4
680
272
6
720
288
8
710
284
10
715
286
2.
1:2
2
405
162
4
520
208
6
600
240
8
590
236
10
600
240
Полиэтилгидросилоксан
2
280
112
4
420
168
6
560
218
8
420
170
10
560
220
Акриловая эмульсия
2
180
75
4
270
108
6
330
132
8
300
120
10
350
140
Полиэтилгидросилокса
н и акриловая эмульсия
(1:1)
-
110
44
-
160
64
-
190
76
Выявлено, что увеличение в составе до определенной степени акриловой
эмульсии,
эмульсии
полиэтилгидросилоксана
совместно
с
поливинилэтинилдигидроксохлор-силаном
приводит
к
значительному
повышению покрывных красок адгезии. В табл. 1 приведены изменение
адгезионной прочности акрилового латекса, полиэтилгидросилоксана и
композиции
на
их
основе
от
содержания
поливинилэтинилдигидроксохлорсилана.
Как видно из полученных экспериментальных данных (табл 1), адгезия
пленкообразователей, содержащего эмульсию полиэтил-гидросилоксана и
дисперсии акрилового эмульция в соотношении 1:1 и введенный
поливинилэтинилдигидроксохлорсилана к коже в сухом состоянии
составляла до 710-720 Н/см, а в мокром соответственно -284 и 288 Н/см. В
то же время, как адгезия пленкообразователя, не содержащего
поливинилэтинилдигидроксохлорсилана в сухом состоянии составляет 190-
200 Н/см, в мокром 76-82 Н/см.
Исследованы кожи (опытные образцы), обработанные акриловой
эмульсией, полиэтилгидросилоксаном и их композициями с небольшим
содержанием поливинилэтинилдигидроксихлорсилана. Как выше было
установлено, что при введении в состав композиции акриловой эмульсии и
117
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
полиэтилгидросилоксана самой оптимальной и приемлемой концентрацией
является 4-6 %.
Контрольные образцы кож обрабатывали по типовой технологии без
использования вышеперечисленных полимеров.
Физико-механические испытания образцов кож выполняли в соответствии с
принятыми нормативно-техническими стандартами. Глубину проникания
водорастворимых полимеров определяли на основании микроскопического
исследования. Результаты наблюдений представлены в табл. 2. Как следует из
приведенных в табл. 2 данных, равномерное распределение различных
полимеров по всему срезу кожи наблюдается в случае использования состава
полиэтилгидросилоксан:
акриловая
эмульсия
(1:1)
и
поливинилэтинилдигидроксихлорсилана с расходом 1,0-3,0% что объясняется
стабильностью рабочих растворов указанных препаратов при рН 7,4-8,0. При
обработке кож чистым полиэтилгидросилоксаном обладающим хорошей
реакционной способностью, его связывание происходит более быстрее. Однако
его рабочие растворы недостаточно устойчивы, что и определяет неравномерный
характер распределения данного полимера в коже.
Поскольку основная часть акриловой эмульсии отлагается в лицевом слое
из-за неравномерного поглощения кожей, при этом лицевая поверхность кожи
была липкой и на ней появлялись пятна.
Таблица 2. Глубина проникания и распределения полимер-гидрофобизаторов на основе
полиэтилгидросилоксана
и
акриловой
эмульсии
и
5,0%
поливинилэтинил-
дигидрооксохлорсилана от массы композиции во внутренной поверхности кожи
Компоненты полимерных
гидрофобизаторов
Полиэтилгидро-
силоксана и
акриловая эмульсия
(соотношение 1:1)
Концентрация, %
Глубина проникания, %
со
с
то
ро
ны
л
иц
ев
ой
по
ве
рх
но
сти
со
с
то
ро
ны
ба
хтар
м
яно
й
по
ве
рх
но
сти
Акриловая эмульсия
1
3
5
8
12
16
14
12
9
6
28
22
23
15
11
Полиэтилгидросилоксан
1
3
5
8
12
20
18
14
12
8
38
34
26
23
14
Акриловая эмульсия:
Полиэтилгидросилоксан
1
3
5
8
12
23
20
17
14
10
46
40
36
27
18
118
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
На рис.1 представлены характерные электронно-микроскопические
картины изученных образцов.
Как видно из рис. 1, обработка кожи исследуемыми полимер -
гидрофобизаторами приводит либо к дискретному распределению частиц
гидрофобизатора на волокнах кожи, либо к обволакиванию поверхности
структурных элементов пленкой препарата. В частности, подтвердились
ранее
высказанные предположения
относительно образования на
поверхности волокон кожи тонкой гладкой пленки в виде эмульсии. На
контрольных образцах прожированной по типовой методике кожи хорошо
просматривается плотная пленка, образованная жирующими материалами.
