автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.05, диссертация на тему:Применение дициандиамидного металлсодержащего дубителя в производстве мехового велюра

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТК/ДОБОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ 7 ШЛ01 ПЧЕСКИй ИНСТИТУТ ЛЕГКОЙ ПРОМШЕКНОСГИ

На правах рукописи

5£АРАКИНА Лпдкила Алексеевна

УДК 675.62

[1Р1ЫЕНЕНИЕ ДЩИАЩИАВДНОГО МЕГАЛЛСОДЕВОДЕГО ДУБИТЕЛЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ МЕХОВОГО ВЕЛЮРА

Специальность 05.19.05 Технология кожи и кеха

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1990

Работа выполнена в московском ордена ¿рудиииги нуа^тл Знамени технологическом институте легкой промышленности на й&Щ'дре'', "Технология кожи и меха"

ЭР7'

¿Ц^Г

чный руководитель - доктор технических наук, профессор Д.А.Куциди

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор С.А.Комиссаров ; кандидат технических наук, доцент Горячева М.М.

Ведущее предприятие - Касимовская озчинно-меховая фабрика

Защита состоится " /¿¿к.^^^ 1990 г. в час.

на заседании специализированного совета Д.053.32.01 Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института легкой промышленности по адресу: Москва, 113806, ул. Осипенко,33 Автореферат разослан 0 1990 г.

Учений секретарь специализированного совета Д.053.32.01,

кандидат технических наук ■(,.,! - Л.В.Моисеева

- I -

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. В последние годы сырьем, используемым для производства мехового велюра слукЯт полутонкоруннак овчина крупных размеров. Вследствие особенностей строения кожевой ткани лолутонхорунной меховой овчины только около 30% вырабатываемого полуфабриката прчгодно для изготовления нагольных изделий. Повышение процента использования такого сырья на меховой велюр возможно только за счет применения новых прогрессивных технологий обработки и новых химических материалов.

Додубливание-наполнение, как одно из важнейших средств воздействия на качество и свойства мехового велюра, играет особенно важную роль в производственном процессе.

Известно, что для додубливания-наполнения рыхлых участков дермы, улучшения шлифуемости, посыпения качества полуфабриката к его использования для изготовления изделий, применяются различнее неорганические и органические соединения. Однако одни соединения, с четко выраженными додубливающими способностями, обладают недостаточиьм наполняющим действием, в то время как другие, оказывая слабый эффект додублипайия, служат хорошими наполнителя.':

Перспективным является использование в процессах додублива-ния-наполиения ¡.".одкфиц'лроваидах аминосмол, обладающих комплексом свойств. Поэгрму перед специалистами кожевенной и меховой промышленности стоит задача усовершенствования свойств существующих аминосмол с целью придания им большей дубящей и наполняющей способности. В качество модификатора представляет интерес использовать различные минеральные дубящие соединения. В результате такой модификации возможно получить ноше ашшосмолы, обладающие

наряду с избирательной наполняющей способностью, и дубящими свойствами.

Цель работы.Целью настоящей работы является:

- разработка методики синтеза алюмосодеркащего дициандиам:"\ного дубителя ( дубителя АСД);

- выпуск опытной партии дубителя АСД;

- исследование свойств дубителя АСД и взаимодействия хлорида алюминия с дициандиамидной смолой;

- изучение взаимодействия дубителя АСД с коллагеном и кератином, а также выяснение влияния дубителя АСД на процесс шлифования и крашения кожевой ткани;

- разработка технологии проведения процесса додубливания-напол-нения в производстве мехового велюра с применением дубителя АСД и проверка разработанной технологии в меховом производстве;

- исследование свойств кожевой ткани и волосяного покрова мехового велюра.

Научная новизна.Синтезирован металлсодержащий дициандиа-мидный дубитель на основе поликонденсации дициандиамида с формальдегидом в присутствии хлорида алюминия. Показана возможность и целесообразность его использования в производстве мехового велюра. Современными химическими и физико-химическими методами анализа изучена природа взаимодействия хлорида алюминия с дициандиамидной смолой. Новым физическим методом квазиупругого рассеяния лазерного света определены величины молекулярных масс и размер частиц различных фракций дубителя АСД. Изучены коллоидно-химические свойства дубителя. Исследовано его взаимодействие с коллагеном и кератином. Установлено влияние дубителя на про«-цесс крашения кислотным красителем и шлифуемость кожевой ткани мехового велюра.

