ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ІННОВАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ЕМУЛЬСІЙНОГО ОЗДОБЛЕННЯ ШКІР

автор EMS Сб Бер 14, 2015 10:48 pm

ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ІННОВАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ЕМУЛЬСІЙНОГО ОЗДОБЛЕННЯ ШКІР

Е. Є. Касьян,

професор, д.т.н., проф.,

Київський національний університет технологій та дизайну

Одним із найважливіших процесів створення якісного і конкурентоспроможного асортименту натуральних шкір є їх оздоблення, головним чином, покривне фарбування, що обумовлює не лише зовнішній вигляд, але й споживчі властивості шкіряних матеріалів і виробів, насамперед їх експлуатаційні характеристики та комфортність використання.

На жаль, застосування традиційних оздоблювальних матеріалів і діючих технологій оздоблення не завжди дозволяє отримати високі й стабільні показники якості покриття до шкіри та регулювати їх залежно від стану лицьової поверхні шкіряного напівфабрикату і призначення готової продукції. Окрім того, дані технології є матеріало- і трудомісткими, а також не мають екологічного спрямування.

Розроблені інноваційні технології оздоблення шкір [1-4] передбачають застосування принципово нових поліфункціональних оздоблювальних матеріалів і композицій, у результаті чого вдається істотно покращити властивості шкіряних матеріалів і виробів. Зокрема це технології анілінового та емульсійного оздоблення шкір з натуральною і шліфованою лицьовою поверхнею з використанням структурно зафарбованих поліуретанів та акрилоуретанових композицій з підвищеними адгезійними властивостями.

Метою даної роботи є оцінка ефективності нових інноваційних екологічно орієнтованих, ресурсозберігаючих і маловідходних технологій оздоблення шкір, що дозволяють отримати сучасні шкіряні матеріали нового покоління.

При розробці технологій емульсійного оздоблення враховано стан напівфабрикату (натуральна чи шліфована лицьова поверхня), а також колір забарвлення покриття. Ці чинники зумовлюють витрату і кратність нанесення шарів покривної фарби, тобто товщину покриття. Технологія емульсійного оздоблення шкір модифікованими акриловими композиціями (МАК) передбачає формування середнього і заключного шарів покриття [1, 3]. Покривне фарбування шліфованих шкір передбачає попереднє нанесення просочувального ґрунту з метою підвищення адгезійного зв’язку покриття зі шкірою та наступне двошарове оздоблення за схемою лицьових шкір.

На шкіри наносять модифіковану акрилову композицію шляхом розпилення на агрегаті МАП у декілька прийомів з проміжним підсушуванням. Потім шкіри пресують, після чого на лицьову поверхню також розпиленням на тому ж обладнанні наносять заключну композицію у два прийоми з проміжними підсушуваннями і завершальним пресуванням. Модифіковані акрилові композиції містять емульсію поліакрилату, пігментну пасту, модифіковані колагенові продукти, воскову емульсію і воду. Для формування заключного шару емульсійного покриття на напівфабрикаті зі шліфованою лицьовою поверхнею, а також для шкір з підвищеною стійкістю до мокрого тертя використовують акрило-нітроцелюлозну композицію АНЦ [9]. Схема оздоблення шкір залишається без змін, лише заключний шар покриття наносять у два прийоми з використанням АНЦ-композиції з витратою 80 г/м2.

Ефективність емульсійного оздоблення шкір з використанням модифікованих акрилових композицій підтверджується тим, що показники якості даних шкір відповідають вимогам ДСТУ 2726-94 "Шкіра для верху взуття". Фізико-механічні, експлуатаційні та гігієнічні показники емульсійних покриттів за розробленою технологією не поступаються показникам покриття, отриманого за стандартною технологією (табл. 1).

