СОСТАВ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО И ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ОТДЕЛКИ КОЖАННОЙ ОБУВИ

АННОТАЦИЯ

В данной работе исследованы физико-механические свойства лакокрасочных материалов для обувной промышленности на основе местного и вторичного сырья. Выявлено, что новые составы лакокрасочных материалов отвечают стандартным требованиям, после отделки кожа обладает достаточной водостойкостью. Установлено, что адгезионные свойства композиционного лакокрасочного материала образовало прочный слой на поверхности кожаного материала, что обеспечит защиту поверхности обуви от различных атмосферных воздействий, улучшит ее эксплуатационные свойства. Предлагаемая технология приготовления состава лакокрасочного материала отличается простотой процесса, направленной на решение сырьевой и экономической проблем. Использование местного сырья и промышленных отходов в качестве компонентов состава лакокрасочных материалов способствует уменьшению себестоимости и снижению процента импортируемых материалов.

ABSTRACT

In this paper, the physical and mechanical properties of paints and varnishes for the shoe industry based on local and secondary raw materials were investigated. It was found that the new paint compositions meet standard requirements; after finishing, the leather has sufficient water resistance. It was found that the adhesive properties of the composite paint and varnish material formed a strong layer on the surface of the leather material, which will protect the surface of the shoe from various atmospheric influences and improve its performance properties. The proposed technology for preparing the paint and varnish composition is distinguished by the simplicity of the process, aimed at solving raw material and economic problems. The use of local raw materials and industrial waste as components of the paint and varnish composition helps to reduce the cost price and reduce the percentage of imported materials.

Ключевые слова: лакокрасочный материал, местное сырье, кожа, покрытия, отделка обувных изделий.

Keywords: paint and varnish material, local raw materials, leather, coatings, finishing of footwear products.

Введение. Лакокрасочная индустрия является одной из наиболее перспективных отраслей промышленности, что объясняется тем, что продукция используется в различных отраслях, таких как строительство, автомобильная промышленность, судостроение, деревообрабатывающая промышленность и др. [5; 7; 9]. Лакокрасочные материалы и покрытия на их основе, обладающих комплексом защитно-декоративных свойств, выполняют важную роль в обеспечении надежной и долговечной барьерной функции между материалом и воздействующей средой [8]. При этом очень важно, чтобы продукт соответствовал требованиям мировых стандартов. Для этого лакокрасочные материалы разрабатываются с учетом конкретных условий применения.

Лакокрасочные материалы и покрытия для обувной промышленности составляют особый класс веществ и состоят из трех базовых компонентов – пленкообразующей основы, пигментных наполнителей и растворителя, способствующего достижению необходимой вязкости. Вследствие своей многокомпонентной природы они сохраняют свои свойства под воздействием внешних факторов и условий среды после высыхания или отвердения.

В современной обувной промышленности в составе лакокрасочного материала используется глифталевый лак, представляющий собой 25-40%-ный раствор глифталевой смолы в органических растворителях (ацетоне, этилацетате и др.), в которые введены красители или пигменты. В ряде случаев для отделки обуви применяют комбинированные глифталево-идитоловые и глифталево-нитроцеллюлозные лаки, т. е. лаки, получаемые совместным растворением глифталевой смолы и идитола или нитроцеллюлозы [12; 13]. Наличие специальных добавок обеспечивает плотное сцепление пигмента с материалом, препятствует растрескиванию покрытия, продлевает срок службы [3; 6].

На сегодняшний день в качестве обувной аппретуры используются также воскосодержащие отделочные материалы. Эти материалы используются для появления блеска, требуют обработки отделываемых деталей вращающимися щетками или нагретым фумелем, большинство видов аппретуры образует блестящую поверхность непосредственно после высыхания без какой-либо дополнительной отделки.

Кожа - один из старейших материалов, используемых в обувном производстве. Кожаные изделия обеспечивают непревзойденный комфорт и гибкость, что делает их популярными среди любителей обуви и среди профессионалов. Однако без надлежащих методов отделки целостность и долговечность кожаной обуви могут быть нарушены [17].

