Применение продуктов модификации пропиленкарбоната при выделке шкурок кролика

А. Р. Гарифуллина, В. А. Сысоев

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОДУКТОВ МОДИФИКАЦИИ ПРОПИЛЕНКАРБОНАТА ПРИ ВЫДЕЛКЕ ШКУРОК КРОЛИКА

Ключевые слова: кролик, дубление, температура сваривания.

Исследована возможность использования продуктов модификации пропиленкарбоната в качестве компонентов, интенсифицирующих процесс дубления. Обнаружено, что при оптимальных концентрациях более 5 г/дм3 наблюдаются увеличение температуры сваривания образцов.

Keywords: rabbit, tanning, svarivaniye temperature.

Possibility of use of products of updating propilencarbonat as a dubitel and an intensification of process of a tanning is investigated. It is revealed that at optimum concentration more than 5 g/dm3 are observed increase in temperature of a svarivaniye of samples.

Введение

Процесс дубления во многом определяет качество кожевенного и мехового полуфабриката и экономическую составляющую всего производства, а из существующих видов дубления хромовое можно выделить как наиболее широко используемое. Однако использование хромовых дубителей приводит к повышенному содержанию хрома в сточных водах из-за нерационального использования его соединений.

Основные работы в области дубления за рубежом посвящены усовершенствованию процессов хромового дубления, частичной или полной замене хромового дубителя другими дубящими соединениями, сокращению расхода химических материалов и воды.

Поэтому в настоящее время задача получения дубителей на основе дешевого сырья и с использованием не сложной технологии достаточно актуальна. В рамках решения указанной задачи исследована возможность использования продуктов модификации пропиленкарбонаната (ПК), в частности уретангликоля (УГ) и уретанформальдегидного олигомера (УФО), при выделке шкурок кролика, для сокращения потребления хромового дубителя.

Экспериментальная часть

Пептидные цепи коллагена содержат значительное количество основных аминокислотных остатков с аминными группами в боковой цепи. Эти участки существенно замедляют скорость дубящих хромовых комплексов в толщу кожевой ткани.

Для повышения эффективности дубления и предварительного блокирования аминных групп нами исследована возможность применения УГ и УФО. Эти продукты содержат первичные гидроксильные и уретановые группы. Уретановая группа обладает самой высокой энергией когезии, опережающей вторую по этому показателю амидную или пептидную группы. Очевидно, что схожесть строения указанных групп и их энергетических характеристик определяют и высокие показатели межмолекулярных взаимодействий их содержащих компонентов. Кроме того, уретановая группа и соседняя с ней гидроксильная способны к образованию водородных связей с соответствующими группами коллагена.

Таким образом, блокирование азотсодержащих групп белка, снижая основность, должно предотвратить преждевременное связывание дубителя с коллагеном.

В отличие от низкофункциональных уретангликолей УФО, обладая всеми преимуществами мономерных уретанов, имеет также повышенную функциональность. Это качество повышает возможность его участия непосредственно в процессе дубления.

Для исследований было использовано сырье шкурок кролика пресно-сухого способа

консервирования. Выбор обусловлен тем, что кожевая ткань кролика не отличается высокими прочностными показателями в силу особенностей строения дермы. Применение же неизоцианатных уретанов на основе пропиленкарбоната в качестве компонентов дубящих композиций, может существенно увеличить прочность кожевой ткани, что было показано нами ранее при выделке меховой овчины [1,2].

Все операции по выделке кролика до дубления проводили по методике, соответствующей принятой для указанного вида сырья. Процесс обработки сырья кролика УГ и УФО проводили до дубления при ЖК = 15 с добавлением №С1 = 50 г/дм3. Результаты по температуре сваривания кожевой ткани кролика представлены на рис. 1 и 2.

I Опытные образцы I Контрольные образцы

Температура сваривания, °С

Рис. 1 - Температура сваривания кожевой ткани кролика после процесса обработки в растворе УГ

©

з 5

І •

І3 а у

З ,

^

і—і—і—}—1—

опытные образцы

Контрольные обрззцьі

Как видно из рисунков 3 и 4 у опытных образцов увеличивается температура сваривания по сравнению с контрольными образцами. Это является следствием ускорения диффузии хромовых комплексов в структуру коллагена, более полной их там фиксации, а также непосредственного участия продуктов модификации ПК в процессе хромового дубления.

Температура спарппаппя. ПС

Рис. 2 - Температура сваривания кожевой ткани кролика после процесса обработки в растворе УФО

Экспериментальные данные, представленные на рисунках 1 и 2, доказывают непосредственное участие продуктов модификации ПК в процессе структурирования коллагеновых волокон. Увеличение температуры сваривания кожевой ткани при повышении концентрации говорит о том, что происходит частичное структурирование за счет взаимодействия УГ и УФО с активными группами коллагена. Однако использование УГ и УФО как самостоятельного дубящего агента, без использования хромового дубителя невозможно, так как не достигается необходимая температура сваривания по ГОСТ.

Следующий этап работы заключался в достижении необходимой температуры сваривания шкурок кролика. Для этого проводили процесс хромового дубления с добавлением в дубильные ванны неизоционатных уретанов с различной концентрацией 1-8 г/дм3 за пол часа до хромового дубителя.

Контроль процесса хромового дубления с использованием продуктов модификации ПК вели по температуре сваривания, данные которых представлены на рисунках 3 и 4.

Комтр.члы оЛр.пцкі

Опытны**

бГ)ра)цм

Концентрация > Г, г/дм'

Рис. 3 - Температура сваривания кожевой ткани кролика после процесса хромового дубления с добавлением УГ

ъ3

Л 7 и

О ь се

а

г

Iі

й 1

Копіролміме образцы

і Опытные образцы

50 60 70 80

Температура сваривания. °С

Рис. 4 - Температура сваривания кожевой ткани кролика после процесса хромового дубления с добавлением УФО

Исследования показали, что оптимальной концентрацией в процессе хромового дубления являются 4-6 г/дм3. Увеличение концентрации нецелесообразно, т.к. при этом, очевидно, происходит блокировка значительного числа аминогрупп коллагена, что приводит к ухудшению свойств дубленого полуфабриката.

Таким образом, в представленной работе показано, что применение продуктов модификации ПК позволяет блокировать активные группы полипептидных цепей, что приводит к частичному структурированию кожевой ткани кролика, при этом открывается возможность снижения начальной концентрации хромового дубителя; также может способствовать интенсификации процесса хромового дубления, результатом чего служит увеличение температуры сваривания.

Литература

1. Гарифуллина А.Р. Применение уретановых олигомеров для матричной изоляции наноструктуры коллагена / А.Р.Гарифуллина, Сысоев В.А. // Вестник Казанского государственного технологического университета. - 2011. Т. 14, №5. -С.280-281.

2. Гарифуллина А.Р. Получение уретангликоля на основе этилендиамина и его влияние на кожевую ткань меховой овчины в процессе дубления / А.Р.Гарифуллина, Сысоев В.А. // Вестник Казанского государственного технологического университета. -2010. №11-С.541-546.

© А. Р. Гарифуллина - канд. техн. наук, инж. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ; В. А. Сысоев - д-р техн. наук, проф. той же кафедры, sisoev@kstu.ru.