Курсовая работа: Дубление овчинного и пушно-мехового сырья

Алюминиевые дубители связываются в структуре дермы более слабыми химическими связями - водородного и ионного характера по сравнению с аналогичными комплексами хрома, может образовывать комплексные соединения, в которых степень окисления = 6. Использование алюминиевых дубителей, наряду с получение очень мягкой и пластичной тканью, требует тщательного соблюдения параметров процесса дубления, особенно рН. Вместе с тем, использование алюминиевых дубителей не обеспечивает высокой термостойкости кожевой ткани и слабые связи его с коллагеном в условиях повышенной влажности могут приводить к гидролизу дубителя, при этом дополнительно снижается температура сваривания, понижается рН, и в целом уменьшается прочность кожевой ткани. Из это следует – использование алюминиевых дубителей в конце процесса дубления рекомендовано применять добавки других дубителей: хромовых или альдегидных.

Параметры такого комбинированного дубления могут быть:

1)  Ж.К. 7-25

2)   С

3)  Продолжительность дубления 12-14ч. (с последующей пролежкой)

4)  Концентрация дубителейрасход алюмокалиевых или алюмоаммонийных квасцов 35-40 г/л

5)  Хромовый дубитель 15-20% основности – 2г/л или альдегидный дубитель – 2г/л.

Применение алюминиевых дубителей требует определенных условий хранения мехового полуфабриката и готовых меховых изделий (при влажности не более 65%).

3.2 Альдегидные дубители

Кроме неорганических дубителей (Cr, Al) в меховом производстве используют органические дубители альдегидного характера. Простейшим альдегидным дубителем является формальдегид, который, являясь токсичным материалом, в настоящее время в практике дубления не используется. Для дубления применяют менее токсичные полиальдегидные дубители, например, глутаровый альдегид – Tan EZN, представляет меньшую опасность, как для окружающей среды, так и для работников. Использование в дублении материала Tan EZN c концентрацией 2 г/л улучшает дубящий эффект при сохранении мягкости кожевой ткани и хорошей потяжки. Глутаровый альдегид придает волосяному покрову и кожевой такни меховых шкурок нежелательный желтоватых оттенок, поэтому применяется для дубления шкурок, которые подвергаются последующему крашению. Из отечественных альдегидных дубителей рекомендован Дубитель М.

Характеристика: композиция на основе полуацеталей спиртов, низкомолекулярных альдегидов и специальных добавок.

Вид: прозрачная жидкость от желтоватого до красно-коричневого цвета.

Свойства: рН 1% раствора в пределах 8,0-10,0 плотность при  1,025-10,35 , хорошо растворяется в воде, имеет слабый специфический запах.

Применение: в процессах дубления и додубливания меховых шкурок.

Примеры по использованию: дубление пушнины – 5,0-7,0 г/л, кролика – 7,0-10,0 г/л, додубливание перед кислотным крашением или отбеливанием – 10,0-15,0 г/л.

Срок хранения: 6 месяцев при температуре от  до в закрытой таре.

Примеры обработки с помощью Дубителя М:

- Пикелевание

ЖК-15, Т - , продолжительность -16-20ч.

Состав г/л: Хлорид натрия – 50,0

Гамма 2 – 1,0

Муравьиная кислота – 4,0-5,0

Молочная кислота – 4,0-6,0

- Пролежка

- Мездрение – строжка

- Тяжка

- Дубление – жирование

ЖК – 15, Т - , продолжительность -12ч.

Состав г/л: Хлорид натрия – 50,0

Гамма 1 – 1,0

Мехсинол – 3,0

Дубитель М – 9,0

Бикарбонат натрия – 1,5

- Пролежка

Продолжительность - 2-24ч.

- Солка – жирование

ЖК – 15, Т - , продолжительность - 6ч.

Состав г/л: Хлорид натрия – 20,0

Алюмокалиевые квасцы – 30,0

Мехсинол – 3,0

- Пролежка

Продолжительность - 2-4ч.

Додубливание перед кислотным крашением:

- Додубливание

Температура - , продолжительность – 14-16ч.

Состав г/л: Хлорид натрия – 20,0

Гамма 3 – 1,0

Через 10 мин Бикарбонат натрия – 1,0

Через 30 мин Дубитель М – 5,0

Через 1 час Дубитель М – 10,0

Додубливание проводят до температуры сваривания не выше .

- Пролежка

Продолжительность - 2-4ч.

Альдегидные дубители обеспечивают требуемую при обработки пушнины температуру сваривания, образуют с коллагеном прочные химические связи по аминогруппам. В последнее время использование альдегидных дубителей в меховом производстве значительно выросло за счет проведения различных вариантов отбеливание волосяного покрова, которое проходит с использованием окислителей и восстановителей. Это обусловлено тем, что альдегидные дубители образуют в структуре коллагена связи, устойчивые к действию окислителей и восстановителей. В то самое время как хромовые дубители раздубливаются при действии этих материалов. Если предполагается проведение отбеливания волосяного покрова, то при обработки изначально дубление следует проводить только альдегидным дубителем концентрацией до 10г/л.

