Исследование структурообразования аминоальдегидных олигомеров во внутренней поверхности кожи

№ 4

апрель, 2019 г.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ АМИНОАЛЬДЕГИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ

ВО ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КОЖИ

Рамазанов Бахром Гафурович

ст. преподаватель Бухарского инженерно-технологического института

Республика Узбекистан, г. Бухара Е-mail: b.ramazanov75@mail.т

Кадиров Тулкин Жумаевич

д-р техн. наук, профессор Ташкентского института текстильной и легкой промышленности

Республика Узбекистан, г. Ташкент

INVESTIGATION OF STRUCTURAL FORMATION OF AMINOALDEHYDE OLIGOMERS IN THE INNER SURFACE OF LEATHER

Bahrom Ramazanov

Senior lecturer at Bukhara engineering-technological institute

Tulkin Kadirov

Doctor of Technical Sciences, prof. at Tashkent institute of textile and light industry АННОТАЦИЯ

В данной работе рассматривается структурообразование аминоальдегидных олигомеров во внутренней поверхности кожи, результаты изменения основных эксплуатационных свойств кожи при их введении.

ABSTRACT

This paper discusses the structure formation of amino-aldehyde oligomers in the inner surface of the skin, the results of changes in the basic performance properties of the skin during their introduction.

Ключевые слова: микроструктура кожи, аминоальдегидный олигомер, наполнение, комплексные показатели качества, контрольные и наполненные образцы кож.

Keywords: leather microstructure, aminoaldehyde oligomers, filling, complex quality indicators, control and filled leather samples.

Внутренняя часть натуральной кожи представляет собой систему, состоящейся из капилляров, микро- и макро- структурных агрегатов. Известно, что обработка кожи гидрофильными полимерами способствует к снижению пористости кож [1]. Исходя из этого, большое значение имеет исследование

структурообразование во внутренней поверхности кожи аминоальдегидных олигомеров.

В объем наших исследований входит изучение многочисленных физико-механических показателей свойств кож, установленных для исходных и наполненных аминоальдегидными олигомерами, которые приводятся в Таблице 1.

Таблица 1.

Физико-механические показатели исходных и наполненных аминоальдегидными олигомерами кож

Физико - механические показатели назорат (ненаполнен-ная) МФО МФКрАО МФМКО МФКрАМКО

Содержание непрореагировавщегося олиго- мера, %* - 0,5 0,5 0,6 0,6

Привес, % - 4,8 5,0 5,7 6,2

Общий объем пор, см3/г 0,896 0,684 0,726 0,579 0,465

Истинный удельный вес, г/см3 1,20 1,32 1,33 1,35 1,36

Пористость, % 43,4 32,4 30,2 26,7 24,5

Паропроницаемость, % 58,6 46,9 45,7 42,6 41,9

Толщина образца, мм 1,7 2,1 2,2 2,4 2,5

Жесткость, % 24,8 28,5 29,6 32,4 34,1

Предел прочности при растяжении, МПа 2,32 2,52 2,54 2,65 2,73

Удлинение при разрыве, % 83,5 75,3 71,4 68,9 64,2

Библиографическое описание: Рамазанов Б.Г., Кадиров Т.Ж. Исследование структурообразования аминоальдегидных олигомеров во внутренней поверхности кожи // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 4(61). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/7121

№ 4

апрель, 2019 г.

Удлинение при напряжении 9,8 МПа, % 18,0 19,4 20,2 21,8 23,2

Остаточное удлинение, % 34,0 29,6 28,1 26,5 24,5

Условный модуль упругости, МПа 56,4 48,7 50,2 52,8 54,0

*Содержание полимеризованного и непрореагировавщегося олигомера определялось на приборе Зайченко

Как следует из данных таблицы пористость образцов в результате наполнения резко уменьшается. Естественно, эффект зависит от вида наполнителя. Одновременно, замечено увеличение предела прочности образцов при растяжении. Так, при использовании модифицированных аминоальдегидных олиго-меров, пористость составляет значительно меньше.

