Применение продуктов модификации пропиленкарбоната при выделке шкурок кролика Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

А. Р. Гарифуллина, В. А. Сысоев

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОДУКТОВ МОДИФИКАЦИИ ПРОПИЛЕНКАРБОНАТА ПРИ ВЫДЕЛКЕ ШКУРОК КРОЛИКА

Ключевые слова: кролик, дубление, температура сваривания.

Исследована возможность использования продуктов модификации пропиленкарбоната в качестве компонентов, интенсифицирующих процесс дубления. Обнаружено, что при оптимальных концентрациях более 5 г/дм3 наблюдаются увеличение температуры сваривания образцов.

Keywords: rabbit, tanning, svarivaniye temperature.

Possibility of use of products of updating propilencarbonat as a dubitel and an intensification of process of a tanning is investigated. It is revealed that at optimum concentration more than 5 g/dm3 are observed increase in temperature of a svarivaniye of samples.

Введение

Процесс дубления во многом определяет качество кожевенного и мехового полуфабриката и экономическую составляющую всего производства, а из существующих видов дубления хромовое можно выделить как наиболее широко используемое. Однако использование хромовых дубителей приводит к повышенному содержанию хрома в сточных водах из-за нерационального использования его соединений.

Основные работы в области дубления за рубежом посвящены усовершенствованию процессов хромового дубления, частичной или полной замене хромового дубителя другими дубящими соединениями, сокращению расхода химических материалов и воды.

Поэтому в настоящее время задача получения дубителей на основе дешевого сырья и с использованием не сложной технологии достаточно актуальна. В рамках решения указанной задачи исследована возможность использования продуктов модификации пропиленкарбонаната (ПК), в частности уретангликоля (УГ) и уретанформальдегидного олигомера (УФО), при выделке шкурок кролика, для сокращения потребления хромового дубителя.

Экспериментальная часть

Пептидные цепи коллагена содержат значительное количество основных аминокислотных остатков с аминными группами в боковой цепи. Эти участки существенно замедляют скорость дубящих хромовых комплексов в толщу кожевой ткани.

Для повышения эффективности дубления и предварительного блокирования аминных групп нами исследована возможность применения УГ и УФО. Эти продукты содержат первичные гидроксильные и уретановые группы. Уретановая группа обладает самой высокой энергией когезии, опережающей вторую по этому показателю амидную или пептидную группы. Очевидно, что схожесть строения указанных групп и их энергетических характеристик определяют и высокие показатели межмолекулярных взаимодействий их содержащих компонентов. Кроме того, уретановая группа и соседняя с ней гидроксильная способны к образованию водородных связей с соответствующими группами коллагена.

Таким образом, блокирование азотсодержащих групп белка, снижая основность, должно предотвратить преждевременное связывание дубителя с коллагеном.

В отличие от низкофункциональных уретангликолей УФО, обладая всеми преимуществами мономерных уретанов, имеет также повышенную функциональность. Это качество повышает возможность его участия непосредственно в процессе дубления.

Для исследований было использовано сырье шкурок кролика пресно-сухого способа

консервирования. Выбор обусловлен тем, что кожевая ткань кролика не отличается высокими прочностными показателями в силу особенностей строения дермы. Применение же неизоцианатных уретанов на основе пропиленкарбоната в качестве компонентов дубящих композиций, может существенно увеличить прочность кожевой ткани, что было показано нами ранее при выделке меховой овчины [1,2].

Все операции по выделке кролика до дубления проводили по методике, соответствующей принятой для указанного вида сырья. Процесс обработки сырья кролика УГ и УФО проводили до дубления при ЖК = 15 с добавлением №С1 = 50 г/дм3. Результаты по температуре сваривания кожевой ткани кролика представлены на рис. 1 и 2.

I Опытные образцы I Контрольные образцы

Температура сваривания, °С

Рис. 1 - Температура сваривания кожевой ткани кролика после процесса обработки в растворе УГ

©

з 5

І •

І3 а у

З ,

^

і—і—і—}—1—

■ опытные образцы

■ Контрольные обрззцьі

Как видно из рисунков 3 и 4 у опытных образцов увеличивается температура сваривания по сравнению с контрольными образцами. Это является следствием ускорения диффузии хромовых комплексов в структуру коллагена, более полной их там фиксации, а также непосредственного участия продуктов модификации ПК в процессе хромового дубления.

Температура спарппаппя. ПС

Рис. 2 - Температура сваривания кожевой ткани кролика после процесса обработки в растворе УФО

Экспериментальные данные, представленные на рисунках 1 и 2, доказывают непосредственное участие продуктов модификации ПК в процессе структурирования коллагеновых волокон. Увеличение температуры сваривания кожевой ткани при повышении концентрации говорит о том, что происходит частичное структурирование за счет взаимодействия УГ и УФО с активными группами коллагена. Однако использование УГ и УФО как самостоятельного дубящего агента, без использования хромового дубителя невозможно, так как не достигается необходимая температура сваривания по ГОСТ.

Следующий этап работы заключался в достижении необходимой температуры сваривания шкурок кролика. Для этого проводили процесс хромового дубления с добавлением в дубильные ванны неизоционатных уретанов с различной концентрацией 1-8 г/дм3 за пол часа до хромового дубителя.

Контроль процесса хромового дубления с использованием продуктов модификации ПК вели по температуре сваривания, данные которых представлены на рисунках 3 и 4.

■ Комтр.члы оЛр.пцкі

■ Опытны**

бГ)ра)цм

Концентрация > Г, г/дм'

Рис. 3 - Температура сваривания кожевой ткани кролика после процесса хромового дубления с добавлением УГ

ъ3

Л 7 и

О ь се

а

г

Iі

й 1

■ Копіролміме образцы

і Опытные образцы

50 60 70 80

Температура сваривания. °С

Рис. 4 - Температура сваривания кожевой ткани кролика после процесса хромового дубления с добавлением УФО

Исследования показали, что оптимальной концентрацией в процессе хромового дубления являются 4-6 г/дм3. Увеличение концентрации нецелесообразно, т.к. при этом, очевидно, происходит блокировка значительного числа аминогрупп коллагена, что приводит к ухудшению свойств дубленого полуфабриката.

Таким образом, в представленной работе показано, что применение продуктов модификации ПК позволяет блокировать активные группы полипептидных цепей, что приводит к частичному структурированию кожевой ткани кролика, при этом открывается возможность снижения начальной концентрации хромового дубителя; также может способствовать интенсификации процесса хромового дубления, результатом чего служит увеличение температуры сваривания.

Литература

1. Гарифуллина А.Р. Применение уретановых олигомеров для матричной изоляции наноструктуры коллагена / А.Р.Гарифуллина, Сысоев В.А. // Вестник Казанского государственного технологического университета. - 2011. Т. 14, №5. -С.280-281.

2. Гарифуллина А.Р. Получение уретангликоля на основе этилендиамина и его влияние на кожевую ткань меховой овчины в процессе дубления / А.Р.Гарифуллина, Сысоев В.А. // Вестник Казанского государственного технологического университета. -2010. №11-С.541-546.

© А. Р. Гарифуллина - канд. техн. наук, инж. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ; В. А. Сысоев - д-р техн. наук, проф. той же кафедры, sisoev@kstu.ru.