3.3 Примеры обработок

Схема дубления шкурок норки:

ДУБЛЕНИЕ:

На 1 литр, t=34°С, на ночь

Вариант 1:

50 г - NaCl

45 г - Алюмоаммонийные квасцы

4 г - TANNING ASSIST

Растворить TANNING ASSIST B в небольшом количестве теплой воды и медленно добавить во вращающийся баркас, когда раствор станет прозрачным, добавить шкуры.

Через 1 час:

2 мл - TAN EZN (глутаровый альдегид)

Через 1 час:

3 г - LOWENOL EML

Вариант 2:

50 г - NaCl

20 г - Алюмоаммонийные квасцы

4 г - Триформиат алюминия

Через 1 час:

4 г - Триформиат алюминия

Через 2 часа:

2 мл - TAN EZN

Через 1 час:

НСООН до рН=3,4-3,5

Через 30 мин:

2 г - TANNING ASSIST B

Через 30 мин:

3 г - LOWENOL EML

Утром: вращение 30 мин, рН~3,65

Схема дубления шкурок песца и красной лисицы:

ДУБЛЕНИЕ:

На 1 литр, t=32°C, на ночь

50 г - NaCl

35 г - Алюмоаммонийные квасцы

3,5 г - TANNING ASSIST B

Растворить TANNING ASSIST B в небольшом количестве теплой воды и медленно добавить во вращающийся баркас, когда раствор станет прозрачным, добавить шкуры.

Через 2 часа:

1 г - LOWENOL EML

1 г - LOWENOL LFB

Через 1 час:

2 мл – MOUTOTAN

Утром - контроль рН~3,6, отжим 1 час.

Подсушка по коже.

Тяжка в ширину.

Схема дубления бобра:

ДУБЛЕНИЕ:

На 1 литр, на ночь, t=38° С

45 г - NaCl

40 г - Алюмоаммонийные квасцы

2 г - TANNING ASSIST B

Растворить TANNING ASSIST B в небольшом количестве теплой воды и медленно добавить во вращающийся баркас, когда раствор станет прозрачным, добавить шкуры.

Через 2 часа:

1 мл - TAN EZN

На следующее утро: контроль рН~3,6-3,7

Используемые материалы:

MOUTOTAN - хромсодержащий дубитель, создан на базе комплексов хрома с органическими соединениями. Благодаря этому он способен глубоко и равномерно проникать в структуру коллагена, оказывать более мягкое дубящее действие. Важным достоинством данного продукта является то, что он не сообщает нежелательного зеленоватого оттенка кожевой ткани и волосяному покрову, а потому может с успехом применяться при обработке светлых и белых шкурок.

НСООН - муравьиная кислота

NaCl - поваренная соль

При проведении процесса дубления с использованием различных видов дубителей необходимо точно соблюдать все параметры процесса, а окончание процесса контролируют по температуре сваривания кожевой ткани, которая регламентируется для каждого вида мехового полуфабриката. Например, для меховой овчины, для шубной овчины , для пушнины, выпускаемом в натуральном виде , песец 55°С, лисица красная 65°С, кролик 65°С, для крашенной .

4. Додубливание и нейтрализация

Для обеспечения высокого качества окраски при применении кислотных красителей важное значение имеет проведение специальных подготовительных процессов, к которым относят додубливание и нейтрализацию.

4.1 Додубливание

Додубливание перед кислотным крашением проводят с использованием хромовых дубителей для повышения термостойкости кожевой ткани меховых шкурок до температуры сваривания порядка . Это обусловлено необходимостью температуры самого процесса крашения . Додубливание хромовыми дубителями не ухудшают мягкость и пластичность кожевой ткани.

При обработки ценных видов пушнины наряду с традиционными хромовыми дубителями рекомендуется использовать Moutotan, обеспечивающий лучшую тяжку. Общий расход дубящих соединений хрома должен быть достаточным для достижения необходимой термостойкости. При этом повышение основности следует проводить до конечного рН раствора, не более 3,8 во избежание ухудшения пластических свойств кожевой ткани. После додубливания необходима пролежка шкурок не менее 12 часов – для более полного связывания соединений хрома в структуре коллагена. Многочисленные эксперименты показывают, что проведение пролежки способствует повышению температуры сваривания на 4-5 градусов и выравнивает степень продубленности различных топографических участков шкурок. Наоборот, отсутствие пролежки сопровождается недостаточной фиксацией дубителя в кожевой ткани, что может привести к снижению мягкости, потере пластичности и уменьшению размера шкурок в процессе крашения.

