ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2025-4-25ecodag-3592Research ArticleОБЩИЕ ВОПРОСЫGENERAL PROBLEMSЭкологически ориентированная технология улучшения эксплуатационных свойств обувных низкосортных натуральных кож с использованием плазменной обработкиEnvironmentally oriented technology for improving the performance properties of low‐grade natural leather for footwear using plasma modificationhttps://orcid.org/0000-0002-4006-6691ЖуковскаяТ. В.ZhukovskayaT. V.

Татьяна В. Жуковская, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования  одежды и обуви

420015 г. Казань, ул. К. Маркса, 68.

Тел. +78432314196 

Tatiana V. Zhukovskaya, PhD, Associate Professor, Department of Clothing and Footwear Design

68 K. Marks St, Kazan,420015. Tel. +78432314196 

zhukovskayatv@corp.knrtu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3478-7369Ханнанова‐ФахрутдиноваЛ. Р.Khannanova‐FakhrutdinovaL. R.

Лилия Р. Ханнанова‐Фахрутдинова

Казань

Liliya R. Khannanova‐Fakhrutdinova

Kazan

https://orcid.org/0000-0002-8432-2044ГариповаГ. И.GaripovaG. I.

Гузель И. Гарипова

Казань

Guzel I. Garipova

Kazan

https://orcid.org/0000-0002-5861-6487ФатхуллинаЛ. Р.FatkhullinaL. R.

Лейсан Р. Фатхуллина

Казань

Leysan R. Fatkhullina

Kazan

Казанский национальный исследовательский технологический университетKazan National Research Technological University202531012026204270‐277Copyright © Жуковская Т.В., Ханнанова‐Фахрутдинова Л.Р., Гарипова Г.И., Фатхуллина Л.Р., 20262026Жуковская Т.В., Ханнанова‐Фахрутдинова Л.Р., Гарипова Г.И., Фатхуллина Л.Р.Zhukovskaya T.V., Khannanova‐Fakhrutdinova L.R., Garipova G.I., Fatkhullina L.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/3592

Цель: устойчивое развитие кожевенно‐обувной отрасли требует внедрения ресурсосберегающих, экологически безопасных методов модификации кожи, позволяющих повысить её качественные характеристики без применения агрессивных химикатов, снижающих гигиенические и биосовместимые свойства материала. Одной из перспективных технологических альтернатив в данном контексте выступает применение неравновесной низкотемпературной плазмы (ННТП). 

В работе показано, что данная технология позволяет устранить распространённые дефекты натуральных обувных кож – отдушистость и отмин – без ухудшения гигиенических свойств и с существенным повышением прочностных и эстетических характеристик заготовки верха обуви. 

Представлены экспериментальные данные, подтверждающие эффективность обработки, а также обсуждаются экологические и ресурсные аспекты повторного использования кожевенного сырья. Сделан вывод о высокой технологической и экологической целесообразности внедрения ННТП на предприятиях обувной промышленности.

В условиях дефицита кожевенного сырья и роста требований к экологической ответственности производства, предложенный способ позволяет повысить степень использования низкосортных материалов, снизить процент брака и отходов, а также реализовать принципы устойчивого развития и экономики замкнутого цикла. Плазменная модификация не требует применения токсичных реагентов, не нарушает гигиенические характеристики кожи и обеспечивает стабильность полученного результата при промышленном тиражировании. 

The objective was to research the sustainable development of the leather and footwear industry which requires the introduction of resource‐saving, environmentally friendly methods of leather modification, allowing the improvement of its quality characteristics without the use of aggressive chemicals that reduce the hygienic and biocompatible properties of the material. One of the promising technological alternatives in this context is the use of nonequilibrium low‐temperature plasma (NLTP).

Examination of this technology which allows the elimination of common defects of natural shoe leather ‐ odour and indents ‐ without deterioration of hygienic properties and with a significant increase in the strength and aesthetic characteristics of the shoe upper blank.

Experimental data confirming the effectiveness of the treatment are presented, and environmental and resource aspects of the reuse of raw leather are discussed. A conclusion is made about the high technological and environmental feasibility of introducing NLTP at footwear industry enterprises. 

In the conditions of shortage of leather raw materials and growing requirements for environmental responsibility in production, the method proposed allows increase in the degree of use of low‐grade materials, reduction in the percentage of defects and waste and implementation of the principles of sustainable development and closed‐loop economy. Plasma modification does not require use of toxic reagents, does not violate the hygienic characteristics of leather and ensures the stability of the obtained result during industrial replication. 