Отделка кожи является одним из важных этапов в процессе постобработки обуви, обеспечивающей не только эстетическую привлекательность, но и долговечность и защиту обуви. Лакокрасочный материал для обувной промышленности должен обеспечить долговечность за счет создания защитного слоя на поверхности для увеличения срока ее службы. Кожаная отделка делает обувь водооталкивающей или водонепроницаемой, при этом немаловажным является воздухопроницаемость кожи. Помимо этого, к основным требованиям относятся обеспечение эстетической привлекательности, гладкости и эластичности, устойчивость к механическим воздействиям. Немаловажным требованием к лакокрасочным материалам, применяемым в кожевенной и обувной промышленности, является отсутствие загрязнения окружающей среды химическими летучими веществами при их нанесении. Это зависит от пленкообразующих и вспомогательных компонентов, температуры воздуха, условий и способа нанесения [15]. Для удовлетворения этих требований для отделки кожи используют казеиновые, нитратцеллюлозные, полиакрилатные и полиуретановые лакокрасочные материалы [1; 10; 11].

Кожа подвергается сложным видам механического воздействия как в процессе обработки на кожевенных, обувных и других предприятиях, так и при эксплуатации (носке) изделий. Учитывая это, а также то обстоятельство, что кожу окрашивают преимущественно в заготовках (шкурках), к покрытиям предъявляются крайне жесткие требования по механическим свойствам (гибкости, удлинению, стойкости к истиранию и др.).

В последние годы в связи с возросшим спросом населения на кожаную лаковую обувь значительно возросли требования к методам отделки, что требует применения новых и совершенствования используемых составов лакокрасочных материалов из альтернативного сырья, в целях замены импортных ингредиентов.

В связи с этим поиск и применение альтернативного местного сырья в целях снижения процента использования дефицитного компонента в составе лакокрасочного материала для отделки кожаных изделий и исследование их свойств является актуальным [2; 4].

Целью данной работы является анализ существующих связующих компонентов и изучение свойств нового состава лакокрасочных материалов, используемых для отделки в обувной промышленности.

Объектом исследования является новый cостав лакокрасочного материала (ЛКМ) для обувной промышленности.

Результаты исследования и их обсуждения. В данной работе изучены существующие и используемые лакокрасочные материалы, используемые для отделки обуви. В табл.1 приведены данные существующих импортируемых лакокрасочных материалов.

Таблица 1.

Лакокрасочный материал для обувных изделий

Импортируемый лакокрасочный материал удобен при использовании, его можно наносить кисточкой, губкой или распылителем. Благодаря высокой степени покрытия их хорошо использовать как маскирующее средство при сильных повреждениях поверхности кожаного изделия [14].

Однако, эти материалы, в основном, состоят из импортных ингредиентов. Они имеют сравнительно узкий диапазон проявления максимума потерь и ограничены в ассортименте. Эти недостатки не позволяют широко использовать их в качестве лакокрасящего материала для отделки кожаных изделий в большом количестве.

В связи с этим, в данной работе предлагается разработанный состав новых композиционных лакокрасочных материалов с использованием местного сырья и промышленных отходов, а также различных модифицирующих добавок (отвердителей, поверхностно-активных веществ, растворителей), обусловливающих структуру лакокрасочной системы и свойства покрытия для обувной отрасли [16]. Полученные результаты представлены в таблице №2.

Таблица 2

Составы для получения композиционных лакокрасочных материалов для обувной промышленности

По результатам исследований определен оптимальный состав и разработана ресурсосберегающая технология его изготовления. К преимуществам нового композиционного лакокрасочного материала относится то, что он придает водостойкость, прочность к механическим воздействиям (не трескается и не деформируется при воздействии тепла), недорогой, так как состоит из местного сырья и промышленных отходов. Физико-механические свойства разработанных композиционных лакокрасочных материалов были изучены, результаты представлены в табл. 3.

Таблица 3

Физико-механические свойства композиционных лакокрасочных материалов

Из табл.3 видно, что адгезионные свойства композиционного лакокрасочного материала образовало прочный слой на поверхности кожаного материала, что обеспечит защиту поверхности обуви от различных атмосферных воздействий, улучшит ее эксплуатационные свойства. 

