Formation of hydrophobized nutria velour

Abstract

The formation of hydrophobized nutria fur velour has been carried out using the optimized alkenmalein acrylsyntane composition. Based on the implementation of the synthesized experimental plan “composition-properties of velour” by the modified McLean-Anderson method, the optimization of filling and hydrophobizing composition has been performed by Harrington method. The optimized composition involves the use of, wt. %: alkenmalein polymer – 54.1, polyacrylic emulsion Melio Resin A-821 – 18.8, reagent based on 2-naphtholesulfonic acid and dioxins-phenylsulfone – 27.1. The developed technology of forming hydrophobized nutria velour has been tested at the experimental production of leather enterprise (Chinbar Private Joint Stock Company, Kyiv, Ukraine). Nutria fur velour obtained by the developed technology is characterized by a significant increase in water resistance in dynamic conditions. The advantage of this technology is the production of fur velour with a higher yield of 5.4–5.6 % compared to the semi-finished chromium-aluminum tanning. The optimized filling and hydrophobizing composition can be effectively used in the technologies of manufacturing sheepskin and leather materials with high water resistance. According to the complex of properties, the obtained hydrophobized nutria velour is suitable for the production of uncovered items of various purposes, which will be used in extreme conditions

В работе проведено формирование гидрофобизированного мехового велюра нутрии с использованием оптимизированного состава алкенмалеиново-акрилсинтанной композиции. Целью работы является исследование процесса формирования гидрофобизированного велюра со шкурок нутрии путём оптимизации состава алкенмалеиново-акрилсинтанной композиции. Для решения данной цели поставлены следующие задачи: – синтез плана эксперимента «состав композиции – свойства велюра» по модифицированному методу Маклина-Андерсона; – оптимизация состава наполнительно-гидрофобизирующей композиции методом Харрингтона; – формирование гидрофобизированного велюра нутрии с использованием оптимизированного состава наполнительно-гидрофобизирующей композиции. Объектом исследования был процесс оптимизации состава наполнительно-гидрофобизирующей алкенмалеиново-акрилсинтанной (АМ-АС) композиции для формирования велюра нутрии повышенной устойчивости к воде. В работе использовано сырьё самцов шкурок нутрии с грубым остевым волосом площадью 24-25 дм2 после удаления остевого волоса путём эпилирования и хром-алюминиевого додубливания полуфабриката с получением температуры гидротермической устойчивости кожевой ткани 90 С. Исследованная АМ-АС композиция содержала алкенмалеиновый полимер, синтезованный на основе αалкенов С20-24 и малеинового ангидрида со среднечисловым молекулярным весом 38·103, полиакриловую эмульсию Melio Resin A-821 фирмы «Clariant» (Германия) и продукт синтеза 2-нафтолсульфокислоты с диоксидифенилсульфоном. В технологический раствор композицию дозировали с расходом 28 г/дм3 при соотношении вода / полуфабрикат равному 7/1. В работе проведены экспериментальные исследования наполненно-гидрофобизированного велюра нутрии в зависимости от состава композиции АМ-АС. Образцы додубленного полуфабриката нутрии отбирали по методу пропорциональных квадратов. Эффективность использования композиции при наполнении-додубливании полуфабриката мехового велюра определяли в % по соотношению разницы между расходованной композицией АМ-АС и её остатком в отработанном растворе к расходованной композиции, водостойкости гидрофобизированного мехового велюра и его выходу по площади. Водостойкость велюра оценивали динамическим методом по продолжительности водопромокания на приборе ПВД-2 (РФ) при деформировании образцов со скоростью 70 мин–1. Гидротермическую устойчивость велюра – по начальному сокращению длины образца при нагревании со скоростью 2,5-3,0 С/мин, пористость – отношением объёма пор к объёму начального образца, физико-механические свойства – на разрывной машине РТ-250М, пояс А (РФ) при скорости деформирования 80 мм/мин. Выход площади велюра оценивали отношением площадей гидрофобизированного и додубленного полуфабриката у стандартных условиях. Оптимизация состава наполнительно-гидрофобизирующей композиции состояла в получении D-оптимального плана эксперимента, синтезированного по модифицированному методу Маклина-Андерсона, математической модели эксперимента «состав композиции-свойства велюра» и определении оптимального содержания ингредиентов композиции методом Харрингтона. Оптимальный состав должен отвечать максимальной продолжительности относительного водопромокания велюра нутрии, максимальному выходу его площади и эффективному использованию алкенмалеиново-акрилсинтанной композиции. На основании реализации синтезированного плана эксперимента «состав композиции–свойства велюра» по модифицированному методу Маклина-Андерсона выполнена оптимизация состава наполнительно-гидрофобизирующей композиции методом Харрингтона. Оптимизированный состав композиции предусматривает использование: мас. %: алкенмалеинового полимера – 54.1, полиакриловой эмульсии Melio Resin A-821 – 18.8, реагента на основе 2-нафтолсульфокислоты и диоксидифенилсульфона – 27.1. Разработанная технология формирования гидрофобизированного велюра нутрии апробирована в условиях опытного производства кожевенного предприятия ПрАТ «Чинбар» (г. Киев, Украина). Эпилированный полуфабрикат шкурок нутрии после хромалюминиевого додубливания обрабатывали композицией оптимизированного состава при соотношении масс рабочего раствора и полуфабриката равному 7/1. При этом для получения гидрофобизированного велюра нутрии в систему «рабочий раствор-полуфабрикат» последовательно дозировали ингредиенты композиции АМ-АС при температуре 40–43 С. Сначала в баркас добавляли АМ-полимер, через 15–20 мин – наполнительную смесь полиакриловой эмульсии Melio Resin A-821 и синтан 2-нафтолсульфокислоти з диоксидифенилсульфоном. Ещё через 1,0 час – остальную часть АМ-полимера. Общая продолжительность процесса наполнения-гидрофобизации составляла 2,5 часа. Затем полуфабрикат отжимали в центрифуге до влажности 52–53 %, проводили сушильно-увлажняющие процессы и операции до содержания влаги 12–14 % и шлифование кожевой ткани. Полученный меховый велюр нутрии по разработанной технологии характеризуется значительным повышением устойчивости к действию воды в динамических условиях. Преимуществом такой технологии является получение мехового велюра с большим выходом площади на 5.4–5,6 % по сравнению с полуфабрикатом хромалюминиевого додубливания. Оптимизированный состав наполнительногидрофобизирующей композиции может эффективно использован в технологиях изготовления овчинношубных и кожевенных материалов повышенной гидростойкости. По комплексу свойств полученный гидрофобизированный велюр нутрии пригоден для изготовления нагольных изделий разного назначения для эксплуатации в экстремальных условиях.