Фізико -хімічні методи дослідження якості штучного хутра

Стійкість штучного хутра до стирання характеризується величиною втрати ворсу на площі стирання, що виражена в процентах до його початкової маси. При проведені дослідженнях стійкість штучного хутра до стирання визначається величиною втрати маси зразка в залежності від різної кількості циклів роботи приладу, зміною зовнішнього вигляду ворсової поверхні зразка після різної кількості циклів роботи приладу до повного стирання ворсу й кількості циклів роботи приладу до повного стирання ворсу.

При дослідженні швидкість обертання диску стирання і головок приладу на якому проводиться випробовування має становити близько 150 обертів за хвилину.

Одночасно з вивченням  зношення ворсу проводяться дослідження по вивченню повітропроникності зразків хутра після різної тривалості стирання. Саме показник повітропроникності дозволяє отримати уявлення про ступінь зносу ворсової поверхні хутра.

 

 

3.2 Визначення розривного навантаження та відносного подовження при навантаженні

 

Фізична надійність штучного хутра визначаться таким його фізичним станом, коли воно здатне забезпечити задоволення в часі відповідних матеріальних і нематеріальних потреб споживача. Основною властивістю, яка характеризує фізичну довговічність штучного хутра є його стійкість до руйнування (зносостійкості).

Стійкість штучного хутра до загального руйнування – це його здатність тривалий час протидіяти комплексу руйнівних чинників, яким піддається штучне хутро в умовах експлуатації текстильного виробу. Вона може бути розділена на стійкість до механічних, фізико-хімічних, біологічних чинників тощо.

Стійкість штучного хутра  до механічних чинників об’єднує напівциклові, циклові і багато циклові характеристики. Напівциклові характеристики отримують в процесі одноразового навантаження штучного хутра ї з доведенням його до руйнування (розривне навантаження, видовження під час розриву, робота розривання та міцність на роздирання). Вони дають змогу виявити граничні механічні можливості текстильного матеріалу. За величиною розривного навантаження можна судити про міцність зв’язку структурних елементів, за величиною розривного подовження – про здатність штучного хутра деформуватись під час розтягування.

Розривне навантаження – найбільше навантаження, яке витримує випробувальна смужка під час розтягуванні до розриву, яке визначається в Н або кгс.

Розривне подовження – приріст довжини випробувальної смужки, що визначається у відсотках.

 Даний метод проводиться за ГОСТ ом 8847-75 на релаксометрі.

Під час проведення такого дослідження, наявні зразки штучного хутра піддають розтягуванню постійного навантаження, яке дорівнює близько 2 кгс (19,6 Н). За час дії навантаження прийнято брати 1 годину, після чого зразок розвантажується, вимірюється та залишається у стані спокою на 24 годин після чого проводиться вимірювання. Складові частини деформації розтягнення вимірюються в процесі спокою в абсолютних умовних одиницях і в відсотках від початкової довжини.

 

 

3.3 Визначення питомого поверхневого електричного опору

 

 Для проведення випробувань вирізали зі зразків хутра прямокутні полоси розміром 90×180 мм. Полоси перед випробуванням витримували в підвішеному стані не менше 24 годин в нормальних атмосферних умовах.

На одну половину виворотньої  сторони дослідної смуги пінцетом накладали тонкопровідну гуму. Потім  другу половину стрічки перегинали і накладали гуму зверху. Приготовлену стрічку з гумою брали пінцетом і розташовували на нижній електрод. Потім рукояткою опускали каретку з верхнім електродом на полосу, тим самим здійснюючи контакт між верхнім електродом і смугою. Питомий опір верхнього електроду на смугу реєструвався манометром. Тонкопровідна гума з’єднувалась проводом з екранною клемою тераомметру. На електроди приладу подавали від тераометру напругу в 100 В шляхом вмикання тумблеру. Для вимірювання питомого опору перемикач діапазонів тераометру повільно повертали за годинниковою стрілкою до зупинки стрілки на одній з поділок його шкали, включали секундомір і по проходженні 1 хв. знімали показники опору.

