Новые технологии и материалы легкой промышленности: IX Международная научно-практическая конференция - Коллектив авторов

УДК 675.02:533.9

В ряде работ [1–4] экспериментально установлена эффективность применения плазмы высокочастотного разряда пониженного давления для предварительной активации сырья и полуфабрикатов перед жидкостными обработками кожевенного и мехового производства. Благодаря плазменной модификации удается достичь интенсификации жидкостных процессов, повысить равномерность и качество обработки, сократить время технологического цикла. Основные эффекты модификации как правило связаны с преобразованием развитой волокнисто-пористой микроструктуры материалов. Тем не менее, на фоне установленного многообразия микроструктурных эффектов возникает ряд затруднений при адаптации имеющихся экспериментальных наработок для условий конкретного производства.

На основе результатов экспериментальных и теоретических исследований, а также моделей структурных изменений натуральных коллаген- и кератинсодержащих материалов при НТП модификации, разработана технологическая методика расчета зависимости относительных микродеформаций первичных (ε1), вторичных коллагеновых волокон (ε2) и образца кожевенного материала (ε3), а также изменения размеров клеток кутикулы волоса (ΔH3), межклеточных (ΔH2) и внутриклеточных (ΔH1) пространств кортекса от входных параметров ВЧ плазменной модификации кинетической (Qк), потенциальной энергии ионов (Qп), плотности ионного тока (Ji), продолжительности обработки (τ) и параметров исходной структуры материала – внутренней поверхности трех уровней пористой структуры (S1, S2, S3), среднему углу наклона волокнистых элементов (β), размеров структур (d1, d2, d’3):

Данные модели позволяют прогнозировать структурные изменения как кожевой ткани, так и волосяного покрова и материалов схожего строения в процессе НТП модификации при наличии сведений о размерах и взаимном расположении структурных элементов, локализации и соотношении разных уровней пористости, а также параметров плазменного воздействия.

При разработке технологии производства кожевенного и мехового полуфабриката с применением структурной модификации в плазме ВЧ разряда пониженного давления с избирательным набором физико-механических, гигиенических и потребительских свойств необходимо решение ряда проблем. Проведение ВЧ плазменной модификации структуры сырья и полуфабрикатов перед каждым жидкостным процессом производства позволяет интенсифицировать обработку на 10– 15 %, однако данный подход существенно замедляет переработку за счет необходимости операций загрузки-выгрузки, а также нарушает партионность, непрерывность технологии, оказывает негативное влияние на равномерность влагосодержания сырья и полуфабрикатов. Проведенные исследования показали, что наиболее рационально производить структурную НТП модификацию материала перед отмокой, дублением и отделочными процессами и операциями.

При НТП модификации сформированной структуры кожи и кожевой ткани меха после дубления перед отделочными процессами возможно регулируемое формирование структуры. Для проведения регулирования эффективна методика прогнозирования структуры при НТП модификации. Так как входными данными для расчета являются основные параметры модифицируемой структуры и энергетические характеристики ВЧ плазменного воздействия, необходимо провести предварительный анализ структуры материала, исходя из применяемой на производстве технологии выделки и вида сырья. Расчет позволяет спрогнозировать микродеформации трех уровней структуры. Подбор расчетных значений коэффициентов деформации обеспечивает достижение следующих основных свойств материала – табл. 1.

Конец ознакомительного фрагмента.