Системный анализ покрывного крашения

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

Реферат на тему:

«Системный анализ покрывного крашения»

Казань, 2011

Содержание

                                                                                                                            стр

Введение                                                                                                            

1.     Выбор методики покрывного крашения                                                    4

1.1 Влияние подготовки материала на покрывное крашение                        4

1.2    Выбор отделочных материалов                                                               12

1.2.1 Пленкообразователи                                                                                 12

1.2.2 Пигментные пасты и концентраты                                                        15

1.2.3 Вспомогательные вещества                                                                     16

1.3 Составление рецептуры покрывных композиций                                  19

2      Назначение композиционного покрытия                                                24

2.1   Пропитывающий грунт                                                                            24

2.2   Пигментированный грунт                                                                         25

2.3   Покрывная краска                                                                                      26

2.4   Закрепляющий слой процесса                                                                  27

3      Оборудование для покрывного крашении                                              29

3.1   Оборудование для нанесения пропитывающего грунта                        29                  

3.2   Оборудование для нанесения пигметированного грунта                      34

3.3   Оборудование для нанесения покрывной краски                                 

и закрепляющего слоя                                                                                      37                                                                              

4.     Выводы                                                                                                      39                                                                                                                                    

Список литературы                                                                                           40

Введение

Покрывное крашение - отделочная операция с целью придания коже равномерного по всей поверхности цвета, блеска или матовости; у кож с натуральной лицевой поверхностью подчеркивается природные их происхождение, у кож со шлифованной поверхностью имитируется лицевая поверхность. Покрывное крашение оказывает большое влияние на сортность кож, которая является комплексным показателем их качества. На сортность кож влияют равномерность цветового тона, толщина и укрывистость пленки, чистота цвета, а также жесткость кож, зависит от покрывного крашения. Однако сортность не полностью оценивает качество кожи. Для всесторонней оценки качества кожи используется более 30 показателей, причем некоторые нельзя количественно измерить  (например, внешний вид). Покрывное крашение оказывает решающее влияние на художественно-эстетическую оценку кож.

Покрывная краска, нанесенная на лицевую поверхность кожи, образует пленку, а также проникает в пористую структуру кожи. На глубину проникновения и характер распределения частиц дисперсии в коже влияет лицевая мембрана сосочкового слоя, во многом определяющая расход краски  и толщину покрытия.

Условия пленкообразования и создания адгезионного слоя покрытия в основном зависят от подготовки полуфабриката, т.е. технологии выработки кож, а также немаловажную роль играет и вид сырья: расположение структуры поверхностных волокон, величины и формы пор. Одними из наиболее распространенных видов сырья для производства кож хромового дубления являются шкуры свиней и крс, поэтому рассмотрим выбор методики покрывного крашения в зависимости от этих видов сырья.

1.      Выбор методики покрывного крашения

1.1   Влияние подготовки материала на покрывное крашение

Эффективность отделочных материалов может существенно измениться в зависимости от качества подготовки кожевенного полуфабриката.

Для микроструктуры крупного рогатого скота (бычина, яловка) характерно почти одинаковое строение сосочкового слоя во всех топографических участках. Слой эпидермиса довольно тонкий, сосочковый слой значительно тоньше сетчатого. Содержание жира в шкурах невелико. Толщина коллагеновых пучков яловки обычно несколько меньше, ромбы, образующиеся при переплетении пучков, также несколько меньше, чем у бычины.

Шкуры бугая характеризуются наличием утолщенных периферийных участков – воротка, башки и пол – и сильной борушистостью. Структура шкуры молодого бугая очень близка к структуре бычины и яловки, а старого бугая значительно отличается от нее. Бычина является менее ценным сырьем, чем бычина, так как значительную часть площади занимает шиворот, покрытый глубокими поперечными полосами.

Свиная шкура по своей структуре сильно отличается от шкур крупного рогатого скота. Слой эпидермиса толстый, а собственно кожа не разделяется на сосочковый и сетчатый слои. Глубокое проникновение щетины создает в выделанной кожи сквозные отверстия, обуславливающие такой недостаток, как водопроницаемость свиной кожи. Наличие сквозных отверстий от щетины требует при выработке некоторых видов кож удаления лицевого слоя(операции двоения и шлифования). Прессование обычно проводят плитой с пылевидной нарезкой.

Для получения кож с естественным лицом полуфабрикат должен быть высокого качества с минимумом пороков. Однако полуфабрикат, как правило, имеет многочисленные лицевые дефекты и поэтому значительная его часть подвергается облагораживанию.

Методикой отделки кож хромового дубления из шкур крс с облагороженной лицевой поверхностью предусматривается 2-3 шлифования лицевой поверхности кож. Первое шлифование и очистку от пыли производят на шлифовально-обеспыливающем агрегате фирмы «Турнер»( Англия) или «Свит» шлифовальной бумагой №5-6. Второе шлифование  - по мере необходимости.

Кожевенный полуфабрикат со шлифованной лицевой поверхностью отличается неравномерной структурой, а иногда имеет разную степень гидрофильности. Чрезмерно гидрофильная поверхность полуфабриката способствует глубокой диффузии покрывных красок, вследствие чего кожа может выходить жесткой. В то же время гидрофобная поверхность ухудшает смачивание полуфабриката покрывными композициями, что может привести к снижению адгезии покрытия к коже. Впитывающая и фильтрующая способность полуфабриката также оказывает большое влияние на качество покрытия.

