ФОРМУВАННЯ ЯКОСТІ НАТУРАЛЬНИХ ШКІР З ПОЛІМЕРНО-МІНЕРАЛЬНИМ ОЗДОБЛЕННЯМ Спеціальність 076 – Підприємництво, торгівля та біржова діяльність (технічні науки)
| dc.contributor.author | Бондарєва, Анна Олександрівна | |
| dc.date.accessioned | 2025-07-28T14:31:39Z | |
| dc.date.available | 2025-07-28T14:31:39Z | |
| dc.date.issued | 2022-11 | |
| dc.description.abstract | Бондарєва А.О. Формування якості натуральних шкір з полімерно-мінеральним оздобленням. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 076 – Підприємництво, торгівля та біржова діяльність (технічні науки). – Державний торговельно-економічний університет Міністерства освіти і науки України, Київ, 2022. Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливих завдань успішної підприємницької та торгівельної діяльності шляхом формування якості натуральних шкір з покривним оздобленням із застосуванням пігментних концентратів на основі забарвлених дисперсій модифікованого монтморилоніту. Згідно наукової новизни в роботі встановлено закономірності формування якості натуральних шкір з полімерно-мінеральним оздобленням шляхом застосування забарвлених модифікованих дисперсій монтморилоніту з подальшим використанням мінеральної основи у покривній композиції для оздоблення шкір. За результатами обґрунтування тенденцій розвитку шкіряної галузі для забезпечення ефективної підприємницької діяльності, конкурентоспроможності вітчизняної продукції та формування асортиментної політики натуральними шкірами та виробами з них для торгівельних компаній встановлено, що характерною ознакою зовнішньої торговлі України є експорт шкіряного напівфабрикату зі шкур великої рогатої худоби і основною країною-контрагентом для України є Польща із обсягом експорту готових шкір в географічній структурі – 50,3 % та імпорту – 88,9 %. Показано, що найбільшою конкурентоспроможністю характеризуються шкіри з природною лицьовою поверхнею, порівняно із шліфованим шкірами зі штучною лицьовою поверхнею, з часткою у структурі світового імпорту – 46 %, що вказує на необхідність формування товарних спеціалізацій вітчизняної шкіряної галузі як найбільш конкурентоспроможних в міжнародному середовищі. За результатами аналізу впливу підготовчих, дубильних та оздоблювальних процесів і операцій на формування якості натуральних шкір показано, що забезпечення якості шкір під час покривного оздоблення реалізується через вибір різних за природою плівкоутворювальних матеріалів, мінеральних пігментів, зв’язуючих компонентів тощо. Сучасні підходи у покривному оздобленні шкір ґрунтуються на засадах застосування компактного оздоблення, яке передбачає удосконалений склад покривних композицій, зменшення товщини покриття через раціональний підбір оздоблювальних матеріалів з високою криючою здатністю та високою сумісністю. Передбачено формування полімерно-мінерального покриття шкіри з використанням пігментних концентратів на основі забарвлених дисперсій монтморилоніту. Показано, що біфункціональна природа монтморилоніту обумовлює можливість цілеспрямованого коригування електричної неоднорідності поверхні мінералу, проведення максимального диспергування агрегатів його частинок в дисперсіях та подальше модифікування поверхні монтморилоніту для надання необхідних колоідно-хімічних властивостей в межах отримання якісного полімерно-мінерального покриття та шкір в цілому. Обґрунтовано вибір матеріалів та аніонних барвників для модифікації монтморилоніту з метою отримання пігментних концентратів на основі забарвлених дисперсії мінералу. Доведено доцільність застосування полімерно-мінерального покриття для оздоблення шкір для верху взуття як найбільш затребуваного матеріалу для виготовлення шкіряних виробів різного призначення. Досліджено вплив послідовної модифікації водних дисперсій монтморилоніту катіоноактивними та аніоноактивними сполуками на структурні та зарядні характеристики мінеральних дисперсій. Встановлено ефект хімічного диспергування агломератів водних дисперсій монтморилоніту після додавання розчинів солей натрію. Виявлено, що подальша модифікація диспергованого монтморилоніту гідроксохромовими комплексами супроводжується зміною хімії поверхні мінералу та структурними перетвореннями мінералу. Встановлено, що поверхні монтморилоніту після катіонування його частинок забезпечує інтенсивне притягування молекул дисперсійного середовища аніонних барвників, утворення мономолекулярного шару за допомогою водневих зв'язків та отримання інтенсивно забарвлених дисперсій монтморилоніту. Доведено, що аніонні барвники здатні адсорбуватись на катіонній поверхні монтморилоніту при