СУЛЬФАТИРОВАННЫЕ И СУЛЬФИРОВАННЫЕ ЖИРЫ, ИХ СВОЙCТВА И ПРИМЕНЕНИЕ В КОЖЕВЕННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

АННОТАЦИЯ

Необратимая фиксация структуры кожи в процессе ее усадки при сушке может возникнуть за счет таких типов связей, которые в процессе дубления не могли осуществиться из-за отсутствия условий, необходимых для их образования и которые могут возникнуть в процессе сушки, вследствие более высокой температуры. Поэтому, основным методом защиты структуры кожи хромового дубления от необратимой фиксации в процессе ее усадки является жифование высокодисперсными эмульсиями и обработка кож эмульгаторами и другими поверхностно-активными веществами.

ABSTRACT

Irreversible fixation of the leather structure during its shrinkage during drying can occur due to such types of bonds that could not be realized during the tanning process due to the lack of conditions necessary for their formation and which can occur during the drying process due to a higher temperature. Therefore, the main method of protecting the structure of chrome-tanned leather from irreversible fixation during its shrinkage is zhifovenie with finely dispersed emulsions and treatment of leather with emulsifiers and other surfactants.

Ключевые слова: процесс дубления, жир адсорбируется, поверхности фибрилл, эмульгирующей способности, координационной связи.

Keywords: tanning process, adsorbed fat, fibril surfaces, emulsifying ability, coordination bond

Механизм эмульсионного жирования представляет собой физико-механический процесс - проникание в толщу кожевой ткани жировой эмульсии и расслаивание последней в результате взаимодействия эмульгатора с кожевой тканью и сорбции выделившегося жира. Смачивание является предварительным условием для успешного протекания процессов жирования кож. Было доказано, что жирные кислоты, содержащиеся в жирах, играют роль поверхностно активных веществ, гидрофобизирующих структуру

обводненной кожи, обеспечивая смачивание мокрой кожи жирующей смесью и проникновением ее в капилляры, усиливающееся вследствие параллельного удаления воды и воздуха. При жировании  кожи происходит переход способности волокон дермы смачиваться водой в способность смачиваться жирующими веществами, то есть как бы происходит изменение лиофильных свойств кожевой поверхности на лиофобные. Связывание жирующих веществ с кожей, как указывается в работе, осуществляется в результате возникновения координационной связи между молекулой жира и цепочкой коллагена, при этом важную роль играют притягивающиеся кислородсодержащие полярные группы жира.

Введенный в полуфабрикат жир адсорбируется не только в макромолекуле, но и на уровне фибрилл. Распределение жировых веществ по поверхности фибрилл неравномерно. Известно, что фибриллы коллагена обладают несимметричным распределением зарядов по длине. Частицы жира также обладают определенным знаком и величиной заряда. Распределение указанных веществ вдоль поверхности фибрилл, как считают, вероятно, зависит от знака и величины зарядов отдельных участков фибрилл. Рентгено-структурным анализом установлено , что жировые вещества откладаваются на стенках пор кожи не сплошным, прерывистым гидрофобным слоем. Не снижая гигиенических свойств кожи, жировые отложения гидрофобизируют кожу, препятствуют проникновению воды, не дают склеиваться волокнам при удалении воды во время сушки, способствуют благодаря смазке ориентации волокон,их скольжению и снижению трения. После обработки дубленых коллагеновых волокон эмульсиями различных жирующих веществ наблюдается эффект необратимого разволокнения коллагеновых пучков. Этот эффект авторы объясняют поверхностной активностью жирующих веществ: чем она выше, тем больше диспергирующее действие оказывают жиры на волокно. При жировании кож и отдельных волокон происходит смачивание поверхности кожи и ее структурных элементов жирующими веществами и одновременно - разделение структурных элементов кожи на более тонкие волоконца: поглощение жирующих веществ сопровождается вытеснением части вода из структурных элементов кожи. Жировая эмульсия должна обеспечивать полную смачиваемость влажной поверхности кожи. Это достигается введением в эмульсию соответствующего количества эмульгатора. Во время обработки кож эмульсией мицеллы эмульгатора переходят с поверхности капелек эмульсии в водный раствор и сорбируются на полярных элементах структуры кожи, то есть происходит образование слоев эмульгатора и прослоек жира между ними. От эмульгирующей способности эмульгатора зависит глубина проникновения жирующей эмульсии в толщу кожи и степень отложения жира на волокнах. Чрезмерное отложение жиров в поверхностном лицевом слое резко снижает адгезию покрывной пленки и вызывает ее отставание во время носки обуви. Следовательно, при подборе эмульгатора для жировой эмульсии необходимо учитывать его пригодность для проведения эмульсионного жирования. В настоящее время большое распространение получили самоэмульгирующие натуральные и синтетические жирующие вещества, полученные путем сульфатирования или сульфирования жирующих веществ серной кислотой или бисульфитовой смесью.