При сохранении лицевой мембраны покрывная краска заполняет сначала небольшое количество крупных пор (пустоты, оставшиеся после удаления луковиц волос, сальных и потовых желез) размером больше 80 мкм. Последующие проникновение частиц полимера из крупных пор в мелкие зависит от гидрофильности структурных элементов кожи. Шлифование лицевой поверхности кожи увеличивает количество пор. Например, при легком шлифовании на 100 мкм повышается число пор радиусом от 1 до 10 мкм с 55,6 до 72% общего объема, т.е. значительно превышает диаметр частиц применяемых дисперсий (0,14-0,6 мк).  Подбором соответствующих компонентов покрывного крашения можно регулировать глубину диффузии грунтов, что, особенно важно при производстве кож с искусственной лицевой поверхностью.

Полуфабрикат перед покрывным крашением должным быть мягким на ощупь. Причинами жесткости могут быть непродуб и содержание жировых веществ ниже нормы. Однако большое содержание жира на лицевой поверхности является причиной осыпания покрытия. Еще большее значение, чем содержание жира, имеет его распределение по толщине кожи. При равномерном распределении жира по слоям кожи достигается высокая адгезия покрытия. При этом отмин и отдушистость уменьшаются.

Перед нанесением покрывной краски важно знать влажность кож, так влажность кож из шкур крупного рогатого скота после сушки перед покрывным крашением должна составлять 14-16%.

Таким образом, влияние подготовки полуфабриката на качество покрытия значительно.

Требования к покрытиям на коже.

Для получения высоких показателей свойств покрытий необходимо правильно подобрать отделочные материалы, а также контролировать их качество. Чтобы качественно приготовить покрывную краску и соблюдать условия ее нанесения на кожу, необходимо проводить технологический контроль качества отделочных материалов.

Анализ пленкообразователей. Одни и те же пленкообразователи, могут образовывать пленки, существенно отличающиеся по свойствам, т.к. они склонны в той или иной мере к расслаиванию и агрегированию полимерных частиц, поэтому эти особенности необходимо учитывать при составлении покрывной краски.

Основным фактором, определяющим свойства покрытия на коже, является отношение сухого остатка пигментного концентрата к сухому остатку пленкообразователя, т.к. передозировка концентрата в покрывной краски приводит к осыпанию покрытий. Кроме того, концентрат и  пленкообразователь должны быть совместимыми, например, резкое отличие в рН может вызвать полную или частичную коагуляцию.

Загущаемость аммиаком необходимо определять для прогнозирования поведения покрывных красок, рН которых чаще всего выше 7.

Для характеристики сорбционной устойчивости пленкообразователей необходима устойчивость к воздействию электролитов.

Учитывая физико-механические свойства пленок (предел прочности при растяжении и относительное удлинение при разрыве) можно составлять рецептуру покрывной краски из различных пленкообразователей. Условно принято, что для получения покрытия высокого качества на кожах хромового дубления для верха обуви необходимо, чтобы свободные пленки из смеси пленкообразователей имели предел прочности при растяжении – не менее 2,5 МПа, а относительно удлинение при разрыве 600-950%. В случае несоответствия удлинений покрытий на коже растяжению кожи нарушается целостность покрытия. Поэтому для создания запаса прочности разрывное удлинение покрытия должно несколько превышать удлинение кожи. Быстро релаксирующие покрытия (на основе линейных полимеров) должны обладать незначительным запасом прочности. Удлинение таких полимеров только на несколько процентов может быть выше удлинения кожи. Пленочные покрытия на основе пространственных полимеров, обладающих замедленной релаксацией, должны иметь больший запас прочности для обеспечения сохранности покрытия при эксплуатации изделий из кожи. Допускается небольшая липкость пленки, которая исчезает при добавлении пигментных концентратов.

Анализ пигментных концентратов. Как и в пленкообразователях, очень важным показателем является сухой остаток, т.е. четкое соотношение между пигментом и полимером в покрывной каске.

Иногда придают решающее значение при установлении качества концентрата определению укрывистости. Однако укрывистость концентрата не дает точной информации о том, как покрывная краска будет укрывать поверхность. Это объясняется тем, что наряду с природой  пигмента на укрывистость влияет его распределение в полимерной пленке, а также соотношение пигмента и полимера.

Осаждаемость пигмента характеризуется отношением содержания нелетучих веществ (сухого остатка) в отстоявшемся верхнем слое краски к содержанию нелетучих веществ в свежеприготовленной краске. Применение покрывных красок с высокой осаждаемостью пигмента ухудшает качество покрытия.

Нельзя не отметить такой показатель, как бронзистость покрытия, т.к. бронзистость не позволяет использовать концентрат без добавок других концентратов небронзящих пигментов.

Очень важным является размер частиц. Если размер частиц превышает 15 мкм, то концентрат считают непригодным для пользования без дополнительного диспергирования.

Анализ закрепителей. Для получения закрепляющего покрытия высокого качества особое значение имеет соблюдение температуры и времени подсушки кож после нанесения покрывной краски. Плохая подсушка повышает влагосодержание кожи и приводит к появлению матовых пятен на покрытии. Кроме того, важен контроль вязкости и сухого остатка при разбавлении органическими растворителями закрепителей. Однако контроль качества не обходится без определения физико-механических свойств пленок и бронзистости закрепителей ярких расцветок.