Хаитов А.А., Йўлдошева Д.С.
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАПОЛНЕНИЯ КОЖ БЕЛКОВО-ПОЛИМЕРНЫМИ КОМПОЗИЦИЯМИ *
Аннотация:
в данной статье предусмотрена разработка технологии наполнения кож белково-полимерными композициями. Приведен состав белково-полимерной композиции. Изучены физико-механические показатели готовых опытных и контрольных кож, которые выработаны с использованием белково-полимерных композиций
Ключевые слова:
кожевенные отходы, кожевенное производство, белково – полимерные композиции, хромовая стружка, гидролизат, юфт обувной, дубления, наполнения
УДК 1
Хаитов А.А.
Бухарский инженерно-технологический институт
(г. Бухара, Республика Узбекистан)
Йўлдошева Д.С.
Бухарский инженерно-технологический институт
(г. Бухара, Республика Узбекистан)
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАПОЛНЕНИЯ КОЖ
БЕЛКОВО-ПОЛИМЕРНЫМИ КОМПОЗИЦИЯМИ
Аннотация: в данной статье предусмотрена разработка технологии наполнения кож белково-полимерными композициями. Приведен состав белково-полимерной композиции. Изучены физико-механические показатели готовых опытных и контрольных кож, которые выработаны с использованием белково-полимерных композиций.
Ключевые слова: кожевенные отходы, кожевенное производство, белково – полимерные композиции, хромовая стружка, гидролизат, юфт обувной, дубления, наполнения.
В кожевенном и меховом производстве используют сырье биологического происхождения, основной составной частью которого являются белковые вещества, или белки – коллаген дермы и кератин волоса.
В последнее время коллагену большое внимание уделяют физики как фибриллярному белку и высокомолекулярному соединению. Наконец, коллаген имеет и промышленное значение.
Дерма кожного покрова животных является основным веществом для выработки технического продукта – кожи. Из коллагена приготавливают клей и желатин. Следовательно, и технологи не менее, чем другие специалисты, заинтересованы в исследовании структуры и свойств коллагена.
Этим объясняется большое количество работ, посвященных исследованию данного белка [1]. В производстве кож все процессы связаны с использованием большого количества химических материалов, образованием различных сырьевых, гольевых, кожевенных отходов, и оно является одним из экологически неблагополучных производств.
Недостаточное количество теоретических знаний и практических исследований и опыта в области химии и технологии переработки отходов кожевенных предприятий, а также создание на их основе новых эффективных композиционных материалов привело к большим отставаниям в этой области. Это вызывает не только потери производственного времени и излишние материальные затраты, но и потери ценных коллагенсодержащих отходов заготовительных организаций и кожевенно-меховых предприятий.
Возрастание потребности в импортных химических материалах требует создания таких технологий, которые позволили бы значительно снизить или полностью исключить применение дорогих и дефицитных импортных химических материалов с безотходной технологией [2].
Повышение экономической эффективности кожевенного производства и расширение ассортимента выпускаемых кож неразрывно связаны с применением новых химических композиционных материалов в технологических процессах [3].
Отходы и побочные продукты кожевенного производства - это сырье для целой группы производств: желатина, кожкартона, хозяйственного мыла, белковой колбасной оболочки, белковых гидролизатов, кормовых добавок и др. Одновременно переработка этих отходов является важнейшей экологической задачей.
Разработанного нами белкового модификата из дубленых кожевенных отходов получены производные коллаген-полимерные, в частности белково-полимерные композиции из местного сырья. Как известно, в настоящее время в производственных условиях при наполнении кож используются импортные дорогостоящие исходные продукты, а это экономически нецелесообразно. В связи с этим нами для наполнения кож были получены и
использованы белково-полимерные композиции с гидролизованным олиакрилонитрилом местного производства [4]. Состав полученной белково-полимерной композиции приводится в таблице 1.
Таблица 1. Состав белково-полимерной композиции для наполнения кож
|
№ |
Наименование исходных компонентов |
Массовая часть |
кг |
|
|
Белковый гидролизат |
40 |
150 |
|
|
Гидролизованный полиакрилонитрил |
30 |
112,5 |
|
|
Техническая аммиачная вода |
3 |
11,25 |
|
|
ПАВ (ОП-10, ОП-7 |
2 |
7,5 |
|
|
Вода конденсат |
25 |
93,75 |
|
|
ИТ ОГО |
100 |
375 |
|
|
|
|
|
Белково-полимерную композицию приготовили следующим образом.
В реактор, снабженный механической мешалкой 40 масс. ч. 52,3% белкового
гидролизата хромовой стружки, 30 масс. ч. гидролизованного едким натром полиакрилонитрила со степенью омыления 40%, 3 масс. ч. гидроксида аммония -25%-ной, 25 масс. ч. Конденсата воды и 2,0 мас.ч неионогенного ПАВ (ОП-10) при интенсивном перемешивании нагревали сжатым водяным паром через рубашку реактора до температуры 55-70°С в течение 3-4 часов [5].
В результате реакции образовалась гомогенная белково-полимерная
композиция с сухим остатком 20,4% и рН = 8,2. Дальнейшие эксперименты были направлены на использование полученной белково-полимерной композиции в технологии наполнения кож. Для этого после процесса дубления хромовый полуфабрикат загружали в барабан, где проводили процесс наполнения. В стадии процесса наполнения через полую ось барабана подавали наполнители из расчета с расходом на 100 м2. Состав наполнителя приведен в таблице 2.
