На правах рукописи МУХАМЕТШИН АЙРАТ МУХТАРОВИЧ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОТМОЧНО-ЗОЛЬНЫХ И ДУБИЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ХРОМОВЫХ КОЖ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕРАВНОВЕСНОЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ 05.19.05 – Технология кожи и меха АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань – 2007 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Абдуллин Ильдар Шаукатович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Кашапов Наиль Фаикович кандидат технических наук, Богданова Ирина Евгеньевна Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна, г. Санкт-Петербург. диссертационного совета Д 212.080.09 в ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» по адресу: 420015, Казань, ул. <...> В производстве современных кож существенное внимание уделяется качеству исходного сырья и проведению отмочно-зольных, преддубильных и дубильных процессов, так как именно на этих стадиях обработки закладываются основные характеристики готовой продукции (прочность, эластичность). <...> Отличительными особенностями данных жидкостных процессов являются их трудоемкость, длительность, использование большого количества химматериалов и воды. <...> Характерной особенностью кожевенного материала, является его волокнистая капиллярно-пористая структура. <...> Одним из наиболее перспективных методов, позволяющих избежать вышеперечисленные проблемы, является обработка натуральных высокомолекулярных материалов в потоке высокочастотной плазмы пониженного давления. <...> Работа направлена на решение актуальной проблемы создания технологии проведения отмочно-зольных и дубильных процессов с применением потока низкотемпературной плазмы пониженного давления <...>
Разработка_технологии_отмочно-зольных_и_дубильных_процессов_в_производстве_хромовых_кож_с_применением_неравновесной_низкотемпературной_плазмы_пониженного_давления.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Современные кожи производятся в соответствии с
точными техническими спецификациями и заранее известными конечными
требованиями. При этом важную роль играет выпуск высококачественных
артикулов за максимально короткий промежуток времени, при минимальных
материальных, трудо- и энергозатратах, чтобы обеспечить экономическую
эффективность производства и конкурентоспособную цену на готовую кожу. В
производстве современных кож существенное внимание уделяется качеству
исходного сырья и проведению отмочно-зольных, преддубильных и
дубильных процессов, так как именно на этих стадиях обработки
закладываются основные характеристики готовой продукции (прочность,
эластичность). Отличительными особенностями данных жидкостных
процессов являются их трудоемкость, длительность, использование большого
количества химматериалов и воды. В связи с этим остро стоит проблема
поиска новых методов модификации сырья и совершенствование
существующих технологий кожевенного производства.
Характерной особенностью кожевенного материала, является его
волокнистая капиллярно-пористая структура. В технологиях переработки
натуральных высокомолекулярных материалов применяются различные
методы их модификации. Традиционные методы (механические, термические,
химические, электрохимические) не позволяют комплексно улучшить
характеристики натуральных высокомолекулярных материалов, а при
внедрении их в производство зачастую создается ряд проблем, важнейшими из
которых являются дефицит энергетических ресурсов, загрязнение атмосферы и
промышленных стоков. Одним из наиболее перспективных методов,
позволяющих избежать вышеперечисленные проблемы, является обработка
натуральных высокомолекулярных материалов в потоке высокочастотной
плазмы пониженного давления.
Работа направлена на решение актуальной проблемы создания
технологии проведения отмочно-зольных и дубильных процессов с
применением потока низкотемпературной плазмы пониженного давления, с
целью получения кожевенного полуфабриката обладающего улучшенными
технологическими и функциональными свойствами.
Работа выполнена в Казанском государственном технологическом
университете в рамках научно-исследовательской работы 1.01.03Д по теме
«Взаимодействие высокочастотного разряда с капиллярно-пористыми
структурами» 2003г. и при поддержке гранта АН РТ по теме «Высокочастотная
плазменная струйная обработка твердых тел компактной и капиллярнопористой
структур» 2002-2005гг.
Цель и задачи исследования. Целью работы являлась разработка
технологии отмочно-зольных и дубильных процессов в производстве
хромовых кож из шкур КРС и овчины, с применением высокочастотной
плазмы пониженного давления, позволяющей за счет модификации
наноструктур коллагена, повысить технологические и функциональные
3
Стр.3
показатели полуфабриката (вет-блю), и интенсифицировать жидкостные
процессы.
Для достижения поставленной цели последовательно решались
следующие задачи:
анализ существующих способов повышения качества кожевенных
материалов на стадии отмочно-зольных, преддубильных и дубильных
процессов, а также обзор методов их интенсификации. Обоснование
возможности модификации кожевенного сырья в потоке высокочастотной
плазмы пониженного давления;
экспериментальное исследование влияния высокочастотной плазмы
пониженного давления на свойства кожевенного сырья, голья и полуфабриката
хромового дубления (вет-блю) из шкур КРС и овчины;
разработка технологии отмочно-зольных и дубильных процессов в
производстве кожевенного полуфабриката хромового дубления (вет-блю) из
шкур КРС и овчины с применением высокочастотной плазмы пониженного
давления.
Методы исследования. В работе, для решения поставленных задач,
использовались современные и стандартные методики. Полученные
результаты сравнивались и сопоставлялись с известными экспериментальными
и теоретическими данными других авторов. Для
установления
закономерностей влияния высокочастотной плазменной обработки на
капиллярно-пористую структуру кожевенного сырья, голья, и полуфабриката
хромового дубления (вет-блю) использовался рентгеноструктурный анализ,
сканирующая электронная микроскопия; для исследования химического
состава применялись энергодисперсионный анализ, ИК-спектроскопия.
В качестве объектов исследования использовали кожевенное сырье из
шкур КРС мокросоленого способа консервирования и овчины пресносухого
способа консервирования.
Результаты измерений и исследований обрабатывались с применением
методов математической статистики.
Научная новизна работы.
1.
Впервые установлено, что обработка кожевенного сырья перед
отмокой и голья перед дублением потоком высокочастотной плазмы
пониженного давления приводит к морфологическим изменениям
надмолекулярных структур коллагена.
2.
Установлено,
что
высокочастотная
плазменная
Экспериментально подтверждено, что модификация наноструктур
коллагена потоком высокочастотной плазмы пониженного давления позволяет
получить полуфабрикат хромового дубления (вет-блю) с улучшенными
технологическими и функциональными показателями.
3.
обработка
кожевенного сырья увеличивает его пористость (на 11,5-22,7%), что
способствует интенсификации жидкостных процессов в технологии
производства полуфабриката хромового дубления (вет-блю). Нанопористость
кожевенного сырья после обработки возрастает на 118%.
4
Стр.4