Физико-механические свойства кож для верха обуви хромтитанового метода дубления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОЖ ДЛЯ ВЕРХА ОБУВИ ХРОМТИТАНОВОГО МЕТОДА ДУБЛЕНИЯ

А.Т. Онлабекова

В данной статье исследовано влияние сульфатотитанилата аммония в процессе дубления на физико-механические свойства кож. Выявлен оптимальный вариант дубления кож с расходом хромовых солей 1,6-2% и сульфаттитанилат аммония 1,6% от массы голья. Полученные результаты позволяют сократить расход дубящих солей хрома в 2-3 раза и получить кожи с хорошими физико-механическими свойствами.

А.Т. О?лабекова

ХРОМТИТАН ?ДІСІМЕН ИЛЕНГЕН АЯ? КИІМ ?СТІНЕ АРНАЛ?АН БЫЛ?АРЫЛАРДЫ? ФИЗИКО-МЕХАНИКАЛЫ? ?АСИЕТТЕРІ

Ма?алада был?арыны? физико-механикалы? ?асиеттеріне илеу кезінде сульфаттитанилат аммоний ?сері зерттелінді. К?н салма?ына 1,6-2% хром т?здары ж?не 1,6% титанилат аммоний сульфаты ?атынасында был?арыны илеуде о?тайлы н?с?асы аны?талды. Алын?ан н?тижелер илегіш хром т?здарын 2-3 есе азайту?а ж?не физико-механикалы? ?асиеттері жо?ары был?арыларды алу?а м?мкіндік береді.

A.T.Onlabekova

PHYSICO-MECHANICAL CHARACTERISTIC OF THE LEATHERS FOR TOP FOOTWEAR CHROMETITANIUM METHOD TANNING

In given article explored influence titanium sulfate ammonium in process tanning on physical and mechanical characteristic of the leathers. The optimum variant of tanning leathers will revealed with consumptions of the chrome salts 1,6-2% and titanium sulfate ammonium 1,6% from mass skin. The Got results allow to shorten the consumption tanning salts of chromium in 2-3 times and get the leathers with good physical and mechanical characteristic.

Обострившаяся в последние десятилетия экологическая ситуация потребовала создания таких технологий, которые позволили бы значительно снизить или полностью исключить попадание вредных веществ в окружающую среду.

В кожевенной промышленности с этой целью создана, в частности, технология, позволяющая полностью исключить применение токсичных соединений хрома на стадии основного дубления, заменив их титановым дубителем /1, 2/. Однако низкая температура сваривания кож титанового дубления (71-73°С) не дает возможности использовать их в производстве обуви без последующего додубливания титанированного полуфабриката солями хрома.

Практически все исследования, проводимые в этой области, были направлены на изучение изменений, происходящий в коллагене под воздействием дубящих соединений титана.

Поскольку дубящая способность дубителей связана с величиной дубящих частиц, можно предположить, что активные формы вследствие малых размеров дубящих комплексов будут способствовать более быстрой диффузии дубителя, а пассивные формы, имеющие более крупные частицы, - его взаимодействию с коллагеном и наполнению структуры кожи. Следовательно, дубление обеззоленного голья сульфатотитанилатом аммония, имеющим высокую активность, целесообразно проводить при повышенной основности (65-70) во избежание повышения количества активных форм в дубителе при концентрации TiO₂ около 50г/л (для 65-ной основности), когда активных форм в начале дубления около 70, а через сутки - около 40.

На основании изложенного можно считать, что титановый дубитель преимущественно взаимодействует с основными амино- и гуанидиновыми группами боковых цепей коллагена с образованием различных химических связей при одновременном отложении в структуре кожевой ткани его высокоосных неразряженных частиц.

Взаимодействием титанового дубителя с азотсодержащими группами коллагена можно объяснить уплотнение кожевой ткани, уменьшение тягучести, незначительную разницу между удлинением кожи в продольном и поперечном направлении и возможность совмещения титанового дубления с дублением минеральными и органическими дубителями за счет остающихся частично или полностью свободных реакционноспособных групп коллагена.

Изучению влияния соединений хрома на свойства кож данного типа было уделено недостаточно внимания, что и обусловило необходимость проведения таких исследований /3-5/.

В данной работе рассматривается дубления кож для верха обуви с использованием комбинации солей титана и хрома. Известно, что отработанная жидкость после титанового дубления, в отличие от хромового, не оказывает токсического действия на живые организмы, а применение самого титанового дубителя с гигиенической точки зрения допустимо в промышленности.

В основном комплексы титана реагируют с основными азотсодержащими группами коллагена, но могут вступить во взаимодействие с его карбоксильными, гидроксильными и пептидными группами, поэтому использование хромтитановых дубителей в производстве кож очень перспективно.

Дубящее действие хромтитановых дубителей зависит от соотношения в них хрома и титана, основности, характера подготовки голья, рН раствора и др.

Исследования проводили в лабораторных условиях на образцах, скомплектованных методом комбинаций на чередующихся половинках. Для проведения работ была использована бычина легкая массой 20 - 25 кг.

Отмочно-зольные процессы проводили по методике производства кож хромового дубления разных толщин.

После золения и мездрения кожи были разделены на сопоставимые части. Контрольные образцы обрабатывали по I варианту типовой методики, а опытные были подвергнуты обработке сульфатотитанилатом аммония.