Ка основе метода математического планирования рассчитана интерполяционная математическая модель процесса додубливания-наполнения и определены оптимальные параметры этого процесса.

Практическая значимость работы. На основе выполненных исследований разработана технология проведения процесса додубливания-наполнения в производстве мехового велюра.

Данная технология позволяет:

- снизить расход дубящих соединений хрома из производства мехового велюра на 57-77Й ( в пересчете на Сг );

- увеличить степень фиксации красителей кожевой тканью;

- улучшить физико-механические свойства кожевой ткани и волосяного покрова;

- улучаигь качество ворса, одновременно повысив производительность труда на процессе шлифования;

- уменьшить краевые отходы при раскрое, обусловленные тонкостью, рыхлостью, отдушистостью мехового велюра.

Экономический эффект от внедрения данной технологии составит 48 руб. 70 коп. на 1000 овчин.

Разработанная технология, предусматривающая использование аг.омосодеряащего дициандиамидного дубителя, проверена на Алма-Атинском ордена Друщбы нар' ' ов меховом комбинате им. 50-летия СССР.

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в двух печатных работах; имеется положительное решение Государственной научно-технической экспертизы изобретений на выдачу авторского свидетельства по заявке. Основные поло:::он!1я работы докладывались и получили положительную оценку на научио-телмчсской конференции молодых ученых и специалистов. мохобой прохыглснносги Д г. Москва, 1938 г.).

Объем рабом.:. Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста, включает введение, литературный обзор, четнре главы экспериментальной части, выводи, приложения.

Работа содержит 16 таблиц, 24 рисунка, 7 приложений. Библиография включает 140 наименований на русском и иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении дано обоснование актуальности диссертационной работы, отражена ее научная новизна и практическая значимость, определены цели и направления исследования.

Глава I. Литературный обзор.

В литературном обзоре систематизированы имеющиеся сведения по получении и строени.о амнносмол, рассмотрены вопроси, связанные с изучением молекулярной массы и молекулярно-массового распределения аминосмол. Обобщены сведения о модифицированию; а-'нно-смолах и их влиянии на свойства кожевенного и мехового полуфабриката.

На основании литературных данных сделан вывод о необходимости целенаправленной модификации известных амнносмол, усиливающей слабо выраженное дубящее свойство и сохраняющей наполняющее свойство аминосмолы.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

Основным объектом исследования служил .дубитель АСД, синтезированный на основе реакции поликонденсации дицнанциамида ( технический - ГОСТ 6988-73) с формальдегидом ( формалин технический - ГОСТ 1625-75) в присутствии хлорида алюминия, 6-водного ( ГОСТ 3759-75).

В качестве объекта сравнения применялся катионный дициандиа-мидный дубитель ДФ.

В работе использовали сырье полутонкорунной меховой овчины кислотно-солевого способа консервирования, а также хромированный полуфабрикат полутонкорунной меховой овчины.

В качестве модельных соединений использовали желатин И гольевой порошок.

Методом газовой хроматографии было определено изменение содержания свободного формальдегида в процессе синтеза.

Элементный анализ дубителя АСД, а также изучение кинетики сорбции дубителя АСД коллагеном и кератином осуществлялись с- помощью СНл/ -1 - анализатора.

Для установления химической связи между комплексом алюминия и функциональными группами аминосмолы был применен триланометри-ческий метод. Данное химическое взаимодействие было подтверждено дифференциально-термическим методом на дерпватографе системы ШиЫ^.РаиЦ^бг^ фирлм '"ОН ( ВНР) И рентгеногра-

фии на рентгеновском дифракгометре " ДРОН-2".

Влияние обработки дубителем АСД на кератин волосяного покрова меховой овчины было тавхе поучено методами термоанализа и рентгенографии.