У сульфатированных жирующих веществ серная кислота связана по эфирному типу, а у сульфированных жирующих веществ образуется неотщепляемая сульфогруппа, связь которой осуществляется по типу С-SO₃H. Для обеспечения эффекта жирования важна прочность связывания жиров кожей. Смесь жидких углеводородов в натуральной фракции дистиллята нефти непригодна для жирования кож. Лучше всего связываются сульфатированные и сульфированные жиры. Они реагируют с основными группами коллагена, образуя солевые связи,а также связи между жирными кислотами и хромовыми комплексами. Прочность связи увеличивается с повышением степени сульфатирования жира. Сульфатированные и сульфированные жиры, кроме того, обладают способностью эмульгировать в воде или в своем водном растворе значительные количества исходных жиров, благодаря этому получаются различные системы, обладающие самыми различными физико-химическими и технологическими свойствами.Введение группы –SО₃Н повышает растворимость продукта, а образование сульфонов ведет к укрупнению исходных веществ и придает  им специфические свойства. Сульфатированные и сульфированные жиры придают материалам гидрофильный характер, который проявляется тем сильнее, чем выше степень сульфатирования. Большая или меньшая гидрофильность зависит также и от вида связей, образующихся между вводимыми соединениями и волокнами обрабатываемого материала. Преимуществом сульфатированных и сульфированных жиров по сравнению с другими жирующими веществами является широкая область их применения, способность образовывать стабильные системы. Сульфатирование и сульфирование придает жирам растворимость в воде с получением стабильных эмульсий и улучшает связь жиров с волокнами кожи, повышает устойчивость Жиров к действию воды и электролитов. Сульфатированные и сульфированные жиры стабильны при кислых РН, поэтому они более глубоко проникают во внутренние слои кожи, в результате чего кожа приобретает мягкость и хороший гриф. Эти жиры меньше мигрируют в процессе сушки, не снижают адгезию отделочной пленки. Сульфатированные и сульфированные жиры и масла отличаются тем, что хорошо отлагаются на волокнах кожи, причем происходит частичное додубливание. Серная кислота, связанная с органическими соединениями, кожу не разрушает. В отличие от обычных жиров, сульфатированные и сульфированные жиры значительно устойчивее к действию минеральных кислот,солей кальция и магния и последними не разлагаются. Процессы, которые имеют место при сульфатировании сложны и зависят от таких факторов, как:

• расход кислоты от массы сульфатируемого продукта;
• концентрации кислоты;
• температуры сульфатирования;
• скорости приливания кислоты и интенсивности перемешивания.

До последнего времени сульфатированию и сульфированию подвергали,в основном, природные жиры и масла: касторовое, хлопковое, оливковое, соевое, льняное масла, копытный жир, олеин, рыбий жир, свиной жир. В настоящее время в связи с дефицитом природных жиров и масел сульфатированию и сульфированию стали подвергать недефицитные жировые продукты на основе углеводородов нефти. Они представляют собой новую группу эмульгирующих и жирующих веществ, биологически нестойких и легко разлагающихся. При проведении реакции сульфатирования серная кислота может присоединяться в зависимости от строения жирующего материала в различных положениях.

