LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Наукові основи ресурсоенергозберігаючих технологій формування структури шкіри та хутра в дубильно-оздоблювальних процесах

переходити у зовнішню його сферу, що підтверджується потенціометричним дослідженням. Виходячи з представленого механізму перетворення аніонних комплексів в катіонні та активної участі іонізованих карбоксильних груп колагену під час його структурування розроблена технологія аніонно-катіонного дублення дерми, яка оптимізована симплексно-послідовним плануванням. За цією технологією двоєна голина великої рогатої худоби обробляється емульсією АКЕА. При цьому додається хлорид натрію в кількості 2,5 % від маси голини з метою запобігання появи бубняви при використанні ОСХ низької основності. Дублення виконується у відпрацьованій рідині. Оптимальним режимом є: витрата АКЕА АК чи АКЕА НК та ОСХ основністю близько 27,0 % відповідно 0,4 чи 0,6 та 1,1 % від маси голини. Через 2,5 год дублення отримується напівфабрикат з гідротермічною стійкістю 105...107 С при 99,0 %-му поглинанні ОСХ.

Для створення технології дублення голини підвищених товщин з високим ступенем поглинання ОСХ зразки недвоєної голини шкур великої рогатої худоби після м'якшення і промивання за діючою технологією ЗАТ "Чинбар" оброблялись протягом 10 хв розчином хлориду натрію при витраті 4 % від маси голини. Потім з інтервалом 10 хв додавали кислоти, % від маси голини: мурашину 85 %-ву – 0,25 і сірчану 100 %-ву – 0,5. Відпрацьовану рідину зливали, додавали АКЕА чи електролітостійку емульсію ДПГЕС, а також аніонний ОСХ відповідної основності. При повному профарбуванні голини (@ через 1 год.) в барабан додавали оксид магнію в два прийоми з інтервалом 0,5 год. В кінці дублення рН відпрацьованої рідини дорівнював 3,9...4,2. Загальна тривалість обробки склала 9...11 годин.

Для детальнішого дослідження наведеної технології дублення голини підвищених товщин використано ЦКРП Бокса-Хантера. Внаслідок обробки експериментальних даних за розробленою програмою отримали нелінійні регресійні моделі в кодованому вигляді з однаковою передбачуваною здатністю в еквідистантних точках від центру плану:

= 98.40497 – 6.557516x1 + 1.410355x2 + 2.080501x3 – 4.213231x12–

– 1.538193x22 - 1.8925x32; (1)

= 106.2637 + 7.548662x1 + 1.591814x3 – 4.039975x12 – 1.914109x22–

– 1.028337x32; (2)

= 235.8863 + 22.5815x1 + 10.91991x3 – 12.36966x12 – 7.409307x22–

– 6.877843x32; (3)

= –4.093616 + 1.612336x1 – 0.738743x2 + 1.26114x3 – 2.182103x12

– 1.774649x22 – 1.402626x32, (4)

де: – поглинання ОСХ напівфабрикатом, %; – температура зварювання, oC; – об'ємний вихід, см3/100 г білка; – зменшення площі висушеного дубленого напівфабрикату відносно площі голини, % ; x1 і x2 – витрата і основність ОСХ, %; x3 – витрата електролітостійкої емульсії ДПГЕС, % від маси голини.

На основі попередніх експериментів значення x1, x2, x3 варіювали на двох рівнях з інтервалом 0.3, 8.0, 0.3 при розташуванні центру плану в факторному просторі з координатами 1.2, 34.0, 0.5. Ранжуванням факторів в зонах мінімуму і максимуму встановлено найбільший вплив на вихідну змінну початкової витрати дубителя. Квазіоднофакторним аналізом встановлено неоднозначний і незалежний вплив кожного фактору на вихідну змінну. Для отримання максимального поглинання хромового дубителя його початкову концентрацію необхідно зменшувати, що знаходиться в протиріччі по відношенню до інших вихідних змінних.

