PhD, доцент кафедры Химия, Бухарский инженерно-технологический институт, Узбекистан, г. Бухара
ОСОБЕННОСТИ НАПОЛНЕНИЯ КОЖ АЗОТСОДЕРЖАЩИМИ ПОЛИМЕРАМИ
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассматриваются вопросы: актуальность получения аминоальдегидных соединений, особенности обработки кожвенного полуфабриката, результаты физико-механических испытаний образцов кож и частичное обсуждение полученных результатов.
ABSTRACT
This article discusses the relevance of obtaining amino-aldehyde compounds, the peculiarities of processing leather semi-finished products, the results of physical and mechanical tests of leather samples and a partial discussion of the results.
Ключевые слова: аминоальдегид, олигомер, карбамид, формальдегид, модификация, наполнение, конденсация.
Keywords: aminoaldehyde, oligomer, urea, formaldehyde, modification, condensation.
Особое место для наполнения кожевенного полуфабриката наряду с неорганическими наполнителями в настоящее время широко применяются синтетические полимеры содержащие в своем составе азот. Наиболее эффективными на сегодняшний день наполнителями считаются мочевиноформальдегидные, меламино – формальдегидные, дициандиамидные олигомеры, а также их модификации, так как эти смолы обладают как наполняющим, так и дубящим действием на кожу.
Однако, широко используемые в качестве наполнителей мочевино - формальдегидные смолы придают недостаточную эластичность кожам, отрицательно влияют на физико-механические показатели и эксплуатационные свойства кож. Недостаточная эластичность кож, обработанных азотсодержащими олигомерами обусловлена их природой [1].
Эластичную и мягкую структуру в отличии от аминосмол образуют при полимеризации дисперсии полимеров, латексы и каучук. Однако, полная замена аминосмол для наполнения кожевенного полуфабриката вышеуказанными полимерными соединениями приводит одновременно к повышению сопротивления к истиранию кожи и резкому ухудшению ее гигиенических свойств.
В связи с этим проведены ряд исследований по влиянию на свойства кож азотсодержащих водорастворимых полимеров, модифицированных акриловой эмульсией - А и разработан состав для наполнения кож [2].
Для исследования было приготовлено три состава для наполнения кож. которые приведен в табл. 1.
Таблица 1.
Состав композиции азотсодержащих водорастворимых полимеров
Состав композиции |
Варианты, в мас.ч. |
||||
I |
II |
III |
IV |
V |
|
Мочевина |
95 |
100 |
90 |
95 |
100 |
Уротропин |
47,5 |
50 |
- |
- |
- |
Кротоновый альдегид |
- |
- |
5 |
10 |
15 |
Патока |
23 |
25 |
- |
- |
- |
Серная кислота 100%-ная |
33 |
35 |
- |
- |
- |
Акриловая эмульсия А |
17 |
18 |
15 |
20 |
25 |
ПАВ |
- |
- |
1 |
3 |
5 |
Вода |
75 |
80 |
70 |
75 |
80 |
В реакторе с мешалкой растворяют в воде мочевину и уротропин, затем заливают патоку и по истечении 30 минутного вращения мешалки, в раствор медленно вводят серную кислоту, при этом нужно учитывать, что температура не должна повышаться более 45-50°С. Перемешивание раствора продолжают в течение 6 ч. После проверки значения рН, которое устанавливается в пределах 6,5-7, в реактор заливают акриловую эмульсию А и перемешивают в течение 1-2 ч (I- II варианты опытов).
Для III - V вариантов приготовления композиций точно и таким же образом, в реакторе с мешалкой растворяют в воде мочевину и затем заливают ПАВ и по истечении 40 мин вращения мешалки, в раствор медленно вводят кротоновую альдегид при температуре более 50-60°С. Перемешивание раствора продолжают в течение 6-8 ч. до требуемой вязкости. рН корректируют до 6,5-7,0, затем в реактор добавляют необходимое количество акриловой эмульсии-А и далее перемешивают в течении 1-2 ч.
Полуфабрикат, обработанный по методике производства кожи для низа обуви клеевых и ниточных методов крепления с применением хромалюмосинтановых соединений, после промывки и отжима наполняли в жировальных барабанах полученными составами наполнителей (расход материалов, % от массы голья).
После десятиминутной разминки и жирования, в течении часа (2,5% жира в пересчете на чистый жир) в барабан дозируют наполнитель (4% в пересчете на мочевину), продолжительность вращения 30 мин, затем вводят 4% алюминиевые квасцы и вращают барабан еще 30 мин. Опыты проводили на трех производственных партиях чепрака, скомплектованных по методу асимметрической бахромы.
Последующие процессы и операции проводили согласно действующей в объединении методике [3].
Результаты химического анализа и физико-механических испытаний опытных кож приведены в табл. 2.
Из представленных в табл. 2 данных видно, что кожи, наполненные тремя составами наполнителя, по всем показателям соответствуют требованиям государственного стандарта и отличаются высоким показателем сопротивления истиранию в сухом и влажном состоянии. По органолептическим свойствам кожи эластичные с хорошо наполненными периферийными участками. По химическим и физико-механическим показателям лучшими являются кожи, наполненные составом III [4].
В последующей стадии исследования сопоставляли свойства кож, наполненных мочевиноформальдегидной смолой, акриловой эмульсией (состав III) и мочевиноформальдегидной смолой. Перед наполнением кожи обрабатывали по методике производства кожи для низа обуви клеевых и ниточных методов крепления с применением хромалюмосинтановых соединений.
