CC BY
6УДК 1
Хаитов А.А.
Бухарский инженерно-технологический институт (г. Бухара, Республика Узбекистан)
Йулдошева Д.С.
Бухарский инженерно-технологический институт (г. Бухара, Республика Узбекистан)
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАПОЛНЕНИЯ КОЖ БЕЛКОВО-ПОЛИМЕРНЫМИ КОМПОЗИЦИЯМИ
Аннотация: в данной статье предусмотрена разработка технологии наполнения кож белково-полимерными композициями. Приведен состав белково-полимерной композиции. Изучены физико-механические показатели готовых опытных и контрольных кож, которые выработаны с использованием белково-полимерных композиций.
Ключевые слова: кожевенные отходы, кожевенное производство, белково -полимерные композиции, хромовая стружка, гидролизат, юфт обувной, дубления, наполнения.
В кожевенном и меховом производстве используют сырье биологического происхождения, основной составной частью которого являются белковые вещества, или белки - коллаген дермы и кератин волоса.
В последнее время коллагену большое внимание уделяют физики как фибриллярному белку и высокомолекулярному соединению. Наконец, коллаген имеет и промышленное значение.
Дерма кожного покрова животных является основным веществом для выработки технического продукта - кожи. Из коллагена приготавливают клей и желатин. Следовательно, и технологи не менее, чем другие специалисты, заинтересованы в исследовании структуры и свойств коллагена.
Этим объясняется большое количество работ, посвященных исследованию данного белка [1]. В производстве кож все процессы связаны с использованием большого количества химических материалов, образованием различных сырьевых, гольевых, кожевенных отходов, и оно является одним из экологически неблагополучных производств.
Недостаточное количество теоретических знаний и практических исследований и опыта в области химии и технологии переработки отходов кожевенных предприятий, а также создание на их основе новых эффективных композиционных материалов привело к большим отставаниям в этой области. Это вызывает не только потери производственного времени и излишние материальные затраты, но и потери ценных коллагенсодержащих отходов заготовительных организаций и кожевенно-меховых предприятий.
Возрастание потребности в импортных химических материалах требует создания таких технологий, которые позволили бы значительно снизить или полностью исключить применение дорогих и дефицитных импортных химических материалов с безотходной технологией [2].
Повышение экономической эффективности кожевенного производства и расширение ассортимента выпускаемых кож неразрывно связаны с применением новых химических композиционных материалов в технологических процессах
[3].
Отходы и побочные продукты кожевенного производства - это сырье для целой группы производств: желатина, кожкартона, хозяйственного мыла, белковой колбасной оболочки, белковых гидролизатов, кормовых добавок и др. Одновременно переработка этих отходов является важнейшей экологической задачей.
Разработанного нами белкового модификата из дубленых кожевенных отходов получены производные коллаген-полимерные, в частности белково-полимерные композиции из местного сырья. Как известно, в настоящее время в производственных условиях при наполнении кож используются импортные
дорогостоящие исходные продукты, а это экономически нецелесообразно. В связи с этим нами для наполнения кож были получены и
использованы белково-полимерные композиции с гидролизованным олиакрилонитрилом местного производства [4]. Состав полученной белково-полимерной композиции приводится в таблице 1.
Таблица 1. Состав белково-полимерной композиции для наполнения кож
№ Наименование исходных компонентов Массовая часть кг
Белковый гидролизат 40 150
Гидролизованный полиакрилонитрил 30 112,5
Техническая аммиачная вода 3 11,25
ПАВ (0П-10, ОП-7 2 7,5
Вода конденсат 25 93,75
ИТ ОГО 100 375
Белково-полимерную композицию приготовили следующим образом. В реактор, снабженный механической мешалкой 40 масс. ч. 52,3% белкового
гидролизата хромовой стружки, 30 масс. ч. гидролизованного едким натром полиакрилонитрила со степенью омыления 40%, 3 масс. ч. гидроксида аммония -25%-ной, 25 масс. ч. Конденсата воды и 2,0 мас.ч неионогенного ПАВ (ОП-10) при интенсивном перемешивании нагревали сжатым водяным паром через рубашку реактора до температуры 55-70°С в течение 3-4 часов [5].
