СПОСОБ ОБРАБОТКИ НАТУРАЛЬНОЙ КОЖИ С ДЕФЕКТОМ ОТДУШИСТОСТИ
METHOD OF PROCESSING NATURAL LEATHER WITH GRAIN BREAKS

Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при отделке натуральной кожи, имеющей сырьевой и технологический дефект - отдушистость, в частности при производстве натуральной кожи для верха обуви.
Отдушистость проявляется как отставание сосочкового слоя от сетчатого в виде глубоких неразглаживающихся морщин, образующихся на лицевой поверхности кожи при ее сгибании внутрь и не исчезающих после распрямления кожи. Данный дефект может возникать в результате неправильного проведения технологических процессов выработки кожи, нарушения проведения химических и физико-химических процессов, а также механических операций. Если дефект определяется в готовой коже, то сортность ее снижается, в дальнейшем такая кожа используется для производства изделий более низкого качества.
7
7
Известно, что обработка натуральной кожи низкотемпературной плазмой приводит к улучшению качества кожи и увеличению ее физико-механических показателей (пат. РФ №2127763, MПK C14C 9/00, 11/00, B29C 59/14, 1999 г.; пат. РФ №2298040, MПK C14C 9/00, C14C 11/00, 2007 г.). Известные способы заключаются в воздействии низкотемпературной неравновесной плазмой высокочастотного разряда на натуральную кожу с целью улучшения качества, увеличения адгезии покрытия и повышения прочностных характеристик кож хромового дубления.
Однако данные способы не применяют для обработки кожи с дефектом отдушистости, а использование их для обработки натуральной кожи с указанным дефектом не устраняет его.
Способов отделки натуральной кожи, устраняющих дефект отдушистости выделанной кожи, в информационных источниках не обнаружено.
Задачей изобретения является устранение дефекта отдушистости натуральной кожи.
Задача достигается тем, что в способе обработки натуральной кожи с дефектом отдушистости натуральную кожу подвергают воздействию низкотемпературной плазмы высокочастотного (ВЧ) индукционного разряда в течение 30-120 секунд при давлении в разрядной камере 40-60 Па с расходом плазмообразующего газа аргона 0,04-0,08 г/с при силе тока 0,3-0,9 А, затем подвергают воздействию низкотемпературной плазмы высокочастотного емкостного разряда в течение 60-600 секунд при давлении в разрядной камере 13,3-26,6 Па с расходом плазмообразующего газа аргона 0,02-0,06 г/с при силе тока 0,3-0,7 А и напряжении 1,0-3,0 кВ.
При обработке кожа для верха обуви, введенная в плазму высокочастотного разряда, приобретает отрицательный потенциал относительно самой плазмы и подвергается ионной бомбардировке плазмообразующим газом аргоном. Ионы, попадая на поверхность кожи, рекомбинируют. Под действием электростатических полей волокна натуральной кожи для верха обуви перераспределяются во внутреннем объеме, что приводит к модификации свойств кожи, ее внешней поверхности.
3
2
Наибольший вклад в модификацию внешней поверхности кожи вносят три процесса: рекомбинация ионов и передача энергии, приобретенной в слое поверхностного заряда у поверхности твердого тела, термическое воздействие, а в модификацию «в объеме» - рекомбинация ионов. Плотность теплового потока не превышает 8·10 Вт/м.
Способ осуществляют на высокочастотной индукционной и высокочастотной емкостной плазменных установках поэтапно.
Первый этап обработки проходит на высокочастотной индукционной (ВЧИ) установке (фиг.1), содержащей механическую систему откачки 1, систему электроснабжения 2, систему газоснабжения 3, систему водоснабжения 4, генератор 5, систему диагностики 6, вакуумную камеру 7, индуктор 8.
Первый этап способа осуществляют следующим образом. В вакуумной камере 7 натуральную кожу устанавливают над индуктором 8 перпендикулярно потоку плазмообразующего газа. Производят откачку воздуха и напускают в вакуумную камеру 7 рабочий газ. Устанавливают заданное давление. При подаче на индуктор 8 ВЧ напряжения в вакуумной камере образуется плазменный сгусток, при продуве через который плазмообразующий газ образует плазменную струю - инструмент обработки.
Режим плазменной обработки регулируют при воздействии низкотемпературной плазмы высокочастотного индукционного разряда путем изменения времени воздействия плазмы 30-120 секунд, давления в разрядной камере 40-60 Па, расхода плазмообразующего газа аргона 0,04-0,08 г/с, силы тока 0,3-0,9 А.