Некоторые особенности имеет обработка мутона на этой стадии. Данный вид полуфабриката направляется на крашения после глажения с применением формальдегида. Волосяной покров таких овчин содержит большое количество свободной кислоты и несвязанного формальдегида, которые должны быть по возможности скорее удалены. Поэтому сначала делается промывка шкур в растворе аммиака. Аммиак нейтрализует кислоту и переводит свободный формальдегид в уротропин, который затем удаляется в промывке. Расход аммиака зависит от количества кислотных и формалиновых обработок. Необходимо довести значение рН до нейтрального, при котором можно будет начинать додубливание.

4.2 Примеры обработок

Подготовка пушнины к кислотному крашению:

ДОДУБЛИВАНИЕ:

На 1литр, t=на ночь (по кожевой ткани)

40 г – NaCl

0,5 мл – WETTER HAC

Через 30 минут:

0,5-2 мл – HCOOH

Через 30 минут: контроль рН (не более 36,)

12 г – хромовый дубитель, дается в два приема в сухом виде с интервалом в 1 час

Через 3 часа:

5 мл – MOUTOTAN

Через 2 часа:

2-3 г - TANNING ASSIST B до рН=3,8-3,9

1 г – LOWENOL LFB

1 г - LOWENOL EML

1 г - TANNING OIL G

Перед употреблением жиры смешать вместе , добавить 2-3 кратное количество воды t=и тщательно перемещать до олучения однородной эмульсии.

На следующее утро: контроль рН=3,7-3,8, температура сваривания не менее

Додубливание меховой овчины:

ДОДУБЛИВАНИЕ:

На 1литр, t=на ночь

0,5 мл - HCOOH

Через 30 минут:

8 г - хромовый дубитель в сухом виде 33% основности

Вращение 2 часа, покой 2 часа

2 г - TANNING ASSIST B

Через час: контроль рН=3,8, в случае более низкого рН добавит:

0,5-1 г -

0,5-1 – HCOONa

До достижения рН=3,7-3,8

Додубливание ведут до температуры сваривания =

Пролежка минимум 8 часов.

Додубливание мехового велюра:

ДОДУБЛИВАНИЕ:

На 1литр, t=на ночь

0,5 мл - WETTER HAC

8 г - хромовый дубитель в сухом виде 33% основности в сухом виде

Вращение 2 часа, покой 2 часа, добавить:

1 г – HCOONa

1 г -

Через 1 час: контроль рН=3,7

В случае более низкого рН добавить:

0,5-1 г -

0,5-1 г – HCOONa

До достижения рН=3,7-3,9

Додубливание ведут до температуры сваривания

Пролежка минимум 8 часов.

5. Нейтрализация

После додубливания проводят в качестве дополнительной подготовки процесс нейтрализации и использованием щелочных реагентов: смесь аммиака и карбоната натрия с добавлением неиногенных ПАВ (Wetter HAC). Главная цель нейтрализации – уменьшение кислотности полуфабриката и создание условий для диффузии красителей внутрь волокон на начальной стадии крашения. При этом происходит удаление загрязнений и жира с поверхности волоса, его разволокнение, улучшение смачивания, что также способствует качественному крашению.

Проведение нейтрализации перед кислотным крашением способствует более глубокому прокрасу волоса по толщине, т.к. внутри структуры волоса на 1 этапе находятся положительно заряженные группы, с которыми стремится связаться анионы красителей. Особенно важна нейтрализация при подготовке к крашению сложными многокомпонентными системами, такими как красители Lowacene, используемыми для получения различных многоцветных эффектов на волосе. Отдельные красители, входящие в состав композиции, обладают разным сродством к волосяному покрову и разной степенью агрегирования в растворах, поэтому их способность поглощаться волосом, имеющим неоднородную структуру, различна. Результатом может явиться разнотон окраски остевого и пухового волоса. Щелочная нейтрализация делает структуру волоса более открытой и доступной, а поэтому равномерность окраски разных типов волос улучшается.

5.1 Примеры обработок

Нейтрализация меховой овчины:

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ:

На 1литр, t=, 40-60 минут

7-8 мл – аммиак 25%

Схема нейтрализации перед крашением каракуля:

На 1литр, t=, 1 час

1 г – HCOONa

1 г -

6. Отходы процесса дубления

Сточные воды мехового производства представляют собой сложные гетерогенные многокомпонентные системы, относящиеся к группе высококонцентрированных и токсичных. Сточные воды образуются после проведения основных жидкостных процессов: отмока, золение, пикелевание, обезжиривание, дубление, крашение и др. В них содержатся химические материалы, как вносимые для проведения технологического процесса, так и образующиеся в результате переработки мехового  сырья.  Так,  после обезжиривания шкур овчины сточные воды наряду с синтетическими поверхностно-активными веществами (СПАВ), формальдегидом содержат значительное количество жировых веществ - до 0,2%, а после обезжиривания свиных шкур до 0,5-0,8 %, считая от массы партии.