В результате реакции образовалась гомогенная белково-полимерная композиция с сухим остатком 20,4% и рН = 8,2. Дальнейшие эксперименты были направлены на использование полученной белково-
полимерной композиции в технологии наполнения кож. Для этого после процесса дубления хромовый полуфабрикат загружали в барабан, где проводили процесс наполнения. В стадии процесса наполнения через полую ось барабана подавали наполнители из расчета с расходом на 100 м2. Состав наполнителя приведен в таблице 2.
Таблица 2. Состав белково-полимерной композиции для наполнения кож
Наименование наполнителей Расход на 100 м2
По известной технологии, контрольная Опытная технология
% кг % кг
МХ-30 2,5 2,49 1,3 1,29
БН-30 К-2 0,6
Белково- полимерная композиция 2,5 1,18
После добавления наполнителей доводили ЖК=1,0-1,2, и в течение 45-60 мин. вращали барабан при температуре 60-65°С. После наполнения полуфабриката все отделочные процессы и операции проводили по заводской методике.
Далее изучали физико-механические показатели готовых опытных и контрольных кож. Полученные данные представлены в таблице 3. Из таблицы видно, что в опытных образцах физико-механические свойства кож не ухудшаются по сравнению с контрольными.
Органолептическая оценка кожи показала, что кожа становится мягкой, наполненной, особенно в рыхлых участках [6]. При этом физико-механические показатели по всей площади становятся одинаковыми. Кожи, выработанные с использованием белково-полимерных композиций, хорошо наполнены,
особенно по периферийным участкам, имеют шелковистую лицевую поверхность.
Таблица 3. Физико-механические показатели опытных и контрольных кож, обработанных белково-полимерной композицией
Ниаменование показателей Опытная Контрольная ГОСТ 292277-92
1 вариант 2 вариант
Предел прочности при растяжении, кгс/мм 2,41 2,43 2,23 н/м 2,0
Относительное удлинение, % 28,5 28,3 29,9 н/б 35
Влагоемкость,% 55,9 56,1 51,4 н/б 65
Жесткость, кг 48,6 48,7 47,4 н/м 45
Это показывает, что полученную нами белково-полимерную композицию можно использовать в определенном количестве взамен дорогостоящих импортных компонентов композиций наполнения кож.
Кроме этого в экспериментах для улучшения наполненности и повышения качества готовой кожи полуфабрикат после дубления обрабатывали нафтенатом натрия (мылонафт) 1,0-4,0% от массы кож с последующим додубливанием белковым гидролизатом, полученным из обрезей (кожевенных отходов) юфти обувной, шорно-седельной и кож для
низа обуви, с помощью растительных дубителей, хромалюмо синтано растительного дубления и хромалюмо карбамид-уротропиновых соединений. Нафтенат натрия способствовал лучшей диффузии белкового гидролизата в толщу кожи без образования отдушистости. Обработку осуществляли следующими способами (табл. 4):
Вариант 1. Кожу после строгания и первой промывки в течение 45 мин обрабатывали нафтенатом натрия 1,0% от массы строганых кож при температуре 30-35°С и ЖК-0,5 (жидкостный коэффициент). Затем в этот же раствор вводили белковый гидролизат из отходов кожевенного производства с рН 0,5 с сухим остатком 2,0% от строганых кож. Все это помещали в барабан, который вращается 60 минут. Далее вводили нейтрализатор - бикарбонат натрия из расчета 1,0-1,3% от массы кож и вращали барабан в течение 30 мин. После нейтрализации следовала промывка, крашение и жирование [7].