Чрезвычайно актуальным является выяснение комплексных показателей для более полной оценки химических и физико-механических свойств кожи, которые оказывают доминирующее влияние на процесс наполнения полимерами [2]. Для этого широко используются различные методы оценки качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Однако, известные методы очень длительны для наполнения, трудоемки и не всегда достоверны получаемые данные.

Сточки зрения влияния процесса наполнения кож аминоальдегидными олигомерами практически весьма важно использование комплексного показателя качества

Площадь треугольника вычисляли по формуле:

В формуле (2) для всех треугольников угол а равен 30°.

Отметим порядок значений, по порядку, отмеченных цифр на рисунках: I - Привес, %; II - Паро-проницаемость, %; III - Общий объем пор, см3/г; IV -Пористость, %; V - Толщина образца, мм; VI - Жесткость, %; VII - Условный модуль упругости, МПа; VIII - Предел прочности при растяжении, МПа; IX -Удлинение при напряжении 9,8 МПа, %; X - Остаточное удлинение, %; XI - Удельный вес, (истинный) г/см3 и XII - Удлинение при разрыве, %.

По результатам расчета площадей треугольников, составляющих КПК эксперимента были составлены площади треугольников, которые указывают основные физико-механические свойства кож. При сопосталении площадей треугольников для контрольной и наполненных кож можно заметить, что площадь треугольника для кожи наполненной с МФКрАМКО имеет большую площадь по отношению к другим образцам. Это можно легко объяснить, так как площадь её многоугольника имеет наиболее максимальное значение КПК. У контрольного и КПК образца I имеет относительно низкое (614,57 и 747,51 против 883,14 ) значение.

Таблица 2.

Площади треугольников, составляющих КПК эксперимента

№ Показатели Контр. МФО МФКрАО МФМКО МФКрАМКО

^1] Привес 0 56,28 57,13 60,70 64,94

A[2] Паропроницаемость 13,23 8,02 8,29 6,17 4,87

^3] Общий объем пор 9,72 5,54 5,48 3,86 2,85

A[4] Пористость 18,45 17,01 16,61 16,02 15,32

^5] Толщина образца 10,54 14,96 16,28 19,44 21,32

A[6] Жесткость 14,26 17,96 18,80 21,47 23,28

A[7] Условный модуль упругости 349,68 346,98 371,48 427,68 460,35

^8] Предел прочности при растяжении 10,44 12,22 12,83 14,44 15,84

^9] Удлинение при напряжении 9,8 МПа 153,00 143,56 141,90 144,42 143,71

^10] Остаточное удлинение 10,20 9,77 9,34 8,94 8,33

^11] Удельный вес 25,05 24,85 23,74 23,25 22,82

^12] Удлинение при разрыве 0 90,36 89,25 98,18 99,51

Площадь треугольников Sl= 614,57 S 2 = 747,51 Sз =771,13 S4 =844,57 S5 = 883,14

(Примечание: МФО - мочевиноформальдегидный олигомер; МФКрАО - мочевиноформальдегидокротоново алльдегидный олигомер; МФМКО - мочевиноформальдегидо метакрилово кислотный олигомер;

МФКрАМКО - мочевиноформальдегидо кротоново альдегидный олигомер модифицированный метакрило-вой кислотой)

№ 4

Таким образом, использование КПК позволило определить комплексные показатели качества нена-полненых и наполненных кож аминоальдегидными олигомерами. Нужно отметить, что также этот метод позволяет более объективно оценить эксплуатационные свойства готовых продукций. Далее из табл. 2 видно, что с изменением составов аминоальдегидных олигомеров в полуфабрикатах кожи снижаются пористость и в некоторой степени паропроницаемость кожи. Уменьшения пористости (МФО - МФКрАО -МФМКО - МФКрАМКО) безусловно, происходит за счет заполнения пустых пространств внутри кожи аминоальдегидными олигомерными частицами. Подтверждением такого заключения являются полученные нами электронно-микроскопические снимки микроструктур образцов.

Данные физико-механического анализа показали, что с изменением состава олигомеров в полуфабрикате, толщина (на 32,0 %) и предел прочности при растяжении (15,0 %) возрастает, а пористость (43,5 %) и остаточное удлинение (27,9 %), в случае применения модифицированных аминоальдегидных олигомеров, уменьшается. Показатель паропро-ница-емости же, хотя уменьшается, но не очень значительно. Это свидетельствует о том, что микропоры в определенной степени сохраняются.