співвідношенні «монтморилоніт : барвник» як 1 : 1. Встановлено, що максимальний рівень адсорбції аніонного чорного та темно-зеленого барвників відбувається в межах рН 5–6,5. Адсорбція аніонного чорного на поверхні монтморилоніту є стійкою в межах рН 3-10, що обґрунтовано можливістю утворення комплексних сполук між ними та функціональними групами аніонних барвників, та доведено утворенням хімічних та фізико-хімічних взаємодій завдяки численним водневим та Ван-дер-ваальсовим зв’язкам між барвником та обмінними катіонами монтморилоніту. Розроблено склад пігментних концентратів на основі забарвлених дисперсій монтморилоніту. Показано, що отримані пігментні концентрати характеризуються високою криючою здатністю, стійкістю у часі. Іх застосування у складі покривних композицій дозволяє зменшити витрати покривної фарби для оздоблення, товщину покривної плівки під час оздоблення шкіри та отримати покриття з високими показниками якості за рівнем адгезії до сухої і мокрої шкіри, стійкістю покриття до багаторазових вигинів, сухого та мокрого тертя. Встановлено підвищення фізико-механічних властивостей полімерних плівок на основі акрилового плівкоутворювачі та забарвлених дисперсій монтморилоніту. Максимальний рівень міцності плівок досягається при витратах 1,5–2,0 % монтморилоніту в складі пігментного концентрату від сухого залишку полімеру, що підтверджено зростанням втричі модуля еластичності та межі міцності, а також зниженням на 11,5 % видовження при розриві для полімерно-мінеральних плівок. Показано, формування полімерно-мінерального покриття за температури 60 С посилює ефект структурування полімеру, підвищує на 40 % межу міцності плівок і знижує на 10 % їх видовження при розриві. Підвищення фізико-механічних властивостей полімерних плівок є результатом фізичної адсорбції та пов’язано з утворенням відносно міцних координаційних зв’язків полімеру з активними функціональними центрами базальних поверхонь монтморилоніту. Показано, що застосування забарвлених дисперсій монтморилоніту та пігментних концентратів на їх основі підвищує фізико-механічні властивості покривних плівок, пластифікує та структурує полімерну композицію, сприяє отриманню шкір з високими органолептичними характеристиками лицьової поверхні, а саме, об’ємність мережівки, зернистість, приємний гриф. Методом симплексно-решітчастого планування здійснено моделювання показників якості оздоблювального покриття шкір та отримано раціональні співвідношення компонентів покривної композиції, що забезпечують формування покриття із необхідним рівнем експлуатаційних властивостей, яке характеризується високою адгезією до шкіри, стійкістю до сухого та мокрого тертя, еластичністю та міцністю. З використанням експертного методу шляхом узагальнення думок висококваліфікованих в шкіряній галузі експертів оцінено рівень якості шкір для верху взуття з полімерно-мінеральним оздобленням за показниками фізичних, функціональних та гігієнічних властивостей. Визначення вагомості показників якості шкір для верху взуття та розрахунку коефіцієнту конкордації здійснено методом ранжування. Встановило, що для шкір для верху взуття найбільш вагомими є показники: адгезія покриття до сухої шкіри; стійкість покриття до багаторазового вигину; адгезія покриття до мокрої шкіри та стійкість покриття до мокрого тертя. За результатами оцінювання комплексного показника якості доведно, що комплексний показник якості розробленої шкіри з полімерно-мінеральним оздобленням на 20,2 % перевищує показник базового аналогу. За результатами промислової апробації результатів дисертаційного дослідження у виробничих умовах ТОВ «Торговий дім РІЧМЕН» встановлено, що шкіри оздобленні із використанням модифікованого монтморилоніту характеризуються підвищеними показниками якості. Використання модифікованого монтморилоніту для оздоблення шкір не вимагає переоснащення виробництва або додаткового устаткування, дозволяє розширити асортимент матеріалів для оздоблення та підвищити економічну ефективність виробництва шкір для верху взуття. Очікувана економічна ефективність становить 686,7 грн на 100 м2 за рахунок економії хімічних матеріалів та відповідного зменшення собівартості шкір для верху взуття оздоблених з використанням полімерно-мінерального покриття. | |
