Хромощадне дублення шкіряного напівфабрикату для виготовлення еластичної шкіри

Abstract

Досліджено процеси хромощадного дублення недвоєного напівфабрикату з сировини великої рогатої худоби товщиною 3,8–4,0 мм і додублювання хромового напівфабрикату товщиною 1,3–1,4 мм з використанням алкілкарбоксиетаноламінів аліфатичних кислот фракції С7–9. Процес дублення недвоєного напівфабрикату завдяки використанню поверхнево-активного алкілкарбоксиетаноламіну дає можливість отримати шкіряний напівфабрикат з вищою пошаровою рівномірністю розподілу сполук хрому. При цьому витрати хромового дубителя зменшено в 1,7 рази порівняно з існуючою технологією. Встановлено вплив зміни структури недвоєного і двоєного напівфабрикату на особливості взаємодії основних сполук хрому з колагеном дерми в присутності поверхнево-активного алкілкарбоксиетаноламіну. Блокування молекулами алкілкарбоксиетаноламіну карбоксильних груп колагену сприяє дифузії в дерму напівфабрикату сполук хрому та їх взаємодії з молекулами алкілкарбоксиетаноламіну. У подальшому атоми хрому взаємодіють з йонізованими карбоксильними групами колагену з утворенням внутрішньо координаційних ковалентних зв’язків хром–колаген. При додублюванні менш активні пептидні групи колагену вступають у взаємодію з комплексними сполуками хрому вищої основності. При цьому підвищується ступінь структурування колагену напівфабрикату, його міцність і термостійкість. Порівняльний аналіз технологій свідчить про переваги процесів дублення та додублювання перед існуючими, що полягають у менших витратах екологічно небезпечних сполук хрому, води та скороченні тривалості відповідно в 1,7; 1,4 і 2,1–2,2 рази. Це дає підстави вважати, що розроблені дубильно-додублювальні процеси є хромощадними і можуть бути екологічно орієнтованими та ефективно використовуватись при розробленні технологій виготовлення еластичних шкіряних матеріалів з інших видів сировини. Вказані технології можуть бути реалізовані у виробництві із застосуванням типового обладнання для рідинних обробок.

The processes of chromium-saving tanning of non-split semi-finished product from cattle raw material with a thickness of 3.8–4.0 mm and retanning of chromium semi-finished product with a thickness of 1.3–1.4 mm using alkylcarboxyethanoamines of aliphatic acids of the C7–9 fraction were investigated. The tanning process of the non-split semi-finished product, due to the use of a surface-active alkylcarboxyethanoamine, makes it possible to obtain a leather semi-finished product with a higher layer-by-layer uniformity of chromium compound distribution. At the same time, the consumption of chromium tanning agent is reduced by 1.7 times compared to the existing technology. The influence of changes in the structure of the non-split and split semi-finished product on the peculiarities of the interaction of the main chromium compounds with dermal collagen in the presence of surface-active alkylcarboxyethanoamine was established. The blocking of carboxyl groups of collagen by alkylcarboxyethanoamine molecules promotes the diffusion of chromium compounds into the derma of the semi-finished product and their interaction with alkylcarboxyethanoamine molecules. Subsequently, chromium atoms interact with ionised carboxyl groups of collagen to form intramolecular coordination covalent chromium–collagen bonds. During retanning, less active peptide groups of collagen interact with complex chromium compounds of higher basicity. This increases the degree of collagen structure formation of the semi-finished product, its strength, and heat resistance. A comparative analysis of technologies indicates the advantages of the tanning and retanning processes over existing ones, which consist of lower consumption of environmentally hazardous chromium compounds, water, and a reduction in duration by 1.7, 1.4, and 2.1–2.2 times, respectively. This suggests that the developed tanning and retanning processes are chromium-saving and can be environmentally oriented and effectively used in the development of technologies for the production of elastic leather materials from other types of raw materials. These technologies can be implemented in production using typical equipment for liquid processes.