Wpływ dodatku melaminy i krzemionki w dogarbowaniu skór na palność i wybrane właściwości skór naturalnych

• Autorzy: Śmiechowski K. , Stachowicz M.

Identyfikatory

DOI

10.12845/bitp.51.3.2018.5

Warianty tytułu

EN

The Influence of the Addition of Melamine and Silica in the Retanning of Leather on the Flammability and other Selected Properties of Leather

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Cel: Określenie wpływu dodatku melaminy i krzemionki w procesie dogarbowania na wybrane właściwości skór ze szczególnym uwzględnieniem palności. Artykuł przedstawia wyniki prac związanych z obróbką skór na etapie dogarbowania. W dogarbowaniu zastosowano różne ilości krzemionki i melaminy w celu uzyskania wyższej odporności skór na palność. Metody: W pracy wykonano badania eksperymentalne, które obejmowały dogarbowanie skór naturalnych oraz badania wybranych właściwości skór otrzymanych w wyniku tego procesu. Dogarbowanie wykonano w skali laboratoryjnej. Badania skór obejmowały parametry związane z komfortem użytkowania wyrobów skórzanych takich jak miękkość i przepuszczalność pary wodnej. W zakresie palności badania przeprowadzono za pomocą specjalnie opracowanych metod. Wykonano także badania odporności skór na palenie w warunkach ograniczonego dostępu tlenu. Ponadto określono odporność hydrotermiczną otrzymanych skór. Wyniki: Skład kompozycji dogarbowującej i rezultaty badań właściwości skóry posłużyły za bazę do optymalizacji oraz określenia wpływu dodatków melaminy i krzemionki na badane właściwości skóry. Rezultaty badań właściwości dogarbowanych skór wskazują na istnienie zależności między ilością dodatków w dogarbowaniu a palnością skóry. Wnioski: Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że: 1. Wzrost ilości użytej melaminy i krzemionki w składzie kompozycji powoduje wzrost odporności próbek skóry na przepalenie, przy czym dominujący jest wpływ melaminy. 2. Dogarbowanie zarówno z dodatkami (krzemionka i melamina), jak i bez dodatków nieznacznie tylko obniża przepuszczalność pary wodnej dla wszystkich badanych wariantów. Dogarbowanie prowadzi do wzrostu temperatury skurczu o max. 4°C. 3. Wyniki optymalizacji wskazują, że kompromisowe optimum przy założonych właściwościach skóry utrzymuje się przy dodatku melaminy i krzemionki w kompozycji dogarbowującej na poziomie 0,06–0,5% dla krzemionki i 0,35–0,65% dla melaminy w warunkach przeprowadzonych badań.

EN

Aim: The purpose of the research was to determine the effect of the addition of melamine and silica in the retanning process on selected properties of leather with particular regard to flammability. The article presents the results of work related to the processing of leather at the retanning stage. Various amounts of silica and melamine were used in retanning in order to achieve a higher resistance of leather to flammability. Methods: The work involved experimental tests, which included retanning of natural leather and testing of selected properties of the leathers obtained. Retanning was carried out on a laboratory scale. The leather testing included parameters related to the comfort of using leather goods such as softness and water vapor permeability. Flammability tests of leather were carried out using specifically developed methods. The tests of flame resistance of leather under conditions of limited access of oxygen were also carried out. In addition, the hydrothermal resistance of the resulting hides was determined. Results: The composition of a retanning mixture and the results of the leather properties tests were the basis for the optimisation and determination of the effect of melamine and silica on the examined properties of leather. The results of investigations of the properties of retanned leather show a correlation between the amount of additives in retanning and on the flammability of the leather. Conclusions: Based on the conducted tests, it was found that: 1. The increase in the amount of melamine and silica used in the composition of the mixture increases the resistance of leather samples to burning through (with the influence of melamine being the more important of the two). 2. Retanning both with additives (silica and melamine) and without additives only slightly reduces the water vapour permeability for all tested variants. Retanning leads to an increase in the shrinkage temperature by max. 4°C. 3. The results of the optimisation show that the compromise optimum with the assumed properties of the leather is obtained with the addition of melamine and silica in the retanning mixture at 0.06–0.5% for silica and 0.35–0.65% for melamine under the test conditions.

Słowa kluczowe

PL

skóra naturalna; palność; melamina; krzemionka; dogarbowanie; optymalizacja

EN

natural leather; flammability; melamine; silica; retanning; optimisation

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 51, iss. 3
• Strony: 68--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Śmiechowski K.

• Wydział Materiałoznawstwa, Technologii i Wzornictwa, Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu

autor

Stachowicz M.

