Муродова З.О.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛАСТО-ПЛАСТИЧЕСКИХ И ПРОЧНОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОЖИ ДЛЯ ОБУВИ *
Аннотация:
в данной статье рассматривается влияние полимеров на свойства кожи, полимеры и компоненты текстуры кожи.
Ключевые слова:
полимерные наполнители, натуральная кожа, впитывающая способность кожи, молекулярные цепи коллагена, водорастворимые полимеры
УДК 6
Муродова З.О.
Бухарский инженерно-технологический институт
(г. Бухара, Республика Узбекистан)
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛАСТО-ПЛАСТИЧЕСКИХ
И ПРОЧНОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
КОЖИ ДЛЯ ОБУВИ
Аннотация: в данной статье рассматривается влияние полимеров на свойства кожи, полимеры и компоненты текстуры кожи.
Ключевые слова: полимерные наполнители, натуральная кожа, впитывающая способность кожи, молекулярные цепи коллагена, водорастворимые полимеры.
Работа ученых доказывает, что шкуры, наполненные синтетическими полимерами, обладают повышенной устойчивостью к истиранию и пониженной водопроницаемостью. При этом за счет его равномерного распределения по топографическим участкам повышается целостность кожи и ее устойчивость к воздействию химических реагентов и микроорганизмов. Для изучения распределения вдоль пор была проведена математическая обработка результатов эксперимента [1]. В процессе окончательной обработки экспериментальных данных были получены результаты на основе интегральных кривых распределения пор:
Таблица 1. Полученные значения основаны на интегральных кривых распределения пор в образцах, наполненных АЭ и аминоальдегидным олигомером:
|
|
Текущий % |
Размер пористости |
|
|
Не обработан |
20 |
5 |
2 |
|
10 |
1.8 |
||
|
15 |
1.6 |
||
|
20 |
1.4 |
||
|
40 |
25 |
1.2 |
|
|
35 |
1 |
||
|
60 |
50 |
0.8 |
|
|
80 |
70 |
0.6 |
|
|
100 |
100 |
0.4 |
|
|
Обработан |
20 |
4 |
2 |
|
8 |
1.8 |
||
|
12 |
1.6 |
||
|
16 |
1.4 |
||
|
40 |
22 |
1.2 |
|
|
28 |
1 |
||
|
60 |
48 |
0.8 |
|
|
80 |
68 |
0.6 |
|
|
100 |
98 |
0.4 |
|
По расчетам и приведенным данным изменений в распределении пор, заполненных кожей с покрытием CMF-P, не наблюдается: при этом интегральные кривые распределения контрольного и опытного образцов полностью совпадают. При заполнении грунта в нем образуются новые поры размером 0,14 мкм и 0,40 мкм. Перераспределение пор происходит в результате разглаживания и структурирования дермы.
Таблица 2. Результаты получены на основе интегральных кривых распределения пор в образцах, наполненных олигомером АЭ-аминоальдегида: а-слой, б-край.
|
|
Текущий % |
Размер пористости |
|
Текущий %
|
Размер пористости
|
||
|
Не обработан |
10 |
3 |
1.9 |
Не обработан |
10 |
5 |
1.9 |
|
10 |
1.25 |
19 |
1.25 |
||||
|
20 |
- |
- |
20 |
- |
- |
||
|
30 |
23 |
0.98 |
30 |
- |
- |
||
|
40 |
40 |
0.8 |
40 |
44 |
1.98 |
||
|
50 |
- |
- |
50 |
- |
- |
||
|
60 |
57 |
0.62 |
60 |
65 |
0.78 |
||
|
70 |
- |
- |
70 |
- |
- |
||
|
80 |
74 |
0.58 |
80 |
- |
- |
||
|
90 |
- |
- |
90 |
92 |
0.62 |
||
|
100 |
97 |
0.43 |
100 |
100 |
0.58 |
||
|
100 |
0.4 |
||||||
|
Обработан |
10 |
3 |
1.9 |
Обработан |
10 |
3 |
1.9 |
|
5 |
1.25 |
9 |
1.28 |
||||
|
20 |
12 |
0.99 |
20 |
- |
- |
||
|
30 |
25 |
0.8 |
30 |
21 |
0.99 |
||
|
40 |
- |
- |
40 |
- |
- |
||
|
50 |
42 |
0.6 |
50 |
42 |
0.78 |
||
|
60 |
58 |
0.58 |
60 |
- |
- |
||
|
70 |
- |
- |
70 |
60 |
0.6 |
||
|
80 |
80 |
0.45 |
80 |
79 |
0.58 |
||
|
90 |
- |
- |
90 |
- |
- |
||
|
100 |
97 |
0.43 |
100 |
95 |
0.5 |
||
|
100 |
0.4 |
100 |
0.22 |
||||
|
100 |
0.35 |
||||||
Предположение о заполнении пор подтверждается следующим. Эксперименты показывают, что в первую очередь заполняются крупные поры, и в результате строения дермы происходит перераспределение пор по размерам и появляются новые поры. Представлены результаты измерения паропроницаемости [2].
При обработке площади составом его паропроницаемость увеличивается с 0,3 мг/см2∙ч до 0,5 мг/см2∙ч соответственно. Для полированных участков разница незначительна, а содержание АЭ-олигомера для контрольного и опытного образцов достигает 0,2 мг/см2∙с. Для задней части испытуемых образцов по сравнению с контрольными образцами сохраняется тенденция повышения паропроницаемости. При заполнении компонентами нешлифованной кожи паропроницаемость участка увеличивается на 0,5 мг/см2ч.
