Изучение дубящих свойств цирконий-титановых комплексов

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 675. 043 (088.8)

Изучение дубящих свойств цирконий-титановых комплексов

Докт.техн.наук М.Сахы

Канд.техн.наук Г.А.Сейтбекова

Докт.техн.наук Б.А.Дмитревский

Аннотация

дубящий гетерополиядерный полуфабрикат бахрома

Исследование дубящего действия гетерополиядерных титанциркониевых комплексов показало, что они имеют достаточно высокую дубящую способность, чем дубители-аналоги, процесс дубления протекает стабильно, поглощение из раствора осуществляется равномерно.

Annotation

Study of tanning activity of heteropolynuclear titanium-zirconium complexes demonstrated their highertanning activity compared with analogues tanners. Tanning process is stable, absorption from the solution is smooth.

 С целью повышения экономической эффективности кожевенного производства и расширения ассортимента выпускаемой продукции применяют новые комплексные дубители, получаемые на основе соединений хрома, циркония, титана, алюминия и железа.

Это вызвано тем, что в кожевенном производсте используется в большей степени соединения хрома, тем самым, обостряя экологическую ситуацию из-за своей токсичности. Использование в качестве дубителей экологически безвредных гетерополиядерных комплексных соединений позволит снизить или польностью исключить применение дефицитных и токсичных соединений хрома.

В результате исследования тройной системы «сульфат циркония - сульфат титанила - вода» методом изотермической растворимости определены концентрационные пределы растворов, из которых в твердую фазу выделяются два новых соединения составов TiOSO₄· Zr(SO₄)₂·5H₂O (ТЦК-1) и TiOSO₄·4Zr(SO₄)₂·40H₂O (ТЦК-2) [1].

Дубящие соединения циркония и титана, а также известные комплексные минеральные дубители, в составе которых преобладают эти металлы, не относятся к числу дубителей, сообщающих коже особо высокую термостойкость. Однако названные дубители обладают рядом положительных свойств, которые для некоторых видов кожи придают специфичные и особо ценные свойства, как полноту, стойкость и белый цвет. Поэтому для эффективного использования ожидаемых положительных свойств новых экологически безвредных гетерополиядерных комплексов на основе соединений так называемых «белых дубителей», дубящую способность их изучали на голье, предназначенном для выработки жестких кож.

Для проведения серии экспериментов по изучению дубящей способности гетерополиядерных комплексов методом асимметрической бахромы были подготовлены образцы голья из шкур яловки тяжелой для четырех вариантов выработанных по типовой методике производства кожи для низа обуви ниточных и клеевых методом крепления с применением дубящих соединений циркония и титана.

Подготовку голья к дублению проводили методом совмещенного обеззоливания и солевания при температуре ванны 22⁰С и ж.к.=1. Расход сульфата аммония 12%. Продолжительность обработки 2 часа.

Образцы голья первого варианта (контрольного) дубили по методике [2], т.е. в раствор подготовительного процесса засыпали сульфатотитанилат аммония и сульфатоцирконат натрия соответственно 2 и 4%, считая на оксид металла, ацетат натрия 2,5% (от массы голья). Через 16 часов дубления после проверки прокраса повышали рН раствора добавлением кальцинированной соды 0,5% от массы голья в два приема в виде 10% раствора в течении 3 часов. Дальнейшую нейтрализацию кожи проводили также кальцинированной содой в 4 приема с интервалом 30 минут. Общий расход кальцинированной соды 2% от массы голья.

Первые четыре варианта опытных образцов, подготовленных аналогично описанному контрольному варианту, дубили титанциркониевыми комплексами ТЦК-1 с той разницей, что расход гетерополиядерных комплексов считая на сумму оксидов металлов составил для первого варианта 5%, для второго - 5,5%, для третьего и четвертого вариантов соответственно 6% и 6,5% от массы голья. Также через 16 часов дубления, убедившись в полном прокраске, дубильный раствор подщелачивали кальцинированной содой 0,5% от массы голья в виде 10%-ного раствора в два приема с интервалом 60 минут. Последующую нейтрализацию проводили также кальцинированной содой в четыре приема. Общий расход кальцинированной соды составил 2% от массы голья. Общая продолжительность процесса составила 21 час.