С учетом вышеотмеченных также можно косвенно судить о покрытии структурных элементов кожи слоем аминоальдегидных олигомером. В случае увеличения удельного веса образцов, уменьшение их пористости и сохранение паропроницаемости можно объяснить процессом структурообразования, т.е. возникновением более крупных новых структурных агрегатов. [3]

Такое предположение наглядно иллюстрируется микрофотографиями срезов опытных и контрольных образцов кож. Нами были изучены электронных микрофотографий срезов контрольных и наполненных аминоальдегидными олигомерами опытных образцов кож. Если еще точнее выразиться, то следует отметить, что в процессе наполнения натуральных кож с МФО, МФКрАО, МФМКО и МФКрАМКО будет иметь место распределения аминоальдегидных оли-гомеров на поверхностях фибриллярных агрегатов в микроструктуре кожи. При этом происходит, в определенной степени, разделения элементов структур надмолекулярных коллагеновых частей волокон.

апрель, 2019 г.

Этому в достаточной степени способствует поверхностная активность, по сравнению с органическими солями, и участвующей при модификации молекул метакриловой кислоты.

Исследование распределения частиц аминоаль-дегидных олигомеров в структуре кожи с помощью метода электронной микроскопии же показало, что в случае МФМКО и МФКрАМКО наблюдается его интенсивное отложение как на фибриллах, так и в межструктурном пространстве в виде отдельных беспорядочно расположенных частиц и скоплений. Они, безусловно, имеют различные формы и размеры. Иной характер распределения в структуре имеют частицы МФО и МФКрАО. В последнем случае поглощения частиц олигомеров и их закрепления происходит только на поверхностях фибрилл, и в зонах их смыкания. Различия в характере отложения ами-ноальдегидных олигомеров в микроструктуре коллагена можно объяснить неодинаковой степенью активности и особенностями их химических свойств. Дисперсная фаза МФМКО и МФКрАМКО, по - видимому обладает, лучшей реакционной способностью. Поэтому более равномерно и распределяется в структуре кожи по сравнению с МФО и МФКрАО.

Можно заключить, что в процессе наполнения кож с МФО, МФКрАО, МФМКО и МФКрАМКО происходит их отложение на поверхностях надмолекулярных образований коллагена. При этом, следует указать, что аминоальдегид олигомерлари распределяются на поверхности фибрилл равномерно в случаях МФМКО и МФКрАМКО дискретно при МФО и МФКрАО. Это связано с их химической природой.

Таким образом, в процессе наполнения ами-ноальдегидными олигомерам преимущественно с МФКрАМКО пористость уменьшается. Удельный вес же опытных образцов, по сравнению с контрольным ненаполненным и первым опытными образцами, существенно повышается. Это объясняется заполнением пор. Очевидно, это связано структурирующим действием МФКрАМКО. Проведенные структурные исследования позволили установить и объяснить эффекты, происходящие при наполнении кожи ами-ноальдегидными олигомерами. Поскольку, растворы аминоальдегидных олигомеров являются истинными и содержат сравнительно высокую дисперсность, благодаря чему они способны глубоко проникать в микроструктуру кож и взаимодействовать с функционально-активными группами аминокислот.

Список литературы:

1. Джураев А.М., Ахмедов В.Н., Тошев А.Ю., Кадиров Т.Ж., Рамазонов Б.Г., Худанов У.О. Исследование вля-ния водорастворимых полимеров на гидрофильные свойства кожи.// Узбекский химический журнал. 2007, N° 5. -С 16-20.

2. Амирсаидов Т.Е., Кадиров Т.Ж., Рузиев Р.Р. Мономерные дивинильные четвертичные соли в процессах наполнения натуральных кож. // Научный симпозиум молодых ученых "Химия и физика высокомолекулярных соединений", Ташкент, 2002. 30 мая., С. 114-115.

3. Чурсин В .И., Левачев С.М. Влияние условий синтеза на дисперсность карбамидформальдегидных дубителей. //Пластические массы.. Москва, 2006, № 3, С. 26-27.