Вторая (по объёму сбрасываемых вод и токсичных загрязнений) стадия в меховом производстве - дубление. В отработавших дубильных растворах содержание взвешенных веществ может достигать от 6000 мг/л соединений хрома до 8000 мг/л по Сг2О3 при ХПК 1500…8000 мг О2/л и рН 3,5…5. Смешение дубильных стоков со стоками отмочно-зольных операций сокращает потребления реагентов для нейтрализации, но одновременно приводит к разбавлению сточных вод по содержанию хрома и возникновению проблемы очистки стоков от соединений хрома. Кроме того, учитывая высокую стоимость хромового дубителя, целесообразен поиск технических средств для повторного использования отработавших хромсодержащих растворов.

Проведённые сравнительные параллельные исследования процессов дубления на регенерированных отработавших и свежеприготовленных производственных дубильных растворах одних и тех же партий сырья показало, что качество продубленных шкур предлагаемым методом соответствует всем основным показателям технологического регламента производства.

При наличии взвешенных веществ в отработавших растворах и жиров предварительное удаление возможно путём адсорбции отходов мехового производства - стружкой. Эксперименты показали не только возможности выделения взвешенных веществ, но и частично растворённых органических веществ на 10…30%.

Разработанный метод позволяет повторно использовать хромовый дубитель без осаждения гидроксида хрома, приводит к сокращению затрат реагентов и резкому уменьшению сброса хрома со сточных вод.

При наличии жировых и взвешенных веществ в значительных количествах возможно использование каталитического метода обработки при температуре 50-70 градусах с введением 0,5-2 г/л Н2О2. При подобной обработке происходит чёткое разделение суспензий на три фазы: верхняя всплывающая фаза, жидкая фаза дубителя и быстрооседающий шлам взвешенных веществ. Жидкая фаза дубителя после корректирования состава может быть возвращена на стадию дубления, так как аналогична растворам.

Таким образом, приведённые исследования показали техническую возможность резкого сокращения сброса токсичных веществ меховыми производствами при использовании новых технологий и современных методов. Выяснено что применение технологических растворов решает не только экологические проблемы производства, но и экономически целесообразно.

Заключение

Дубление является одним из важнейших процессов в меховом производстве. Оно коренным образом меняет физико-химические и механические свойства кожевой ткани мехового полуфабриката. В ходе этого процесса дубящие вещества (дубители) проникают в структуру дермы и взаимодействуют с функциональными группами коллагена с образованием пространственной структуры. Благодаря этому дубление уменьшает усадку полуфабриката при последующей сушке, его деформируемость и степень набухания в воде, увеличивает пористость, упругость, устойчивость к различным химическим веществам, бактерий и ферментов. Но самым главным показателем дубления является существенное увеличение термостойкости полуфабриката, что позволяет вести дальнейшие процессы и операции при более высоких температурах и применять готовые меховые полуфабрикаты для изготовления изделий.

В настоящее время в меховой промышленности дубление овчинного сырья проводится с использованием только хромовых дубителей, что придает кожевой ткани полуфабриката необходимую мягкость, пластичность, термостойкость. Для дубления пушно-мехового сырья, по сравнению с овчинным, применяют смеси алюминиевых и альдегидных дубителей, с добавлением хромовых дубителей низкой основности. Такая обработка обеспечивает необходимую мягкость и пластичность полуфабриката. Отрицательные явления дубления – усадка шкур и появление резиностости. Оптимально вести процесс дубления с учетом существующих требований к качеству готовый продукции.

шкура дубление овчинный меховой

Список используемой литературы

1. Страхов И.П., Шестакова И.С., Куциди Д.А. и др. Химия и технология кожи и меха. Учебник для вузов - М.: Легкая индустрия, 1979г.

2. Jos.H.Lowenstein sons,inc. Основы выделки, крашения и отбеливания меха с химическими материалами компании «LOWENSTEIN» - Киров: ОАО «Кировоградская областная типография», 2008г.

3. Григорьев Б.С. Химические материалы и технологии обработки пушно - мехового и овчинно-шубного сырья. Справочное пособие ОАО «Научно-исследовательский институт меховой промышленности» - М.: ООО «Алькор Престиж», 2004г.

4. Зурабян К.М., Краснов Б.Я., Пустыльник Я.И. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности. Учебник для вузов – М. 2003г.

5. Чичварина Л.И. Лекции по дисциплине Технология кожи и меха. 5 курс I семестр РосЗИТЛП 17.11-02.12.2010г.

6. http://bse.sci-lib.com/article034059.html

7. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1494.html

8. http://www.znaytovar.ru/new520.html