Таблиця 1

Показники якості емульсійного покриття на шкірі на основі композицій

Найменування показника	МАК		МАК-Ш		МАУК
Найменування показника	Р	Д	Р	Д	Р	Д
Адгезія покриття до шкіри, Н/м: - сухої - мокрої	515 270	355 180	830 330	660 270	485 305	310 220
Адгезія покриття до шкіри після динамічних впливів, Н/м: - у сухому стані - у мокрому стані	475 245	285 165	665 285	530 235	460 290	255 190
Стійкість покриття до багаторазового вигину, 103 вигинів	47	35	42	33	72	47
Стійкість покриття до мокрого тертя, оберти	350	210	420	225	300	260
Відносна жорсткість шкір по ПЖУ-12М, Н/мм	0,21	0,18	0,34	0,38	–	–
Термостійкість покриття, оС			158	138	142	117
Стійкість забарвлення покриття до мокрого тертя, бали	–	–	–	–	5	3
Повітропроникність, см³/(см²·год)	42,2	43,0	33,6	33,6	30,9	36,6
Паропроникність відносна, %	22,4	23,1	25,3	20,1	22,2	19,5
Сортність шкіри, %	94,7	94,3	86,45	86,3	96,6	96,1

Примітка. Р – розроблена технологія, Д – діюча технологія (ЗАТ “Чинбар”, м. Київ)

Використання у складі оздоблювальних композицій колагенових продуктів дозволяє значно підвищити адгезію покриття до сухої та мокрої шкіри, стійкість до багаторазового вигину та мокрого тертя, не погіршуючи при цьому показника відносної жорсткості. Зростання адгезії можливе за рахунок покращання спорідненості компонентів покривної плівки до колагену дерми, утворення додаткових зв’язків між спорідненими структурами колагену дерми та колагенових продуктів, а також за рахунок кращого проникання покривної композиції у товщу лицьового шару шкіри.

Оздоблення шкір зі шліфованою лицьовою поверхнею покривними композиціями модифікованих поліакрилатів МАК-Ш (табл. 1) дозволяє значно підвищити адгезійну міцність між поверхневими шарами дерми та полімерного покриття, як за рахунок активації лицьової поверхні шкіряного напівфабрикату шляхом шліфування, так і за рахунок покращання адгезійної взаємодії внаслідок використання колагенових продуктів у складі покриття, що дає змогу зміцнити розпушений лицьовий шар шкіряного напівфабрикату та створити в його товщі майже гомогенну структуру, що включає пучки колагенових волокон дерми та компактно розташовані між ними агломерати колагенових продуктів; а також надати цій структурі додаткову кількість реакційноздатних центрів, здатних забезпечити міцний довгостроковий контакт поверхонь покриття і шкіри, що є конче необхідним для забезпечення ефекту якісного покривного фарбування.

Все вищесказане підтверджується фактом зростання адгезії шліфованих шкір у порівнянні з натуральними при використанні для оздоблення обох видів шкір однакового складу покривної композиції у середньому шарі покриття (табл. 1). Присутність у заключному шарі емульсійного покриття нітроцелюлози дозволяє сформувати покривну плівку з високими показниками термостійкості та стійкості до мокрого тертя. У той же час середній шар покриття забезпечує йому необхідні експлуатаційні та гігієнічні показники, зокрема високу адгезію до шкіри в сухому і мокрому стані, особливо після динамічних впливів, та стійкість до вигину.

Слід зазначити, що оздоблені шліфовані шкіри набувають дещо більшої жорсткості внаслідок просочувального ґрунтування, під час якого ущільнюється структура дерми і, насамперед, фіксуються пучки колагенових волокон сосочкового шару. Зростання жорсткості як шкіри в цілому, так і безпосередньо покривної плівки, призводить також до певного зниження стійкості покриття до багаторазового вигину. Однак, значення цього показника у розроблених варіантів покриття значно більші, ніж у покриття, отриманого за стандартною технологією оздоблення.