 

3.4 Дослідження повітропроникності

 

Повітропроникність хутра  для одягу є одним з основних показників, які визначають гігієнічні властивості штучного хутра. Саме тому штучне хутро повинне володіти оптимальною повітропроникністю. Повітропроникність характеризує здатність хутра пропускати через свої пори повітря, від чого залежать вентиляція підодягового простору і конвекційна віддача тепла з поверхні тіла, тепло - і вологозахисті властивості штучного хутра. Чим більший об'єм пор у штучному хутрі та їх кількість, тим більша його повітропроникність. Повітропроникність тканини характеризується кількістю повітря, що проходить при неповному тиску за одиницю часу через одиницю поверхні. При визначенні повітропроникності стандартним вважаються тиск 49 Па (5 мм вод. ст.) і залежить він в основному від структури хутра, пористості, товщини і ступеня зволоження. За ступенем повітропроникності розрізняють матеріли теплозахисні,вітрозахисні, з малою, середньою, високою та дуже високою повітропроникністю. Величина цього показника залежить від товщини хутра, висоти ворсового покрову, щільності ґрунту та природи волокна у ворсовому покрові. Трикотажне та штучне хутро мають приблизно однакові показники, близько 40 дм3/м2*сек. при тиску 10 Н/м2.

Якщо найбільш доцільно і відповідно справжнім умовам експлуатації хутра в одежі прийнято вважати тиск 50 Н/м^2, то для підкладкових взуттєвих матеріалів оптимальна зміна тиску дорівнює 25 Н/м². При дослідженні повітропроникності підлягають вихідні зразки хутра, а також зразки, які підлягають різноманітній тривалості циклів зтирання ворсової поверхні хутра. Зразки хутра досліджуються в нормальних атмосферних умовах (відносна вологість повітря повинна становити 65%, а температура 20 °С).

 Низька повітропроникність штучного хутра пояснюється головним чином особливістю розташування ниток у ворсі (нитки розташовуються під кутом 45° до ґрунту) і петельно-в’язаною структурою грунта (кулірна гладь).

 

 

3.5 Визначення паропроникності

 

Експериментальне визначення паропроникності зводиться до створення  різної відносної вологості середовища з обох сторін дослідного зразка і  встановлення кількості парів води, які проходять через зразок. Показник паропроникності виражають в міліграмах вологи, яка пройшла через 1 см2 площі зразку за 1 годину (абсолютна паропроникність, П) або як відношення маси парів води, які пройшли через дослідний зразок до маси води, яка випаровувалася з відкритої поверхні за тих же умов, в процентах (відносна паропроникність, Пв). Розрахунок паропроникності виконують за встановленими формулами.

 

«Визначення паропроникності проводиться за формулою

 

                                                       П₀ = (%)                                                   (3.1)

 

де ρ – втрата маси ємкості з вмістом після досліджень;

ρ₁ – середнє арифметичне з величин втрати маси контрольних ємкостей з водою, г.

«Розрахунок абсолютної паропроникності П проводиться за формулою:

 

                                      П = (мг/см²*г од)                                           (3.2)

 

де ρ – втрата маси стаканчика з вмістом після досліджень;

t – тривалість досліду (час між першим та другим зважуванням ємкості з вмістом), година;

π_r ² – робоча площа зразка, см².»

Для визначення паропроникності в ємкості із дистильованою водою поміщається спочатку гумове кільце, а потім дослідний зразок, який попередньо витримується при стабільній температурі і відносній вологості повітря лицьовою стороною догори. Зразок піддається пресуванню. Після чого ємкості із зразками хутра та контрольний без зразка поміщають в ексикатор з концентрованою сірчаною кислотою і витримують в термостаті протягом 18 годин при 28 °С, потім охолоджують і зважують кожну ємкість на аналітичних вагах. Після цього ємкості знову поміщають в той же самий ексикатор і витримують в термостаті при тій же самій температурі ще 6 годин. Після повторного зважування охолоджених ємкостей визначають втрату маси за 6 годин випробувань.[10].

Паропроникність хутра  для підкладки не залежить від  хімічної природи волокон, а паропроникність хутра з ворсом з поліформальдегіду збільшується з підвищенням кількості елементарних монониток з комплексної нитки, що є цілком закономірним для синтетичних ниток.

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

4. Шляхи вдосконалення експертизи якості штучного хутра

 

Незважаючи на існуючу  державну систему контролю якості і  безпеки товарів, захисту прав споживачів, внаслідок розбалансування, припинення або суттєвого зниження обсягів виробництва, ринок України насичується низькоякісними та недоброякісними товарами. Для об’єктивного оцінювання якості вітчизняних та імпортних товарів необхідні чітко визначені принципи та вимоги до експертизи товарів, які можуть зробити компетентний висновок про якість партії товарів.

Одним із шляхів вдосконалення  експертизи штучного хутра є  прийняття  та введення в дію «Методики проведення експертизи штучного хутра та виробів  з нього», якої на даний час в Україні не існує. При необхідності проведення експертизи експерти користуються тільки нормативними документами (ГОСТами, ДСТУ, ТУ та ОСТами), які регламентують якісні показники, визначають обов’язкові характеристики та допустимі і недопустимі дефекти штучного хутра та виробів з нього.