Таблица 2. Состав белково-полимерной композиции для наполнения кож
|
Наименование наполнителей |
Расход на 100 м2 |
|||
|
По известной технологии, контрольная |
Опытная технология |
|||
|
% |
кг |
% |
кг |
|
|
МХ-30 |
2,5 |
2,49 |
1,3 |
1,29 |
|
БН-30 К-2 |
0,6 |
|
|
|
|
Белково-полимерная композиция |
- |
- |
2,5 |
1,18 |
После добавления наполнителей доводили ЖК=1,0-1,2, и в течение 45-60 мин. вращали барабан при температуре 60-65°С. После наполнения полуфабриката все отделочные процессы и операции проводили по заводской методике.
Далее изучали физико-механические показатели готовых опытных и контрольных кож. Полученные данные представлены в таблице 3. Из таблицы видно, что в опытных образцах физико-механические свойства кож не ухудшаются по сравнению с контрольными.
Органолептическая оценка кожи показала, что кожа становится мягкой, наполненной, особенно в рыхлых участках [6]. При этом физико-механические показатели по всей площади становятся одинаковыми. Кожи, выработанные с использованием белково-полимерных композиций, хорошо наполнены, особенно по периферийным участкам, имеют шелковистую лицевую поверхность.
Таблица 3. Физико-механические показатели опытных и контрольных кож, обработанных белково-полимерной композицией
|
Ниаменование показателей |
Опытная |
Контрольная |
ГОСТ 292277-92 |
|
|
1 вариант |
2 вариант |
|||
|
Предел прочности при растяжении, кгс/мм |
2,41 |
2,43 |
2,23 |
н/м 2,0 |
|
Относительное удлинение, % |
28,5 |
28,3 |
29,9 |
н/б 35 |
|
Влагоемкость,% |
55,9 |
56,1 |
51,4 |
н/б 65 |
|
Жесткость, кг |
48,6 |
48,7 |
47,4 |
н/м 45 |
Это показывает, что полученную нами белково-полимерную композицию можно использовать в определенном количестве взамен дорогостоящих импортных компонентов композиций наполнения кож.
Кроме этого в экспериментах для улучшения наполненности и повышения качества готовой кожи полуфабрикат после дубления обрабатывали нафтенатом натрия (мылонафт) 1,0-4,0% от массы кож с последующим додубливанием белковым гидролизатом, полученным из обрезей (кожевенных отходов) юфти обувной, шорно-седельной и кож для
низа обуви, с помощью растительных дубителей, хромалюмо синтано растительного дубления и хромалюмо карбамид-уротропиновых соединений. Нафтенат натрия способствовал лучшей диффузии белкового гидролизата в толщу кожи без образования отдушистости. Обработку осуществляли следующими способами (табл. 4):
Вариант 1. Кожу после строгания и первой промывки в течение 45 мин обрабатывали нафтенатом натрия 1,0% от массы строганых кож при температуре 30-35°С и ЖК-0,5 (жидкостный коэффициент). Затем в этот же раствор вводили белковый гидролизат из отходов кожевенного производства с рН 0,5 с сухим остатком 2,0% от строганых кож. Все это помещали в барабан, который вращается 60 минут. Далее вводили нейтрализатор – бикарбонат натрия из расчета 1,0-1,3% от массы кож и вращали барабан в течение 30 мин. После нейтрализации следовала промывка, крашение и жирование [7].
Таблица 4. Физико-химические и механические показатели опытных и контрольных кож, обработанных белковым гидролизатом
|
Наименование показателей |
Обработка по Контрольному |
Опытные варианты |
ГОСТ 29277-92 |
||
|
1 |
2 |
3 |
|||
|
Влага, % |
12,9 |
13,03 |
12,25 |
12,32 |
12,0-17 |
|
Жир, % |
3,20 |
3,30 |
3,91 |
4,0 |
3,1-4,4 |
|
Влагоемкость, % |
62,3 |
56,4 |
54,9 |
55,1 |
н/б 65,0 |
|
Паропроницаемость, % |
42,4 |
41,3 |
40,3 |
40,5 |
н/б 53,0 |
|
Предел прочности при растяжении, кгс/мм |
2,06 |
2,39 |
2,45 |
2,51 |
н/м 2,0 |
|
Относительное удлинение, % |
29,2 |
26,8 |
26,5 |
26,1 |
н/б 35,0 |
|
Жесткость, кг |
49,0 |
46,4 |
46,8 |
47,9 |
н/м 45,0 |
Вариант 2. Все как в варианте 1, только обработку кожи осуществляли нафтенатом натрия 2,0% от массы строганых кож. Вариант 3. Все как в варианте 1, только обработку кожи осуществляли нафтенатом натрия в количестве 3,0% от массы кож.
Данные физико-химических, показателей образцов кож, обработанных новым способом 1 по вариантам 1, 2, 3 и по контрольному представлены в таблице 4.
Из данных таблицы видно, что использование предлагаемого способа обработки кож с последующим додубливанием и наполнением хромбелковым гидролизатом, полученным из отходов кожевенного производства, позволяет улучшить химические, физико-химические и другие свойства рыхлых периферийных участков кожи [8]. Таким образом, увеличивается плотность периферийных участков и тем самым улучшается наполненность и повышается качество обрабатываемой кожи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №4 (61) том 3
Ссылка для цитирования:
Хаитов А.А., Йўлдошева Д.С. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАПОЛНЕНИЯ КОЖ БЕЛКОВО-ПОЛИМЕРНЫМИ КОМПОЗИЦИЯМИ // Вестник науки №4 (61) том 3. С. 366 - 373. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/7817 (дата обращения: 27.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+