CC BY
22
УДК 675.024.46
А. Р. Гарифуллина, В. А. Сысоев
РОЛЬ УРЕТАНОВ В АЛЮМОХРОМОВОМ ДУБЛЕНИИ ШКУРОК НОРКИ
Ключевые слова: норка, дубление, температура сваривания, пористость.
Комбинированные методы дубления и метод химических добавок, способствующих наиболее полному поглощению основного дубителя кожевой тканью в результате маскирования, и повышающих качества полуфабриката в настоящее время является весьма перспективным. При выделке пушнины предлагается использовать полностью водорастворимые продукты модификации пропиленкарбоната (ПК), позволяющие снизить загрязненность сточных вод и улучшить потребительские свойства пушного полуфабриката. При концентрации неизоционатных уретанов 7 г/дм3происходит повышение температуры сваривания на 40С не смотря на снижение начальной концентрации хромового дубителя в два раза.
Keywords: mink, tanning, welding temperature, porosity.
Combined methods of tanning and the method of chemical additives to facilitate the fullest possible absorption of the main tanning the leather as a result of masking and enhancing the quality of semi-finished products is currently very promising. When dressing furs are invited to use a fully water-soluble products modifying the PC that reduce wastewater pollution and improve the consumer properties of semi-finished fur. When the concentration of urethane neizotsionates 7 g / dm3 proiskhodit welding temperature increase to 40 ° C in spite of the decrease in the initial concentration of chrome tanning agent twice.
Введение
Меховая промышленность сталкивается с рядом серьезных проблем по повышению экологичности, качества и конкурентоспособности ее продукции, не ухудшая необходимые потребительские свойства готовых изделий. Экологичность и качество пушно-мехового полуфабриката неразрывно связано и определяется выбором пушно-мехового сырья, а также последующими обработками, которые вносят существенный вклад в формировании этих показателей.
Важную роль в качестве полуфабриката играет выбор технологического процесса выделки шкурок, основным из которых является процесс дубления. Преимущественно шкурки пушнины дубят алюминиевыми квасцами. Для повышения термостойкости шкурок норки алюминиевое дубление комбинируют либо с хромовым, либо с обработкой альдегидами. Наиболее широко для этой цели используют хромсодержащие реагенты, маскированные высокомолекулярными
органическими соединениями [1].
Проведены исследования по возможности использования реагентов, полученных путем синтеза пропиленкарбоната [2]. Данные вещества применялись в процессах дубления меховой овчины и додубливания шкурок норки. В результате были получены оптимальные концентрации этих веществ, в качестве функции отклика выбрана температура сваривания.
Целью работы является снижение концентрации основного хромового дубителя при алюмохромовом дубления шкурки норки, а также значительного увеличения температуры сваривания. Достигается это за счет ускорения диффузии и улучшения связывания хромового комплекса с основными группами белка на стадии дубления при использовании неизоционатных уретанов: уретангликоль (УГ), уретангликоль на основе
этилендиамина (УГД) и уретанформальдегидный олигомер (УФО) [3].
Добавление даже малых количеств химических реагентов способно изменить свойства высокомолекулярных соединений за счет сшивания цепей, что является их характерной чертой. Физико-механические свойства коллагенсодержащих материалов, такие как прочность и удлинение, существенно изменяются вследствие сшивания макромолекул коллагена дубителем [3].
Указанные свойства являются важнейшими показателями характеризующими целевое назначение, долговечность и надежность меха, а также другие свойства.
Экспериментальная часть
Исследовали влияние неизоционатных уретанов на температуру сваривания кожевой ткани при алюмохромовом дублении. В качестве объекта исследования применяли сырье норки пресно-сухого способа консервирования.
Выделку шкурки норки до дубления провели по традиционной технологии, применяемой для данного вида сырья. Алюмохромовое дубление шкурок норки проводили в дубильных ваннах с добавлением неизоционатных уретанов в концентрации от 3 г/дм3до 8 г/дм3 за 30 мин до подачи алюмоаммонийных квасцов и сухого хромового дубителя (СХД) при жидкостном коэффициенте 15, №С1 = 60 г/дм3. Начальную концентрацию основного дубителя сократили в два раза. Выделку контрольного образца провели по классической методике алюмохромового дубления. При этом концентрация СХД не изменялась. По окончании процесса дубления провели контрольное измерение температуры сваривания кожевой ткани норки. Результаты представлены на рис. 1, 2, 3.
■ 3 Г/Дм5
■ : г/дм3
Контрольный УГ У1'Д УФО
Рис. 1 - Температура сваривания образцов шкурок норки (образцы, выдубленные с использованием мономерных уретанов 3 и 4 г/дм3, концентрация СХД 0,25 г/дм3)
Температура сваривания опытных образцов после пролежки не достигает необходимого значения. Связано это со снижением начальной концентрации СХД, а также незначительной концентрации неизоционатных уретанов (рис.1). На рисунке 2 температура сваривания опытных образцов значительно возрастает и выше значения ГОСТ 10322-71 для гипосульфитно-хром-алюминиевого метода дубления 55-67 0С. При увеличении концентрации неизоционатных уретанов до 7 г/дм3 этот показатель заметно повышается (рис. 3). Происходит это в связи с интенсификацией процесса дубления за счет ускорения диффузии хромовых и алюминиевых комплексов в толщу дермы и более полной их там фиксации. Изменение температуры сваривания доказывает непосредственное участия продуктов модификации ПК в процессе дубления в
качестве структурирующих агентов.