Для изучения строения дубителя ЛСД, а также выяснения роли различных групп дубителя при поаимодойствии его с коллагеном был применен спектроскопический метод, осуществленный- на саморегистрирующем спектрофотометре "Зресогх! 1Р.-75 " в области частот 4000 - 500 ом"1.

Взачмодойгтвие дубителя с ь?.ллагеном изучалось также с помощью методе турбиджстрического титрования на приборе

- б -

" Speech - ю " ( ГДР ). -

Для определения молекулярно-массового распределения дубителя АСД, а также размера частиц был применен метод квазиупругого рассеяния лазерного света ( КРЛС ) на приборе фирмы Шо/(/егп-( Англия ) системы /lulomeasure.

Устройство TilaCvern -4700 содержит спектрометр рассеяния спета с перемени™ углом ( PCS-100 ), подключенный к коррелятору К - 7032. В качестве источника света используется лазер. Принцип действия устройства основан на хаотичном броуновском движении частиц в соответствии с их размерами. В результате такого движения свет, рассеянный частицами под действием лазерного устройства, интенсивно флуктуирует. Используя технику автокоррели-рующей спектроскопии, эти колебания можно анализировать с тем, чтобь' определить размер частиц. Обработка данных проводится с помощью ЭВМ.

Величина и знак заряда дубителя АСД были установлены элект-рофоретическим методом на приборе Рабиновича-Фодимана с использованием кондуктометра типа 0К-10^/1 ( Венгрия ).

Для выяснения взаимодействия дубителя АСД с кислотным красителем получены электронные спектры в видимой области на саморегистрирующем спектрофотометре " Spe.corri UV VIS « ( рдр ).

При определении кинетики сорбции кислотных красителей голье-в!.:м порошком использовали спектрофотокалориметр " S-pecoC- -10"(ГДР).

Для определения количественной характеристики шероховатости кожевой ткани был применен прибор " c/eukom eter " ( ГДР ). Микроскопические исследования кожевой ткани проводили на оптическом микроскопе марки " c^aSo^üt " С ГДР ).

Разработку технологии додубливания-наполнения кожевой ткани с применением дубителя АСД осуществляли на основании математического планирования по методу полного факторного эксперимента.

>

Глава 3. Синтез металлсодержащего дяциакдиамидного дубителя и исследование его свойств.

В данной глаЕе приведены результаты исследований по синтезу дубителя АСД и изучению его строения и свойств.

При проведении предварительного эксперимента было выяснено, что в качестве модификатора целесообразно применить хлорид алюминия. Рядом опытов били уточнены параметры синтеза и установлена зависимость качества и свойств дубителя АСД от особенностей проведения синтеза. Оптимальные параметры синтеза легли в основу получения опытной партии дубителя АСД в лромъшленных условиях химического завода. Некоторые свойства дубителя приведены в табл.1.

Таблица. I.

Характеристика дубителя АСД.

п/п

!

Наименование показателей

!

Характеристики —I--

1 жидкий дубитель!сухой дубитель

I. Внешний вид

опалесцирующая порошок бесцоотная сиро- белого цвета пообразная жидкость

2. Растворимость в воде полная

3. рН Б^-ного.раствора 5,8

4. Содержание свободного формальдегида , % 1,9

5. Содержание метилольных групп,-

■%

6. Содержание сухого остатка,% 45-49

7. Содержание) влаги, %

8. Элементный состав

углерод, % водород, % азот, %

полная 5,8

0,6 19,2

5

49,37 В, 25 35,10

Многие эксплуатационные свойства кочевой ткани зависят не только от природы дубящих веществ, но и от их строения. Чтобы перейти к установлению структуры дубителя АСД прежде всего трилонометрическим методом было выяснено, что весь алюминий ( в пересчете на А^О^ ) вступил в реакцию и связался с функциональными группами смолы. Полученным результатам не противоречат и данные дифференциально-термического анализа. Кроме того установлено, что хлорид алюминия повышает термостойкость дубителя АСД. Такое свойство найдет положительное отражение в процессе сушки . дубителя и даст возможность ускорить данный процесс за счет увеличения температуры на входе в сушильную камеру.