Одним з критеріїв, який повинний обов’язково визначатися  при проведенні експертизи штучного хутра є його вид, який залежить від  матеріалу та способу виробництва. Цим питанням зараз займаються митні  лабораторії, які проводять матеріалознавчу експертизу для визначення  матеріалу виготовлення дослідного зразка імпортного товару та його технологічних критеріїв, що впливають на його класифікацію згідно з Українською класифікацією товарів зовнішньої економічної діяльності, від якої буде залежати ставка мита на товар при його митному оформленні.

Інший критерій, якому  має бути приділена належна увага  при проведенні експертизи штучного хутра та виробів з нього є  дослідження санітарно-хімічних, антимікробних  та токсикологічних властивостей досліджуваного матеріалу тому, що на даний час такому важливому питанню не приділяють достатньо уваги.

Проблема безпеки товарів  для споживачів набуває особливої  актуальності у зв’язку з розширенням  зовнішньоекономічних і торговельних зв’язків України із зарубіжними країнами, ввезенням в Україну значних обсягів продукції з порушенням постачальниками умов укладених угод, що стосуються якості та безпеки товарів. [8].

Сьогодні основним критерієм  оцінки якості досліджуваного штучного хутра є фізико-механічні показники. Якщо такі показники як міцність, розтяжність, зносостійкість враховані добре, то санітарно-гігієнічні властивості досліджені вкрай обмежено, що пов’язано з цілою низкою труднощів.

Безпосередній контакт  штучного хутра з шкірою людини обумовлює потенціальну можливість проникнення мігруючих з штучного хутра речовин через шкіру і прояв ними токсичної чи подразнюючої дії, що визначає необхідність вивчення закономірності їх міграції в зовнішнє середовище і встановлення ступеню несприятливої дії на організм людини.

Штучне хутро може виявитися потенціальним субстратом для росту і розмноження мікробної  та грибкової флори, що, як відомо, має  широкий діапазон пристосування  до різноманітних середовищ існування. На приклад, у взутті цьому сприяють температурні умови, кисле середовище та підвищена вологість внутрівзуттєвого середовища.

  Дослідами, що можуть  бути рекомендовані для проведення  під час експертизи штучного  хутра та виробів з нього  можуть слугувати санітарно-хімічні,  токсикологічні та мікробіологічні дослідження, які проводились кандидатом технічних наук Зіміною Н. К. за власними методиками.

Об’єктом дослідження  було штучне хутро (капрон, лавсан та поліформ)  для підкладки у зимове взуття.

Одним із методів проведення дослідження є дослідження антимікробних властивостей водних витяжок з синтетичних волокон.

Вивчення виживання  бактерій у водних витяжках з синтетичних  волокон, які використовуються для  виробництва штучного хутра відбувається за наступною методикою.

Зразок волокна масою 1 г поміщається в 15 мл фізіологічного розчину, в якому була розведена тест-культура бактерії (1 мл – 5000 мікробних тіл). Вміст ставиться в термостат з температурою 37°С. Для порівняльної оцінки виживання бактерії, що вивчаються, використовується контрольний розчин культури в фізіологічному розчині в тому ж розведенні. Час експозиції складає 1 і 3 доби. Після експозиції переноситься 0,1 мм витяжки, що містить 500 мікробних тіл, в чашки Петрі на щільне поживне середовище – м'ясо-пептонний агар. Чашки поміщаються в термостат і витримуються при температурі 37°С протягом 24 годин

Кількість колоній визначається на приладі для підрахунку колоній. Ріст сторонньої мікрофлори не беруть до уваги. Отримані дані піддають статистичній обробці.

Важливим моментом проведення дослідження є  вивчення антимікробної активності синтетичних волокон штучного хутра при безпосередньому контакті тест-культури та тест-об’єкту.

Вивчення антимікробної  активності синтетичних волокон  штучного хутра проводиться наступним  чином. Нитку синтетичного волокна, розрізану на штапелі довжиною близько 1 см, поміщають на площу близько 1 см² в чашку Петрі. На поверхню нитки наноситься 0,1 мл звісі мікробів добової культури в розведенні 50000 мікробних тіл в 1 мл і витримується при кімнатній температурі 24 години. Нитку переносять в стерильні пробірки та екстрагують в 2 мл фізіологічного розчину. Потім 0,1 мл змивної рідини висівають на м'ясо-пептонний агар в чашки Петрі, що поміщають в термостат при температурі 37°С на добу. Потім підраховують кількість мікробів, що виросли в аналогічних умовах, але без присутності поліформальдегідного волокна.