Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Специальные главы технологии меха. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
21
локонные вещества, чем более мягкой и тягучей становится КТ (при­обретает ценное свойство – «потяжку»).
Пикелевание снижает устойчивость коллагена к воздействию вы­соких температур (температура сваривания снижается). При обработке пикельными растворами структура кератина волоса, белков мальпиги­ева слоя эпидермиса и волосяных луковиц существенно не изменяется. Однако кислотное воздействие повышает способность шерсти к свой­лачиванию, изменяет естественную окраску волос. Ослабленная на предпикельных операциях связь ВП с КТ в кислотно-солевом растворе восстанавливается.
Факторы, влияющие на процесс пикелевания.
1. Микроструктура шкуры. Разные топографические участки
шкуры, имеющие различную толщину и плотность, поглощают неоди­наковое количество кислоты и соли. Рыхлые участки поглощают кис­лоту быстрее и в большем количестве, чем плотные участки. Больше кислоты поглощается кератином и благодаря развитой адсорбционной поверхности насыщение достигается в более короткие сроки по срав­нению с насыщением коллагена. Поэтому режим процесса должен устанавливаться в зависимости от состояния и КТ, и ВП.
2. Природа и концентрация компонентов пикельного раствора.
При пикелевании меховых шкур в растворах сильных минеральных кислот преобладает обезвоживание, способствующее формированию КТ, некоторому повышению мягкости и тягучести. Диспергирующее действие проявляется лишь в разбавленных растворах минеральных кислот. Несмотря на пониженную сорбцию органических кислот кол­лагеном по сравнению с минеральными, вымывание углеводных ком­понентов проявляется сильнее, имеет место диспергирующее действие кислоты. Это способствует более тонкому разволокнению КТ и, следо­вательно, повышению ее упругоэластичных свойств. В отличие от ми­неральных, органические кислоты не вызывают осложнений при по­следующем хромовом дублении, так как даже их концентрированные растворы (10-15 г/дм
3
) имеют более высокую рН по сравнению с рН
растворов минеральных кислот.
При сопоставлении действия пикельных растворов минеральных и органических кислот на шкурки кролика и особенно пушнину, вы­явлено преимущество пикелевания органическими кислотами (более мягкая и пластичная КТ, более сильное разволокнение, меньшее по­вреждение ВП). Недостатком слабого (органического) пикелевания является его длительность.
22
3. Количество нейтральных солей (хлорида натрия) должно пре-
пятствовать образованию нажора. Чрезмерное увеличение концентра­ции вызывает утяжеление и загрубление КТ.
4. Ж.к. должен быть достаточно высоким, чтобы ВП шкур не
свойлачивался.
5. Длительность процесса пикелевания следует устанавливать не
по завершению сорбции кислоты, а по глубине и равномерности ее проникания во всю толщу КТ. Интенсифицировать процесс пикелева­ния можно за счет проведения его при постоянной повышенной (около 40 ºС) температуре, усиления механического воздействия и выбора оп­тимальных режимов пикелевания данного вида сырья.
При производстве меха нет достаточно объективных показателей, устанавливающих завершение того или иного процесса. На практике это делается органолептически. Пропикелеванность определяют по появлению белой полоски («сушинки») при сдавливании сгиба КТ; тягучести; обезвоженности и шероховатости.
Пролежка. Пролежка после пикелевания − важный технологиче- ский процесс, во время которого происходят следующие явления:
- проникновение кислоты из поверхностных слоев в толщу КТ и волос, в результате чего достигается равномерное распределение ее в полуфабрикате;
- дополнительное связывание реагентов с активными группами белка;
- частичный отжим влаги из шкуры при давлении одной шкуры на другую; продолжительность пролежки после пикелевания от 12 до 24 часов.
Дубление. После проведения одного из процессов, разрыхляющих
белковую структуру (пикелевание, мягчение или квашение), необхо­димо закрепить полученные изменения, иначе прочность КТ может быть легко нарушена в процессе носки готового мехового изделия под действием атмосферной влаги может произойти ее распикелевание и набухание. Меховые шкуры, подвергнутые только пикелеванию, име­ют сравнительно низкую температуру сваривания, они неустойчивы к действию ферментов и различных химических реагентов. В связи с этим затрудняется проведение последующих процессов сушки и кра­шения с применением термического и химического воздействия на шкуру. Поэтому после пикелевания проводят дубление меховых шкур. Процесс дубления заключается в обработке шкур различными веще­ствами, называемыми дубителями. При дублении в результате химиче-
23
ского взаимодействия дубителя с белками шкуры достигается необра­тимое понижение реакционной способности коллагена и тем самым повышаются его водо- и термостойкость, устойчивость к последую­щим обработкам.