Таблица 4. Физико-химические и механические показатели опытных и контрольных кож, обработанных белковым гидролизатом
Наименование показателей Обработка по Контрольному Опытные варианты ГОСТ 29277-92
1 2 3
Влага, % 12,9 13,03 12,25 12,32 12,0-17
Жир, % 3,20 3,30 3,91 4,0 3,1-4,4
Влагоемкость, % 62,3 56,4 54,9 55,1 н/б 65,0
Паропроницаемость, % 42,4 41,3 40,3 40,5 н/б 53,0
Предел прочности при растяжении, кгс/мм 2,06 2,39 2,45 2,51 н/м 2,0
Относительное удлинение, % 29,2 26,8 26,5 26,1 н/б 35,0
Жесткость, кг 49,0 46,4 46,8 47,9 н/м 45,0
Вариант 2. Все как в варианте 1, только обработку кожи осуществляли нафтенатом натрия 2,0% от массы строганых кож. Вариант 3. Все как в варианте 1, только обработку кожи осуществляли нафтенатом натрия в количестве 3,0% от массы кож.
Данные физико-химических, показателей образцов кож, обработанных новым способом 1 по вариантам 1, 2, 3 и по контрольному представлены в таблице 4.
Из данных таблицы видно, что использование предлагаемого способа обработки кож с последующим додубливанием и наполнением хромбелковым гидролизатом, полученным из отходов кожевенного производства, позволяет улучшить химические, физико-химические и другие свойства рыхлых периферийных участков кожи [8]. Таким образом, увеличивается плотность периферийных участков и тем самым улучшается наполненность и повышается качество обрабатываемой кожи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Т.Ж. Кодиров, «Средства и методы исследования коллагена», издательство «Фан»Академии наук Республики Узбекистан Ташкент-2014, С 313.
2. Development and Application of Technologies for Producing Protein-Polymer Compositions from Strokes for the Process of Filling Skin, International Journal of Advanced Research in
3. Science, Engineering and Technology ISSN: 2350-0328 Vol. 7, Issue 3, March 2020. P. 13212-13217. http://www.ijarset.com/upload/2020/march/25-Laylo-25-1.pdf
4. Effectiveness of Preventive Footwear at Redistribution of Soil Pressure of Foot in Patients with Diabetes Mellitus, International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. ISSN: 2350-0328. Vol. 7, Issue 6, June 2020. P. 14205- 14208. http://www.ijarset.com/upload/2020/june/38-laylo-56.pdf
5. Хаитов A.A. «Создание новых эффективных коллаген-полимерных композиций из кожевенных отходов для наполнения кож и разработка их технологий» диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. T. 2001.
6. Хайитов А. А., Рустамов Б. И. Разработка технологии получения коллагеновых препаратов и мездровых клеев из отходов кож в производственных условиях //Вестник науки. - 2022. - Т. 3. - №. 4 (49). - С. 8693.
7. Рустамов Б. И., Шамсиева М. Б. Ресурсосберегающая жирующая вещества для жирования каракуля //E Conference Zone. - 2022. - С. 35-39.
8. Хаитов А. А., Рустамов Б. И., Якубов М. Э. Исследование и разработка коллаген полимерных композиций на основе отходов кожевенного сырья Research and development of collagen of polymeric compositions based on waste of rawleather //современные инженерные проблемы в производстве товаров народного потребления. - 2019. - Т. 29. - С. 70.
9. Хайитов А. А., Отамуродов Ж. О. Эффективное проведение процесса дубления и жирования каракулевых шкур в производственных условиях //Вестник науки. - 2021. - Т. 3. - №. 9 (42). - С. 45-50.
Khaitov A.A.
Bukhara Institute of Engineering and Technology (Bukhara, Republic of Uzbekistan)
Yaldosheva D.S.
Bukhara Institute of Engineering and Technology (Bukhara, Republic of Uzbekistan)
DEVELOPMENT OF LEATHER FILLING TECHNOLOGY PROTEIN-POLYMER COMPOSITIONS
Abstract: this article provides for the development of a technology for filling leather with protein-polymer compositions. The composition of the protein-polymer composition is given. The physicomechanical parameters of the finished experimental and control leathers, which were developed using protein-polymer compositions, were studied.
Keywords: leather waste, leather production, protein-polymer compositions, chrome chips, hydrolysate, shoe leather, tanning, filling.
