Курсовая работа: Дубление овчинного и пушно-мехового сырья
Таблица 3. Данные о влиянии дубления на количество воды набухания в дерме
| Дерма | Содержание воды набухания, % |
| До дубления | 101 |
| После дубления | |
| Соединениями хрома | 40,3 |
| Таннидами | 19,2 |
Значительное уменьшение влаги набухания в дерме наиболее полно характеризует эффективность дубления.
В производстве меха дубящие вещества проникают не только в дерму, но и в волос, состоящий из белка кератина, он отличается большим содержанием цистина. Молекулярные цепи кератина, кроме поперечных связей, соединены короткой дисульфидной ковалентной связью благодаря значительному содержанию в кератине цистина. Дисульфидные связи обеспечивают кератину устойчивость к различным воздействиям, в том числе и проникновению дубящих веществ.
В производстве меха при дублении дубящие соединения связываются с коллагеном дермы и с кератином волоса, но количество связанных ими дубящих резко различается. Так, например, при дублении меховых шкурок соединениями хрома было обнаружено меньшее связывание дубящих соединений хрома с кератином, чем с коллагеном дермы.
В результате взаимодействия дубящих веществ с функциональными группами белков дермы и волоса последние претерпевают изменения:
- повышается температура сваривания;
- уменьшаются усадка объема, площади;
- увеличивается пористость кожи или меха после сушки;
- уменьшается набухание дермы в воде;
- увеличивается предел прочности при растяжении кожи в обводненном состоянии;
- повышается устойчивость дермы к действию ферментов различных гидролизующих агентов;
- уменьшается склеиваемость элементов микроструктуры дермы;
- увеличиваются упругие свойства дермы;
- повышается упругость и снижается смачиваемость волоса.
Процесс дубления правильно будет характеризовать двумя основными показателями:
1) интенсивностью образования дополнительных связей в структуре коллагена, которая характеризуется повышением температуры сваривания;
2) формированием объема дермы, характеризующимся фиксацией пористости кожи при высыхании.
Из этого всего следует, что дубление – это взаимодействие с функциональными группами белка приникших в дерму или волос дубящих веществ, в результате которого образуются поперечные связи между смежными цепями его структуры, приводящие к необратимому изменению свойств дермы или волоса, и голье превращается в кожу.
2. Дубление овчинного сырья
В меховом производстве используют разные виды дубителей – хромовый дубитель, алюминиевые квасцы, альдегидные дубители. При этом для дубления овчинного сырья применяют только хромовый дубитель, так как соединения хрома позволяют получить достаточно высокую термостойкость при сохранении мягкости и пластичности полуфабриката. Эффективность дубления во многом зависит от равномерного распределения дубителя в структуре коллагена. Этому способствует, с одной стороны, хорошее разделение структуры в процессе пикелевания, а с другой – правильный выбор параметров дубления. На начальной стадии процесса необходимо обеспечить максимально благоприятные условия для диффузии дубителя во внутренние слои кожевой ткани, а к концу процесса – создать условия для его связывания с функциональными группами коллагена.
Таблица 4. Особенности применения неорганических дубителей
| № | Показатели | Хром | Алюминий |
| 1 | Степень окисления | III | III |
| 2 | Координационное число | 6 | 6 |
| 3 | Особенности гидролиза | наибольшая константа лишь 1 реакции гидролиза | константа гидролиза во всех трех реакциях близки между собой |
| 4 | рН раствора | 3,3-3,5 | 3,8-4,0 |
| 5 | рН, при котором образуются соответственные гидроксид | 4,8-5,0 | свыше 4,0 |
| 6 | Характер комплексов | Преимущественно катионные | - |
| 7 | Число атомов металлов в многоядерных соединений | 4-5 | 2-3 |
| 8 | Молекулярная масса дубящих соединений | 796-947 | - |
| 9 | Маскирующие добавки | формиат, фтолат, ионы | тартрат, цитрат, ионы |
| 10 | Функциональные группы коллагена, с которым взаимодействует дубитель | карбоксильная группа остатков аспарагиновой и глутаминовой кислот; связи бифункциональные | карбоксильная группа остатков аспарагиновой и глутаминовой кислот, связи монофункциональные |
| 11 | Характер связи дубителя с белком | координационные, электровалентные, возможны водородные | электровалентные |
| 12 | Максимальная температура сваривания дермы | 110-120 | 75-85 |
2.1 Хромое дубление
Впервые дубление соединениями хрома было применено в 1858г. Ф. Кнаппом, а практически освоено в 1884г. Процесс дубления совершается путем обработки кожевой ткани меховых шкурок раствором дубящих соединений хрома, которые представляют собой порошок или гранулы зеленого цвета. Для дубления применяют барабан ил баркас, процесс начинается с диффузии соединений в структуру дермы и волоса. Первоначально диффузия протекает по капиллярам, из них соединения хрома диффундируют к центрам реагирования и связываются с функциональными группами белка.
Исходные соли хрома, применяемые для приготовления дубящих соединений, получают из хромого железняка – хромита. Хромистый железняк представляет собой соединение оксида железа (II) и оксида хрома Cr (III). Для кожевенного и мехового производства интерес представляют соли хрома (III) и хрома (VI). Из них соли хрома (III) используются как дубители, а соли хрома (VI) – как исходный продукт для приготовления дубящих веществ. Соли хрома (III) обладают резко выраженной способностью образовывать комплексные соединения. Хрома (III) во всех растворимых соединениях находится в составе комплексного иона.