Второй этап способа осуществляют на высокочастотной емкостной (ВЧЕ) установке (фиг.2), содержащей барабан 1, ВЧ-электроды 2, колпак вакуумной камеры 3, консоль для открытия крышки вакуумной камеры 4, вакуумную камеру 5, систему подачи и регулировки плазмообразующего газа 6, ВЧ-генератор 7, вакуумный откачной пост 8.
Второй этап способа осуществляют следующим образом. В вакуумной камере 5 натуральную кожу для верха обуви устанавливают в зазоре между параллельными вертикально расположенными электродами 2 на пути потока плазмообразующего газа. Производят откачку воздуха из вакуумной камеры и напускают рабочий газ, устанавливая заданное давление. При подаче на электроды 2 ВЧ напряжения в разрядной камере 6 за счет нагрева плазмообразующего газа до состояния плазмы образуется плазменный поток - инструмент обработки.
При воздействии низкотемпературной плазмы высокочастотного емкостного разряда режим плазменной обработки регулируют путем изменения времени воздействия плазмы 60-600 секунд, давления в разрядной камере 13,3-26,6Па, расхода плазмообразующего газа аргона 0,02-0,06 г/с, силы тока 0,3-0,7 А и напряжения 1,0-3,0 кВ.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1
Образец натуральной кожи крупного рогатого скота (КРС) хромового дубления устанавливают в разрядную камеру ВЧИ разряда и производят обработку низкотемпературной плазмой при следующих параметрах: время воздействия плазмы 30 секунд, давление в разрядной камере 60 Па, расход плазмообразующего газа аргона 0,06 г/с, сила тока 0,7 А.
Затем образец переустанавливают в разрядную камеру ВЧЕ разряда и производят обработку при следующих параметрах: время воздействия плазмы 600 секунд, давление в разрядной камере 26,6 Па, расход плазмообразующего газа аргона 0,04 г/с, сила тока 0,3 А и напряжение 1,5 кВ.
Пример 2
Аналогичен примеру 1, но процесс осуществляют при следующих параметрах:
- для ВЧИ разряда - время воздействия плазмы 45 секунд, давление в разрядной камере 50 Па, расход плазмообразующего газа аргона 0,08 г/с, сила тока 0,8 А;
- для ВЧЕ разряда - время воздействия плазмы 500 секунд, давление в разрядной камере 26,6 Па, расход плазмообразующего газа аргона 0,04 г/с, сила тока 0,4 А и напряжение 1,3 кВ.
Пример 3
Аналогичен примеру 1, но процесс осуществляют при следующих параметрах:
- для ВЧИ разряда - время воздействия плазмы 60 секунд, давление в разрядной камере 40 Па, расход плазмообразующего газа аргона 0,04 г/с, сила тока 0,6 А;
- для ВЧЕ разряда - время воздействия плазмы 180 секунд, давление в разрядной камере 26,6 Па, расход плазмообразующего газа аргона 0,04 г/с, сила тока 0,5 А и напряжение 1,7 кВ.
Испытания обработанных образцов натуральной кожи КРС хромового дубления на отдушистость проводили в соответствии с ГОСТ 938.31-78. В качестве основных технологических свойств выбраны физико-механические свойства кожи.
Разрывную нагрузку при растяжении определяли по ГОСТ 938.11-69. Устойчивость покрытия на коже к многократному изгибу определяли по ГОСТ 13868-74. Адгезию покрытия определяли по ГОСТ 939-88. Примечание 6 «Метод определения адгезии эмульсионного и нитроэмульсионного покрытия к коже». Температуру сваривания определяли по ГОСТ 938.25-73.
Результаты испытаний образцов натуральной кожи для верха обуви с дефектом отдушистости после предлагаемого способа обработки приведены в таблице.
Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый способ обработки натуральной кожи с дефектом отдушистости устраняет данный дефект, при этом повышаются устойчивость покрытия, прочность кожи, адгезия покрытия. Температура сваривания практически не изменяется, что является показателем устойчивости внутренней структуры кожи.
Образцы
Наличие дефекта отдушистости
Показатели физико-механических свойств
Устойчивость покрытия, число изгибов
Разрывная нагрузка при растяжении, 10 МПа
Температура сваривания, °C
Адгезия покрытия к сухой коже, Н/м
Без обработки
есть
39000
20,5
107
400
Пример 1
нет
43000
29,4
108
850
Пример 2
нет
41000
25,3
108
680
Пример 3
нет
39000
22,7
107
470
Использование предлагаемого изобретения устраняет дефект отдушистости и одновременно улучшает физико-механические свойства натуральной кожи для верха обуви.