а
в
б
г
Рис. 1. Электронные микрофотографии структуры кожи хромового дубления (увеличение Х
2000), акриловой эмульсией ( а), полиэтилгидросилоксаном ( б), полиэтилгидросилоксан:
акриловой эмульсией ( в) и негидрофобизированной (контрольный образец кожи- г) при
содержании 5,0% поливинилэтинилдигидроксихлорсилана в компонентах и композициях.
В отличие от указанных обработок, гидрофобизация кожи акриловой
эмульсией, приводит к дискретному распределению гидрофобизаторов,
причем в случае полиэтилгидроксилоксана: акриловой эмульсией совместно
119
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
с поливинилэтинилдигидроксихлорсиланом на отдельных элементах
структуры можно наблюдать своего рода обволакивание полимера.
Принимая во внимание, что при обработке полиэтилгидросилоксаном
достигается значительное уменьшение водопромокаемости и намокаемости
кожи, следует признать правильность существующего мнения о том, что для
получения достаточного эффекта гидрофобизации необходимо равномерное
распределение гидрофобизатора на одной трети внутренней поверхности
кожи.
В связи с вышеотмеченными, можно заключить, что эмульсию
полиэтилгидросилоксана в составе для грунта кожи самостоятельно
применять не рекомендуется. При введении этой эмульсии в состав
акрилового
латекса,
для
образования
среднего
слоя
покрытия
(пигментированная полиметилакрилатная пленка) также наблюдалось
некоторое уменьшение адгезии покрытия. Это объясняется миграцией
эмульсии полиэтилгидросилоксана в слое грунта
ЛИТЕРАТУРА
1.
Ахмедов В.Н., Кадиров Т.Ж., Тошев А.Ю. Технологические возможности
получения
новых
кремнийорганических
моно(поли)меров
на
основе
винилэтинилтрихлорсилана. //Химическая промышленность. –Санкт-Петербург,
2009. - №7 LXXXVI. –Т. 86. – С. 379-382.
2.
Ахмедов В.Н., Джураев А.М., Тошев А.Ю, Кадиров Т.Ж., Темирова М.И.
Гидрофобизация кожи на основе полимеров. // Современные проблемы науки о
полимерах. Третья Санкт-Петербургская конференция молодых ученых с
международным участием. – Санкт-Петербург. 17-19 апреля 2007 г. – С. 350.
РЕЗЮМЕ
Теріні акрилді эмульсиямен гидрофобтаудың көрсетілген өңдеулерден ерекшелігі
гидрофобизаторлардың дискретті таралуына әкеледі, нақты полиэтилгидроксилоксан
жағдайында:
акрилді
эмульсияның
поливинилэтинилдигидроксихлорсиланмен
бірге
құрылымның жеке элементтерінде полимердің өзінше қоршалуын байқауға болады.
(Ахмедов
В.Н. Былғарылар үшін керекті пленканы кұрастыру процесінде
композициялық компоненттің құрамы мен концентрациясының ықпалын зерттеу)
SUMMARY
Thus, unlike the indicated treatments, hydrophobization of skin acrylic emulsion, results in
discrete distribution of , thus in case of by acrylic emulsion together with on the separate elements of
structure it is possible to look after enveloping of polymer the family.
(Ahmedov V.N.
Research of influence of composition and concentration of components of
composition in the process of forming of tapes for skins
)
120
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
UDS 66.05.043
R.SH.ABIEV
doctor of technical sciences, Professor
Saint Petersburg technological Institute
E.К.AKYNBEKOV
doctor of technical sciences, Professor
Saint Petersburg, Russian federation
ZERKHATBEK
magister of SKSU the name of M.Auezov
TO THE USE OF PULSATION RESONANT VEHICLES IN THE
PRODUCTION OF TANNING SUBSTANCES FROM THE DIGISTER OF
SOUTH OF KAZAKHSTAN
Intensification of heat and mass-exchange process is always in the center of
attraction of specialists.
Intensification imports and increases the production devices. The whole economy
material of heat and mass-exchange process is transmitted the micro devices.
It is devoted to use the pulsating-resonance devices in the production of tan things
from vegetative raw materials of the southern of Kazakhstan. The results submit
encouraging.
Keywords: resonant apparatus, heterogeneous environment, force vibrations,
hardeners, digester, micro apparatus, intensity.
