Введение к работе
Актуальность исследования. Стремление создать обувь комфортную, легкую, которая приносила бы удовольствие от ходьбы и улучшала качество жизни людей, является «философией» современной обувной промышленности, а натуральная кожа, наиболее полно отвечающая эксплуатационным, гигиеническим и эстетическим требованиям, предъявляемым к обуви, еще долго будет оставаться основным материалом при её производстве. В условиях обострения конкурентной борьбы на мировых обувных рынках перед отечественной обувной промышленностью ставится задача разработки и выпуска конкурентоспособной кожаной водонепроницаемой обуви с улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами. Анализ продукции, предлагаемой ведущими мировыми производителями обуви, показывает, что изготовление высококачественных непромокаемых изделий возможно при комплексном подходе, базирующемся на выборе конструкции обуви, материалов для изготовления ее деталей, способов их скрепления, методе герметизации швов, гидрофобизации с использованием специальных аппретур. Гидрофобная технология обработки кожи должна обеспечивать не только водоотталкивающие свойства, благодаря которым вода просто скатывается с обуви, но и позволять коже «дышать».
В процессе носки обувь подвергается всевозможным атмосферным, механическим и химическим воздействиям, что ухудшает её эксплуатационно-эстетические свойства. Сохранение качества изделия при эксплуатации – другая не менее важная задача. Использование разнообразных средств ухода за обувью (водоотталкивающих спреев, эмульсий и кремов) позволяет придать материалам наружных деталей верха обуви временную водонепроницаемость. Вопрос об эффективности и принципе выбора «косметики для обуви» при удовлетворительном соотношении «цена-качество» к настоящему времени остается открытым.
Целью диссертационной работы является повышение качества и конкурентоспособности обуви за счет модификации поверхности ее наружных деталей верха кремнийорганическими соединениями.
Для достижения поставленной цели проведены:
оценка современного состояния разработок в области создания гидро- и олеофобных поверхностей;
сравнительный анализ эффективности современных гидрофобизаторов и обоснование химической структуры модификаторов, обеспечивающей достижение устойчивого, длительного эффекта гидрофобности;
системный анализ производства «непромокаемой» обуви;
анализ способов повышения эксплуатационных характеристик кожаных материалов для наружных деталей верха обуви на всех стадиях жизненного цикла;
исследования поверхностных, физических и эксплуатационных свойств модифицированных обувных кож;
исследования влияния микроструктуры спилка и шлифованных кож на кинетику впитывания и растекания капли воды;
апробация гидрофобизирующего препарата на основе фторсодержащего силана в условиях реальной носки;
рационализация технологических режимов гидрофобной обработки обуви, адаптированных к условиям типовых процессов.
Объектами исследования служили кожи для наружных деталей верха обуви, различающиеся способом получения и морфологией поверхности. Модификаторы поверхности кож – фторсодержащий силан (ФС), полиалкилгидросилазан (ГКЖ), промышленно выпускаемые спреи: Salton (препарат на основе фторкарбоновой смолы, ФКС) и Kiwi (на основе силикона, Силикон).
Научная новизна проведенных исследований:
- результаты исследований структуры и гидрофобных свойств широкого спектра кож для наружных деталей верха обуви с различной морфологией поверхности, в том числе и после гидрофобной обработки фторсодержащими кремнийорганическими соединениями;
- принципы формирования устойчивого эффекта гидрофобности обувных кож (спилка, шлифованных кож, кож с гладкой лицевой поверхностью), устойчивых к воздействию климатических, химических, физических и механических факторов износа;
- метод оценки гидрофобности спилка и шлифованных кож, основанный на кинетике изменения краевого угла смачивания;
- результаты анализа эффективности современных фторсодержащих кремнийорганических гидрофобизаторов.
Практическую значимость работы составляют:
способ получения гидрофобных материалов для наружных деталей верха обуви, характеризующихся высокими антиадгезионными и эксплуатационными свойствами;
комплекс методов, позволяющих оценить гидрофобные свойства обувных кож для наружных деталей верха с различной морфологией поверхности;
технологические режимы гидрофобной обработки материалов для наружных деталей верха обуви фторсодержащим силаном.
Достоверность научных положений, выводов и результатов, сформулированных в диссертационной работе, подтверждается применением современных информационных технологий, корректным использованием методов статистического анализа, апробацией основных положений диссертации в научной периодической печати, конференциях, а также актами производственной апробации разработанных методов и положительной их оценкой на предприятиях обувной промышленности.
Апробация и реализация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 61 научной конференции студентов «Молодые ученые – XXI веку» (МГУДТ, 2009 г.); II международной научно-практической конференции «Инновационные и наукоемкие технологии в легкой промышленности», посвященной 80-летию МГУДТ (Москва, 2010 г.); всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодая наука» (Москва, 2010 г.); 63 научной конференции студентов «Молодые ученые – XXI веку» (МГУДТ, 2011 г.); конференции «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности» (Витебск, 2011).
Результаты исследования использованы в производственном процессе Калужской обувной фабрики ОАО «Калита» и ООО «Викарм», что подтверждено соответствующими документами.
Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в 9 печатных работах, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем работы. По своей структуре диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по каждой главе, общих выводов по работе, списка литературы, приложений. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 54 рисунка, 23 таблицы. Список литературы включает 143 источника.