Оскільки даний процес описується багатьма вихідними змінними, то пошук оптимуму здійснювали методом багатокритеріальної оптимізації з використанням критерію бажаності за Харингтоном, при цьому отримано Х1 = 1,2 %, Х2 = 34,17 %, Х3 = 0,68 %. Із представленої на рис. 4 компромісної області дублення голини при х2 = 0, отриманої за програмою "SENS", розробленою кафедрою кібернетики хіміко-технологічних процесів НТУУ "КПІ", видно, що витрата ОСХ і електролітостійкої емульсії ДПГЕС складає відповідно 1,15...1,23 % і 0,4...0,68 %. При цьому поглинання дубителя – 98...99 %, температура зварювання – 103...107 С, об'ємний вихід – 230...240 см3/100 г білка, зменшення площі відносно голини близько 5 %.

Рис. 4. Компромісна область дублення голини в кодованих координатах

Таким чином, завдяки встановленим концентрації карбоксильних груп в 1D-об'ємі мікрофібрили, відстані між макромолекулами та розмірам диядерних гідроксосульфатохромових комплексів з використанням планування експерименту розроблена маловідхідна технологія дублення голини підвищених товщин, яка вдвічі інтенсивніша за традиційну. Шкіри, отримані за розробленою технологією, мають вищі показники межі міцності та меридіанного видовження і за комплексом показників відповідають вимогам стандарту.

Приймаючи до уваги значну витрату хромового дубителя в традиційних технологіях обробки хутрових шкур, а також багатокомпонентність жирувальних композицій, проведено дослідження процесу дублення-жирування хутрових шкур. Дослідженням залежностей поглинання частинок жирувального реагенту шкурами кроля, пластичності та питомої маси їх шкірної тканини від складу композиції методом "псевдокомпонентів" встановлено, що композиції дигліколевих ефірів без додавання індустріального масла І-12А при суміщеному пікелюванні-дубленні-жируванні поглинаються на 6,0...25,0 % ефективніше і рівномірніше розподіляються в структурі шкірної тканини. Крім того, на 10,0...13,0 % зростає видовження шкірної тканини при 4,9 МПа і підсилюється її формування при дубленні. Про останнє свідчить зменшення питомої маси шкірної тканини на 14,0...16,0 %. При цьому в нових технологіях дублення-жирування овчин і шкур кроля ОСХ використано в аніонній початковій формі, яка поступово перетворюється в катіонну. В той час, як згідно з типовою технологію обробки овчини хутрової та іншої хутрової сировини ОСХ після розчинення в воді температурою 80 С витримують протягом 4 год, аналізують на вміст Cr2O3 і лише після цього використовують в технологічному процесі уже в катіонній формі. При розробці нової технології дублення-жирування овчини хутрової використано ЦКРП і отримано нелінійні регресійні рівняння (5...9):

=75.15868 +7.554527x1 +3.286234x3 –2.516605x12 –1.453674x32; (5)

= 6.899538Ч10–2 + 0.1063848x1 – 5.273804Ч10–2x3 – 0.03125x1x3 +

+ 5.065681Ч10–2x12 + 9.911359Ч10–3x22 + 3.471295Ч10–2x32; (6)

= 4.489408Ч10–2 –5.056871Ч10–2x1 +0.1235635x2 +2.230887Ч10–2x3 +

+ 7.507578Ч10–2x12 + 7.153273Ч10–2x22 + 5.985676Ч10–3x32; (7)

=14.503 +0.5197583x2 +0.4224321x3 –0.8041492x12 –0.3435463x32; (8)

= 44.289 + 2.717519x1 +4.394348x2 –2.547491x3 –8.983685x12 –

  • 2.960438x22 – 1.011742x32, (9)

де: – температура зварювання, оС; і – концентрація у відпрацьованій рідині відповідно Cr2O3 і ДПГЕС, г/дм3; та – межа міцності при розтягуванні, МПа та видовження при 4,9 МПа, %; x1 і x2 – відповідно початкова концентрація ОСХ і ДПГЕС, г/дм3; x3 – рН рідини на 2-й стадії дублення.

Попередніми експериментами визначені суттєві параметри процесу дублення-жирування овчин x1 = 1.0, x2 = 4.0, x3 = 3.5 з