Подтверждением химического взаимодействия хлорида алюминия с дициандиамидной смолой могут служить результаты рентгенографических исследований, представленные на рис. I. На рентгенограмме дубителя АСД отсутствуют характерные для хлорида алюминия рефлексы. Кроме того, результаты вычислений по дифрактограммам свидетельствуют о большей упорядоченности структуры дубителя АСД по сравнению с дициандиамидной смолой, полученной в присутствии со-

Рис. I. Рентгенограммы: 1-хлорид алюминия; 2- дубитель АСД; 3- дубитель ДФ.

Вероятная природа связи комплексов алюминия с функциональными группами дициандиамидной смолы была изучена с помощью метода ИК- спектроскопии ( рис. 2 ).

Значительное увеличение интенсивгюсти полосы поглощения в области 3:100 - 3000 см"^ в случае дубителя АСД и некоторое изменение ез формы свидетельствуют об образовании дополнительных внутри и межмолекуляршдс водородных связей. Учитывая меньшую интенсивность полосы поглощения в области 2185 - 2120 , сви-

детельствующей о присутствии неизменных циано- групп, можно предположить, что часть групп -С=ь1 при синтезе омыляется в амидные. Об этом же свидетельствует и полоса поглощения в области 1560- 1500 см"''" , связанная с плоскостными деформационными

колебаниями связи /л'Н ( группы - С^ ).-.

N Нц.

В данном случае возможно внедрение ^С=0 группы во внутреннюю сферу комплекса алюминия и образования координационной связи. Сильная полоса поглощения при 1000 см-"'" характеризует вал оптике колебания 7С-О- связи метилольной группы, что свидетельствует о присутствии в структуре дубителя АСД значительного количества свободных метилольных групп. Однако можно предположить, что при синтезе дубителя АСД часть метилольных групп дициандиамидной смолы внедряется во внутреннюю сферу комплекса алюминия с образованием ковалентпой связи.

Присутствие полосы поглощения в области 1120 см-^ характеризует валентные колебания эфирной связи и указывает"на то, что не исключена возможность поликоэдснсации дубителя АСД с образованием офирной СЕЯЛИ.

Молекулярио-массовое распределение дубителя АСД, а также

Рис. 2. ИК-епектры:

I.-дубителя АСД; 2- дубителя ДЭ.

- II -

размер частиц был определен методом квазиупругого рассеяния лазерного света ( КРЛС ).

Обдий вид гистограммы и дифференциальной кривой молекуляр-но-массового распределения дубителя АСД представлен на рис, 3.

Молекулярная масса, Д .

Рис. 3. Гистограмма и дифференциальная . крквал молекулнряо-тссового

распределения дубителя АСД.

Полная характеристика дубителя АСД по молекулярно- массовому распределению и размером частиц сведена б табл. '¿.

Таблица 2.

Характеристика дубителя АСД по молекулярно-массовому распределении и размерам частиц.

молекулярная масса, Д * Объем фракций, % Размер

частиц, юл.

2119 - 2591 0,8 22,6- 27,9

2591 - 2874 1,3 27,9- 34,5

2874 - 3195 2,3 34,5- 42,7

3195 - 3534 3,7 42,7- 52,7

3534 - 3922 5,4 52,7- 65,2

3922 - 4367 7,2 65,2- 80,6

4367 - 4831 9,0 80,6- 99,7

4831 - 5371 10,3 99,7- 123,3

5371 - 5952 ' 11,0 123,3- 152,4

5952 - 6622 10,9 152,4- 188,5

6622 - 7353 10,0 188,5- 233,1

7353 - 8130 8,6 233,1- 288,2

8130 - 9009 6,7 288,2- 356,3

9009'- 10010 4,9 355,3- 440,6

ЮОЮ- ШП 3,3 440,6- 544,8

11111- 12330 2,0 544,8- 673,6

12330- 13000 1,2 673,6- 832,9

1361Ю- 15174 0,6 032,9- 1029,9

1517-1- 16335 0,2 1029,9- 1273,-

- 13 -

С помощью метода электрофореза был подтвержден катионный характер дубителя АСД. Установлено, что изменение рН раствора дубителя АСД приводит к снижению величины ^-потенциала. Это объясняется, вероятно, тем, что при снижении значений рН серно1 кислотой ионы , обладая значительно большим ионным радиу-

