Текст книги "Новые технологии и материалы легкой промышленности: IX Международная научно-практическая конференция"

ПРИМЕНЕНИЕ МОНОМЕРНЫХ УРЕТАНОВ В ПРОЦЕССЕ ДОДУБЛИВАНИЯ ШКУРОК КРОЛИКА

УДК 547.495

С.Т. Мухамадиева , А.Р. Гарифуллина , В.А. Сысоев

ФБГОУ ВПО «КНИТУ»

Шкурки кролика являются одним из основных видов перерабатываемого в наше время мехового сырья. Мех кролика один из недорогих видов меха, степень его носкости составляет 2 – 4 сезона. Популярность этому меху создает, то что у него невысокая цена, и можно изготовить разнообразные изделия. Шкурки кролика используют в натуральном, крашеном, стриженном и щипаном виде. Следует также отметить, что при невысокой цене на мех кролика, из него создают привлекательные изделия, которые пользуются достаточно высоким спросом. Этому способствует применению современных технологий. В технологическом процессе выделки кожи и меха используют различные химические материалы, которые являются не безопасными для здоровья человека и окружающей среды.

Среди наиболее токсичных соединений – это хромовые комплексы, которые применяются в процессе дубления. В настоящее время полноценной замене дубящим комплексам хрома не найдено. Поэтому разработка и внедрение в производство хромсберегающих технологий, основанные на понижении содержания хрома и использование нетоксичных химических материалов в процессе дубления является актуальной задачей.

Поэтому в нашей работе поставлена цель снижения использования хромового дубителя в процессах дубления и последующем додубливании, достижения необходимой температуры сваривания шкурок кролика. Для решения указанной проблемы исследована возможность использования продуктов модификации циклического карбоната (ЦК), в частности уретангликоля (УГ), уретанформальдегидного олигомера (УФО) и уретангликоля на основе этилендиамина (УГД).

Для исследования взаимодействия продуктов модификации ЦК с белками шкуры, использовалось сырье кролика пресно – сухого способа консервирования. Все технологические операции по выделке шкур кролика проводили по методике, соответствующей принятым стандартам.

В дубильную ванну с опытными образцами добавляли продукты модификации ЦК (УГ, УФО, УГД) в качестве пенетрирующих веществ при концентрации 5 г/дм³ за 30 минут до подачи оксида хрома, также добавляли хлорид натрия 50 г/дм³ и жировую эмульсию. Концентрацию оксида хрома у опытных образцов понизили на 35 %. Также проводили дубление контрольного образца по традиционной методике хромового дубления. Процесс дубления контролировали по температуре сваривания кожевой ткани кролика, данные представлены на рисунке 1.

Из рисунка 1 видно, что температура сваривания кожевой ткани шкурок кролика соответствует показателям ГОСТ 2974 – 75, достигает 65 ⁰С и выше, несмотря на понижение начальной концентрации хромового дубителя на 35 %. Однако полученные результаты не полностью удовлетворяют необходимых требований для последующего крашения. Поэтому дальнейшей целью являлось достижение необходимой температуры сваривания кожевой ткани кролика без использования хромового дубителя.

Рисунок 1 – Температура сваривания шкурок кр олика после дубления, пролежки, додубливания (опытные образцы обработаны в растворах мономерных уретанов, концентрация хромового дубителя 1,0 г/дм³).

Далее провели додубливание контрольных образцов по традиционной методике, а опытных образцов продуктами модификации ЦК (УГ, УФО, УГД) при концентрации 5 г/дм³, NaCl=20 г/дм³. Дудубливание вели в течение 2 часов. Результаты температуры сваривания кролика после додубливания представлены на рисунке 1. Как видно из рисунка 1, после процесса додубливания уретановыми олигамерами температура сваривания опытных образцов возросла на 10 ⁰С, что подтверждает вклад продуктов модификации ЦК и его структурирующую способность.

Образцы, прошедшие дубление и додубливание в присутствии уретановых олигомеров, имеют более наполненный вид.

