Физико-химические основы и пути совершенствования технологии производства и качества жестких искусственных кож (28.06.2010)

Автор: Блиева Мадина Валериевна

Блиева Мадина Валериевна

Физико-химические основы и пути совершенствования технологии производства и качества жестких искусственных кож

Специальность 05.17.06

Технология и переработка полимеров и композитов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва – 2010

Работа выполнена в ГОУВПО «Московский государственный университет дизайн и технологии» и ФГОУВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова».

Научный консультант: Доктор химических наук, профессор

Андрианова Гелина Павловна

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Полухина Людмила Михайловна

Доктор химических наук, профессор

Микитаев Абдулах Касбулатович

Доктор технических наук, профессор

Арутюнов Игорь Ашотович

Ведущее предприятие: ОАО «Центральный научно - исследовательский институт пленочных материалов и искусственной кожи», г. Москва

Защита состоится «_____» ________________ 2010 г. в ____ ч. на заседании диссертационного совета Д 212.144.02 при Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 117997, г. Москва, ул. Садовническая, д. 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.

Автореферат разослан «_____»___________________2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук Макарова Н. А.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Производство волокнисто-пористых композиционных полимерных материалов типа жестких искусственных кож, широко применяемых для изготовления обуви, в галантерейном и упаковочном производствах, строительстве является одним из наиболее трудоемких технологических процессов производства в промышленности искусственных кож и пленочных материалов.

Одной из основных операций традиционной технологии производства такого рода материалов является проклеивание размолотого волокнистого сырья, в частности, отходов кожевенного производства, полимерными связующими, в качестве которых используют водные дисперсии полимеров.

Среди кожевенных отходов для производства волокнисто-пористых композитов чаще всего используют отходы кож хромового дубления, которые неоднородны по содержанию хрома, степени гидрофильности и структуре волокон, что в совокупности создает ряд проблем при производстве волокнистых материалов. К ним относятся неравномерное проклеивание, медленное обезвоживание проклеенной волокнистой массы при формировании материала и существенная загрязненность сточных вод мелким волокном и полимером проклеивающей дисперсии.

Для устранения указанных недостатков и создания жестких искусственных кож с улучшенными эксплуатационными свойствами необходим комплексный подход, включающий придание кожевенным волокнам требуемых поверхностных свойств путем их модификации, использование новых эффективных неионогеннных проклеивающих дисперсий, применение специальных добавок для более равномерного распределения проклеивающего вещества в волокнистой композиции, а также совершенствование процессов проклеивания и отлива, и создания полимерного волокнистого материала определенной структуры.

Обзор научной и патентной информации, обобщение опыта мировых производителей указывают на необходимость и актуальность разработки подходов к созданию более совершенной технологии производства обувных кожевенных картонов, обеспечивающих высокое качество и хороший внешний вид готовой продукции и позволяющих снизить расход проклеивающих материалов, уменьшить степень загрязненности сточных вод и, в целом, интенсифицировать технологический процесс.

Целью работы является создание научных основ и разработка системного подхода и способов направленной модификации поверхностных свойств кожевенных волокон и выбора проклеивающих полимерных дисперсий в производстве жестких искусственных кож типа картонов для интенсификации основных технологических процессов, расширения сырьевой базы, решения экологических проблем и получения материалов с высокими показателями комплекса физико-механических и гигиенических свойств.

Для реализации поставленной цели в работе необходимо было решить следующие научные задачи:

- разработать способы и условия изменения свойств и структуры кожевенных волокон, получаемых из отходов кож хромового дубления;

- выявить степень влияния различных способов модификации на поверхностные свойства и структуру волокон, как на стадии размола, так и при подготовке суспензии волокон к проклеиванию;

- предложить наиболее эффективный способ обработки волокон для регулирования их электрокинетических свойств, гидрофильно-гидрофобного баланса, химической активности и сорбционной емкости, необходимых для повышения степени их взаимодействия с полимерным связующим на стадии проклеивания;

-- выявить технологические условия, преимущества и целесообразность использования новых модифицирующих добавок, обладающих дубящими, красящими, флокулирующими, наполняющими и проклеивающими свойствами, таких как синтетические дубители (синтаны) и дициандиамидные смолы, с целью снижения количества используемых дорогостоящих проклеивающих дисперсий, улучшения качества проклеивания, повышения стабильности размеров готовых картонов и снижения степени загрязненности сточных вод;

- осуществить обоснованный выбор проклеивающих составов и способов их модификации, проанализировать возможность использования в качестве связующих неионогенных водных дисперсий полимеров, таких как сополимерная дисперсия дибутилмалеината и винилацетата (ДБМВА) и дисперсия оксиэтилированного полиамида (ОЭПА),

- провести комплексное исследование и выявить степень влияния модификации на все стадии процесса формирования жестких искусственных кож и установить степень влияния каждой из стадий структурообразования на морфологические особенности сформированных материалов и комплекс их свойств;

- на основании выявленных подходов к модификации кожевенных волокон и дисперсий полимеров, физико-химических путей управления процессом структурообразования на стадиях размола, подготовки волокнистой суспензии кожевенных волокон и ее проклеивания различными полимерными проклеивающими дисперсиями разработать рецептуру и технологические решения получения новых картонов с высокими показателями комплекса эксплуатационных свойств, позволяющих совершенствовать технологию их производства с решением экологических проблем.

Научная новизна работы.


загрузка...