Технологія емульсійного оздоблення шкір модифікованими акрилоуретановими композиціями МАУК полягає у послідовному нанесенні шляхом розпилення на покривному агрегаті акрилоуретанової композиції із загальною витратою 180...195 г/м2 у 2-3 прийоми з проміжним підсушуванням. Закріплення лицьової поверхні виконують нітроцелюлозною емульсією з витратою 50...60 г/м2 з наступним легким пресуванням. Для шліфованих шкір формування покриття починається з нанесення непігментованого просочувального ґрунту, для чого можна використовувати дисперсії структурно зафарбованих поліуретанів чи композиції модифікованих поліакрилатів [2, 3].

Використання технології емульсійного оздоблення шкір композиціями МАУК дає змогу покращити наступні показники якості покриття: адгезію до сухої шкіри майже у 1,5...1,6 рази і до мокрої - на 38...47 %, стійкість до багаторазового вигину - на 59...64 % та до мокрого тертя - на 15 %, термостійкість - на 25...27 оС, а паропроникність – на 12...20 % (табл. 1). Показники якості даних шкір відповідають вимогам ДСТУ 2726-94 "Шкіра для верху взуття" [5], а розроблені покриття за показниками якості не поступаються покриттям, отриманим за попередньо діючою технологією.

Висновки

1. Розглянуті інноваційні технології емульсійного оздоблення шкір з натуральною і шліфованою лицьовою поверхнею з використанням структурно зафарбованих поліуретанів та модифікованих акрилових і акрилоуретанових композицій з підвищеними адгезійними властивостями реалізовані в умовах шкіряного підприємства АТ "Чинбар", де підтверджена їх ефективність.

2. Інноваційні технології емульсійного оздоблення шкір забезпечують формування на шкірах високоеластичного анілінового та емульсійного покриття з високою адгезією, рівномірним забарвленням, хорошим грифом і високими експлуатаційними і гігієнічними показниками, що відповідають вимогам Держстандарту ДСТУ 2726-94 "Шкіра для верху взуття".

3. Розроблені технології оздоблення шкір сучасного асортименту, що дозволяють отримати сучасні шкіряні матеріали нового покоління, забезпечують підвищення якості готової продукції та її сортності на 0,3...0,4 %, спрощення та скорочення тривалості процесу покривного фарбування у 1,25...1,3 рази, економію хімічних матеріалів за рахунок зменшення їх витрат у 1,65...3,6 рази та поліпшення екологічної безпеки виробництва внаслідок повної відмови від використання шкідливих органічних розчинників, що все загалом забезпечує випуск високоякісної конкурентоспроможної шкіряної продукції.

Перелік посилань

1. Касьян Е.Є. Застосування модифікованих акрилових композицій для оздоблення шкіряного напівфабрикату / Е. Є. Касьян, А.В. Сміла, В.І.Ліщук // Легка промисловість. – 2012. – №1. – С. 35-37.

2. Касьян Е.Є. Технологія оздоблення шкір модифікованими акрилоуретановими композиціями / Е. Є. Касьян, А.В. Сміла, В.І.Ліщук // Вісник ХНУ. – 2012. – №3. – С. 207-211.

3. Екологічно орієнтовані технології виробництва шкіряних та хутрових виробів для створення конкурентоспроможних товарів: монографія: в 2 ч. Ч. I / А.Г.Данилкович, В.І.Ліщук, В.П.Плаван, Е.Є.Касьян, О.Г.Жигоцький; за ред. А.Г.Данилковича. – К.: Фенікс, 2011. – 438 с.

4. Інноваційні технології виробництва шкіряних і хутрових матеріалів та виробів : монографія / А.Г.Данилкович, І.М.Грищенко, Е.Є.Касьян та ін.; за ред. А.Г.Данилковича. –К.: Фенікс, 2012. – 344 с.

5. Шкіра для верху взуття. Технічні умови. ДСТУ 2726-94. –[Чинний від 1996-01-01]. - К. : Держспоживстандарт України, 1995. - 14 с. – (Національний стандарт України).

CКАЧАТЬ