| dc.description.abstractother | Bondaryeva A.O. Quality formation of natural leather with the polymer-mineral finishing. – Qualifying scientific work on the rights of manuscripts. Dissertation for the degree of a doctor of philosophy in specialty 076 –Entrepreneurship, trade and stock exchange activities. – State University of Trade and Economics, Kyiv, 2022. The dissertation is devoted to solving important tasks of successful business and trade activity by quality formation of natural leather with the polymer-mineral finishing using pigment concentrates based on colored dispersions of modified montmorillonite. Trends in the development of the leather industry were analyzed to justify effective business activity, competitiveness of domestic products and the formation of an assortment policy for natural leather. It was shown that a characteristic feature of Ukraine's foreign trade was the export of semi-finished leather from cattle hides. The main counter-party country for Ukraine is Poland. The volume of export of finished leather in the geographical structure is 50,3% and the import is 88,9%. It is shown that leathers with a natural surface were more competitive than polished leathers with an artificial surface. The part of leather with a natural front surface in the structure of world imports is 46%. This indicates the necessity of forming product positions as the most competitive in the international environment. The influence of preparatory, tanning and finishing processes and operations on the quality formation of natural hides was analyzed. It was shown that ensuring the quality of leathers during coating is implemented through the selection of film-forming materials, mineral pigments, binding components, etc. Modern approaches in covering finishing of leathers are based on the application of compact finishing, which focuses on the improved composition of covering compositions, reducing the thickness of the coating, using finishing materials with high hiding power and high compatibility. The use of pigment concentrates based on colored dispersions of montmorillonite for the formation of a polymer-mineral leather coating is foreseen. It was shown that the bifunctional nature of montmorillonite can provide targeted correction of electrical inhomogeneity of the mineral surface, maximum dispersion of particles and surface modification of montmorillonite to obtain high-quality polymer-mineral coating and leathers. The choice of materials and anionic dyes for the modification of montmorillonite in order to obtain pigment concentrates was substantiated. The expediency of using a polymer-mineral coating for finishing leathers for the upper of shoes as the most demanded material for the manufacture of leather products for various purposes has been proven. Besides, the effect of sequential modification of aqueous dispersions of montmorillonite with cationic and anionic compounds on the structural and charge characteristics of mineral dispersions was studied. The effect of chemical dispersion of aqueous dispersions of montmorillonite agglomerates after adding solutions of sodium salts was established. It was found that further modification of dispersed montmorillonite with hydroxochromic complexes provides a change in the surface chemistry and structure of the mineral. It was shown that the surface of montmorillonite after cationization ensures intensive attraction of molecules of the dispersion medium of anionic dyes, formation of a monomolecular layer with the help of hydrogen bonds and obtaining intensively colored dispersions of montmorillonite. Furthermore, it has been proven that anionic dyes are able to adsorb on the cationic surface of montmorillonite at a «montmorillonite: dye» 1:1 ratio. The maximum level of adsorption of anionic black and dark green dyes occured in the range of pH 5–6.5. Adsorption of anionic black dye on the surface of montmorillonite was stable in the range of pH 3-10. The formation of chemical and physicochemical interactions between the dye and exchangeable cations of montmorillonite due to numerous hydrogen and Van-der-Waals bonds has been proved. The composition of pigment concentrates based on colored dispersions of montmorillonite has been developed. The obtained pigment concentrates were characterized by high hiding power and stability over time. The use of pigment concentrates makes it possible to reduce the cost of coating paint for decoration, the thickness of the coating film, and obtain a coating with high quality indicators, namely, the level of adhesion to dry and wet skin, the resistance of the coating to repeated bending, dry and wet friction. An increase in the physical and mechanical properties of polymer films based on an acrylic film former and colored montmorillonite dispersions also has been studied. The maximum level of film strength was achieved at a consumption of 