Экологическая эффективностьпереработка сырьянатуральная кожадефектзаготовка верха обувинизкотемпературная неравновесная плазмаобработкаEco‐efficiencyraw material processinggenuine leatherdefectshoe upper preparationlow‐temperature nonequilibrium plasmaprocessingReferencesБогомолова И.П., Кривенко Е.И., Попов В.Н. Роль и особенности ресурсосберегающих процессов в современных условиях хозяйствования национальной экономики и реализации государственных стратегических инициатив // Экономика и управление: проблемы, решения. 2020. Т. 2. N 11. С. 4–15.Bogomolova I.P., Krivenko E.I., Popov V.N. The role and features of resource‐saving processes in the modern conditions of managing the national economy and implementing state strategic initiatives. Ekonomika i upravlenie: problemy, resheniya Economy and Management: Problems, Solutions. 2020, vol. 2, no. 11, pр. 4–15. (In Russian)Navarro D., Wu J., Lin W., Fullana‐i‐Palmer P., Puig R. Life cycle assessment and leather production // Journal of Leather Science and Engineering. 2020. V. 2. P. 1–13.Navarro D., Wu J., Lin W., Fullana‐i‐Palmer P., Puig R. Life cycle assessment and leather production. Journal of Leather Science and Engineering, 2020, vol. 2, pр. 1‐13.Joseph K., Nithya N. Material flows in the life cycle of leather // Journal of Cleaner Production. 2009. V. 17. N 7. P. 676–682.Joseph K., Nithya N. Material flows in the life cycle of leather. Journal of Cleaner Production, 2009, vol. 17. no. 7, pр. 676–682.Sundar V.J., Raghavarao J., Muralidharan C., Mandal A.B. Recovery and utilization of chromium‐tanned proteinous wastes of leather making: a review // Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 2011. V. 41. N 22. P. 2048–2075.Sundar V.J., Raghavarao J., Muralidharan C., Mandal A.B. Recovery and utilization of chromium‐tanned proteinous wastes of leather making: a review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2011, vol. 41, no. 22, pp. 2048–2075.Thanikaivelan P., Rao J.R., Nair B.U., Ramasami T. Recent trends in leather making: processes, problems, and pathways // Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 2005. V. 35. N 1. P. 37–79.Thanikaivelan P., Rao J.R., Nair B.U., Ramasami T. Recent trends in leather making: processes, problems, and pathways. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2005, vol. 35, no. 1, pp. 37–79.Кулевцов Г.Н., Вознесенский Э.Ф., Абдуллин И.Ш. Сокращение структурных дефектов в производстве кожи при использовании плазменной технологии // Вестник Казанского технологического университета. 2010. N 11. С. 571–572.Kulevtsov G.N., Voznesensky E.F., Abdullin I.Sh. Reduction of structural defects in leather production using plasma technology. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta Bulletin of the Kazan Technological University. 2010, no. 11, pр. 571–572. (In Russian)Чурсин В.И. Технологические и экологические аспекты кожевенного производства // сборник научных трудов Международного научнотехнического симпозиума «Современные задачи инженерных наук», Москва, 11–12 октября, 2017. С. 25–29.Chursin V. I. Tekhnologicheskie i ekologicheskie aspekty kozhevennogo proizvodstva Technological and environmental aspects of leather production Sbornik nauchnykh trudov Mezhdunarodnogo nauchnotekhnicheskogo simpoziuma «Sovremennye zadachi inzhenernykh nauk», Moskva, 11–12 oktyabrya, 2017 Сollection of scientific papers of the International Scientific and Technical Symposium “Modern Problems of Engineering Sciences”, Moscow, October 11–12, 2017. Moscow, 2017, pр. 25–29. (In Russian)Абдуллин И.Ш., Кулевцов Г.Н., Жуковская Т.В. Улучшение механических характеристик натуральных обувных кож в результате воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. N 20. С. 70–71.Abdullin I.Sh., Kulevtsov G.N., Zhukovskaya T.V. Improvement of mechanical characteristics of natural shoe leather as a result of exposure to nonequilibrium low‐temperature plasma Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta Bulletin of the Kazan Technological University. 2014, vol. 17, no. 20, pр. 70–71. (In Russian)Кулевцов Г.Н., Жуковская Т.В. Получение нового кожевенного материала и исследование его технологических свойств для получения качественной обуви // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18. N 8. С. 176–178.Kulevtsov G.N., Zhukovskaya T.V. Obtaining a new leather material and studying its technological properties for producing high‐quality footwear. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta Bulletin of the Kazan Technological University. 2015, vol. 18, no. 8, pр. 176–178. (In Russian)Тихонова Н.В. Абдуллин И.Ш., Махоткина Л.Ю., Жуковская Т.В. Разработка технологии производства обуви с верхом из низкосортной натуральной кожи с использованием ВЧ‐плазмы пониженного давления // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. N 5. С. 67–68.Tikhonova N.V., Abdullin I.Sh., Makhotkina L.Yu., Zhukovskaya T.V. Development of a technology for producing footwear with an upper made of low‐grade genuine leather using low‐pressure RF plasma. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta Bulletin of the Kazan Technological University. 2013, vol. 16, no. 5, pр. 67–68. (In Russian)Тихонова Н.В., Жуковская Т.В., Абдуллин И.Ш., Махоткина Л.Ю. Применение неравновесной низкотемпературной плазмы для повышения качества комплексного обувного материала на основе низкосортной натуральной кожи // Вестник Казанского технологического университета. 2011. N 22. С. 28–30.Tikhonova N.V., Zhukovskaya T.V., Abdullin I.Sh., Makhotkina L.Yu. Application of nonequilibrium low‐temperature plasma to improve the quality of complex shoe material based on low‐grade natural leather. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta Bulletin of the Kazan Technological University. 2011, no. 22, pр. 28–30. (In Russian)Абдуллин И.Ш., Мухаметшин А.М., Красина И.В. Применение плазменного метода модификации свойств высокомолекулярных материалов в производстве натуральных кож // Вестник Казанского технологического университета. 2004. N 1. С. 383–387.Abdullin I.Sh., Mukhametshin A.M., Krasina I.V. Application of the plasma method for modifying the properties of high‐molecular materials in the production of natural leather. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta Bulletin of the Kazan Technological University. 2004, no. 1, pр. 383–387. (In Russian)Rivela B., Moreira M.T., Bornhardt C., Méndez R., Feijoo G. Life cycle assessment as a tool for the environmental improvement of the tannery industry in developing countries // Environmental science & technology. 2004. V. 38. N 6. P. 1901–1909.Rivela B., Moreira M.T., Bornhardt C., Méndez R., Feijoo G. Life cycle assessment as a tool for the environmental improvement of the tannery industry in developing countries. Environmental science & technology, 2004, vol. 38, no. 6, pр. 1901–1909.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.