При дублении повышается устойчивость коллагена к действию кислот, щелочей и ферментов, а также окислителей и восстановителей, что особенно важно для меховых шкур, которые неоднократно подвер­гаются таким обработкам (крашение, отбеливание, облагораживание ВП и др.). С дубителями взаимодействует и кератин ВП, но количество связываемых волосом дубящих соединений невелико по сравнению с КТ.
Дубящими свойствами обладают многие неорганические и орга­нические соединения. Неорганическими дубителями могут быть со­единения хрома, алюминия, железа, титана, циркония и др.; органиче­скими − танниды, альдегиды, аминосмолы, высоконепредельные жиры и др. Однако не все дубители могут быть использованы при обработке меха. В данном случае наибольшее значение имеют соли хрома (III) и хрома (VI). Комплексные основные соли хрома (III) являются дубите­лями, а соли хрома (VI) − исходными продуктами для приготовления дубящих соединений и протравления шкурок перед крашением.
Дубящие соединения хрома представляют собой многоядерные гидроксокомплексы, хорошо растворимые в воде и устойчивые в ши­роком диапазоне рН. Они медленнее, чем другие минеральные дубите­ли, вступают в реакции замещения с активными группами коллагена, что позволяет легко управлять процессом дубления во времени.
На стадию диффузии хромового дубителя в дерму влияют следу­ющие факторы:
1) степень разделения и разрыхления структуры коллагена;
2) размер дубящих частиц;
3) концентрация дубящих веществ и температура раствора;
4) механическое воздействие.
На стадию связывания дубящих соединений хрома с белком влияют следующие факторы:
1) основность дубящего раствора;
2) рН раствора;
3) природа и состав хромового комплекса;
4) концентрация соединений хрома;
5) температура дубящего раствора;
6) наличие нейтральных солей;
24
7) влияние солей органических кислот (маскирующих веществ);
8) старение дубящего раствора;
9) продолжительность дубления;
10) пролежка выдубленного полуфабриката.
Контроль хромового дубления предполагает: контролирование приготовления растворов, загрузки дубящего раствора, непосредствен­но процесса дубления.
С повышением температуры дубящего раствора увеличивается скорость взаимодействия соединений хрома и их связывание с колла­геном, а также равномерность распределения хрома по слоям. Однако при сильном повышении температуры пластические свойства мехово­го полуфабриката уменьшаются, поэтому повышение температуры выше 45 ºС не рекомендуется.
В настоящее время наиболее широко для дубления применяются хромовые комплексы, иногда в сочетании с другими типами дубите­лей. Это обусловлено более высоким качеством полуфабриката хромо­вого дубления, или, если посмотреть с другой стороны, меньшим ко­личеством недостатков, присущих хромовому дублению по сравнению с другими видами дубления. Однако недостатки хромового дубления существуют, и, по крайней мере, такие из них, как высокое водопо­требление, связанное с концентрационными ограничениями рабочих растворов, и токсичность соединений хрома, еще не скоро будут устранены. С повышением экологических требований к изделиям из кожи и меха, а также к очистке или утилизации сточных вод производ­ства последний недостаток приобретает все большую значимость.
В настоящее время во многих развитых странах по санитарным и экологическим нормам соединения хрома не должны вообще присут­ствовать в изделиях или промышленных стоках либо их содержание должно быть сведено к минимуму. Поэтому научные разработки, направленные на поиск бесхромовых или хромсберегающих техноло­гий, приобретают все большую актуальность.
Одним из способов дубления, который позволяет интенсифициро­вать процесс, значительно сократить расход воды и практически пол­ностью исключить образование сточных вод, при этом повысив каче­ство и выход шкур по площади, является дубление в органических рас­творителях. Применение органических растворителей в процессе дуб­ления развивается в основном в двух направлениях. Наиболее распро­страненное направление основано на применении полярного и непо­лярного растворителей (например, воды и перхлорэтилена). Неполяр-
25
ный растворитель выполняет роль среды и вводится в раствор для обеспечения требуемого ж.к., а дубление осуществляется высококон­центрированным водным раствором дубителя. Система используется в виде эмульсии, для образования которой применяют неионогенное ПАВ. Эмульсия более интенсивно диффундирует в толщу КТ, способ­ствует ее обезвоживанию, созданию пористости и повышает химиче­скую активность различных зон коллагена. Проникание органического растворителя в структуру дермы предотвращает склеивание ее отдель­ных элементов и соответственно снижает усадку в процессе сушки.