Таким образом, в представленной работе показано, что применение продуктов модификации ЦК позволяет снизить начальную концентрацию хромового дубителя в процессе дубления на 35 %, и достичь необходимую температуру сваривания при додубливании кожевой ткани кролика без использования хромового дубителя, для последующего проведения процесса крашения.

Литература

1. Гарифуллина А.Р. Применение уретановых олигомеров для матричной изоляции наноструктуры коллагена / А.Р.Гарифуллина, Сысоев В.А. // Вестник Казанского государственного технологического университета № 5, Казань: КГТУ. – 2011. – С.280-281.

2. Гарифуллина А.Р. Получение уретангликоля на основе этилендиамина и его влияние на кожевую ткань меховой овчины в процессе дубления / А.Р.Гарифуллина, Сысоев В.А. // Вестник Казанского государственного технологического университета № 11, Казань: КГТУ. – 2010. – С.541-546.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОНОМЕРНЫХ УРЕТАНОВ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ОКСИДА ХРОМА ПРИ ДУБЛЕНИИ КРОЛИКА

УДК 547.495

Д.Н. Русакова, Е.В. Белоусова, А.Р. Гарифуллина, В.А. Сысоев

ФБГОУ ВПО «КНИТУ»

Мех кролика является одним из самых недорогих видов меха, и пользуется определённой популярностью у молодежи, так как из него производятся достаточно привлекательные и современные изделия. Все изделия настолько неповторимы, что перед ними способны устоять немногие. Однако в традиционных технологиях выделки кролика также продолжают использовать оксид хрома для достижения необходимой температуры сваривания. Наиболее из перспективных направлений для развития хромсберегающих технологий является использование доступных, нетоксичных химических добавок, способных значительно ускорить диффузионную составляющую процесса дубления, обеспечить максимальное потребление хромового дубителя кожевой тканью, а также способность участвовать в структурировании коллагеновых волокон при хромовом дублении. Продукты модификации циклических карбонатов (ЦК) в полной мере отвечают указанным условиям. Особенность их строения реализует как химический, так и физический механизм взаимодействия с коллагеном.

В работах [1,2] была показана эффективность применения продуктов модификации ЦК для интенсификации хромового дубления. При этом достигается сокращение продолжительности процесса, снижение концентрации хрома в отработанных растворах и, соответственно, повышение степени поглощения хрома, что приводит к значительному экономическому эффекту.

Поэтому в нашей работе поставлена цель снижения использования хромового дубителя в процессе дубления шкурок кролика. Для решения указанной проблемы исследована возможность использования продуктов модификации ЦК, в частности уретангликоля (УГ), уретанформальдегидного олигомера (УФО) и уретангликоля на основе этилендиамина (УГД).

Для исследования взаимодействия синтезированных неизоционатных уретанов с белками шкуры использовалось сырье кролика пресно-сухого способа консервирования. Применение неизоцианатных уретанов на основе пропиленкарбоната в качестве компонентов дубящих композиций, может существенно увеличить прочность кожевой ткани, что было показано нами ранее при выделке меховой овчины [1,2]. Все операции по выделке шкурок кролика проводили по методике, соответствующей принятой для указанного вида сырья. В дубильную ванну с опытными образцами добавляли продукты модификации ЦК (УГ, УФО, УГД) при концентрации 5 г/дм³ за пол часа до добавления оксида хрома. Концентрацию оксида хрома у опытных образцов снижали на 15 % и на 35 %. Параллельно проводили дубление контрольных образцов по традиционной технологии без добавления продуктов модификации ЦК. Процесс дубления контролировали по температуре сваривания, данные которых представлены на рисунке 1 и 2.

Рисунок 1– Температура сваривания шкурок кролика (опытные образцы обработаны в растворах мономерных уретанов, концентрация хромового дубителя 1,3 г/дм³).

Рисунок 2– Температура сваривания шкурок к ролика (опытные образцы обработаны в растворах мономерных уретанов, концентрация хромового дубителя 1,0 г/дм³).