Вторые четыре варианта опытных образцов, подготовленных по технологической схеме первых четырех, дубили соблюдением всех параметров процесса дубления и нейтрализации кож первых опытных парий с той разницей, что вместо ТЦК-1 дубили ТЦК-2 с теми же соответствующими расходами.

В ходе дубления контролировали изменение температуры сваривания полуфабриката, содержание дубителей в растворе и изменения рН раствора.

Полученные данные контрольного и опытных вариантов по влиянию расхода дубителя на повышение температуры сваривания кожевенного полуфабриката приводятся на рисунке 1, а также данные по кинетике дубления оптимальных вариантов приводятся на рисунке 2.

В то же время аналогичные кривые ТЦК-1, как видно из рисунка 2 (кривая 6), расположены заметно ниже и оканчивается на более низком значении рН.

Из рисунка 1 следует, что синтезированные новые гетерополиядерные цирконийтитановые и алюмотитановые комплексы обладают дубящим свойством. Причем, дубящие свойства цирконийтитановых комплексов несколько превосходят даже таковой показатель известных маскированных цирконийтитановых комплексных минеральных дубителей, а уменьшение в их составе доли циркония менее заметно влияет на снижение дубящей способноти, что ясно видно при сравнении хода кривых 1, 2, 3, характеризующие дубящие свойства указанных комплексного минерального дубителя и гетерополиядерных комплексов.

Ход кривых 1, 2 и 3, 4 (рисунок 2), характеризующие поглощения гольем ТЦК-1 и ТЦК-2 из дубильного раствора позволяет сделать заключение, что гетерополиядерные цирконийтитановые комплексы достаточно полно поглощаются гольем и этот показатель их превышает 95% величины. И этот достаточно высокий показатель, а также более высокий показатель дубящей способности гетерополиядерных комплексов. видимо, объясняется полифункциональностью их взаимодействия с коллагеном и большей устойчивостью самих комплексов по сравнению как с известными комплексными минеральными дубителями, так и комплексами, образующимися при комбинированном методе дубления аналогичными монокомпонентными минеральными дубителями.

Ось абсцисс - расход дубителя (в % от массы голья), ось ординат - температура (⁰С). Обозначения кривых: при дублении маскированным цирконийтитановым дубителем (1); ТЦК-2 (2); ТЦК-1 (3); АТД-М (4).

Рисунок 1 - Влияние расхода дубителей на повышение температуры сваривания кожевенного полуфабриката

Ось абсцисс - I - температура сваривания (⁰С); II - остаточное содержание дубящих веществ (% от исходного); III - изменение рН растворов. Обозначения кривых: температура сваривания при дублении ТЦК-2 (7), ТЦК-1 (8); остаточное содержание ZrO₂ (1), TiO₂ (2) при дублении ТЦК-2; TiO₂ (3), ZrO₂ (4) при дублении ТЦК-1; рН растворов при дублении ТЦК-2 (5), ТЦК-1 (6). Ось ординат - время (час).

Рисунок 2 - Дубление кож для низа обуви ЦТК И ТЦК

Изменение рН дубильного раствора в ходе дубления и завершения процесса при дублении цирконийтитановым комплексом кривая 7 (рисунок 2) и титанциркониевым комплексов кривая 6 (рисунок 2) показывает, что рН раствора лишь в первой половине процесса дубления имеет несколько низкие значения, а при дальнейшем подщелачивании практически выравнивается с величинами значения аналогичных КМД и в конечном итоге позволяют завершить процесс при величинах его не ниже ранее достигнутых, т.е. даже при применении маскированных КМД, что видимо, объясняется меньшей гидролизуемостью гетерополиядерных комплексов.

Литература

1 Сахиев М.С., Мадиев У.К., Молдабеков Ш.М., Сабралиева Ж.И. Исследование образования циркониевотитанового комплекса в водном растворе при 25⁰С. // Наука и образование Южного Казахстана. - 1998. - № 3. - С. 45-48.

2 Бейсеуов К. Новое в минеральном дублении кож. - М., Легпромбытиздат, 1993. - 128 с.

Размещено на Allbest.ru