Методология исследования и разработки процессов и оборудования для обработки натуральных кож гигротермическим воздействием на их микроструктуру в условиях вакуума

• Автор: Ларина, Людмила Васильевна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Шахты
• Количество страниц: 315 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ ГИГРОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОЖЕВЕННООБУВНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Виды гигротермической обработки кожевенных материалов, их сущность и место в технологическом процессе изготовления обуви
1.2. Технологии и оборудование для гигротермической обработки кожевенно-обувных материалов
1.2.1. Технологии и оборудование гигротермической обработки кожевенно-обувных материалов и направления её интенсификации
1.2.2. Технологии и оборудование для гигротермической обработки с использованием вакуума и их влияние на качество и эксплуатационные

свойства кожевенно-обувных материалов

1.3. Краткий обзор математических моделей тепломассообменных, деформационно-релаксационных процессов и их взаимосвязей при гигротермической обработке кожевенно-обувных материалов

1.3.1. Система дифференциальных уравнений молярно-молекулярного тепломассопереноса

1.3.2. Критериальные уравнения высокоинтенсивного

тепломассопереноса
1.3.3. Уравнения взаимосвязи тепло-массообменных и деформационнорелаксационных процессов, протекающих при сушке дисперсных материалов
1.3.4. Обоснование применения метода теории подобия функционирования технических систем для создания моделей взаимосвязи тепломассообменных и релаксационно-деформационных процессов при интенсифицированной гигротермической обработке (ИГО) кожевенных материалов

1.4. Цель изадачи диссертационного исследования
ВЫВОДЫ
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ВАКУУМНО-СОРБЦИОННОГО УВЛАЖНЕНИЯ..
2.1. Исследование интенсивности массопереноса в системе капилляров кожи в зависимости от фазового состояния влаги
2.2. Исследование интенсивности массопереноса в зависимости от изменения концентрации пара по длине капилляра в условиях вакуума
2.3. Исследование влияния капиллярно-сорбционного процесса конденсации пара в системе микрокапилляров кожи на интенсивность увлажнения в условиях вакуума
2.4. Исследование интенсивности капиллярной конденсации пара в
-еиетеме-капилляров в-условиях вакуума^за счёттеплообмена .27..
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. МИКРОКАПИЛЛЯР НАЯ СТРУКТУРА КОЖИ КАК ОБЪЕКТ ИНТЕНСИФИЦИРОВАННОЙ ГИГРОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВАКУУМА
3.1. Влияние структуры кожи на её деформационные свойства и относительную влажность
3.2. Физико-статистические модели распределения микрокапилляров в структуре кож
3.2.1. Модель равномерного распределения микрокапилляров в структуре материала образца натуральной кожи
3.2.2. Модель с наименьшим числом микрокапилляров в структуре
материала образца натуральной кожи
3.3. Методика экспериментальной проверки разработанной модели равномерного распределения микрокапилляров в структуре материалов
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ИНТЕНСИФИЦИРОВАННОЙ ГИГРОТЕРМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ ВАКУУМА НА ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАТУРАЛЬНЫХ КОЖ
4.1. Цель и задачи исследований
4.1.1. Объекты экспериментальных исследований
4.1.2. Методика статистической обработки данных
4.1.3. Экспериментальная установка для исследования влияния способов подачи пара на относительную влажность кож хромового дубления и систем материалов
4.1.4. Методика проведения экспериментов
4.1.5. Исследование интенсивности вакуумно-сорбционного увлажнения на установке с парогенератором вне камеры
4.1.6. Исследование интенсивности вакуумно-сорбционного
увлажнения на установке с~парогенератором внутри камеры
4.2. Исследование влияния длительности процесса вакуумносорбционного увлажнения на относительную влажность кож хромового дубления
4.3. Задачи и методика исследований влияния параметров процесса вакуумно-сорбционного увлажнения на показатели физикомеханических свойств, определяющих формуемость кож хромового дубления и систем материалов
4.4. Влияние длительности процесса вакуумно-сорбционного увлажнения на относительную влажность кож хромового дубления различной выработки
4.4.1. Статистический анализ закона распределения показателей относительной влажности долевых образцов кож
4.4.2. Статистический анализ закона распределения показателей относительной влажности для поперечных образцов кож
4.5. Исследование влияния режимов интенсифицированной гигротермической обработки заготовок верха обуви на показатели физико-механических свойств кож хромового дубления
ных воздействиях тепла и влаги, фиксации и сохранению её формы в новом зафиксированном состоянии при последующих интенсифицированных методах обработки.
Для сушки кожевенного полуфабриката в лёгкой промышленности примененяются комбинированные способы сушки, одним из которых является вакуумная сушка с контактным способом подвода тепла. Длительность этого способа сушки зависит от температуры греющей плиты, степени вакуума, усилия прижатия материала к плите [162]. Но увеличение температуры греющей поверхности является причиной увеличения усадки материала по площади и толщине, повышения прочности, снижения удлинения и ухудшения гигиенических свойств полуфабриката.
Степень вакуума в камере способствует интенсивности сушки, и ох-лаждению материала в первом-периодег-Так, при вакуумной сушке кожевенного полуфабриката в условиях остаточного давления 1,3 кПа температура материала в первом периоде составила 15 °С, длительность сушки - 5,0 мин. При давлении 7,5 кПа температура образца составила 35 °С, а длительность сушки - 7,5 мин. Температура греющей поверхности в обоих случаях равнялась 70 °С [167]. Снижение остаточного давления в вакуумной камере от 13 до 1,3 кПа приводит к сокращению длительности сушки с 11,5 до 5 мин. Изменение остаточного давления в камере мало влияет на структуру и свойства кожевенного полуфабриката.
Различная степень прижатия материала к греющей плите изменяет условия теплообмена и тем самым сказывается на скорости сушки. При слабом прижатии т между материалом и плитой появляются микрозазоры, играющие роль изолятора тепла. Кроме того, увеличение степени прижатия материала к плите снижает посадку и коробление материала. Увеличение давления, обеспечивающего прижатие кожевенного полуфабриката к греющей плите от 0 до 98 кПа, приводит к снижению длительности сушки с 8,5 до 5 мин. Этот параметр вакуумной сушки оказывает существенное влияние на структуру и свойства полуфабриката.