Как видно из рисунков 1 и 2 у опытных образцов температура сваривания после пролежки соответствует показателям ГОСТ и в среднем выше 65 ⁰С, не смотря на снижение начальной концентрации хромового дубителя. Это является следствием ускорения диффузии хромовых комплексов в структуру коллагена, более полной их там фиксации. Значительное изменение температуры сваривания после пролежки доказывает непосредственное участия продуктов модификации ЦК в процессе дубления.

Таким образом, в представленной работе показано, что применение продуктов модификации ЦК позволяет снизить начальную концентрацию хромового дубителя. Это достигается за счет экранирования активных групп полипептидных цепей, что приводит к увеличению диффузионной составляющей хромового дубления, а также частичному структурированию кожевой ткани кролика мономерными уретанами.

Литература

1. Гарифуллина А.Р. Применение уретановых олигомеров для матричной изоляции наноструктуры коллагена / А.Р.Гарифуллина, Сысоев В.А. // Вестник Казанского государственного технологического университета № 5, Казань: КГТУ. – 2011. – С.280-281.

2. Гарифуллина А.Р. Получение уретангликоля на основе этилендиамина и его влияние на кожевую ткань меховой овчины в процессе дубления / А.Р.Гарифуллина, Сысоев В.А. // Вестник Казанского государственного технологического университета № 11, Казань: КГТУ. – 2010. – С.541-546.

Технология и конструирование изделий легкой промышленности

ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ ТЕХНИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ НЕРАВНОВЕСНОЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ

УДК 675.1

С.В. Илюшина

ФГБОУ ВПО Казанский национальный исследовательский технологический университет

В связи с разнообразием конструктивных и эксплуатационных особенностей различных резино-технических изделий (РТИ) ассортимент технических тканей, применяемых в производстве данных изделий обширен и специфичен. Для армирующих тканей необходимо повышение адгезионных и физико-механических свойств, для прокладочных тканей необходимо снижение адгезионной способности к резинам с сохранением физико-механических свойств. В связи с этим для регулирования адгезионной способности, физико-механических характеристик, удешевления технических тканей, а также исключения применения специальных химических адгезивов и антиадгезивов в производствах технических тканей для шинной промышленности и предприятий РТИ актуальной является модификация поверхности тканей неравновесной низкотемпературной плазмой (ННТП).

Поверхностные и прочностные свойства технических тканей можно регулировать, изменяя параметры ННТП обработки.

Обработка образцов тканей осуществлялась на экспериментальной высокочастотной емкостной плазменной установке, описанной в работе [1].

В оптимальных режимах, найденных по результатам моделирования влияния ННТП обработки на изменение поверхностных свойств технических тканей [2,3], произведена экспериментальная оценка краевого угла смачиваемости по поверхности ткани.

В таблице приведены значения краевого угла смачивания армирующей и прокладочной тканей до и после плазменной обработки.

Таблица – Значения угла смачиваемости до и после обработки технических тканей

За результат измерения равновесного краевого угла смачивания принималось среднеарифметическое значение величин угла смачивания шести капель воды.

Из таблицы видно, что после плазменной модификации краевой угол смачивания для армирующей ткани уменьшается на 54 %.

Вследствие того, что для прокладочной ткани необходимо придание антиадгезионных свойств, модификация данной ткани проводилась в среде аргон-пропан-бутан, в результате краевой угол смачивания увеличился на 46 % по сравнению с контрольным образцом.

Таким образом, исследование поверхностных свойств показало, что для армирующей ткани в оптимальном режиме I_a=0,7 А, U_a=3 кВ, τ=180 с, P=26,6 Па в плазмообразующем газе аргон, происходит снижение угла смачивания на 54 %; для прокладочной ткани в оптимальном режиме I_a=0,5 А, U_a=4,5 кВ, τ=3 мин, P=26,6 Па аргон/пропан-бутан в соотношении 70/30 угол смачивания увеличился на 46 %.