Совершенно очевидно, что сульфатированные жиры можно получить только из тех жирных кислот или жиров, которые содержат такие активные группы, как оксигруппа  или имеют в цепи двойные связи. Однако наряду с этим могут образовываться и "действительные" сульфокислоты, в которых блокирующая сульфогруппа непосредственно связана с главной улеводородной цепью:

CH₃-CH₂-CH-CH₂-CH₂SO₃

Автор утверждает , что при очень энергичном действии серной кислоты может происходить процесс сульфирования. Эта реакция, которая считается побочной при сульфатировании, является главной при сульфировании. В этом случае в молекулу жира вводится сильнокислая группа SO₃H, которая присоединяется непосредственно к атому углерода и которая не отщепляется водой и не осаждается металлами.  Влияние положения группы- SO₃H на свойства сульфатированых жиров и масел весьма значительно. Установлено, что если она присоединена в середине углеродной цепи, такой продукт понижает поверхностное натяжение на поверхности х)раздела между жирами и водой, если же группа - SO₃H находится в конце углеродной цепи, то такой продукт пригоден для мытья и стирки.

Эмульгирующая часть синтетических жиров содержит сульфогруппы в виде солей или сульфамидных соединений. Одни авторы считают, что сульфогруппы способствуют необратимому  связыванию за счет образования солевых связей с волокнами кожи эмульгирующей части жира при помощи межмолекулярных вандервальсовых сил, полярных групп, полимеризации и чем больше сульфогрупп, следовательно, выше степень сульфатирования, тем меньше в коже экстрагируемого или способного к миграции жира. По мнению других авторов, роль сульфогрупп ограничивается эмульсированием жиров и ускорением проникновения жировых частичек в глубокие слои дермы.

Список литературы:

1. Хужакулов, К. Р., Ниёзова, Р. Н., Исломов У. У. , & Махмудов, А. Ж. (2020). Изменение жира в коже в процессе ее хранения и эксплуатации. Universum: технические науки, (12-4 (81)), 94-96..
2. Темирова, Матлаб Ибодовна, and Элбек Улуғбекович Файзиев. "Чармни ошлашда маҳаллий сувда эрувчан фаол синтетик полимерларни қўллаш." International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences 2.1 (2021): 33-38
3. Темирова Матлаб Ибодовна. "Чaрм вa мўйнa чиқиндилaрини ишлaб чиқaришнинг зaмонaвий йўнaлишлaри." International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences 3.2 (2022): 39-45.
4. Садирова, С. Н., Файзуллоев, Ф. Ф., & Иноятов, Ш. Т. (2020). Изучение изменения структурных элементов кожевой ткани каракуля, квашенного молочной сывороткой. Universum: технические науки, (11-2 (80)), 54-56.
5. Садирова, С. Н., Темирова, М. И., & Алиева, Н. И. (2020). Исследование проквашенности каракуля с применением вторичных продуктов молочного производства. International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences, 1(1), 39-44.
6. Ниёзова Раъно Нажмутдиновна, Камолиддин Рамазонович Хужакулов, and Садриддин Файзуллоевич Фозилов. "Модификация синтетического жира и применение его для жирования кож." BBK 79 (2020): 600.
7. М.И.Темирова, А.А.Хайитов Исследование гидролиза дубленных кожевенных отходов и условия получения реакционноактивных белковых гидролизатов и их свойств. International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.2(2) 2021http://sciencealgorithm.uz/wp- ISSN: 2181-144X .50-54
8. Zuhriddin, R., & Niginabonu, J. (2022). PRODUCTION OF POLYETHYLENE TEREPHTHALATE. Universum: технические науки, (5-11 (98)), 58-62.
9. Zuhriddin, R., Niginabonu, J., Aminjon, V., & Temurbek, D. (2022). MECHANISMS OF ETERIFICATION OF TEREFTALIC ACID WITH ETYLENGLYCOL. Universum: технические науки, (5-11 (98)), 63-67.
10. O’G’Li, R. Z. K., & Qizi, J. N. Q. (2022). ANALYSIS OF IMPORTANCE AND METHODS OF PRODUCTION OF BLOCK SOPOLYMERS BASED ON POLYETYLENTEREPHTALATE. International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences, 3(1), 51-55.
11. Khujakulov, K., Mavlanov, B., Fozilov, S., Niyozova, R., & Komilov, M. (2021, September). Synthesis and research of fatty acids based on local secondary petroleum products. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 839, No. 4, p. 042073). IOP Publishing.
12. Нарзуллаева, А. М., Хужакулов, К. Р., Фозилов, С. Ф., & Мавлонов, Б. А. (2020). Анализ состава различных нефтей и возможности использования твердого парафина в получении синтетических жирных карбоновых кислот. Universum: технические науки, (3-2 (72)), 52-56.