LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Наукові основи ресурсоенергозберігаючих технологій формування структури шкіри та хутра в дубильно-оздоблювальних процесах

утворення зв'язків диядерних комплексів з карбоксильними групами буде в 5 разів більшою енергії зв'язування води мономолекулярного шару з колагеном.

Подальше формування структури колагену при наповнюванні, жируванні, фарбуванні не змінює її так глибоко, як процес дублення. Це зумовлено, в першу чергу, суттєво меншою реакційною здатністю хімічних реагентів, що використовуються, порівняно з сполуками хрому. Разом з тим, хімічний склад наповнювачів, жирувальних матеріалів і барвників відіграє важливу роль у відповідних процесах. Значною може бути роль поліфункціональних сполук, які одночасно мають стабілізуючі, пенетруючі та пластифікуючі властивості. В процесі наповнювання-жирування реагенти заміщують воду фізико-хімічної форми зв'язку, що супроводжується пластифікацією і додатковою стабілізацією структури. Пенетруючий вплив АКЕА проявляється також при його взаємодії з дисперсіями полімерів, що використовуються як наповнювачі. Одночасно ці реагенти проявляють пластифікуючий ефект відносно акрилових полімерів внаслідок взаємодії з функціональними полярними групами останніх. Це установлено по зниженню температури склування СДП до 15 С методом диференціальної скануючої калориметрії. В той же час, взаємодія пластифікованої СДП з колагенатом сприяє заповненню пухких периферійних ділянок дерми і пористого сосочкового шару. При цьому щільність останнього наближається до щільності сітчастого шару колагенату. Як встановлено мікроскопічними дослідженнями, рівномірність розподілу СДП в об'ємі колагенату зростає при вмісті в дисперсії АКЕА до 8 %.

Підвищення ефективності пластифікації структури колагену можливе внаслідок ослаблення взаємодії між структурними елементами колагенату шляхом використання реагентів, молекули яких містять гідрофобні радикали. Зважаючи на значну гідрофільність колагену і наявність в ньому води, ці реагенти повинні містити функціональні полярні групи. При відсутності чи недостатній кількості останніх виникає необхідність застосування ПАР. Після видалення води фізико-хімічної форми зв'язку до повітряно-сухого стану дерми ефективна пластифікація структури колагенату забезпечує збереження рухомості волокнистої структури при динамічному характері руйнування-утворення зв'язків між її елементами.

На відміну від структурування колагену дерми, структурування колагену шкірної тканини, яка повинна мати відповідні пружно-пластичні властивості, проводиться одночасно з її пластифікацією в присутності значної кількості жирувального матеріалу. Такі реагенти, як дигліколеві ефіри аліфатичних та нафтенових кислот, при взаємодії з білком проявляють по відношенню до нього підвищену сорбційну активність порівняно з інертним індустріальним маслом І-12А при підвищенні температури до 40 С. При цьому процес сорбції скорочується в 2...3 рази зі зростанням абсолютної величини сорбції активного реагенту до 60 %. Оптимальний пластифікаційно-стабілізаційний ефект досягається при одночасній взаємодії колагену і кератину з сполуками хрому і дигліколевими ефірами. При цьому сполуки хрому взаємодіють з колагеном шкірної тканини за механізмом, описаним вище. ІЧ-спектроскопічними дослідженнями встановлено утворення водневих зв'язків між аміно-, карбоксильними групами білка і гідроксильними групами дигліколевих ефірів. Для сульфованого ефіру така взаємодія підсилюється завдяки іонних зв'язків білка з сульфогрупами ефіру.

На завершальній стадії формування структури колагену процес фарбування з використанням аніонних барвників полягає в незворотній їх сорбції при дії води. Підвищенню незворотної сорбції азобарвників сприяють сполуки перехідних металів. Похідні титанілоксалової кислоти взаємодіють з аніонними азобарвниками, молекули яких містять гідроксильні групи в орто-положенні до азогрупи. При цьому аніонні барвники утворюють з катіоном , подібно , хелатні сполуки. Останні взаємодіють з аміно-, карбоксильними і гідроксильними групами структурованого колагену. Відповідно відбувається додаткова стабілізація структури колагену і кількість незворотно сорбованих барвників зростає на 16 %. Рівень стабілізації структури колагену суттєво підвищується після наповнювання модифікованою СДП внаслідок зростання ефективної сорбційної поверхні колагенату, що виражається, як установлено сорбційними дослідженнями, в зростанні кількості незворотно сорбованого барвника на 27 %.

Таким чином, на основі аналізу і уточнення амінокислотного складу і структури колагену встановлено типи і кількість координаційних зв'язків іонізованих карбоксильних груп з диядерними гідроксосульфатохромовими комплексами, запропоновано механізм двостадійного дублення дерми. Внаслідок вивчення взаємодії колагену і кератину з етаноламінами та дигліколевими ефірами аліфатичних і нафтенових кислот установлено механізм їх дії в процесах дублення, наповнювання та жирування. Характер взаємодії використаних реагентів суттєво залежить від умов відповідного процесу. Стабілізуючий вплив етаноламінів аліфатичних і нафтенових кислот на колаген і гідроксосульфатохромові комплекси проявляється на початку процесу дублення і супроводжується підвищенням активності продифундованих в дерму комплексів. Пластифікаційно-стабілізуючий ефект етаноламінів і дигліколевих ефірів указаних кислот в процесі дублення-жирування колагену шкірної тканини і при наповнюванні-жируванні колагенату дерми став основою для розробки відповідних деагломераційних технологій. Диспергуючий вплив цих реагентів на об'ємну воду сприяє її заміщенню дубителями, наповнювачами, жирувальними композиціями, зниженню вмісту води фізико-хімічної форми зв'язку до 40...35 %, що дозволяє ефективно формувати структуру шкіри та хутра, надавати їм необхідних пружно-пластичних властивостей. Взаємодія колагену з азобарвниками аніонного типу в присутності похідних титанілоксалової кислоти супроводжується утворенням хелатних сполук титанілу з барвником та наступною їх взаємодією з колагенатом. Встановлені закономірності зміни інтенсивності забарвлення від складу та умов утворення металокомплексів дозволили розробити ресурсоенергозберігаючу оздоблювальну технологію.

В розділі 4 на основі теоретично-експериментального дослідження процесів дублення, жирування, наповнювання, фарбування, встановлених механізмів та закономірностей розроблені ресурсоенергозберігаючі, екологічно безпечні технології обробки шкур великої рогатої худоби, овчини хутрової та кроля з використанням методів фізико-хімічних досліджень та планування експерименту розроблено такі технології: аніонно-катіонного дублення двоєної голини без пікельної обробки та голини підвищених товщин, аніонно-катіонного дублення-жирування як овчини хутрової, так і шкурок кроля, рідинного оздоблювання еластичних шкір для верху взуття.

Аніонно-катіонне дублення дерми базується на меншій міцності зв'язку сульфатоіону порівняно з сульфатогрупою в аніонних гідроксосульфатокомплексах хрому (ІІІ) та здатності сульфатоіонів при розчиненні ОСХ