Литература

1. Сергеева, Е.А. Оптимизация режимов низкотемпературной плазменной обработки высокомодульных полиэтиленовых волокон / Е.А. Сергеева, И.А. Гришанова, С.В. Илюшина // Вестник Казанского технологического университета. – 2010. – № 7. – С. 94-98.

2. Илюшина, С.В. Оптимизация параметров плазменной обработки полиэфирных тканей / С.В. Илюшина, Е.А. Сергеева // Вестник Казанского технологического университета. – 2011. – № 5. – С.278-279

3. Илюшина С.В. Технология получения технических тканей с антиадгезионными свойствами / С.В. Илюшина // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – № 18. – С.50-51

ПЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОЦЕССАХ ОТДЕЛКИ ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН

УДК 677.027

А.А. Азанова, Г.Н. Нуруллина, И.Ш.Абдуллин, Г.Н. Кулевцов

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Плазменные технологии в последнее время находят широкое применение в различных отраслях промышленности. В легкой промышленности они применяются в процессах отделки тканей, изготовления кожевенных и меховых материалов. Плазменные технологии могут стать эффективным технологическим решением многих производственных задач. Актуальность использования низкотемпературной плазмы в процессах отделки трикотажных полотен обусловлена резким ухудшением качества сырья, что требует поиска новых технологических решений.

В работе исследована возможность применения неравновесной низкотемпературной плазмы в отделочных процессах трикотажного производства. Выполнена промышленная апробация использования плазменной обработки в процессах крашения хлопчатобумажных трикотажных полотен.

Проведена плазменная обработка хлопчатобумажного трикотажного полотна двух артикулов М200 и М109 на высокочастотной промышленной установке, разработанной на кафедре ПНТВМ КНИТУ. В качестве плазмообразующего газа использовали воздух. Обработанные трикотажные полотна окрашивали активным красителем марки «Ремазоль» в производственных условиях ООО «Колор» (г.Ульяновск) без предварительного отваривания.

Опытные полотна имеют равномерную насыщенную окраску. Показатели свойств окрашенных опытных полотен и контрольных, окрашенных по типовой технологии в той же партии, представлены в табл. Испытания проводили по ГОСТ 8847 – 85 «Полотна трикотажные. Методы определения разрывных характеристик и растяжимости при нагрузках, меньше разрывных», ГОСТ 9733.6-83 «Материалы текстильные. Методы испытаний устойчивости окрасок к «поту», ГОСТ 235188 «Изделия и полотна трикотажные. Нормы устойчивости окраски и методы ее определения», ГОСТ 9733.27-83 «Материалы текстильные. Метод испытания устойчивости окраски к трению».

Табл. Показатели свойств хлопчатобумажных трикотажных

Результаты таблицы свидетельствуют, что ННТП обработка позволяет исключить из производственного цикла отделки технологический процесс предварительного отваривания трикотажных полотен. Все характеристики готовых полотен соответствуют требованиям действующих стандартов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ НИТОК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