1,5–2,0% of montmorillonite. This was confirmed by a three-fold increase in the modulus of elasticity and strength limit, as well as an 11,5% decrease in elongation at break of polymer films. The formation of a polymer-mineral coating at a temperature of 60 Сincreases the effect of polymer structuring, increases the strength limit of films by 40 % and reduces their elongation at break by 10 %. The increase in physical and mechanical properties of polymer films is the result of physical adsorption and is associated with the formation of relatively strong coordination bonds of the polymer with the active functional centers of montmorillonite. It was shown that the use of pigment concentrates increases the physical and mechanical properties of the covering films, plasticizes and structures the polymer composition, helps to obtain leathers with high organoleptic characteristics of the front surface, namely, the grain, and a nice grip. Using the method of simplex-lattice planning, the quality indicators of the leather finishing coating were modeled. A thoughtful ratio of the components of the coating composition was obtained, which ensures the formation of a coating with the required level of operational properties, high adhesion to the leather, resistance to dry and wet friction, elasticity and strength. Using the expert method, the quality level of leathers for the upper of shoes with a polymer-mineral finish was assessed according to 10 indicators of physical, functional and hygienic properties. It has been studied that the most important indicators for upper of shoes leathers were adhesion of the coating to dry leather; resistance of the coating to repeated bending; adhesion of the coating to wet leather and resistance of the coating to wet friction. It has been proven that the comprehensive indicator of the quality of the developed leather with a polymer-mineral finish exceeds the indicator of the basic analogue by 20.2%. The industrial approval of the results of the dissertation study was carried out in the «Richman Trading House» LLC industrial conditions. It has been established that leather finishes using modified montmorillonite are characterized by increased quality indicators. The use of modified montmorillonite for finishing leathers does not require re-equipment of production or additional equipment, allows to expand the range of materials for finishing and to increase the economic efficiency of the production of leathers for shoe uppers. The expected economic efficiency from the implementation may amount to 686.7 UAH per 100 m2 due to the saving of chemical materials and the corresponding reduction in the cost of leather for the upper of shoes finished with the use of a polymer-mineral finishing coating. | |
| dc.identifier.citation | Бондарєва А.О (2022) ФОРМУВАННЯ ЯКОСТІ НАТУРАЛЬНИХ ШКІР З ПОЛІМЕРНО-МІНЕРАЛЬНИМ ОЗДОБЛЕННЯМ, м. Київ [Дисертація за спеціальність 076 – Підприємництво, торгівля та біржова діяльність (технічні науки) », Державний торговельно-економічний університет]. Репозитарій Державного торговельно-економічного ніверситету. https://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10595 | |
| dc.identifier.uri | https://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10595 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | Державний торговельно-економічний університет | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | шкіра | |
| dc.subject | монтморилоніт | |
| dc.subject | модифікація | |
| dc.subject | пігментний концентрат | |
| dc.subject | полімерний плівкоутворювач | |
| dc.subject | покриття, оздоблення | |
| dc.subject | якість | |
| dc.subject | властивості | |
| dc.subject | міцність | |
| dc.subject | комплексний показник якості | |
| dc.subject | leather | |
| dc.subject | montmorillonite | |
| dc.subject | modification | |
| dc.subject | pigment concentrate | |
| dc.subject | polymer film former | |
| dc.subject | coating | |
| dc.subject | finishing | |
| dc.subject | quality formation | |
| dc.subject | properties | |
| dc.subject | strength | |
| dc.subject | structure | |
| dc.subject | comprehensive quality indicator | |
| dc.title | ФОРМУВАННЯ ЯКОСТІ НАТУРАЛЬНИХ ШКІР З ПОЛІМЕРНО-МІНЕРАЛЬНИМ ОЗДОБЛЕННЯМ Спеціальність 076 – Підприємництво, торгівля та біржова діяльність (технічні науки) |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Bondareva_Anna_Oleksandrivna- 076_2022.pdf
- Розмір:
- 5.17 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 147 B
- Формат:
- Item-specific license agreed to upon submission
- Опис: