Применение низкотемпературной плазмы в процессах депигментирования волосяного покрова шубной овчины

И. Ш. Абдуллин, М. В. Антонова ПРИМЕНЕНИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ В ПРОЦЕССАХ ДЕПИГМЕНТИРОВАНИЯ ВОЛОСЯНОГО ПОКРОВА ШУБНОЙ ОВЧИНЫ

Ключевые слова: шубная овчина, низкотемпературная плазма, осветление.

В статье рассмотрено влияние низкотемпературной плазмы пониженного давления на процессы депигментирования шубных овчин. Найдены режимы плазменной обработки, позволяющие повысить качество процессов осветления.

Keywords: fur coat a sheepskin, the low temperature plasma, bleaching.

In the article influence of low temperature plasma decompressed is considered on the processes of bleaching of woolskins. The modes of plasma treatment, allowing increasing the quality the processes of bleaching.

В настоящее время все более расширяется гамма окрасок волосяного покрова меха с преобладанием светлых тонов. Качество меха в главной степени определяется эксплуатационными свойствами кожевой ткани и волосяного покрова. Помимо эксплуатационных и потребительских свойств, важное значение приобретают эстетические свойства волосяного покрова.

Депигментацией достигается разрушение или устранение окраски волоса, зависящей от присутствия в нем красящих пигментов, известных под названием меланина. Меланины расположены в корковом слое волоса в виде зерен различной величины. Для того чтобы добиться интенсивной отбелки, надо пользоваться в достаточной мере концентрированными растворами перекиси водорода и вести окисление в присутствии щелочи, что часто ослабляет волос и мездру. Отсутствие надежных методов защиты волосяного покрова и кожевой ткани меха от окислительно - восстановительной деструкции делает процесс депигментирования несовершенным [1].

Для улучшения эксплуатационных и потребительских свойств, внешнего вида изделий, путём модификации свойств материала в процессах его выделки, депигментации, крашения и отделке, более перспективно применение электрофизических методов обработки.

Новейшими являются исследования влияния ВЧ - плазмы пониженного давления на процессы выделки и отделки шубных овчин [2].

Плазменная модификация относится к «сухим», экологически чистым процессам, не требующим применения растворов и химических материалов, поэтому исследование возможности использования и влияния на процессы выделки натурального меха представляет практический интерес.

В данной работе исследована возможность применения низкотемпературной плазмы в процессе депигментации пигментированного волосяного покрова шубной овчины и дальнейшего его окрашивания в светлые тона, а также уменьшения концентрации пероксида водорода в ванне. Для исследования закономерностей влияния плазменной обработки на колористические, структурные, физические и химические свойства, волосяного покрова

и кожевой ткани использовались методы: фотоколориметрии, оптической, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа.

Плазменную обработку проводили на ВЧ-плазменной установке, состоящей из ВЧ -генератора, ВЧ - плазмотрона, системы газоснабжения, вакуумной камеры и измерительной аппаратуры.

В определенных режимах после плазменной обработки изменяются структура и свойства волоса, корковый слой становится более пористым и менее прочным, что облегчает доступ к нему окислителя. Воздействие на волос НТП перед процессом депигментации приводит к разрыву связей в структуре кератина и понижает устойчивость волоса к действию едкой щелочи, кислоты, а также изменяет кислотную и щелочную емкость. После воздействия на волос потока плазмы ВЧЕ-разряда пониженного давления происходит увеличение кислотной и щелочной емкости волоса. Это свидетельствует об образовании свободных групп кислотного и основного характера, что становится возможным при условии разрушения межмолекулярных связей, образованными активными группами кератина. В дальнейших процессах получения мехового полуфабриката такие условия способствуют более интенсивному взаимодействию кератина с химическими веществами.

Переориентация боковых групп аминокислот кератина коркового слоя, приводящая к разрыву и ослаблению некоторой части электровалентных и водородных связей молекул, приводит к некоторому снижению прочности волоса. Это подтверждается увеличением щелочной растворимости волоса обработанного ВЧ - плазмой пониженного давления.

Растворимость волоса в щелочах постепенно увеличивается с ростом силы тока на аноде, достигая максимального значения при 1а = 0,5 - 0,7 А. При дальнейшем увеличении силы тока на аноде происходит снижение растворимости волоса. Обработка шубного сырья НТП в определенных режимах способствует раскрытию чешуек кутикулы, повышая тем самым реакционную способность волоса.

Экспериментальная часть

В качестве объектов исследований были выбраны образцы шкурок шубной овчины прошедшие процесс пикелевания. Все операции проводили по методике, соответствующей принятой единой технологии для указанного вида сырья.

Измерение осветления проводили на компараторе цвета ФКЦШ-М. Определение температуры сваривания проводили по ГОСТ 17632 - 72 . Растворимость волоса в кислотах и щелочах, а также кислотную и щелочную емкость определяли по принятой единой методике. Обработку образцов проводили следующим образом: производили предварительную откачку вакуумной камеры, в разрядную камеру напускали рабочий газ. Регулировкой вентиля, соединяющего вакуумную камеру с механическими насосами, устанавливали заданное давление, включали ВЧ-генератор. Режим плазменной обработки регулировали путем изменения расхода газа, силы тока на аноде, напряжения, давления в разрядной камере, длительности обработки. На основе проведенных экспериментальных исследований сделаны следующие выводы: при проведении процессов депигментации волосяного покрова с применением ВЧ плазменной обработки, возможно добиться повышения качества процесса в среднем на 20- 25 %, не ухудшая эксплуатационных свойств готового полуфабриката.

Литература

1. Пурим, Я. А Основные направления в области рационального построения технологических процессов мехового производства. М.,1965. - 78 с.

2. Абдуллин, И.Ш. Исследование высокочастотного диффузного разряда в процессах обработки поверхностей / НПО "Мединструмент"-Казань,1988. - 75 с.- Деп. в ВИНИТИ.9.03.88№ 1571-1389.

© И. Ш. Абдуллин - д-р техн. наук, проф., проректор КГТУ; М. В. Антонова - канд. техн. наук, асс. каф. технологии химических и натуральных волокон и изделий КГТУ, ant.mar1984@rambler.ru.