УДК 687

А.З. Абдуллина, Г.И. Гарипова

ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», г.Казань

Качество швов определяет качество и внешний вид изделия и соответственно нитки играют важную роль в его обеспечении. В легкой промышленности на сегодняшний день для изготовления разнообразных изделий применяются швейные нитки специального назначения. Для пошива обуви разработаны анидные нитки линейной плотности 29,0 текс в 2 и 3 сложения. По сравнению с капроновыми нитками обладают более высокой термостойкостью, прочностью, низким уровнем обрывности ниток при пошиве и производстве обуви. Фенилоновые нитки производят из фенилонового штапельного волокна линейной плотности 0,33 текс. Нитки обладают высокими прочностными характеристиками и высокими эксплуатационными показателями в специальной одежде благодаря эластичности, высокой теплостойкости, устойчивости к истиранию и действию мощных ультрафиолетовых лучей. Вниивлоновые швейные нитки предназначены для пошива спецодежды для рабочих химической промышленности, занятых производством фосфора и фосфорной кислоты. Нитки вырабатываются из вниивлоновых нитей линейной плотности 15,4 текс на шёлкокрутильном оборудовании. Обладают высокой разрывной нагрузкой – 180 сН/текс, низким разрывным удлинением – 4,0 %. Нитки термостойкие и хемостойкие, огнестойкие и светопогодоустойчивые. Тогиленовые нитки вырабатываются из тогиленовых комплексных нитей 29,4 текс. они термостойкие, огнестойкие, гигиеничные. Предназначены для пошива рабочих костюмов пожарных, металлургов, сварщиков. Тогиленовые нитки обладают хорошими пошивочными свойствами, имеют удельную разрывную нагрузку 26-39 сН/текс. Ароматизированные швейные нитки обладают антисептическими и бактерицидными свойствами, источают аромат горького апельсина, грейпфрута, персика, можжевельника, розы, герани и ландыша. Флуоресцирующие нитки – «Пляшущие человечки» – ярко светящиеся в полумраке и источающие аромат горького апельсина или розы, грепфрута или герани.

Однако, наиболее востребованы в современной швейной промышленности армированные швейные нитки, которые состоят из комплексных нитей и оплетки, образованной штапельными, полиэфирными или хлопковыми волокнами. Высокие физико-механические свойства таких нитей позволяют с уверенностью применять их для изготовления практически всех видов изделий. Эти нитки имеют высокую безусадочность и термостойкость, хемостойкость, стойкость к истиранию, высокие абсолютные и относительные разрывные нагрузки. Однако, наряду с достоинствами есть один недостаток – в силу свойства внешней оплетки нити, при высокоскоростном пошиве изделий, особенно из кожи или грубого текстиля могут образовываться утолщения нити или обрыв.

Производится армированная нитка путём соединения стержня из полиэфирной комплексной нити и оплётки из хлопкового (ЛХ), полиэфирного (ЛЛ) или сиблонового (вискозного) (ЛС) волокна. Стержень из малоусадочной комплексной полиэфирной (лавсановой) нити обеспечивает нити высокую прочность, а оплетка – эластичность и износоустойчивость. Хлопколавсановые армированные нитки (ЛХ) отличаются способностью выдерживать воздействие высоких температур (до 200 °C), так как хлопчатобумажная оплетка предотвращает расплавление синтетического сердечника. Наличие оплетки из хлопковых или сиблоновых волокон продлевает жизнь нитепроводящих частей швейного оборудования, вследствие уменьшения коэффициента трения до 15 % по сравнению с синтетическими нитками. Армированные нитки универсальны, используются в швейной, трикотажной, обувной, кожгалантерейной промышленности для стачивания деталей, обмётывания срезов и выполнения отделочных строчек. Армированные швейные нитки 45 ЛЛ. Низкий коэффициент трения, малая ворсистость, достигаемые за счёт заключительной отделки ниток обеспечивают безобрывность в пошиве. Используются для пошива изделий из костюмных и пальтовых тканей, обуви, спортивной и рабочей одежды, кожгалантерейных изделий, армейского обмундирования и тяжёлых тканей. Армированные швейные нитки 65 ЛЛ. Нитки обладают малой ворсистостью, что препятствует накоплению волокон (ворса) в ушке иглы и снижает вероятность обрыва. Предназначены для пошива изделий из кожи, кожзаменителей, обуви, джинсовых материалов, специальной одежды.

Современные специалисты уже сегодня разработали новую технологию по изготовлению армированных ниток. Эти технологии запатентованы (патент РФ № 22864) и отличаются высокопрочным закреплением волокон оплетки в структуре нити. В таблице 1 приведено сравнение показателей физико-механических свойств новых ниток и уже существующих.