• Wydział Materiałoznawstwa, Technologii i Wzornictwa, Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu

Bibliografia

• [1] Bacardit A., Borràs M.D., Soler J., Herrero V., Jorge J., Olle L.L., Behavior of leather as a protective heat barrier and fire resistant material 2010, ”Journal of the American Leather Chemists Association” 105(2), 51–61.
• [2] Chen W., Liu C., Gong Y., Huang Z., Influence of tanning on the flammability of leather, “Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists” 2007, 91(4), 159–161.
• [3] Gong Y., Chen W., Chen J., Gu H., Influence of finishing on the flammability of leather, “Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists” 2007, 91(5), 208–211.
• [4] Huang Z., Lixin L.I., Chen W., Gui H., Influence of fatliquoring on flammability of leather, “Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists” 2006. 90(4), 155–158.
• [5] Huang Z., Li L., Wang Y., Lin Y., Chen W., Performance of flame retardants on leather, “Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists”, 2005, 89(6), 225–231.
• [6] Xiuli Z., Yi C., Haojun F., Bi S., Waterborne polyurethane/O-MMT nanocomposites for flame retardant leather finishing, ”Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists” 2010, 94(2), 77–83.
• [7] Yuanping Jiang, Jiaxun Li, BoLi, Hongyan Liu, Zhengjun Li, Lixin Li, Study on a novel multifunctional nanocomposite as flame retardant of leather, “Polymer Degradation and Stability” 2015, 115, 110–116.
• [8] Liutao Y., Lixin L., Wuyong C., Lin L., Feng C., Thermal degradation kinetics and flame retardancy of hide treated with montmorillonite-amino resin nano-composite, “Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists” 2010, 94(1), 9–14.
• [9] Mohamed O.A., Abdel-Mohdy F.A., Preparation of flame-retardant leather pretreated with pyrovatex CP, “Journal of Applied Polymer Science”, 2006, 99(5), 2039–2043.
• [10] Huijiao L., Jinwei Y., Ling X., (...), Minglian L., Lixin L., The synthesis and application of a high performance amino resin nanocomposite as leather flame retardant, “Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists” 2012, 96(1), 5–10.
• [11] Gaidau C., Popescu M., Piticescu M.R., Petica A., Anicai L., Iordache O., New smart materials for leather surface functionalisation (Conference Paper), XXXIII IULTCS Congress. 33rd International Union of Leather Technologists and Chemists, IULTCS Congress 2015; Novo Hamburgo; Brazil; 24–27 November 2015.
• [12] Kozlowski R.M., Muzyczek M., Walentowska J., Flame retardancy and protection against biodeterioration of natural fibers: State-of-Art and Future Prospects, “Polymer Green Flame Retardants”, August 26, 2014, 801–836.
• [13] Kozłowski R.M., Muzyczek M., Improving the flame retardancy of natural fibres2012, “Handbook of Natural Fibres” 2, 30–62.
• [14] Śmiechowski K., Beleska K., Zaliauskiene A., Coordinated approach to production of soft leather, “Journal of the Society of Leather Technologists & Chemists (JSLTC)”, Vol. 85 September–October 2005, 199–204.
• [15] Maxwell C.A., Śmiechowski K., Żarłok J., Sionkowska A., Wess T.J., X-ray studies of a collagen material for leather production treated with chromium salt, JALCA, 2006, Vol. 101, 9–17.
• [16] Lacy P.D.A., Flammability and heat resistance of natural and synthetic leathers, “Journal of “Coated Fabrics” 1976 5(3), 186–203.
• [17] Yun-Xia Wei, Cong Deng, Ze-Yong Zhao, Yu-Zhong Wang, A novel organic-inorganic hybrid SiO2@DPP for the fire retardance of polycarbonate, “Polymer Degradation and Stability”, 154 (2018), 177–185.
• [18] Sanchez-Olivares G., Sanchez-Solis A., Calderas F., (...), Di Blasio A., Alongi J., Sodium montmorillonite effect on the morphology, thermal, flame retardant and mechanical properties of semi-finished leather, “Applied Clay Science” (2014), 102, 254–260.
• [19] Prospekt Hurtowni Zaopatrzenia i zbytu RZEMIOSŁO Sp. z o.o. ul. Okulickiego 39, Radom.
• [20] http://www.zapulawy.pl/402-melamina/lang/pl-PL/default.aspx [dostęp 27.02.2017].
• [21] https://www.wacker.com [dostęp 27.02.2017].
• [22] https://www.carlroth.com/downloads/sdb/pl/8/SDB_8421_PL_PL.pdf [dostęp 10.01.2017].
• [23] http://www.schillseilacher.de/en/markets-products/leather-chemicals/shoes.html [dostęp 27.02.2017].
• [24] PN-EN ISO 3380:2005 Wyznaczanie temperatury skurczu.
• [25] PN-EN ISO 17235:2002 Wyznaczanie miękkości.
• [26] Śmiechowski K., Żarłok J., Skiba J., Sposób pomiaru przepuszczalności pary wodnej, Urząd Patentowy RP, Warszawa, Patent nr 210759, 29.02.2012.
• [27] Kleeman W., Plaste und Kautschuk, 11, 1964, 723.
• [28] Smirnow W., Jakubczyk K., OPTIKOMA program komputerowy, Politechnika Radomska, WMiTO 1997.