CC BY
45
А. И. Салимова, И. Ш. Абдуллин, В. А. Сысоев
ПРИМЕНЕНИЕ ОЛИГОМЕРОВ В ХРОМСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЯХ
ДУБЛЕНИЯ МЕХОВОГО ПОЛУФАБРИКАТА
Ключевые слова: олигомеры, гидроксилсодержащие уретаны, хромовое дубление, меховая
овчина.
Исследована возможность повышения эффективности хромового дубления меховых овчин путем их предварительной обработки гидроксилсодержащими уретанами. Сделан вывод о возможности использования данных соединений в хромсберегающих технологиях дубления.
Keywords: оlygomers, hydroxylcontaining urethanas, chromic tanning, fur sheepskins.
Possibility of increase of efficiency chromic tanning fur sheepskins by their preliminary processing hydroxylcontaining urethanas is investigated the conclusion is drawn on possibility of use of the given connections in сhromesaving technologies tanning.
Для ликвидации или уменьшения вредных последствий от использования хромовых соединений на предприятиях легкой промышленности одной из основных задач является поиск доступных нетоксичных дубящих соединений, обеспечивающих требуемые свойства кожевенного и мехового полуфабриката, и способных полностью или частично заменить хромовый дубитель.
В традиционных технологиях мехового производства из-за специфики объектов переработки и особенностей технологии выбираемость хрома из рабочих растворов не превышает 20%. Неиспользованная часть солей хрома соответственно остается в стоках, либо даже в готовом изделии [1].
Исследования направлены на решение актуальной задачи - разработку новых хром-сберегающих технологий, представляющих частичную или полную альтернативу традиционным, основанным на дубящих комплексах хрома.
Ранее была показана эффективность применения циклокарбонатов и продуктов на их основе для интенсификации хромового дубления [2].
Аналогичным действием обладают и мономерные гидроксилсодержащие уретаны -уретангликоли (УГ), полученные неизоцианатным способом по реакции ЦК-амин.
Строение ряда УГ позволяет предположить, что в увеличении дубящего эффекта наряду с ускорением диффузии комплексов хрома и более полным их поглощением играет определенную роль и непосредственное участие уретанов в процессах структурирования.
Для подтверждения этого предположения был синтезирован ряд гликолькарбаматов или УГ из доступных компонентов по несложной технологии, которые в условиях проведения дубления могут обладать структурирующими свойствами.
Вначале аммонолизом 1,2-пропиленкарбоната (ПК) синтезировали 2-
оксикарбаминпропанол, который можно назвать уретаноспиртом (УС):
о
II
СН3—СН—СН2 + N43 ----------► СН3—СН— ОС—N42
1 I I
О О СН2ОН
^С = о
ПК УС
Строение УС подтверждено результатами анализа на содержание азота по Дюма, измерением молекулярных рефракций, данными ЯМР- и ИК-спектроскопии. Показатели синтезированного УС представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Свойства синтезированных гидроксилсодержащих уретанов (УГ)
Исходные компоненты Продукт реакции Выход, % d42G n2G d M Rd N, %
найдено вычислено найдено вычислено
С4НбОз N^ УС 94 1,2G26 1,4617 27,19 27,34 12,G5 11,76
C4H9NOз CH2O УГ-1 9G 1,2135 1,4731 34,G5 33,7G 11,38 11,2G
2 C4H9NOз CH2O УГ-2 BG 1,2457 1,4788 56,77 57,56 11,92 11,6G
C4H9NOз C4H6Oз УГ-3 92 1,2517 1,4815 5G,29 49,6G 12,21 12,6G
На мономерных моделях и полиамфолитах доказано участие УГ в химических превращения, происходящих в кожевой ткани. Это позволило предложить наиболее вероятный механизм структурирования, по которому присоединение УГ происходит преимущественно как по неионизированным, так и по ионизированным аминным группам белка:
_1—Б —|—Б + НОН2С- R ——|—Б —|—Б +H2O
NH3+ COO" NH COOH
I
CH2-R
Из данных таблицы 2 следует, что использование УГ приводит к возрастанию щелочной емкости и снижению кислотной емкости дубленого полуфабриката по сравнению с образцами контрольного хромового дубления, причем наибольшей активностью по отношению к белкам кожевой ткани обладает УГ-2.
Полученные показатели, характеризующие эффект дубления и качество дубителей, подтверждают непосредственное участие УГ в формировании структуры кожевой ткани.
Разница в численных значениях показателей, определенных при разных вариантах обработки, свидетельствует о вкладе диффузионной составляющей при предварительном использовании УГ, как эффективного интенсификатора хромового дубления.
Таблица 2 - Электрохимические эквиваленты, кислотная и щелочная емкость коже-вой ткани
Тип обработки Кислотная емкость, мэкв/г Щелочная емкость, мэкв/г Электрохимический эквивалент
кислотный щелочной
Хромовое дубление 0,55 1,26 1818 794
УГ-1 + хромовое дубление 0,45 1,44 2222 694
УГ-2 + хромовое дубление 0,27 1,58 3704 633
Последнее утверждение находится в полном соответствии с данными таблицы 3, которые показывают увеличение количества связанного хрома в кожевой ткани при использовании УГ и повышение степени поглощения хрома из рабочего раствора более чем в два раза по сравнению с контрольным образцом хромового дубления.
Таблица 3 - Содержание оксида хрома в золе и в растворе дубителя
Тип обработки кожевой ткани Содержание Сг2О3 в золе, % Содержание Сг2О3 в растворе, % Выбирае-мость дубителя, %
начало конец
Хромовое дубление 0,82 1,66 1,09 34,0
Обработанный УГ-1 1,097 1,66 0,43 74,0
Обработанный УГ-2 1,329 1,66 0,38 77,0
Обработанный УГ-3 1,171 1,66 0,45 73,0
Таким образом, проведенные исследования показали, что мономерные УГ способны значительно увеличить интенсивность хромового дубления и это дает возможность использовать их в хромсберегающих технологиях.
Литература
1. Сысоев, В.А. Персперктивы развития хромсберегающих технологий при выделке кожи и меха. Кожевенно-обувная промышленность / В .А. Сысоев, И.Ш.Абдуллин, А.И.Салимова, Е. А.Панкова - М.: Изд-во КОП 1/2004. - С.48-51
2. Сысоев, В.А. Исследование взаимодействия мономерных циклических карбонатов с аминными группами белка /В.А.Сысоев, И.Ш. Абдуллин, А.И. Салимова, Е.А.Панкова // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2003. - №1. - С.110-112.
© А. И. Салимова - канд. техн. наук, доц. каф. дизайна КГТУ, [email protected]; И. Ш. Абдуллин - д-р техн. наук, проф., зав. каф. плазмохимических нанотехнологий высокомолекулярных материалов КГТУ; В. А. Сысоев - д-р техн. наук, проф. той же кафедры.