Вторым направлением является использование органических рас­творителей в качестве среды, в которой полностью растворен дуби­тель. В этом случае могут быть использованы полярные и неполярные растворители или смеси полярного растворителя и воды. В качестве растворителей наиболее перспективно использование хлорированных и фторированных углеводородов, поскольку они негорючи, невзрыво­опасны, обладают низкой теплоемкостью и теплотой испарения, что позволяет их регенерировать при небольших затратах тепла.
За рубежом широко применяется несколько способов дубления с использованием органических растворителей, среди которых можно выделить два основных:
●Карбасет-способ. Основан на применении гидрофобных непо-
лярных растворителей. Шкуры в зависимости от вида и метода их кон­сервирования подвергают отмоке, мойке и мездрению, затем отжима­ют до влажности 30-60 % и обрабатывают в аппарате «Бове» в среде органического растворителя. Химические материалы, необходимые для пикелевания и дубления, применяются в виде концентрированных растворов либо без предварительного растворения в воде. После этого растворитель перекачивают в промежуточный резервуар для регенера­ции. Оставшиеся в аппарате шкуры отжимают и сушат. К моменту вы­грузки они имеют сухой ВП.
● Дубление по способу «Секотан» осуществляется как в среде ор-
ганического растворителя, так и в водной среде. Практически непо­средственно дубление проводится в водной среде, а растворитель ис­пользуется для сушки полуфабриката. В качестве растворителя приме­няют ацетон или спирт. Недостатками данного метода являются боль­шой расход растворителей, их горючесть и взрывоопасность.
Синтез новых дубящих материалов, способных растворяться в ор­ганической среде, и создание специального высокопроизводительного
26
оборудования определяют перспективность использования данного метода.
В связи с необходимостью охраны окружающей среды все боль­шее внимание уделяется частичному или полному исключению хрома из процессов дубления. По данной причине во многих странах прово­дятся работы по усовершенствованию дубления солями алюминия и применению различных органических дубителей.
Использование соединений алюминия позволяет получать шкурки с белой КТ, плотным тонким ворсом и хорошей органолептической оценкой, но с невысокой гидротермической устойчивостью. Комбини­рование алюминиевого дубления с дублением оксиметилированным альдегидом или полимерными препаратами фирмы BASF позволяет повысить температуру сваривания КТ и практически полностью ис­ключить необходимость додубливания их соединениями хрома. При дублении соединениями алюминия, маскированными лимонной кисло­той и глутаровым альдегидом, температура сваривания достигает 86 ºС. При необходимости последующего крашения полуфабриката при высоких температурах его додубливают небольшим количеством со­единений хрома.
На кафедре плазмохимических и нанотехнологий высокомолеку­лярных материалов (ПНТВМ) КНИТУ ведутся исследования в области частичной или полной замены токсичных соединений хрома на эколо­гически безопасные перспективные дубящие материалы. Так, разрабо­таны хромсберегающие технологии получения мехового полуфабрика­та с применением неизоционатных уретанов и плазменной обработки, с использованием сульфаттитанилат аммония и низкотемпературной плазмы пониженного давления.
Пролежка. Пролежка после процесса дубления необходима для дополнительной диффузии солей хрома во внутренние слои КТ и бо­лее прочного их связывания с коллагеном. Температура сваривания КТ в процессе пролежки, особенно после сушки, повышается. По реко­мендациям последней Единой технологии продолжительность про­лежки определялась в 60-72 часа. При использовании современных химических реагентов, обеспечивающих повышение интенсивности жидкостных процессов, рекомендуемое значение пролежки после дуб­ления снизилось до 12-14 часов, после намазного жирования - до 2-3 часов.
Отжим. После пролежек следует операция отжим, чаще всего проводимая в центрифуге.
27
Жирование. Жирование представляет собой обработку шкур по­сле пикелевания и дубления жирующими материалами, в результате которой они приобретают мягкость и пластичность. Жирующие мате­риалы адсорбируются на поверхности структурных элементов КТ, раз­деляют их и создают вокруг волокон жировые оболочки, что придает шкуре повышенную водостойкость. Жирующие материалы предот­вращают склеивание волокон при сушке и облегчают их взаимное скольжение под влиянием деформирующих усилий. При этом возмож­но химическое связывание жирующих материалов с дубителями и коллагеном.