Выводы. По результатам исследований физико-механических свойств лакокрасочных материалов на основе местного и вторичного сырья выявлено, что новые составы отвечают стандартным требованиям, кожа для обувной промышленности после нанесения лака обладает достаточной водостойкостью. Предлагаемая технология приготовления состава лакокрасочного материала отличается простотой процесса, направленной на решение сырьевой и экономической проблем. Использование местного сырья и промышленных отходов в качестве компонентов состава лакокрасочных материалов способствует уменьшению себестоимости и снижению процента импортируемых материалов. 

Список литературы:

1. Абед Негматова Н.С., Бабаханова М.А., Негматов Ж.Н., Ахмедова Д.У., Негматова М.Н., Шодиев Х.Р. Методы испытания композиционных полимерных и лакокрасочных материалов и покрытий на их основе: метод. пособие. – Ташкент, 2012. – С. 120–126.
2. Бурмистров А.Г., Чурсин В.И., Илюхина О.А. Исследование деформационных характеристик дермы на отдельных стадиях кожевенного производства. Сообщение 2 // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. – 1992. – № 5–6. – С. 31–35.
3. ГОСТ 8420-74. Методы определения условной вязкости. С. 67–69. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200019414 (дата обращения: 14.01.2025).
4. Данилкович А.Г., Чурсин В.И. Практикум по химии и технологии кожи и меха: учеб. пособие для вузов. – М.: ЦНИИКП, 2002. – 413 с.
5. Железняк В.Г. Современные лакокрасочные материалы для применения в изделиях авиационной техники // Труды ВИАМ. – 2019. – №5 (77). – С.62–67.
6. Жуманиязов М.Ж., Курамбаев Ш.Р., Жуманиязова Д.М.   Изучение физико-химических характеристик госсиполовой смолы и её модифицированных форм // Молодой ученый. – 2014. – № 21 (80). – С. 120–122. URL: https://moluch.ru/archive/80/14441/ (дата обращения: 14.01.2025).
7. Инновации в области лакокрасочных материалов: новые разработки и технологии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://a1-refinish.ru/blog/poleznye-materialy/innovatsii-v-oblasti-lakokrasochnykh-materialov-novye-razrabotki-i-tekhnologii/ (дата обращения: 12.12.2024).
8. Комплексное решение в борьбе с коррозией в различных отраслях [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://pfguard.com/oblast-primeneniya/(дата обращения: 24.12.2024).
9. Лакокрасочная отрасль [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  https://www.chemistry-expo.ru/ru/articles/2016/lakokrasochnaya-otrasl/(дата обращения: 23.12.2024).
10. Негматов С.С., Абед Н.С., Икрамова М.И., Бабаханова М.А., Раупова Д.Н. Физико-механические свойства лакокрасочных материалов на основе полимерной композиции // Universum: Технические науки. – 2024. – №7 (124).
11. Негматов С.С., Бабаханова М.А., Ахмедова Д.У., Адилова М.К. Наполненные лакокрасочные композиционные полимерные материалы многофункционального назначения // Композиционные материалы. – Ташкент. 2012. – №4. – C. 42–46.
12. Павлов С.А., Шестакова И.С., Касьянова А.А. Химия и физика высокомолекулярных соединений в производстве искусственной кожи, кожи и меха. – Изд. 2-е, пер. и доп. –  учеб. для студентов вузов легкой промышленности. – М.: «Легкая индустрия», 1976. – С. 89–92.
13. Сведения о лакокрасочных материалах на водной основе [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://kraska.biz/texnologiya-lakov-i-krasok/obshhie-svedeniya-o-lakokrasochnyx-materialax-na-vodnoj-osnove/ (дата обращения: 26.12.2024).
14. Узакова Л. П. Методы оценки взаимодействующих сил между обувью и стопой // Вестник науки. – 2022. – Т. 3. –  № 3 (48). – С. 125–130.
15. Юрасова О.В. Разработка и влияние дубителя на потребительские свойства кожевенного полуфабриката // Сб. науч. тр. Московского института управления. – 2009. – С.46–48.
16. Юрасова О.В. Разработка и применение додубливающей композиции в кожевенном производстве // Кожа и обувь. – 2008. – № 3(30). –  С.30–32.
17. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://oboov.com/otdelka-kozhi-dlya-obuvi/(дата обращения: 14.01.2025).