A resonant apparatus is new direction in technology of массо- and heat-exchange
processes in heterogeneous environments, based on the use of the external guided
oscillation influences. The feature of these influences consists in that frequency of
vibrations of excitant external force corresponds to frequency of eigentones of the
system "A vehicle is the processed heterogeneous environment" and concerted with the
characteristic temporal scale of process, for example, with the maximal transfer of
warmth or mass either in the most heterogeneous environment or on her borders(for
example, walls of vehicle). Arising up here advantages by comparison to a traditional
apparatus are related to the decline of energy consumptions, increase of coefficients of
transfer, by the decline of dispersion of complex of parameters, qualificatory flowing
of exchange processes, for example, of relative speed, by volume stake and sizes of the
deformed particles(drops and bubbles). The last circumstance allows to improve
quality the got substances and even to get substances with a cleanness not attainable
traditional methods [1-9].
In mechanics of the linear systems without damping(conservative systems) the
phenomenon of resonance is name sharp growth of amplitude of the set force
121
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
vibrations of the system, conditioned by the closeness of frequency of the external
periodic affecting system and one of frequencies of her(undamped) eigentones [1, 2-5].
In the systems with damping(fading, dissipation) distinguish:
– frequencies of undamped eigentones;
– frequencies of attenuation eigentones;
– frequencies, corresponding to a maximum of amplitude of force vibrations that
name "resonant" [1, 3].
For the small sizes of fading all three frequencies on the values are very near to
each
other.
In
case
the
substantial
fading
(there
are
the
so-called
передемпфированные systems able to accomplish aperiodic motions only [6] growth
of amplitude of force vibrations is not observed, i.e. resonance however the
phenomenon does not show up outwardly.
We examine the circle of the phenomena and processes in that resonance is the
positive phenomenon [1-9]. Therefore below the question will is mainly about the
systems with small sizes fading(except cases that will be specified especially) in that
all three frequencies can be considered practically consilient.
To the features of phase correlations at resonance in the systems with viscid
dissipation(when force of friction is proportional to the rate of movement) it is
necessary to take vectorial balance of powers of inertia and resiliency, between that
there is an exchange of making reactive-power, and equilibrium of vectors of
external(revolting) force and force of viscid friction, thus external force accomplishes
work on the compensation of losses of active-power. Thus revolting force passes ahead
on a phase force of inertia on a corner π/2(pictures 1 and 2) [9]. Thus, resonance is
characterized that external influences at the set mode of vibrations are needed only for
maintenance of the amplitude of vibrations attained at a transient and expended wholly
on indemnification of the losses of energy, conditioned by dissipation in the system. At
the unresonant modes of vibrations part of external energy is expended on overcoming
of forces of resiliency(дорезонансная area) or forces of inertia(superresonance area),
what results in the decline of amplitude of vibrations.
In the nonlinear systems a line on a gain-frequency characteristic, corresponding
to maximal amplitude of vibrations, already is not to the direct, parallel y-axis. This
line named for the conservative systems of skeletal curve deviates to the left(for the
systems with soft description of evocative force) or to the right(for hard evocative
force) [7-9]. There are the next phenomena in the dissipative nonlinear systems. Firstly,
there can be steady periodic vibrations of different amplitudes at the same
вынуждающей force, that depends on prehistory of excitation of vibrations in the
system; at casual external influences "перескок" is possible from one mode to other.
Secondly, the resonant vibrations of the dissipative system are near to the free
vibrations of the corresponding conservative system. Thirdly, at the slow increase of
frequency of вынуждающей force in the moment of achievement of maximal
amplitude of vibrations there is blowing off vibrations, attended with passing to other
branch of gain-frequency characteristic. In addition, in the nonlinear systems excitation
of vibrations is possible on суб- and superharmonic frequencies [7, 9, 10].
Term "resonant apparatus" used by us in an order to underline obligatoryness of
122
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
realization of processes in shake – by a pulsation, oscillation, ultrasonic - to the
apparatus in the conditions of resonance. Thus resonance in one cases must be created
on a macrolevel - in the system "A working environment is elements of vehicle", in
other - on a microlevel - for example, in the system "A liquid is a капиллярно-
пористая particle" or a "vibrating surface is the concentrated suspension".
Resonant vibrations as phenomenon, being characterized sharp growth of
amplitudes of vibrations, attractive from the point of view of their using as means of
intensification of processes of transfer. On this account a requirement of realization of
processes at resonance is the feature of resonant vehicles(РА).
а
б
а- gain-frequency characteristic; б - change on a phase between force of Ри moving of х (see a picture
2) ω
0
=-
eigenfrequency of vibrations without a friction,
0
2 m
C
к
- critical fading(transition from periodic motion to aperiodic one);
ст
x
- static
lengthening of spring.
