Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология кожи и меха

Диссертационная работа:

Мухаметшин Айрат Мухтарович. Разработка технологии отмочно-зольных и дубильных процессов в производстве хромовых кож с применением неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления : диссертация... канд. техн. наук : 05.19.05 Казань, 2007 145 с. РГБ ОД, 61:07-5/3190

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Список сокращений и обозначений 4

Введение 5

Глава 1. Обзор методов повышения качества кожевенного
полуфабриката хромового дубления (вет-блю) 11

  1. Коллаген, его структура и свойства, и изменение его в процессе производства кожевенного полуфабриката хромового дубления (вет-блю). 11

  2. Методы интенсификации и повышения качества кожевенного полуфабриката хромового дубления (вет-блю) 28

  3. Применение низкотемпературной плазмы в технологических процессах производства натуральных ВММ 42

1.4. Задачи диссертации 45
Глава 2. Описание ВЧ-плазменной установки и методик
проведения эксперимента 47

  1. Описание ВЧ- плазменной установки 47

  2. Выбор объектов исследования 59

  3. Методики проведения исследований характеристик кожевенного сырья голья и полуфабриката хромового дубления (вет-блю) 62

  4. Характеристика исходных материалов 68

  5. Оценка погрешности измерений характеристик свойств кожевенного сырья, голья и полуфабриката хромового дубления (вет-блю) 69

Глава 3. Исследование влияния ВЧЕ-плазмы пониженного
давления на свойства кожевенного сырья, голья и полуфабриката
хромового дубления (вет-блю) 71

3.1. Влияние параметров потока ВЧЕ- плазмы пониженного давления на изменение физико-механических свойств

кожевенного сырья, голья и полуфабриката хромового
дубления (вет-блю) 71

  1. Влияние параметров потока плазмы ВЧЕ-разряда пониженного давления на изменение химических свойств кожевенного полуфабриката хромового дубления (вет-блю) 84

  2. Влияние потока высокочастотной плазмы пониженного давления на структуру кожевенного сырья, голья и полуфабриката хромового дубления (вет-блю) 91

  3. Основные процессы, происходящие в кожевенном материале под воздействием высокочастотной плазмы пониженного давления 99

Глава 4. Разработка технологии отмочно-зольных и дубильных
процессов в производстве хромовых кож с применением
высокочастотной плазмы пониженного давления 110

  1. Разработка отмочно-зольных и дубильных процессов в производстве кожевенного полуфабриката хромового дубления (вет-блю) из шкур КРС и овчины с применением высокочастотной плазмы пониженного давления 110

  2. Влияние обработки кожевенных материалов в потоке высокочастотной плазмы пониженного давления на характеристики полуфабриката хромового дубления (вет-блю) из шкур КРС и овчины 118

Выводы 123

Литература 125

Приложение 140

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

Введение к работе:

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 капиллярно-пористой структур» 2002-2005гг.

Цель и задачи исследования. Целью работы являлось 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 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 существующих 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. 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. Установлено, что высокочастотная плазменная 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. Разработана физическая модель взаимодействия высокочастотной плазмы пониженного давления с кожевенными материалами на отмочно-зольных и преддубильных стадиях производства полуфабриката хромового дубления (вет-блю).

  5. Приведена графическая модель, описывающая процессы, происходящие на разных уровнях структурных организаций коллагена при его модификации в потоке высокочастотной плазмы пониженного давления.

  6. Установлен режим высокочастотной плазменной обработки кожевенного полуфабриката хромового дубления, позволяющий улучшить его параметры гидрофильности, с целью интенсификации последующих отделочных процессов в производстве натуральных кож.

Практическая ценность работы.

  1. Разработаны технологии проведения отмочно-зольных и дубильных процессов в производстве хромовых кож с применением высокочастотной плазмы пониженного давления, позволяющие комплексно улучшить технологические и функциональные свойства кожевенного полуфабриката (вет-блю).

  2. Установлены параметры высокочастотной плазменной обработки, позволяющие интенсифицировать процессы отмоки и дубления в производстве кожевенного полуфабриката хромового дубления (вет-блю) из шкур КРС и овчины. Продолжительность проведения отмоки сокращается на 4-6 часов, дубления – на 2 часа. (Для полуфабрикатов хромового дубления из шкур КРС - Wp=1,3 кВт, P=13,3 Па, GAr=0,04 г/с, t = 3 мин.; из шкур овчины - Wp=1,3 кВт, P=13,3 Па, GAr=0,04 г/с, t = 5 мин.).

  3. Экспериментально подтверждено, что кожевенный полуфабрикат, полученный с применением высокочастотной плазменной обработки сырья перед отмокой и голья перед дублением обладает улучшенными прочностными и эластичными характеристиками, и более высокой термоустойчивостью: предел прочности при растяжении на 9,3-15,0%, удлинение при напряжении 10 МПа на 22,9-36,3%, температура сваривания на 6,2-8,4% выше по сравнению с полуфабрикатом, выработанным по типовой технологии. При этом все остальные параметры входят в диапазон значений изложенных в ТУ 17-06-150-88.