сом ( ~ в 4 раза ) по сравнению с присутствующими в растворе дубителя ионайи С1~ , оттесняют последние и блокируют часть положительного заряда. Происходит сжатие диффузного слоя и, как следствие этого - снижение ^-потенциала дубителя АСД п кислой среде. Аналогичные изменения происходят с дубителем АСД при увеличении значений рН. В данном случае в качество конкурирующих с ионами С[~ выступают ионы ОН" , способствующие так« сжатию диффузного слоя.

Глапа 4. Влияние дубителя АСД на ножевую ткань и волосяной покров меховой овчины.

Поскольку в наией работе условия синтеза и свойства дубител АСД отличаются от условий получения и свойств известных модифицированных дициандиамидных дубителей, нами бил поставлен ряд экспериментов для выяснения влияния дубителя АСД на ножевую ткань и волосяной покров меховой овчины, а также уточнения природы взаимодействия дубителя АСД с коллагеном и кератином.

Для исследования взаимодействия дубителя АЩ и коллагена бы; применен метод турбидиметрического титрования. Модельным соединением коллагена служил желатин. На основании результатов проведенного эксперимента можно предположить, что при введении в дерму не ховой овчины дубителя АСД происходит упрочнение структуры кожевоГ ткани. После додубливания-наполнения целесообразно провести пролежку полуфабриката, в результате которой еще больше укрепится

структура ножевой ткани мехового велюра. Одним из доказательств образования поперечных связей при дублении ножевой ткани является повышение ее термостойкости. Показано, что обработка дерйы дубителем АСД приводит к повышению температуры сваривания на 18-20°.

Для уточнения природы связей и роли различных групп дубителя АСД при взаимодействии его с коллагеном нами был применен метод инфракрасной спектроскопии. На основании ИК-спектроскопических исследований пленок желатина, обработанных дубителем АСД, установлено, что дубитель АСД взаимодействует с коллагеном посредством образования мешлолекулярних водородных связей, в которух участвуют /С=0 и группы коллагена и метилольные и группы дубителя АСД. Не исключена возможность взаимодействия комплексов алюминия, входящих в состав дубителя АСД, с карбоксильными' группами коллагена. Часть метилоль- ,гх групп участвует во взаимодействии с коллагеном с образованием ковалектных связей.'

При вь'делке меховых овчин обработке подвергается не только ксжевая ткань, но и волосяной покров.

Исследования, проведенные с помощью СН// -I анализатора, показали, что в волосяном покрове содержится 3,23$ дубителя АСД ( в пересчете на абс.сух. волос). Для установления влияния дубителя АСД на кератин волосяного покрова бил применен дифференциально-термический анализ (рис.4). Расшифровка эндотермических пиков позволила установить, что обработка волоса дубителем АСД вызвано заметное посишекие температуры начала (с 205 до 222°С) и минимума (с 235 до 243°С) эндогшеа, появление которого обусловлено разрушением водородных связей как кристаллической, так и аморфной фазы. Увеличение площади второго ондопика после додубливания волоса дубителем АСД можно, очевидно, объяснить увеличением стабиль-

ности структуры кератина и снижением подвижности отдельных элементов. Увеличение же интервала и площади четвертого эндопика может

свидетельствовать о дополнительном образовании ковалентных связей.

Температура,°С

Рис. 4. Кривые дифференциально-термического анализа волоса геховой овчины: I- после пикелеЕания; 2- после дубления хромом; 3- после додублява-ния АСД.