Таблица 3. Паропроницаемость образцов, наполненных АЭ-аминоальдегидно-олигомерной (1) и контрольной (2) полимерными композициями.
|
Контрольный образец |
2 |
2.1 |
1.8 |
1.8 |
|
Образец эксперимента |
2.3 |
2.4 |
1.9 |
2 |
Эти характеристики, вероятно, связаны с тем, что структура более организована и волокна равномерно распределены по отдельным участкам кожи [2].
Таблица 4. Паропроницаемость образцов, заполненных AЭ + аминоальдегидом.олигомер AЭ-аминоальдегида (1) и контроль (2).
|
Контрольный образец |
2 |
2.1 |
1.8 |
1.8 |
|
образец эксперимента |
2.5 |
2.6 |
2 |
1.9 |
По результатам изменения времени впитывания одной капли воды, влаги и влагоемкости видно, что гидрофобные свойства кожи повышаются, а затем снижается влияние влаги на структуру дермы и она становится более устойчивой. к влаге. Результаты измерения паропроницаемости показывают, что увеличивается длина свободного скольжения молекул воды по поверхности пор и количество пара, проходящего через дерму. Интересно, что до заливки образцов отдельно для полированных и неполированных на разных участках значение паропроницаемости было примерно одинаковым. Как замечено, паропроницаемость закономерно увеличивается после заливки, и эта величина примерно одинакова на всех участках [3].
Таким образом, по результатам паропроницаемости можно сделать следующий вывод: в процессе заполнения модифицированными полиакрилатами поры заполняются. При этом, несмотря на частичное заполнение пор, происходит их перераспределение (в результате заполнения крупные поры частично заполняются, их количество уменьшается, взамен появляются мелкие поры за счет дополнительной структуры). В целом пористое распределение исследуемых образцов остается на контрольном уровне.
Известно, что кожа при ношении обуви подвергается термическому воздействию. Поэтому полученные образцы были исследованы методами искусственного старения (термическими). Этот метод позволяет за короткий промежуток времени изменить физико-механические свойства кожи на подошве обуви. При естественном старении изменения физико-механических свойств кожи появляются через несколько лет. В исследованиях термическое старение проводилось при температуре 100°С в течение 2 суток [4].
На рис. 1 представлены результаты исследования физико-механических свойств кожи. В этом случае шкуры заполняются на основе разработанных композиций водорастворимых полимерных материалов. Для сравнения представлен анализ данных на подошве обуви без набивки кожей.
По рисунку можно сделать вывод, что разработанные нами полимерные материалы превосходят кожу без наполнителей практически по всем параметрам физико-механических свойств. При этом мы исследовали наполнители в различных пропорциях исходных полимеров [6].
Рисунок 1. Физико-механические свойства кожи для низа обуви,
наполненной полимерными композициями.
1-Без наполнителя, 2-АЭ-аминоальдегид олигомер 1:0,5, 3-АЭ-аминоальдегид олигомер 1:1.
1-Предел прочности при разрыве, МПа, 2-Плотность, г/см3, 3-Относительное удлинение при разрыве, %, 4- Остаточное удлинение, %, 5-Твердость по А.Шору., в условных единицах, 6-Истирание сопротивление, Дж/мм3, 7- Сопротивление многократному изгибу, килоцикл и т.п., 8- Вязкость по Муни, в условных единицах, 9- Теплостойкость по ВИК, оС, 10- Жесткость при изгибе, Н/см, 11- Прочность наполненных обшивок, кН/м.
Исследование образцов на термическое старение при температуре 100°С в течение 2 суток в целом показало, что производимые нами полимерные композиционные материалы для обуви более устойчивы к термическому старению, их можно использовать в условиях высоких температур. Результаты физико-механического анализа показывают, что изменение состава олигомеров в полуфабрикате увеличивает толщину (на 32,0 %) и предел прочности при растяжении (на 15,0 %), пористость (на 43,5 %) и остаточное удлинение. (на 27,9 %) и снижается использование модифицированных аминоальдегидных олигомеров. Показатель паропроницаемости меняется очень мало. Это свидетельствует о том, что микропоры в определенной степени сохранились. [7]
Учитывая вышеизложенное, можно предположить, что структурные элементы кожи покрыты олигомерами аминоальдегидов. По мере увеличения удельного веса образцов их пористость уменьшается и сохранение паропроницаемости можно объяснить структурированием, то есть образованием новых крупных структурных агрегатов. Наши рассуждения основаны на результатах анализа микрофотографий образцов кожи по контрольному и опытному вариантам. Химический состав синтезированного олигомера изучен методом элементного анализа.
Таблица 5. Результат анализа элемента.
|
Результаты |
Структурный анализ анализируемого вещества |
|||
|
H |
О |
N |
S |
|
|
Процент элементного состава |
7,31 |
27,87 |
14,63 |
50,17 |
|
Результат элементного анализа |
7,30 |
27,89 |
14,62 |
50,18 |
|
Разница
|
0,01 |
0,02 |
0,01 |
0,01 |
По результатам элементного анализа подтверждена совместимость олигомера с предложенной композицией [8].
В заключение можно сказать, что синтезированный олигомер имеет прочную связь с коллагеном кожи и его гигиенические свойства не ухудшаются.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №12 (69) том 1
Ссылка для цитирования:
Муродова З.О. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛАСТО-ПЛАСТИЧЕСКИХ И ПРОЧНОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОЖИ ДЛЯ ОБУВИ // Вестник науки №12 (69) том 1. С. 1117 - 1125. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/11352 (дата обращения: 17.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+