СПОСОБ ВЫДЕЛКИ НАТУРАЛЬНОЙ КОЖИ Российский патент 2010 года по МПК C14C11/00 

Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при выделке натуральной кожи.

Известен способ отделки кож (патент 2127763, С14С 9/00, 11/00, В29С 59/14, авторы Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Махоткина Л.Ю.).

Известен способ отделки кож (А.св. №969732 (034291), М.кл.³ С14С 11/00, авторы А.А.Малышева, В.Я.Климова, И.И.Микаэлян, В.И.Тамонов, В.П.Рохлин и др.).

Известен способ изготовления кож или меховой шкуры (патент №795502, М.кл.³ С14С 1/00, С14С 3/00, С14С 9/00, автор Ханс-Дитер Граф, ФРГ).

Прототипом является способ выработки натуральных кож (методика выработки кож хромового дубления разных толщин и ассортимента для верха обуви, ЦНИИКП, M., 1991), который осуществляется нанесением непигментированного грунта, прессованием гидропрессом, после чего наносятся три слоя покрывной краски и закрепитель, кожа прессуется и сушится.

Недостатком является небольшая глубина проникновения краски, низкие адгезионные, гигиенические, эстетические и физико- механические свойства готовой кожи.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение глубины проникновения краски, повышение адгезионных гигиенических, эстетических и физико-механических свойств готовой кожи.

Поставленная задача достигается тем, что в способе выделки натуральной кожи, включающем последовательное нанесение всех слоев грунта и покрывной краски на кожу, согласно изобретению кожу, перед процессом барабанного крашения и после этого процесса, подвергают воздействию низкотемпературной неравновесной плазмы высокочастотного разряда в течение 241-280 с, при давлении в разрядной камере 26,7-30,0 Па, с расходом плазмообразующего газа аргона 0,041-0,06 г/с, с мощностью разряда 0,7-2 кВт.

При обработке кожа, введенная в неравновесную низкотемпературную плазму, заряжается отрицательно относительно плазмы. Отрицательный заряд поверхности создает потенциальный барьер, препятствующий попаданию на поверхность электронов, энергия которых меньше величины барьера. Вследствие этого возле поверхности кожи образуется двойной слой, в котором нарушается условие квазинейтральности. Двойной слой у поверхности тела образуется при любых условиях генерации плазмы. Помимо этого в результате колебаний электронного газа относительно малоподвижных ионов в отсциллирующем электрическом поле в неравновесной низкотемпературной плазме пониженного давления у поверхности образца образуется слой положительного заряда толщиной ~ 10^-3 м. Ионы плазмы, ускоряясь в электрическом поле СПЗ, приобретают дополнительную энергию до 100 эВ и формируют поток с плотностью ионного тока 0,3-0,9 А/м².

Ионы плазмы бомбардируют поверхность материала и взаимодействуют с атомами молекул коллагена, лежащих в приповерхностном слое материала. Энергии ионов, поступающих на поверхность, достаточно для разрыва связей в надмолекулярной структуре коллагена, что приводит к появлению свободной энергии и к конформационным изменениям молекул.

Основными процессами, ответственными за модификацию поверхности капиллярно-пористого материала в неравновесной низкотемпературной плазме пониженного давления, являются бомбардировка ионами с энергией до 100 эВ, рекомбинация ионов на поверхности и термическое воздействие.

Воздействие неравновесной низкотемпературной плазмы пониженного давления на натуральную кожу является комплексным: происходит одновременно обработка внешней поверхности материала и внутренней поверхности пор и капилляров. Взаимодействие потоков заряженных частиц, поступающих на внешнюю поверхность из плазмы, а на внутреннюю - из объема пор и капилляров в результате пробоя последних, приводит к расщеплению волокон дермы, уплотнению структуры, изменению угла между структурными элементами и окристализованности аморфной фазы, что подтверждается электронной микроскопией и рентгенографическими спектрами.

Наиболее сильные изменения в структуре кожи наблюдаются после обработки низкотемпературной плазмой: ослабляются и разрушаются межмолекулярные связи, происходит перестройка структуры в соответствии с деформацией волокна, возникают связи в новом положении макромолекул материала, т.е. деформирование структуры волокон в новом положении закрепляется, что приводит к улучшению качества кожи.

Способ осуществляют на плазменной установке ВЧ, которая создана на базе промышленной установки ВЧИ 11-60/13,56.

Установка (см. чертеж) содержит систему газоснабжения (1), вакуумную камеру (2), электроды (3), систему откачки (4), вакуумный блок (5), разрядную камеру (6), систему охлаждения (7), высокочастотный (ВЧ) генератор (8), вакуумный трубопровод (9).

Способ осуществляют следующим образом.

В вакуумной камере (2) заготовку размещают в зазоре между параллельными вертикально расположенными электродами (3) вдоль потока плазмообразующего газа. Производят откачку воздуха из вакуумной камеры (2). В вакуумную камеру (2) напускают рабочий газ. Регулировкой вентиля, соединяющего вакуумную камеру (2) с системой откачки (4), устанавливают заданное давление. При подаче на электроды (3) ВЧ напряжения в разрядной камере (6) за счет нагрева плазмообразующего газа до состояния плазмы образуют плазменный поток - инструмент обработки.

Под действием электромагнитного поля происходит нагрев плазмообразующего газа аргона до состояния плазмы, вкладываемая мощность в плазму 0,7-2 кВт. Рабочее давление в вакуумном блоке 26,7-30,0 Па, время воздействия высокочастотной плазмы 241-280 с.

Были произведены испытания в промышленных условиях на обувной фабрике ОАО «Спартак» г.Казань, ОАО «ЦПИИКП» г.Москва. Испытания проводились на следующем оборудовании: разрывная машина типа РТ-250 №1495 по ГОСТ938.11-69. Методы испытания: ГОСТ 939-88 «Кожа. Метод определения адгезии эмульсионного и нитроэмульсионного покрытия к коже», устойчивость покрытия на коже к многократному изгибу определяют по ГОСТ 138-68, ГОСТ 938.22-71 «Кожа. Метод определения водопромокаемости и водопроницаемости в динамических условиях».

Результаты исследований предлагаемого способа обработки заготовок приведены в таблице 1.

Преимуществом данного способа по сравнению с прототипом является увеличение глубины проникновения краски, повышение адгезионных, гигиенических, эстетических и физико-механических свойств готовой кожи.

Способ относится к кожевенной промышленности и может быть использован при выделке натуральной кожи. Осуществляют последовательное нанесение всех слоев грунта и покрывной краски на кожу. Кожу перед процессом барабанного крашения и после этого процесса подвергают воздействию низкотемпературной неравновесной плазмы высокочастотного разряда в течение 241-280 с при давлении в разрядной камере 26,7-30,0 Па с расходом плазмообразующего газа аргона 0,041-0,06 г/с с мощностью разряда 0,7-2 кВт. Способ позволяет увеличить глубину проникновения краски, обеспечивает повышение адгезионных, гигиенических, эстетических и физико-механических свойств готовой кожи. 1 ил., 1 табл.

Способ выделки натуральной кожи, включающий последовательное нанесение всех слоев грунта и покрывной краски на кожу, отличающийся тем, что кожу перед процессом барабанного крашения и после этого процесса подвергают воздействию низкотемпературной неравновесной плазмы высокочастотного разряда в течение 241-280 с, при давлении в разрядной камере 26,7-30,0 Па с расходом плазмообразующего газа - аргона 0,041-0,06 г/с, с мощностью разряда 0,7-2 кВт.