Влияние высокочастотной плазмы пониженного давления на гигиенические характеристики заготовки верха обуви из натуральной кожи Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Н. В. Тихонова

ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ПЛАЗМЫ ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ НА ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАГОТОВКИ ВЕРХА ОБУВИ

ИЗ НАТУРАЛЬНОЙ КОЖИ

Ключевые слова: гигиенические свойства, плазменная обработка, заготовка верха обуви.

Плазменная обработка заготовки верха обуви из натуральной кожи позволяет улучшить гигиенические свойства обуви. В статье рассматриваются влияние высокочастотной плазмы на такие гигиенические характеристики заготовки верха обуви, как паропроницаемость, гигроскопичность, влагоотдача.

Keywords: hygienic properties, plasma treatment, uppers.

A plasma treatment upper of leather improves the hygienic properties of footwear. The article deals with the influence of the plasma to such high-hygienic characteristics of uppers, as water vapor permeability, water absorption, water yielding capacity.

Общие требования к гигиеническим свойствам обуви обусловлены

биофизиологическими функциями нижних конечностей человека, поэтому гигиенические характеристики заготовки верха обуви характеризуют в основном показателями, обеспечивающими нормальные проявления этих функций стопы: тепло-, влаго- и газообмен,

выделения конечных продуктов обменных процессов.

Для изучения закономерностей плазменного воздействия на гигиенические характеристики заготовки верха обуви исследованы следующие показатели: воздухопроницаемость,

паропроницаемость, гигроскописность, влагоотдача, способность материалов заготовки верха обуви из натуральной кожи поглощать и выделять пары пота после плазменной обработки.

Эффект плазменного воздействия

оценивался при сравнении характеристик обуви обработанной в потоке ВЧ плазмы пониженного давления в оптимальном режиме [1], к образцам контрольным, т.е. не подвергшимся плазменной обработке с использованием классических методов испытаний, а также современных физикохимических методов анализа.

Обработка заготовки верха обуви из натуральной кожи проводилась в высокочастотной плазменной установке, описанной в литературе [2]. Параметры обработки следующие: давление

Р=26,6 Па, расход плазмообразующего газа (аргон) 0=0,04 г/с, время обработки образцов 1=3 мин, мощность разряда варьировалась в следующих пределах Wp = 0,7 - 2,01 кВт.

Гигроскопичность в первую очередь зависит от пористости структуры и гидрофильности ее белковых волокон. Г игроскопичность определяли в процентах по увеличению массы образцов, выдержанных при 100% -ной влажности воздуха в течение 16 часов.

Влагоотдачу измеряли, как потеря влаги из увлажненного образца при его высушивании на воздухе в течение 8 ч. в нормальных условиях.

Паропроницаемость системы материалов заготовки верха обуви определяли по ГОСТ 9381770 [3]. Воздухопроницаемость системы материалов заготовки верха обуви осуществлялась по ГОСТ 938.18-70 [4].

Проведены исследования влияния ВЧ плазменной обработки на воздухопроницаемость и паропроницаемость заготовки верха обуви из натуральной кожи. Результаты измерения представлены на рисунках 1- 2.

50

10---------------------------------------------

о \-------------------------------------------

1 1,1 1.4 1.Я 1.Я 7 1,1

М/р, КВт

Рис. 1 - Изменение показателя

воздухопроницаемости заготовки верха обуви из натуральной кожи от мощности разряда (Р=26,6 Па, 0Аг=0,04 г/с, I = 3 мин)

X X

X

контрольный

1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2

\«|>, КВт

Рис. 2 - Изменение показателя

паропроницаемости заготовки верха обуви из натуральной кожи от мощности разряда (Р=26,6 Па, 0Аг=0,04 г/с, I = 3 мин)

Из рисунков 1 и 2 видно, что воздухопроницаемость и паропроницаемость заготовки верха обуви из натуральной кожи обработанной в режиме Wp=1,6 кВт, Р=26,6 Па,

0Аг=0,04 г/с, 1 = 3 мин увеличивается по сравнению с контрольным в 2,5 - 3 раза (рис. 1) и увеличивается по сравнению с контрольным на 38 % (рис. 2), что связано с максимальной интенсивностью ионного воздействия, приводящее к расщеплению пучков волокон. При увеличении мощности разряда увеличиваются высокоэнергетическое и

термическое воздействия, которые приводят к уплотнению структуры кожи [5].