«
I" _
£ £61
КОПфС1Е.|]Ш! УГ
«Я
Рис. 2 - Температура сваривания образцов шкурок норки (образцы, выдубленные с использованием мономерных уретанов 5 и 6 г/дм3, концентрация СХД 0,25 г/дм3)
Дальнейшее увеличение концентрации неизоционатных уретанов не приводит к повышению показателя температуры сваривания, так как их избыток препятствует связываю хромовых комплексов с активными группами коллагена. С помощью пакета программ 8ТЛТ18Т1СЛ 6.0. проведена статистическая обработка полученных результатов для оптимизации процесса алюмохромового дубления. Планирование двухфакторного эксперимента производилось со следующими независимыми переменными: концентрация продуктов модификации ПК, а также
концентрация СХД. Определяющей характеристикой процесса дубления является температура сваривания, поэтому этот показатель выбран в качестве функции отклика (рис. 4).
■ т г®*1
■ - г,'лиг5
Н $|
Консольный
УЩ
Рис. 3 - Температура сваривания образцов шкурок норки (образцы, выдубленныес использованием мономерных уретанов 7 и 8 г/дм3, концентрация СХД 0,25 г/дм3)
30 5чгГа(х РЫ (УГ.Яа Зу*20с)
Температура сваривания,':1С = го.3372+75,9047'1+3.3211'у
!_' 70
□ 60
Рис. 4 - Зависимость непараметрических данных: температуры сваривания кожевой ткани шкурок норки от концентраций СХД и уретангликоля
Из графика также видно взаимозависимость этих трех параметров. С уменьшением концентрации УГ и СХД температура сваривания падает. Также обработаны результаты экспериментов с применением УГД и УФО. Полученные результаты аналогичны.
Повышение температуры сваривания определяет эффект процесса дубления, который характеризуется интенсивностью образования дополнительных связей в структуре коллагена.
В большей степени в образовании межцепочных связей участвуют молекулы УФО. Повышение температуры сваривания по сравнению с контрольным образцом на 5 0С при использовании УФО в дублении связано с тем, что его молекула связывается с одной белковой цепочкой коллагена.
Сушка после дубления проводилась в естественных условиях, влагосодержание образцов представленных в таблице 1. Данные соответствуют
нормам ГОСТ 10322-71. Влажность определяли на влагомере весовом серии ЫБ-50.
Важным показателем эффекта дубления является фиксация пористости коллагена после удаления из него воды или другой пропитывающей жидкости. В результате достигается увеличение количества поперечных сшивок между элементами структуры и происходит упрочнение коллагенового каркаса.
Косвенной характеристикой степени формирования объема кожевой ткани является значения пористости (табл. 1). Пористость кожевой ткани норки в случае ее обработки УГ, УГД и УФО показало большую степень фиксации в среднем на 30 % по сравнению с контрольным образцом (табл.1).
Полученные результаты, характеризуют качество дубителей и эффект дубления и подтверждают непосредственное участие данных
продуктов в формировании структуры кожевой ткани в качестве высокоэффективных пластификаторов и подтверждают наибольшее участие в этом процессе УФО.
Проведенные исследования показали эффективность использования неизоционатных уретанов при дублении и непосредственное участие в процессе структурирования кожевой ткани норки полностью водорастворимых полифункциональных УФО и УГД.
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ, проект № 1779 от 01.12.2014
Литература
1. Островская А.В. Фторсодержащие аминосмолы и их применение в кожевенном производстве / А.В.Островская, И.И.Латфуллин, А.В.Чернова // Вестник Казанского технологического университета, Т.14, 2011, С. 48-50.
2. Сысоев В.А. Повышение эффективности хромового дубления при использовании продуктов модификации циклокарбонатов / В.А. Сысоев, И.Ш. Абдуллин, А.Р. Гарифуллина, А.М. Семенов, А.И. Салимова // Кожевенно-обувная промышленность. -2009.-№3.-С.16-17.
3. Сысоев В.А. Выделка шкурок ондатры с применением неизоционатных уретанов / В.А.Сысоев, А.Р. Гарифуллина, Д.Н. Русакова // Вестник Казанского технологического университета, Т. 17 №7, 2014, С. 88-90.
Таблица 1 - Влагосодержание и пористость кожевой ткани образцов норки
Образцы Показатели Контрол ьный УГ УГД УФО
Массовая доля влаги, % 11,3 11,4 11,8 12,0
Пористость, % 45,0 60,0 55,0 60,0
© А. Р. Гарифуллина, канд. техн. наук, доц. каф. плазмохимических и нанотехнологий высомолекулярных материалов КНИТУ, garalf@inbox.ru; В. А. Сысоев, д-р техн. наук, профессор той же кафедры.
© А. R. Garifullina, candidate of technical sciences, chairs Plasmochemical and nanotechnologies vysomolekulyarnykh of materials KNRTU, garalf@inbox.ru; V. А. Sisoev, doctor of engineering, professor chairs Plasmochemical and nanotechnologies vysomolekulyarnykh of materials KNRTU, sisoev@kstu.ru.
