полуфабриката кролика в режимах 7 и 8 после совместной обработки плазмой и неизоцианатными уретанами, температура сваривания увеличивается на 100С, повышается показатель пористости на 48% по сравнению с контрольным, • увеличивается предел прочности при разрыве в два раза, и относительного удлинения в два раза. Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ, проект № 1779 от 01.12.2014
Литература:
1. Сысоев В.А. Повышение эффективности хромового дубления при использовании продуктов модификации циклокарбонатов / В.А. Сысоев, И.Ш. Абдуллин, А.Р. Гарифуллина, А.М. Семенов, А.И. Салимова // Кожевенно-обувная промышленность. - 2009. - № 3. - С. 16-17.
2. Сысоев В.А. Выделка шкурок ондатры с применением неизоционатных уретанов / В.А.Сысоев, А.Р. Гарифуллина, Д.Н. Русакова // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 7. - С. 88-90.
57