Наибольшее распространение получил окуночный способ жирова­ния в разбавленных эмульсиях. Важнейшим свойством эмульсий явля­ется их устойчивость во времени. Устойчивые эмульсии проникают в КТ и там не расслаиваются (в этом случае волокна КТ не будут смаза­ны жиром); неустойчивые эмульсии расслаиваются слишком быстро, жирующие вещества осаждаются на поверхности КТ, и волокна внутри нее не прожировываются. Эмульсия оптимальной устойчивости про­никает в КТ, равномерно распределяется и только затем теряет устой­чивость, и жировые вещества адсорбируются волокнами. Для более полного разложения эмульсии в конце жирования рекомендуется ис­пользовать хлорид натрия (50 г/дм
3
).
В последнее время востребован способ жирования шкур, совме­шенный с дублением и даже пикелеванием. При этом достигается глу­бокое проникание эмульсии внутрь КТ и расслаивание ее непосред­ственно на поверхности волокон. При этом способе значительно со­кращается длительность цикла обработки, поглощение жиров состав­ляет 60-80 %, поэтому целесообразно повторно использовать растворы.
Отжим. Во время проведения жидкостных процессов меховой полуфабрикат впитывает большое количество влаги, в некоторых слу­чаях 80 %. Для качественного проведения последующих операций вла­га удаляется отжимом полуфабриката в центрифуге, представляющей собой цилиндр с перфорированной поверхностью, вращающийся во­круг своей оси с большой скоростью. При вращении, благодаря цен­тробежной силе, полуфабрикат плотно прижимается к стенкам бараба­на. Влага удаляется наружу через стенки цилиндра. Таким образом, содержание влаги можно снизить до 50 %.
Строгание. При обработке шкур с толстой и плотной КТ или не- равномерной толщиной по топографическим участкам выполняют
28
операцию строгания. Цель строжки - выровнить толщину КТ по всей шкуре.
Сушка. Назначение этой операции − удалить из полуфабриката избыточную влагу и подготовить его к заключительной отделке. Зна­чительная часть влаги удаляется из шкурок перед сушкой отжимом в центрифуге. Влага прочно заполняет крупные капилляры и поры по­луфабриката (влага намокания). В отжатом полуфабрикате находится 45-60 % влаги, а после основной сушки 12-15 %. Сушка должна обес­печить высокое качество полуфабриката и минимальную его усадку. Режим сушки должен быть экономичным и быстрым, обеспечивать наименьшие затраты труда, тепла и электроэнергии.
Существует несколько способов сушки: контактный, конвектив­ный, радиационный и сушка токами высокой частоты. Основными применяемыми методами сушки являются первые два, так как послед­ние достаточно дорогостоящие.
Разбивка. После сушки осуществляют разбивку КТ полуфабрика- та. При обработке шкурок на разбивочных машинах волокна разделяют­ся, КТ разрыхляется, в результате чего она становится более мягкой и пластичной. Обычно разбивку проводят после откатки-увлажнения. Од­новременно с разрыхлением производится подчистка. В процессе раз­бивки увеличивается площадь шкурок. Наиболее эффективна разбивка на машине РМ-2. Если поверхность вала между ножами заполняют наждачным порошком, машина одновременно с разбивкой производит и подчистку КТ. Более безопасна в работе, хотя и уступает по качеству разбивки проходная разбивочная машина МРК.
Откатка. Откатка играет исключительно важную роль. Опера­цию выполняют неоднократно и в зависимости от режима подразде­ляют на откатку КТ и откатку волоса. Во время откатки КТ мехо­вого полуфабриката претерпевает интенсивные механические воздей­ствия, что повышает её мягкость, ВП под влиянием шлифующего дей­ствия опилок становится чистым, рассыпчатым, приобретает блеск. Правильное проведение откатки в значительной степени зависит от вида, формы и размера древесных опилок. Опилки используют от дре­весины твёрдых лиственных пород, применение опилок дуба не раз­решается. Опилки имеют влажность 25-30 % (влажные) и 10-12 % (су­хие). Предпочтительно использовать опилки поперечной распиловки квадратного сечения с длиной стороны около 3 мм. Опилки меньших размеров, игольчатой формы не выполняют своего назначения при от-
29
катке: засоряют ВП, вызывают его свойлачивание, не способствуют дополнительному разрыхлению КТ.