  4. Установлены параметры высокочастотной плазменной обработки, позволяющие получать кожевенный полуфабрикат хромового дубления (вет-блю) из шкур КРС и овчины, с улучшенными параметрами гидрофильности. (Для полуфабрикатов из шкур КРС - Wp=1,2 кВт, P=13,3 Па, GAr=0,04 г/с, t = 3 мин.; из шкур овчины - Wp=1,3 кВт, P=13,3 Па, GAr=0,04 г/с, t = 3 мин.).

Созданные технологические процессы внедрены в промышленное производство на ООО «Кожевник» г. Казань.

Суммарный экономический эффект от внедрения высокочастотной плазменной модификации кожевенных материалов в технологию производства полуфабриката хромового дубления (вет-блю) из шкур овчины составляет 240 тыс.руб.в год.

На защиту выносятся:

  1. Результаты исследований влияния высокочастотной плазменной обработки сырья перед процессом отмоки и голья перед процессом дубления на качество кожевенного полуфабриката хромового дубления (вет-блю) из шкур КРС и овчины. Предел прочности при растяжении у кожевенного полуфабриката хромового дубления возрос на 9,3-15,0 %, удлинение при напряжении 10 МПа на 22,9-36,3%, пористость на 10,2-28,9% по сравнению с полуфабрикатом, выработанным по типовой технологии. Температура сваривания возросла на 6,2-8,4%.

  2. Результаты исследований влияния высокочастотной плазменной модификации кожевенного сырья перед отмокой и голья перед дублением на сокращение времени проведения отмоки и дубления в технологии производства кожевенного полуфабриката хромового дубления (вет-блю). Продолжительность отмоки сократилась на 4-6 часа, дубления на 2 часа.

  3. Физическая модель взаимодействия высокочастотной плазмы пониженного давления с кожевенными материалами на отмочно-зольных и преддубильных стадиях производства полуфабриката хромового дубления (вет-блю).

  4. Результаты экспериментальных исследований влияния режимов высокочастотной плазменной обработки на гидрофильные свойства кожевенного полуфабриката хромового дубления из шкур КРС и овчины.

  5. Полученные экспериментальные данные исследований влияния высокочастотной плазмы пониженного давления на морфологические изменения структуры кожевенного сырья, голья и полуфабриката хромового дубления (вет-блю).

  6. Графическая интерпретация происходящих морфологических изменений в кожевенном сырье, голье и полуфабрикате хромового дубления (вет-блю) под воздействием потока высокочастотной плазмы пониженного давления на разных уровнях структурных организаций коллагена.

  7. Технологии проведения отмочно-зольных и дубильных процессов с применением высокочастотной плазмы пониженного давления в производстве полуфабриката хромового дубления (вет-блю) из шкур КРС и овчины.

Личный вклад автора в опубликованных в соавторстве работах состоит: в выборе и обосновании методик экспериментов; непосредственном участии в проведении экспериментов; анализе и обобщении полученных экспериментальных результатов, в разработке технологических процессов получения кожевенного полуфабриката из разных видов сырья с применением высокочастотной плазмы пониженного давления.

Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались и обсуждались на научной сессии КГТУ (Казань, 2004, 2005, 2006, 2007), конференциях: XXXII Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС (Звенигород, 2005), IV-ом Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии (Иваново, 2005).

Основные результаты работы изложены в 9 статьях и 5 публикациях по материалам конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и приложений. В тексте приведены ссылки на 136 литературных источников. Работа изложена на 140 стр. машинописного текста, содержит 38 рисунков, 26 таблиц.

Подобные работы
Давыдов Евгений Аркадьевич
Технологии производства ассортимента натуральных кож из шкур овчин с применением неравновесной низкотемпературной плазмы
Рахимов Айрат Фаридович
Отбеливание волосяного покрова полуфабриката меховой овчины с применением низкотемпературной плазмы пониженного давления
Вознесенский Эмиль Фаатович
Крашение кожевенного полуфабриката с применением плазмы высокочастотного емкостного разряда пониженного давления
Буяндэлгэр Энхжаргал
Разработка технологии получения и применения сульфогуминовых кислот из окисленных бурых углей в процессах дубления кожи и меха
Маллашахбанов Шахбан Алимагомедович
Совершенствование технологии подготовительных процессов кожевенного производства с использованием химических материалов целевого назначения
Татарчук Иван Русланович
Исследование и моделирование процессов взаимодействия упруго-вязких материалов и исполнительных рабочих органов при формировании в производстве изделий из кожи
Попов Валентин Васильевич
Разработка технологии подготовки меховых овчин к намазному дублению-жированию
Шагивалиева Римма Рашитовна
Разработка технологии получения мехового полуфабриката с использованием дисперсий полимеров акрилового ряда
Парсанов Александр Сергеевич
Разработка технологии выделки меховой облагороженной овчины, направленной на уменьшение влияния скрытых сырьевых дефектов на сортность выпускаемого полуфабриката
Павлов Павел Анатольевич
Разработка технологии крашения меха кислотными красителями в неводной среде

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net