Новые виды юфти для верха спецобуви

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Новые виды юфти для верха спецобуви

Физико-механические, эксплуатационные свойства кож существенно зависят от их химического состава.

В химическом составе кожи, как и в самой шкуре, преобладающим компонентом является белок коллагена. Содержание белкового вещества зависит от количества дубящих, жирующих и других веществ, введенных в голье в ходе производства кожи. Для кож низа обуви содержание белкового вещества составляет 30-50 %, а для кож верха обуви 50-70 %.

Количество дубящих веществ зависит от вида кожи, назначения и метода дубления. Для кож комбинированного метода дубления нормируют верхний предел содержания минеральных дубящих веществ; содержание оксида хрома должно быть не более: для юфти обувной - 0,9 %, сандальной -2 %. Содержание таннидов или синтетических дубителей ограничивается нижним пределом и должно быть не менее: для юфти обувной - 34 %, сандальной - 32 %.

При производстве кожи для придания требуемых свойств вводят различные минеральные и органические вещества, которые в результате многократного действия среды при эксплуатации могут удаляться из кожи, что приводит к потере ее исходных свойств.

Важнейшим процессом кожевенного производства является дубление [1,2].

При разработке новых и совершенствовании действующих технологий производства юфти должна решаться комплексная задача: улучшение качества кож, снижение расхода кожевенного сырья, воды, химических материалов, охрана окружающей среды и т.п. Последнее особенно актуально при производстве термоустойчивой юфти хромового дубления.

Соединения хрома (III), являющиеся основными дубящими веществами в производстве кож наряду с рядом положительных свойств обладают токсичными свойствами. Это оказывает отрицательное влияние как на здоровье рабочих, так и на окружающую среду.

Так, по данным британских исследователей потребление хрома в виде дубящих веществ составляет 65 тыс. тонн в год. Из этого количества хрома в готовых изделиях легкой промышленности остается около 20 тыс. тонн хрома, а более 2/3 теряется с отходами. Причем 17 тыс. тонн содержится в твердых отходах, а 25 тыс. тонн сливается со сточными водами в природные водоемы [3].

В оздоровлении окружающей среды наибольший эффект может быть достигнут при использовании в дублении кож комплексных минеральных дубителей (КМД). Содержание хрома в комплексных минеральных дубителях значительно меньше, чем в хромовых дубителях или они вовсе отсутствуют, поэтому КМД являются экологически безвредными [4].

В связи с этим целью данного исследования является оптимизация процесса дубления за счет определения рациональных соотношений компонента КМД в разрезе экономических, материаловедческих и экологических требований.

Задачу оптимизации предварительного ХАЦ дубления решали с использованием математических методов экспериментальных исследований.

При этом в качестве факторов, влияющих на эффективность дубления, были выбраны расход соединений хрома, циркония и алюминия, а в качестве критериев оптимизации значения температуры сваривания образцов полуфабриката (у{), рН раствора в конце дубления (у₅), содержание хрома (у₂), циркония (у₃) и алюминия (у₄) в отработанном растворе.

Интервалы и уровни варьирования фактора были выбраны с учетом сложившейся методики дубления в производстве юфти (табл. 1).

В ходе эксперимента использовались образцы двоенного голья яловки средней после золения, мездрения и промывки, подобранные на восемь групп по методу асимметрической бахромы.

Отмочно-зольные процессы выполнялись по типовой методике производства юфтевых кож.

Процесс обеззоливания и солевания проводится совместно, расход сульфата аммония 10 % от массы голья, температура 20-25 °С в течение 45 минут. После солевания в раствор одновременно заливается серная кислота и хромовый экстракт, ацетат натрия, сульфатцирконий натрия, алюминевые квасцы добавляли в сухом виде. Количество серной кислоты и ацетита натрия во всех опытах составляли 0,8 % и 0,3 % соответственно. Через 5 часов от начала дубления во все растворы ввели 0,2 % уротропина от массы голья. Общая продолжительность процесса дубления составляет 10 часов.

Таблица 1Основные характеристики плана эксперимента

Матрица планирования экспериментов и результаты опытов приведены в таблице 2.

Таблица 2Матрица планирования экспериментов и результаты опытов

После промывки провели нейтрализацию на свежей ванне при температуре 25-30°С, продолжительность обработки 45-60 минут, расход материалов, в % от массы голья: уротропина 0,3-0,5; сульфита натрия 0,3-0,5; затем после эмульсионной обработки образцы додубливали синтанами расходом 7-9 % от массы голья.

В результате статистической обработки результатов экспериментов и проверки значимости коэффициентов в уравнениях регрессии (по критерию Стыодента при 5%-м уровне значимости) были получены следующие выражения, описывающие зависимость температуры сваривания, рН дубящего раствора и содержание Cr03, Zr02, А1203 в отработанном растворе от изучаемых факторов:

Проверка адекватности уравнений (1-5) реальному процессу по критерию Фишера (Р_кр) дала положительный результат. Так как расчетные значения ^_та6л для У\ - 2,88; У₂ -1,24; Уз-2,21; У₄-2,72; У₅-3,06, aF_pac4-4,35; 3,1; 2,71; 2,87; 3,1, соответственно. То есть все f_Ta&r^>^^r_Pac4-

Анализ уравнения (1) показывает, что на температуру сваривания доминирующее влияние оказывает расход соединений хрома, увеличение доли хрома в дубящем растворе приводит к повышению температуры сваривания.

Знак «-» у Х_г и Х_ъ означает, что повышение их доли в дубящем растворе способствует снижению температуры сваривания.

Парные взаимодействия показывают, что в растворе имеет место конкуренция между соединениями хрома (Xi) и алюминия (АГ₃) за взаимодействие в соединениях с цирконием (Х₂). Об этом свидетельствует знак «+» при Х_г Х_г, Х₂, Х₃ и знак «-» при Х_х Хз.

Аналогичные утверждения можно сделать из уравнений (2-4).

Знаки «-» в уравнении 5 показывают, что увеличение расхода дубителей приводит к снижению значения рН раствора, что объективно обусловлено гидролизом солей.

Таким образом, результаты эксперимента позволили не только установить оптимальные расходы и соотношения компонентов ХАЦ-дубления, но и выявить приоритетные реакции гетерополиядерного комплексообразования в сложной системе, содержащей соединения хрома, циркония и алюминия.

Библиографический список

кожа дубление обувь

1. Мадиев, У.К. Минеральное дубление в производстве кож / У.К. Мадиев. - М. : Легкая и пищевая промышленность, 1987.

2. Метелкин, А.И. Производство юфти и ее свойства / А.Н. Метелкин, Л.И. Белоброва. - М. : Легкая и пищевая промышленность, 1983.

Cjvington, A. Ezfonsehung dez Chrombentzung der Britis-chlebezinduztric II Das Leber / A. Cjvington, R. Acnoldi. -1981.- 105-106.

Сахиев, M.C. Исследование образования циркониевотитанового комплекса в водном растворе при 25 °С / М.С. Сахиев, У.К. Мадиев, Ш.М. Молдыбеков, Ж.И. Сабралиева // Наука и образование Южного Казахстана. Шымкент. -1998.-№3.-С. 43-45.

Размещено на Allbest.ru