Picture-1 are the Force vibrations of the system with one degree of freedom and linear
resiliency ( k) and friction (с) near-by the eigenfrequency of vibrations.
Generally accepted is next classification of shake vehicles, mainly we will stick to
that and we, :
– pulsation vehicles - differ in an immobile corps, a working environment in that
accomplishes the periodic vibrations generated by the system of mechanical or
123
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
pneumatic pulsations [9];
– oscillation vehicles - distinguish oscillation vehicles with an immobile corps
in that periodic motions accomplish working organs as shoulder-blades, piattis etc. [9],
and also oscillation vehicles, containing the reserved capacity with a working
environment that is wholly exposed to the vibrations [9];
– ultrasonic chemical apparatus(sometimes named acoustic [9), vibrations in that
are created by one or another emitters of ultrasound, connected with the generator of
vibrations [9].
We will mark that in the first two types of vehicles frequency of external
influences does not exceed 100 Hertzs usually, and mostly from 0,01 to 50 Hertzs lie in
a range. In an ultrasonic apparatus frequency of vibrations is 18 кГц, 22 кГц and
higher. And although in the conditions of the ultrasonic affecting different
heterogeneous environments prominent results were attained [9], in industrial scales an
ultrasonic equipment did not get so wide distribution. It is related to the small depth of
influence of ultrasound, т. of е. with his rapid fading as far as penetration in a dense
environment. Therefore the vehicles inculcated in industry have small sizes at least on
one of measuring. For example, in the institute of quartz glass the ultrasonic system of
washing of quartz groats, being a flat vehicle in a 100 mm thick, is used in Saint
Petersburg, breadthways an about 0,5 m and long a few meters.
а б в
(
, force of inertia is small, revolting
force overcomes part of force of resiliency);
(
, force of inertia is great partly compensated by revolting
force);
(
,at any moment force of inertia is compensated time by
force of resiliency; revolting force overcomes force of viscid friction) only.
Picture 2 are vectograms for the system represented on a picture 1.
For providing of the optimal amplitude-frequency modes in a shake apparatus it is
needed first of all to follow the requirements produced to the equipment the features of
flow of technological process. We will consider the most widespread and
energysaturated vehicle is a reactor with a mixer. If to distinguish in a vehicle zones on
124
АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013
the spectrum of диссипируемой power, then it appears that in a volume directly
adherent to the mixer, диссипируемая power on two orders exceeds middle on volume
vehicle, and on the surface of liquid - on an order less than middle.
As a heterogeneous environment in-process used digister of south of
Kazakhstan(bark of тобылги, bark of grenade, bark oak, bark of жингиля and other).
Useful power, providing a межфазный exchange, was estimated as work of
forces of friction on a межфазной surface in time unit:
, (1)
where S – is a specific surface of particles, м
-1
;
– it is relative speed of phases,
m/s;
– it is a by volume stake of particles; V – is a volume of the multiphase
system, м
3
.
However the power of N entered in a vehicle with a mixer диссипируется not
only on the surface of contact of phases but also in all volume, as as far as
reduction of size of turbulent whirlwinds there is dispersion of energy. From
follows here
N
>>
П
N
(2).
LITERATURE
1.
Brodyanskii V.M., Semenov A.M. Thermodynamics bases of cryogenic technique. it is
M.: Energy, 1980. - 447 p.
2.
Dodge B.F. Chemical thermodynamics. – М.: Izdatinlit, 1950. - 785 p.
3.
Welt 3.// Questions of thermodynamics analysis. Сб./ Under ред. V.М. Brodyanskii. -
М.: Мир, 1965. -С. 11-14.
4.
Brodyanskii V.М. The Eksergetichesky method of thermodynamics analysis. – М.:
Energy, 1973. -296 с.
5.
Shargut Ya. Petela Exergy. – М.: Energy, 1968. - 278 p.
6.
Leitec I.L., Pine-tree М.Х., Semenov V.P. Theory and practice of chemical
power technologies. - М.: Chemistry, 1988. - 280 p.
7.
Karapet'yants М.Х. Chemical thermodynamics. – М.: Chemistry, 1975. - 583 p.
8.
Sazhin B.S., Bulekov А.P. Eksergetichesky method in chemical technology. – М.:
Chemistry, 1992.-208 p.
9.
Abiev R.Sh. Theoretical bases of energy – and resource-savings are in chemical
technologies.- St. Petersburg: Изд.ВВМ. 2006. -188 p.
Достарыңызбен бөлісу: |