С полученными результатами хорошо согласуются и-результаты

изучения химических и физико-механических свойств кератина. С целью

углубленного изучения степени модифицирования волоса дубителем АСД

нами была определена устойчивость волоса к различным деструктури-

рующим воздействиям. Установлено, что поело обработки дубителем АСД

/

растворимость волоса в соляной кислоте ( 4Н ) -и гидроксиде натрия' ( 0,1Н ) снижается по сравнению с волосом, обработанным по действующей технологии. Снижение растворимости волоса в деструктурирующих растворах дает основание предположить, что обработка воло9а дубителем АСД приводит к упрочнению, его структуры, а тленно :

данные по щелочной и кислотной растворимости свидетельствуют об образовании дополнительные водородных связей при взаимодействии дубителя АСД с кератином.

Роль функциональных групп кератина в связывании дубителя АСД была определена по изменению кислотной и щелочной емкости волоса. Увеличение поглощения кислоты могкно отнести за счет возрастания в кератине после обработки его дубителем АСД групп основного характера. В данном случае !.южно предположить, что дополнительная сорбция кислоты вызывается взаимодействием ее с амино- и циано-группами дубителя АСД. Снижение ríe щелочной емкости, вероятно, происходит из-за сокращения количества функциональный групп, которые участвуют в связывании щелочи. Учитывая ото, можно предположить, что взаимодействие дубителя АСД с волосом происходит по -,\:есту карбоксильных групп кератина.

Изменения внутренней структуры волоса, обработанного дубителем АСД привели к увеличению сопротивления деформациям и разрушению, определенным нами по устойчивости к истирающему воздействию и многократному изгибу.

Глава 5. Разработка технологии додубливания-наполнения полутонкорунной меховой овчины под велюр с применением дубителя АСД.

Все предыдущие' исследования, проводимые в данной диссертационной работе,' являлись базой для научного обоснования применения дубителя АСД в процессах додубливания-наполнения меховой полутонкорунной овчины, предназначенной для производства "под велюр".

Характерной особенность о разработанной технологии-явилось то, что с целью сокращения использования токсичных соединений

- 17 -

хрома (Ш), снижения концентрации их в сточных водах мехового производства и повышения качества вырабатываемого полуфабриката в процессе додубливания-наполнения вместо традиционно используемых ."букетов" дубителей и наполнителей применяется дубитель АСД.

Математическая модель процесса была получена с помощью полного факторного эксперимента. В качестве факторов, влияющих на ход технологического процесса, были выбрани : температура, концентрация дубителя АСД в исходном растворе и продолжительность процесса. Функциями отклика, на которые оказывают влияние вышеприведенные факторы, были выбраны: формирование объема дермы, равномерность распределения дубителя и количество дубителя в кожевой ткани. Проведенный дополнительный эксперимент позволил установить, что наилучшие физико-механические свойства меховой велюр приобретает при содержании в кожевой ткани около 4% дубителя АСД.

Проведенная оптимизация позволила получить оптимальные значения факторов: температура - 40°С ; концентрация дубителя АСД -7 г/л ; продолжительность - 3 часа.

При разработке технологии производства мехового велюра вопросу шлифования было уделено особое внимание. При определении величины отраженного света с отшлифованных, образцов кожевой ткани на приборе " </ги1отс£ы- " наибольшая величина отраженного светового потока была зафиксирована на образцах, додубленных дубителем АСД ( 58,9%) по сравнению с образцами, додубленнкми по 15диной технологии обработки мехового велюра ( 51,).

Количественная оценка шероховатости тВДни была наг-

лядно подтверждена микрофотографиями.

Влияние дубителя АСД на процерр ¡ещрния ЙЗ^^ШЧ "а

- 18 -

интерпретации кинетики сорбции красителя кислотного ярко-синего хромированным гольевым порошком. Проявление дубителем АСД ярко-выраженных катионных свойств позволило предположить, что обработка им до крашения полуфабриката будет способствовать более интенсивному связыванию красителей, обладающих анионным характером.

Анализ полученных результатов позволил установить, что обработка хромированного гольевого порошка дубителем АСД способствует не только увеличению выбираемости красителя из раствора, но и ускорению сорбции. По насему мнении это происходит за счет увеличения количества реакционноспособных ( азотсодержащих и метилольных) групп, участвующих в фиксации красителя.