Расход, дубящей солей хрома составлял 2,0 % массы голья в предварительном дублении и 1,5 % массы строганых кож при додубливании (в расчете на оксид хрома), расход дубящих соединений титана составлял 1,6 % массы голья (в расчете на диоксид титана).

После двоения и строгания титанированный полуфабрикат додубливали солями хрома, расход которых варьировали в пределах 0,8 -2,0% (в расчете на оксид хрома) от массы строганых кож. Красильно-жировальные и отделочные процессы и операции проводили по типовой методике (вариант I).

При предварительном дублении солями титана дерма полуфабриката имеет достаточную мягкость и пластичность, хорошо наполнена и легко поддается механической обработке на строгальной машине, при этом исключается перегрев ножей и подваривание полуфабриката. Точность двоения несколько выше по сравнению с хромовым полуфабрикатом.

Следует отметить, что, хотя содержание оксида хрома в коже было намного меньше, чем у контрольных кож (таблица), температура сваривания которых составляла 117°С, уже при расходе 1,6 % дубящих хромовых солей получали опытные (предварительно титанированные) кожи удовлетворительного качества с температурой сваривания 101--103°С, а кожи, выработанные с расходом соединений хрома 1,8 - 2 %, выдерживали пробу на продубленность.

Большое значение при хромтитановом дублении имеет процесс нейтрализации. Так как, дубящие соединения титана связываются гольем при низких значениях рН, нейтрализацию необходимо проводить в конце дубления, в отработанном растворе. Для нейтрализации лучше использовать смесь сульфита натрия с уротропином. Применение этих веществ оказывает влияние на состав и строение титановых комплексов, вследствие чего, они осаждаются при более высоком значении рН, более интенсивно связываются с коллагеном и увеличивают температуру сваривания, водостойкости и прочности кож.

Известно, что такие важные потребительские свойства обуви, как прочность, долговечность, комфортность, в значительной степени определяются физико-механическими свойствами обувных материалов.

Из приведенных в таблице данных видно, что показатели предела прочности при растяжении и удлинения при разрыве у опытных кож, выработанных с расходом солей хрома 1,6 % и более, близки контрольным, а прочность лицевого слоя даже несколько выше.

Упрочнение лицевого слоя кож хромтитанового метода дубления в этих вариантах, вероятно связано с тем, что соединения титана, выполняя одновременно дубящую и наполняющую функции, уплотняют дерму, укрепляют связь с ней лицевого слоя. Это позволяет снизить возможность появления такого порока, как отдушистость.

кожа хромтитановый дубление

Результаты химического анализа и физико-механических испытаний кож хромтитанового дубления (в зависимости от расхода дубящих солей хрома)

Известно /4/, что при обработке голья титановый дубитель взаимодействует с аминогруппами коллагена, образуя прочные химические связи. Основная масса дубителя остается в межфибриллярном пространстве в виде коллоидных частиц гидроокиси титана, которые, отлагаясь на поверхности структурных элементов дермы, уплотняют и упрочняют ее. Такой механизм взаимодействия титанового дубителя с коллагеном дермы позволяет не только повысить прочность кожи, но и укрепить связь лицевого слоя с дермой, что очень важно для ликвидации такого дефекта кожи как отдушистость.

Все вышеизложенное позволило сделать вывод, что наиболее оптимальными можно считать варианты выработки предварительно титанированных опытных кож при расходе 1,6 - 2 % дубящих соединений хрома.

Как видно из показателей, приведенных в таблице, технология производства кож для верха обуви с предварительным дублением солями титана дает возможность получать кожи, отвечающие требованиям ГОСТ 939 - 75. Кроме того, кожи обладают лучшими прочностными показателями по сравнению с контрольными.

Таким образом, новая технология производства кож для верха обуви из шкур крупного рогатого скота хромтитанового метода дубления имеет ряд преимуществ и дает возможность: сократить расход дубящих солей хрома; сократить содержание дубящих хромовых солей в отработанной ванне после додубливания до 0,2 - 1,2 г/л; уменьшить расход сырья за счет увеличения выхода кож по площади на 2-4%; получать кожи по качеству удовлетворяющие по всем эксплуатационным свойствам.

В целом выводы статьи позволяют несколько иначе представить себе стратегию и конкретные направления поиска новых дубящих материалов, причем основное внимание следует уделять не столько увеличению реакционной способности, сколько подбору соединений с оптимальными размерами частиц, или, как вариант, использованию многокомпонентных дубителей, обладающих комплексом этих признаков.

Литература

1. Страхов И.П., Шестакова И.С., Куциди Д.А. и др. Химия и технология кожи и меха. -М.: Легкая индустрия, 1985.

2. Мадиев У.К. Минеральное дубление в производстве кож. -М.: Легпромбытиздат, 1987.

3. Optimization of Tanning. //The Journal American Leather Chemists Association. -2006. -№3. -P. 86-95.

4. Метелкин А.И., Русакова Н.Т. Титановое дубление. -М.: Легкая индустрия, 1980.

5. Макаров-Землянский Я.Я Разработка новых и совершенствование существующих технологий кожевенного производства // Кожевенно-обувная промышленность. -1995. -№9. -С. 24-26.

Размещено на Allbest.ru