Таблица 1. Сравнение физико-механических свойств армированных обычных и армированных бикомпонентных швейных ниток

Высокие показатели новых ниток обеспечиваются тем, что при выработке армированной пряжи волокна оплетки не обкручиваются между двумя комплексными нитями, вводимыми в треугольник кручения. Именно таким образом предотвращается соскабливание волокон оплетки с комплексной нити. Скрученная в два сложения армированная бикомпонентная пряжа образует нить, характеризующуюся равномерным диаметром по всей длине, низкой ворсистостью и прочностью. Таким образом, бикомпонентные армированные швейные нитки превосходят по качеству армированные нитки, произведенные по классической технологии.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОДЕЖДЫ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ ДЕТЕЙ

УДК 687

Т. Долгорукова, Ю.А. Коваленко

ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», г.Казань

Ткани, из которых изготавливается одежда для детей, должны иметь повышенную прочность на разрыв и не нарушать хорошего внешнего вида, переносить многократные стирки, переносить воздействие атмосферных осадков, быть неприхотливы в уходе, переносить чистку и стирку без каких-либо специальных усилий и при этом быть удобными и комфортными. Особо важно, детская одежда не должна вызывать раздражений и различных аллергических реакций.

Современная «спецодежда» для детей представлена несколькими группами швейных изделий:

• школьная форма (в том числе форма для занятий по трудовому воспитанию),

• костюмы для творческих, спортивных, музыкальных коллективов,

• спецодежда для туристов и детско-юношеских лагерей отдыха.

• легкая и утепленная спецодежда для детей, участвующих в спортивных играх.

Для каждой категории изделий важно правильно подобрать материал, фурнитуру, создать стильный дизайн. Школьная одежда для детей шьетсязготавливается из качественных материалов, соответствующих санитарно-гигиеническим требованиям.

Для работы на школьном участке, в мастерских по труду и классах домоводства изготавливается удобная и легкая одежда из прочных высококачественных тканей: фартуки, халаты, головные уборы.

Белорусскими учеными изобретена школьная форма с встроенным карманом для мобильных телефонов, которые защищают школьников от вредного излучения.

Высокотехнологичная школьная форма включает рубашку с манжетами с включением циркония, брюки с медными нитями (используются противовоспалительные свойства меди), пиджаки с магнитными пуговицами, портфели-рюкзаки с излучающими голограммами. Разработана ткань и пряжа с электропроводящими нитями, изделия из которых могут отталкивать пыль, отражать электромагнитное излучение, подавлять статическое электричество.

Актуально производство детской одежды для туризма. В производстве данного типа, на фоне всего процесса изготовления детской одежды, огромное внимание уделяется изучению применяемых материалов. Особенностью является учет возможных ситуаций, характерных для данной группы потребителей. Изготовление базируется на применении натуральных материалов (хлопок, который обеспечивает удобство и придает легкость). Кожа или заменители, а также полиэстер обеспечивают практичность при использовании.

Использовать для детской одежды для туризма камуфляж не рекомендуется. Детская одежда для туризма должна иметь яркие хорошо заметные вставки, светоотражающие полосы. Незаменимым материалом одежды для туризма и отдыха является «софтшелл» – двухслойный материал, внешний слой которого отличается высокой прочностью, не пропускает воду, защищает от ветра, устойчив к истиранию, а изнаночный – имеет ворсистую поверхность, прекрасно «дышит», дает возможность регулировать температурный баланс.

Для защиты от холода используются гибкие токопроводящие нагревательные элементы на основе полимерного изолированного тепловолокна. Изделия безопасны, их можно стирать и подвергать химчистке, складывать и сминать – эластичная нить не сломается и не порвется. Изделия выделяют равномерное мягкое тепло. Для защиты от влаги используется мембрана – это тончайшая плёнка, которая ламинирована (приварена или приклеена по особой технологии) к верхней ткани, либо специальная пропитка, нанесённая на ткань. Они имеют структуру в виде плёнки с порами мельчайших размеров. Для детской одежды важным элементом является термопереводные световозвращающие наклейки. Термопереводные наклейки легко нанести на ткань. После нанесения, одежду с термопереводными наклейками можно стирать. Детали детской одежды из световозвращающего материала позволяют не только разнообразить и декорировать внешний вид изделий, но и обеспечить соответствие детских изделий требованиям безопасности.