На основании проведенных исследований была разработана технология обработки меховой полутонкорунной овчины под велюр с применением дубителя АСД в процессе додуб.чивания-каполнения и апробирована' в производственных условиях Алма-Атинского ордена Дружбы народов меховом комбинате им. 50-летия СССР.

В результате испытаний была получена высококачественная продукция с мягкой, пластичной кожевой тканью. Толщина и плотность кояевой ткани опытных овчин более ровная по топографическим участкам, и, как следствие этого, отмечалось получение однородного ворса для хребтопой части и периферийных участков шкуры. Отмечено, что дубитель АСД придает кожевой ткани определенную упругость, блогодаря которой сокращаются до минимум?- дефекты при проведении процесса шлифования, в результате чего сортность готовой продукции увеличивается. Применение дубителя АСД в процессе до дубли панля-наполнения позволило увеличить в;-тс од овчин, пригодных для изготоп^сшя мехового велюра, по сравнению с

- 19 -

действующей Единой технологией обработки мехового велюра, с 16,7/2 до 2355. Увеличился выход овчин по площади на I,3%. У мехового ве.'шра опытного варианта отмечалась более высокая устойчивость окраски к сухому трению как кожевой ткани, так и волосяного покрова, а также отмечалась повышенная прочность кожевой ткани.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии составит 48 руб. 70 коп. на 1000 овчин.

Показатели химического состава и физико-механических испытаний мехового Ьелюра представлены в табл. 3.

Таблица 3. Химические и физико-механические показатели мехового велюра.

» п/п

Показатели

ТУ 17-20-38-78 Опытная Контрольная "Велюр меховой" обработка обработка

I 2 3 4 5

Для кожевой ткани.

I. Температура сваривания, °С, н/м 90 97 93

2. Содержание влаги,%,н/6 14,0 10,2 10,6

3. рН водной вытяжки 4,0-7,5 5,1 5,4-

4. Устойчивость окраски к сухому трению, балл 4,0 5,0 4,0

5. Содержание несвязанных жировых веществ,%, н/б 15,0 13,7 13,9

6. Толщина кожевой ткани, ым - 1,46 1,34

7. Предел прочности при растяжении, МПа 15,3 13,0

I

2

8. Удлинение полное при разрыве

9. Удлинение при напряжении 4,9 МПаД

полное

83,7

68,4 32,1 36,3

упругое остаточное

10.Жесткость условная на приборе ПЖУ-1Й1, гс - 13,0

11.Содержание оксида хрома,% — 0,69

Для золосянога покрова.

12.Устойчивость окраски к сухому трению, балл-для волосяного покрова цветных тонов

13.Содержание несвязанных жировых веществ, н/б,%

2,0 2,0

5,0 1,7

78,0

61,4

23.3 37,8

12.4 3,0

3,0 1,8

Примечание: результата химического анализа даны в пересчете на абсолютно сухое вещество.

, Приведенные результаты свидетельствуют о том, что разработанная технология выделки мехового велюра с использованием дубителя АСД позволяет получить меховой велюр хорошего качества, соответствующий требованиям ТУ 17-20-38-78 "Велюр меховой".

. ВЫВОДЫ.

I. Разработана технология получения металлсодержащего ди~ (иаидпамидного дубителя ( АСД ) на основе реакции поликонденса-[ии дпциаидпамида с формальдегидом в присутствии хлорида алюми-

ния.

В производственных условиях на химическом заводе им. П.Л. Вой' кова выпущена опытная партия дубителя АСД.

С помощью современных методов исследования установлено, что дубитель АОД представляет собой внутрикомплексное соединение алюминия с дициандиамидной смолой в результате внедрения ^>С=0 и частично циано- и метилольных групп"дициандиамидной смолы во внутреннюю сферу комплекса алюминия. Большая часть циано- и метилольных групп остается без изменения.

2. Методом квазиупругого рассеяния лазерного света определено молекулярно-массовое распределение дубителя АСД. Установлен процентный объем каждой фракции и размер частиц дубителя.