Для получения хорошего блеска волоса откатку рекомендуется проводить опилками, смоченными скипидаром. Особенно важна от­катка для окрашенных шкур, так как от ее проведения зависит удале­ние непрочно зафиксированного красителя и устранение маркости. Откатка проводится также для очистки волоса и КТ от излишков жира.
Технология откатки следующая. Древесные опилки и вспомога­тельные материалы помещают в барабан. При вращении барабана шкуры разминаются, а загрязнения с них адсорбируются древесными опилками. Для усиления эффекта откатки применяют ПАВ, раствори­тели жира, техническую муку, аммиак. Выбор вспомогательных мате­риалов зависит от цели откатки и вида обрабатываемых шкур. Эффект откатки зависит также и от соотношения между массами полуфабрика­та и опилок, от степени заполнения барабана, частоты его вращения и длительности обработки. Расход вспомогательных материалов зависит от размера и вида обрабатываемых шкур. При малой загрузке барабана шкурами не обеспечивается необходимое механическое воздействие, создаваемое массой загруженного материала, а при большой загрузке шкуры не перемешиваются и также не испытывают необходимого ме­ханического воздействия. Низкая частота вращения барабана не обес­печивает требуемой разбивки, при большой частоте вращения шкуры под действием центробежной силы будут прижиматься к стенкам ба­рабана, что также снижает механическое воздействие и ухудшает от­катку.
Одним из перспективных направлений по замене откатки с помо­щью опилок является очистка волоса органическими растворителями.
Для увлажнения после сушки массовых видов сырья, особенно шкур с длинным, мягким и тонким волосом, используют паро- или во­довоздушную смесь. Для этого в барабан со шкурками подают увлаж­неный воздух (температура 40-45 ºС, относительная влажность 98­100 %) в течение 20-25 мин, а затем производят разбивку резиновыми кольцами или шарами.
При первой откатке нужная чистота, блеск, мягкость и рассыпча­тость ВП не достигаются. Поэтому проводится вторая откатка, для ко­торой в отличие от первой используются сухие опилки (влажность 10-12 %). Кроме опилок, применяют также мелкий речной песок без острых граней, царапающих волос, в некоторых случаях − муку, кото­рая хорошо очищает ВП, придает КТ белый цвет и некоторую шерохо-
30
ватость, желательную для последующей подчистки. Для получения хорошего блеска волоса вторую откатку рекомендуется проводить опилками, смоченными скипидаром; повышению блеска способствует также использование уксусной кислоты и глицерина. Особенно важна вторая откатка для окрашенных шкур, так как от ее проведения зави­сит удаление непрочно зафиксированного красителя и устранение маркости.
Опилки из шкурок удаляют путем отсоса при использовании ком­бинированных барабанов или протряхиванием в сетчатых барабанах.
После проведения откатных операций могут возникнуть следую­щие дефекты: закатывание волоса из-за неравномерной сушки и по­вышенной зажиренности; недостаточная откатка (волос без блеска и при раздувании не рассыпается); повышенная маркость волоса в ре­зультате плохой его очистки от непрочно зафиксированных красите­лей; жесткость КТ, которая может быть причиной недостаточного увлажнения и плохой разбивки или сильного увлажнения и последую­щего засыхания; расслаивание КТ на операции разбивки при длитель­ной откатке. Причиной дефектов может также быть использование опилок невысокого качества.
1.6.3. Операции крашения
Крашение. В зависимости от вида и дальнейшего назначения вы­деланного полуфабриката целью крашения может быть придача объек­ту определенного цвета, улучшение природной окраски ценных видов меха, облагораживание окраски менее ценных видов сырья путем ими­тации под более ценные виды (крашение кролика под котик, соболь, рыжую лису) или устранение недостатков природной окраски.
Процесс крашения условно можно разделить на 4 стадии:
- диффузия красителя из раствора к поверхности окрашиваемого мате- риала;
- сорбция красителя наружной поверхностью материала;
- диффузия красителя внутрь волокна (внутренняя диффузия);
- связывание красителя.
При крашении пушно-меховых шкурок большое значение имеет
внутренняя диффузия. При крашении волоса (особенно остевого), имеющего сердцевину, красящее вещество должно проникать в нее и в значительном количестве там скапливаться, заполняя клетки и капил­лярное пространство. Проникание красителя внутрь волоса зависит от
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]