На правах рукописи КРОТОВА СВЕТЛАНА ЮРЬЕВНА РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫДЕЛКИ МЕХОВЫХ ШКУРОК С ПРИМЕНЕНИЕМ СОЛЕЙ АЛЮМИНИЯ 05.19.05 – Технология кожи и меха АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань – 2009 Работа выполнена на кафедре кожевенного, обувного и мехового производств в государственном образовательном учреждении высшего и профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна» Научный руководитель: Официальные оппоненты: кандидат технических наук, доцент Лобова Людмила Владиславовна. доктор химических наук, профессор Нефедьев Евгений Сергеевич, кандидат технических наук Маракова Тамара Ивановна. <...> Несмотря на разнообразие применяемых дубителей, в меховом производстве наиболее широко используются соединения хрома, которые являются очень токсичными. <...> В связи с этим, проблемы по снижению концентрации токсичных соединений хрома в сточных водах, а так же связанные с утилизацией хромсодержащих отходов являются актуальными. <...> Кроме того, постепенно возрастает интерес к замене хромовых дубителей на менее токсичные. <...> В настоящее время в меховой промышленности уже с успехом применяются ряд бесхромовых разработка и внедрение в производство новых бесхромовых технологий представляют интерес с научной и практической точки зрения. <...> Одно из перспективных направлений в создании таких технологий - это создание дубителей на основе нетоксичных металлов, способных образовывать в водном растворе комплексы, обладающие дубящим действием. <...> Таким условиям отвечают соединения алюминия, которые в водном растворе при взаимодействии с коллагеном дермы образуют соединения между цепями коллагена. <...> Для улучшения связывания алюминиевого комплекса с белком, а так же для его упрочнения во внутреннюю сферу комплекса вводятся различные маскирующие добавки. <...> Применение соединений алюминия в качестве <...>
Разработка_ресурсосберегающей_технологии_выделки_меховых_шкурок_с_применением_солей_алюминия.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В процессе производства меха
используются
различные химические соединения, часть из которых являются небезопасными с
точки зрения экологии. Несмотря на разнообразие применяемых дубителей, в
меховом производстве наиболее широко используются соединения хрома, которые
являются очень токсичными. В связи с этим, проблемы по снижению
концентрации токсичных соединений хрома в сточных водах, а так же связанные
с утилизацией хромсодержащих отходов являются актуальными.
Кроме того, постепенно возрастает интерес к замене хромовых дубителей на
менее токсичные. В настоящее время в меховой промышленности уже с успехом
применяются ряд бесхромовых
разработка и внедрение в производство новых бесхромовых технологий
представляют интерес с научной и практической точки зрения.
Одно из перспективных направлений в создании таких технологий - это
создание дубителей на основе нетоксичных металлов, способных образовывать в
водном растворе комплексы, обладающие дубящим действием. Таким условиям
отвечают соединения алюминия, которые в водном растворе при взаимодействии с
коллагеном дермы образуют соединения между цепями коллагена. Для
улучшения связывания алюминиевого комплекса с белком, а так же для его
упрочнения во внутреннюю сферу комплекса вводятся различные маскирующие
добавки.
Применение соединений алюминия в качестве дубителя позволяет получить
легкий и пластичный меховой полуфабрикат. А введение маскирующих добавок на
основе органических кислот интенсифицирует процесс дубления. Таким образом,
возможно создание бесхромовой технологии выделки меха на основе применения
в качестве дубителя соединений алюминия и органических кислот.
Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете
технологии и дизайна в рамках научных исследований “Института обуви и
галантерейных изделий” и направлена на решение актуальной научно-технической
проблемы – созданию экономичной
и более экологичной
технологии
производства высококачественного мехового полуфабриката.
Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка
ресурсосберегающей технологии, которая позволит
соединений хрома, снизить продолжительность процессов выделки и температуру
проведения процесса, улучшить физико-механические свойства
исключить применение
мехового
полуфабриката за счет применения в качестве дубителя соединений алюминия и
органических кислот. За счет уменьшения продолжительности, температуры и
номенклатуры применяемых материалов снижаются затраты при выделке меха.
Для достижения поставленной цели последовательно решались следующие задачи:
1. Теоретически обосновывался выбор материалов, применяемых в процессе
пикелевания-дубления, и отрабатывались оптимальные параметры процесса.
2. Изучалась
кинетика протекания процесса пикелевания-дубления по
характеру изменений свойств мехового полуфабриката и концентрации
дубильных растворов.
3. Исследовался характер взаимодействия алюмоорганических комплексов с
функциональными группами коллагена на моделях коллагенсодержащих
3
и хромсберегающих технологий. Поэтому
Стр.3
продуктов и устанавливался механизм взаимодействия дубителя с белком
шкуры.
4. Разрабатывалась технология выделки шкурок кролика с применением
совмещенного пикелевания-дубления, Изучалась возможность применения
данного способа для обработки различных видов меха.
меха применялись
потенциометрический,
5. Показана возможность многократного использования рабочего раствора в
целях снижения расхода воды, химматериалов и количества сточных вод.
Методы исследований. Для анализа дубящих растворов и кожевой ткани
следующие методы: комплексометрический анализ,
перманганатометрический, гравиметрический, ИКспектроскопия,
а так же стандартные методики определения химических и физикомеханический
показателей мехового полуфабриката.
Научная новизна работы. На основании результатов изучения кинетики
процесса пикелевания-дубления впервые показано
что,
взаимодействия сульфата алюминия и щавелевой кислоты образуется соединение,
которое может быть использовано в качестве дубителя.
Показано, что происходит взаимодействие функциональных групп коллагена
с оксалатным комплексом алюминия.
Предложены вспомогательные материалы и реактивы для улучшения физикомеханических
показателей мехового полуфабриката.
Разработана и теоретически обоснована ресурсосберегающая технология
выделки меха с применением соединений алюминия.
Практическая ценность работы. Разработана технология дубления меха с
применением соединений алюминия, позволяющая получить легкий и пластичный
меховой полуфабрикат, при сокращении времени обработки,
кролика;
- результаты исследований взаимодействия алюминиевых комплексов с
коллагеном;
- экспериментальные данные по
отработке
оптимальных параметров
процесса пикелевания-дубления;
- результаты исследований химических и физико-механических свойств
полученного полуфабриката;
- технология выделки меха с применением соединений алюминия .
Личный вклад автора в опубликованных в соавторстве работах состоит: в
выборе и обосновании методик экспериментов; непосредственном участии в
проведении
экспериментов;
в
анализе
и
обобщении
полученных
экспериментальных результатов; в разработке технологических процессов с
применением солей алюминия и органических кислот.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались и
обсуждались на Юбилейной научно-технической межвузовской конференции (
Санкт-Петербург, март 2000 г.), на Всероссийской научно-технической
конференции студентов и аспирантов ( Санкт-Петербург, 2004 г.) Основные
результаты работы изложены в двух публикациях по материалам конференций и
трех статьях. Получен патент на изобретение №2239890 «Способ пикелевания–
дубления натурального меха, преимущественно кролика.» Разработанная
технология с применением совмещенного способа пикелевани-дубления прошла
опытное испытание на ООО «Эллада» г. Санкт-Петербург.
4
температуры,
снижении номенклатуры и стоимости применяемых химматериалов.
На защиту выносятся:
- результаты изучения кинетики процесса пикелевания-дубления шкурок
в результате
Стр.4