Исследовано влияние ВЧЕ плазменной обработки на гигроскопичность и влагоотдачу заготовки верха обуви из натуральной кожи. Результаты измерений представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Влияние ВЧЕ плазменной обработке на гигроскопичность и влагоотдачу заготовки верха обуви из натуральной кожи

Наименование показателя Контрольн ый образец Опытный образец ^р=1,6кВт , Р=26,6Па, GAr=0,04г/с, 1=3мин)

Гигроскопичность, % 19,0 24,0

Влагоотдача, % 15,6 17,8

Как видно из данных представленных в таблице 1, при плазменной обработке заготовки верха обуви из натуральной кожи, в режиме ”р=1,6 кВт, Р=26,6 Па, 0дг=0,04 г/с, 1 =3 мин, наблюдается увеличение показателя гигроскопичности на 30%, влагоотдачи на 14 %, что связано с

перераспределением пор материалов входящих в пакет заготовки верха обуви.

Проведены исследования способности материалов заготовки верха обуви из натуральной кожи поглощать и выделять пары пота после плазменной обработки. Результаты измерения представлены в таблице 2.

Как видно из таблицы 2 увеличивается способность материалов заготовки верха обуви из натуральной кожи поглощать пары пота на 38%, способность материалов заготовки верха обуви из натуральной кожи выделять пары пота на 41 %, что связано с разделением структуры материала заготовки верха обуви из натуральной кожи после плазменной обработки в режиме:”р=1,6кВт, Р=26,6Па, вдг=0,04г/с, 1=3мин.

Таблица 2 - Влияние ВЧЕ плазменной обработке на способность материалов заготовки верха обуви из натуральной кожи поглощать и выделять пары пота

Наименование показателя Контрольн ый образец Опытный образец (W,,=1,6 кВт, Р=26,6 Па, GAr=0,04 г/с, t=3 мин)

Способность поглощать пары пота, % 15,3 21,2

Способность выделять пары пота, % 13,9 19,6

Анализ результатов показывает, что

заготовки верха обуви из натуральной кожи, обработанная ВЧЕ плазмой пониженного давления в режиме: Wp = 1,6 кВт, P=26,6 Па, Gat=0,04 г/с, t = 3 мин имеет наилучшие гигиенические показатели такие как: воздухопроницаемость и

паропроницаемость, гигроскопичность, влагоотдача, способность поглощать и выделять пары пота, что положительно влияет на микроклимат внутриобувного пространства.

Литература

1. Абдуллин И.Ш. Изменение формоустойчивости обуви с верхом из натуральной кожи под действием ВЧ-плазмы пониженного давления / И.Ш. Абдуллин, Н.В. Тихонова, Л.Ю. Махоткина, Т. В. Жуковская / Вестник КГТУ. - Казань, 2010, №5, С.112-114.

2. Абдуллин, И.Ш. Высокочастотная плазменно -струйная обработка материалов при пониженном давлениях. Теория и практика применения / И. Ш. Абдуллин, В.С. Желтухин, Н.Ф. Кашапов. - Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2000. - 348с.

3. ГОСТ 938.17-70. Метод определения

воздухопроницаемости. М.: Изд-во стандартов, 1970.-С. 126-129.

4. ГОСТ 938.18-70 Метод определения

паропроницаемости . М.: Изд-во стандартов, 1970.-С. 122-125.

5. Абдуллин И.Ш. Исследование влияния неравновесной низкотемпературной плазмы на эксплуатационные свойства верха обуви из натуральной кожи / И.Ш. Абдуллин, Н.В. Тихонова, Т.В. Жуковская, Л.Ю. Махоткина, И.Х. Исрафилов / Вестник КГТУ. - Казань, 2012, № 3, С. 62-65.

© Н. В. Тихонова - докторант каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, [email protected].

4В