Определена зависимость величины электрокинетического потенциала дубителя АСД от изменения значений рН. Показано, что изменение рН раствора дубителя приводит к снижению величины -потенциала.

3. С помощью ИК-спектроскопических исследований, а также

на основании данных, полученных методом турбидиметрического титрования и изучения устойчивости коллагена к нагреву во влажном состоянии, установлено взаимодействие дубителя АСД с коллагеном посредством образования межмолекулярных водородных связей, в которых участвуют ^>С=0 и имино- группы белка и метилольные и имино- группы дубителя АСД, а также не исключена возможность взаимодействия комплексов алюминия, входящих в состав дубителя АСД, с карбоксильными группами коллагена. Часть метилольных групп дубителя АСД участвует во взаимодействии с коллагеном с образованием ковалентиых связей.

4. На основании данных дифференциально-термического и

- 22 -

рентгеноструктурного анализов установлено, что дубитель АСД способствует дополнительному структурированию кератина, в результате чего с-нижается растворимость волоса в дсструкту-рирующих растворах и повышается устойчивость волосяного покрова к истиранию и многократному изгибу.

5. С помощью полного факторного эксперимента получека математическая модель процесса додубливания-наполнэния. Найдены оптимальные параметры проведения данного процесса, обеспечивающие высокое качество мехового велюра. Такими параметрами являются: концентрация дубителя з исходном растворе - 7 г/л; температура - 40°С ; продолжительность - 3 часа.

6. Экспериментально показано и подтверждено микроскопическими исследованиями, что додубливание-наполнение дубителем АСД кожевой ткани способствует получению после шлифования более ровного и низкого ворса.

7. Исследование кинетики сорбции кислотного красителя хромированным гольевым порошком показало, что дополнительная обработка хромированного гольевого порошка дубителем АСД способствует увеличению вкбараемости красителя из раствора и ускорении сорбции. Это объясняется увеличением количества реакционноспо-собнкх ( азотсодержащих и метилольных) групп в дубителе АСД, участвующих в фиксации красителя.

8. Разработана технология обработки меховой полутонкорунной овчины под велюр с применением алЬмосодеркащего дициандиамид-ного дубителя ( АСД ).

Установлено, что меховой велюр, выработанный по данной технологии полиостью соответствует требованиям ТУ, а по орга-нолептичсской оценке и отдельным- показателям превосходит мехозой

- 23 -

велюр контрольного варианта.

Особенностью разработанной технологии является:

- сокращение в производстве мехового велюра дубящих соединений хрома (III) на 57-7755;

- сокращение продолжительности процесса додубливания-наполнения на 5 часов;

-исключение из додубливающего раствора хлорида и карбоната натрия.

9. По разработанной технологии на Алма-Атинском ордена Дружбы народов меховом комбинате им. 50-летия СССР проведены производственные истггания, показавшие, что в сравнении с действующей технологией достигается:

- увеличение процента выхода овчин, пригодных для изготовления мехового велюра, с 16,?,$ до Щь ;

- сокращение до минимума дефектов кожевой ткани при проведении процесса шлифования;

- увеличение выхода овчин по площади на 1,3%;

- увеличение сортности мехового велюра на 0,3%. (кидаемый экономический эффект составит 48 руб. 70 коп. на

1000 овчин.

МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ:

I. Положительное'решение Государственной научно-технической экспертизы изобретений от 22.09.89 на выдачу авторского свидетельства по заявке № 4670222/31-12 ( 045835 ) МКИ5 С 14 С 3/00; 3/18. Способ получения полимерного металлсодержащего дубителя / Каракина Л.А., Куциди Д.А., Бурдин В.И. - заявлено 31.03.89.(СССР)

- 24 -

2. Каракина Л.Л. Новый металлсодержащий дубитель // Коже-венно-обувная промышленность.- 1988,- № 10. - с. 7.

3. Каракина Л.А., Куциди Д.А., Семенова И.Н. Исследование взаимодействия дициандиамидного металлсодержащего дубителя с коллагеном // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности.-1990. - М. - с. 53-57.

Ротапринт "ЛТИЛП Заказ И 441. Ткрал - ЮОэкз.