С целью сопоставления были скомплектованы методом чередующихся половинок две полупроизводственные партии чепрака-опытная и контрольная. Опытную партию наполняли модифицированной мочевиноформальдегидной смолой (состав III), контрольную- мочевиноформальдегидной смолой (препарат КМУ). Расход модифицированной смолы и препарата КМУ составлял 4% от массы голья, считая на содержание мочевины [5].
Таблица 2.
Результаты химического анализа и физико-механических испытаний опытных кож обработанные различными вариантами наполнителей
Показатель |
Образцы кож обработанные наполнителями |
||||
I |
II |
III |
IV |
V |
|
Содержание в пересчете на абсолютно сухое вещество, %: - влаги - жира - оксида хрома .- вымываемых водой |
14,6 4,4 0,84 15,2 |
14,4 4,1 0,89 15,0 |
14,6 4,5 0,79 15,1 |
14,4 4,6 0,85 15,0 |
14,5 4,4 0,91 15,2 |
Число продуба, % |
71,0 |
74,8 |
75,8 |
76,0 |
77,0 |
рН хлоркалиевой вытяжки |
4,2 |
4,7 |
4,3 |
4,4 |
4,5 |
Влагоемкость 2-часовая, % |
51,0 |
49,0 |
45,8 |
43,0 |
41,0 |
Предел прочности при растяжении, 10 МПа |
2,1 |
2,3 |
2,4 |
2,4 |
2,6 |
Сопротивление истиранию по влажном состоянии на приборе Позняка по средней величине потери толщины образца, г/мм |
6,2 |
6,5 |
6,4 |
6,6 |
6,6 |
Сопротивление истиранию в воздушно-сухом состоянии, об/мин |
192 |
198 |
196 |
197 |
196 |
Модуль упругости, 105 Па |
765 |
780 |
780 |
785 |
790 |
Определяли толщину готовых кож и проводили химический анализ и физико-механические испытания. Полученные результаты представлены в табл. 3.
Таблица 3.
Результаты химического анализа и физико-механических испытаний опытных и контрольных кож обработанные различными вариантами наполнителей
Показатель |
Кожи |
|
Опытные |
Контрольные |
|
Содержание в пересчете на абсолютно сухое вещество, %: влаги жира оксида хрома вымываемых водой общих |
14,5 4,50 0,86 15,1 |
14,4 4,10 0,9 16,0 |
Число продуба, % |
76,5 |
70,0 |
рН хлоркалиевой вытяжки |
4,45 |
4,40 |
Влагоемкость 2-часовая, % |
43,3 |
55,0 |
Предел прочности при растяжении, 10 МПа |
2,46 |
2,10 |
Сопротивление истиранию во влажном состоянии на приборе Позняка по средней величине потери толщины образца, г/мм |
6,53 |
5,41 |
Сопротивление истиранию в воздушно-сухом состоянии, об/мин |
196,3 |
175,0 |
Модуль упругости. 105 Па |
785,0 |
765,0 |
Толщина готовых кож, мм, в точках: Н О |
4,60 4,40 |
4,30 4,15 |
Из данных, приведенных в табл.3, следует, что опытные кожи по толщине и физико-механическим показателям заметно отличаются от контрольных. Влагоемкость опытных кож ниже по сравнению с контрольными на 21,3 %, предел прочности при растяжении выше на 14,7 %, а сопротивление к истиранию во влажном состоянии выше на 1,84 и в сухом состоянии - на 10,9 %. Толщина опытных кож в стандартной точке превышает толщину контрольных кож в среднем на 0,28 мм. Опытные кожи полные и эластичные [6].
Таким образом, сочетание азотсодержащими водорастворимыми полимерами, применяемыми для наполнения кож, с определенным количеством акриловой эмульсии - А способствует повышению показателей сопротивления истиранию, предела прочности при растяжении и эластичности, а также снижает усадку полуфабриката в процессе отделки.
Список литературы:
- Рамазанов Б.Г. Диссертация на соискание ученой степени доктора философии технических наук, 2019.
- Рамазанов Б.Г. Синтез модифицированных аминоальдегидных олигомеров и изучение их термостабильности. Научно-технический журнал НамИТИ. 2020, Том 5 – Спец.выпуск (3)
- Кадиров Т.Дж., Рузиев Р.Р., Хайитов А.А. Предварительный патент РУз. № IDP 04697. // Способ наполнения кож. 2001.Бюл.№ 2.
- Кадиров Т.Дж., Рузиев Р.Р., Амирсаидов Т.Е. Предварительный патент РУз. № IDP 04810. // Способ наполнения кож. 2001.Бюл.№ 4.
- Рамазанов Б.Г., Кадиров Т.Дж., Рахматов Г.Э., Рузиев Р.Р. «Исследование возможности использования продуктов привитой полимеризации для наполнения кож» // Республиканская конференция молодых ученых по химии и физики полимеров, 27 мая 2004, ИХФП АН РУ, Ташкент.
- Кадиров Т.Дж., Ахмедов В., Рузиев Р.Р., Амирсаидов Т.Е., Тошев А.Ю., Умарова М.Б. Наполнение мягких натуральных кож дисперсиями полимеров. // Научный симпозиум молодых ученых по "Химии и физике высокомолекулярных соединений". Ташкент, 2002. 30 мая.- С. 118-119.