Склад пігментного концентрату

Корисна модель відноситься до легкої промисловості й може бути використана для оздоблення багатошарових матеріалів, таких як натуральна, штучна та синтетична шкіра. Відомий склад пігментного концентрату [Патент Росії 2074561, МПК С14С11/00, 1997], що включає, мас. %: пігмент - 10...40, казеїн - 4...9, алізаринове масло - 5...6, неонол - 1,5...2,5, полігексаметиленгуанідингідрохлорид чи продукт оксиетилювання фенолів - 0,2...0,6, демінералізована вода - решта. Цей склад є багатокомпонентним і містить казеїн, що потребує додаткового консервуючого компоненту, який є шкідливий для людей і довкілля. Відомий також склад пігментного концентрату [А.С. СРСР 1475923, МПК4 С14С11/00, 1989], що містить пігмент, захисний колоїд, пластифікатор, диспергатор і воду. Відомий склад містить компоненти в таких мас. %: пігмент 45...55 алізаринове масло 8...12 некаль 8...12 диспергатор нф 2...3 вода решта Пластифікатор і диспергатор є окремими хімічними речовинами, а саме: як пластифікатор вибрано алізаринове масло, а як диспергатор - суміш некалю і диспергатору НФ. Захисним колоїдом є суміш поверхневоактивної речовини некаль і допоміжного диспергатора НФ, що є синтетичним дубителем, який відноситься до групи біологічно важкорозкладних матеріалів [Справочник кожевника (сырье и материалы). - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - С.74], тому можна вважати шкідливим для довкілля. Використання в складі відомого пігментного концентрату алізаринового масла, що є сульфітованою рициновою олією, виконує функцію пластифікатора, але внаслідок отримання з рослинної сировини не може мати стабільні властивості. В основу корисної моделі покладена задача створити такий склад пігментного концентрату, в якому шля хом заміни якісного та кількісного складу інгредієнтів, забезпечилось би зменшення шкідливого впливу на довкілля та розширився б асортимент матеріалів. Поставлена задача вирішується тим, що в складі пігментного концентрату, який містить пігмент, захисний колоїд, пластифікатор, диспергатор і воду згідно з корисною моделлю як пігмент вибрано пилевидні відходи оздоблювального цеху шкіряного виробництва з розміром частинок 3...0,3мкм, що містить мас.%: вологи 6,0...16,0; мінеральних речовин - 4,0...9,0; жирових речовин, що екстрагуються органічними розчинниками 6,0...15,0; голинної речовини - 59,0...70,0; зв'язаного барвника та інших органічних сполук - 6,0...12,0; як захисний колоїд - полівініловий спирт (10%-ий); як пластифікатор і диспергатор - алкілкарбоксиетаноламіни суміші природних нафтенових гасової фракції або синтетичних жирних кислот фракції С 7...С9 загальною формулою HO( CH2 )2 NH3 + ×- OOCR , де R - залишок кислот, при наступних співвідношеннях компонентів, мас. %: пилевидні відходи оздоблювального цеху шкіряного виробництва 10-20 полівініловий спирт (10%-ий) 5-10 алкілкарбоксиетаноламіни суміші природних нафтенових гасової фракції або синтетичних жирних 1-5 кислот фракції С 7...С9 вода Решта. Застосування як пігментного концентрату пилевидних відходів оздоблювального цеху шкіряного виробництва (ПВШ), що отримують розміром 3,0...0,3мкм при шліфуванні на шліфувально-знепилювальному агрегаті фарбованого шкіряного напівфабрикату в те хнологіях виробництва хромових шкір різного призначення [Справочник кожевника (Отделка. Контроль производства) / Под ред. Н.А. Балберовой. - М.: Легпромбытиздат, 1987. - 256с.], робить отримання пігментного концентрату дешевшим, нешкідливим, доступним за рахунок утилізації відходів, які забруднюють довкілля, та розширює асортимент матеріалів для пігментних концентратів. Складові інгредієнти ПВШ встановлено шляхом хімічного визначення в них вмісту вологи; мінеральних речовин; жирових речовин, що екстрагуються органічними розчинниками; голинної речовини за методиками [Данилкович А.Г. Практикум з хімії і технології шкіри та хутра. - К.: Київський державний університет технологій та дизайну, 1999. - 428с.]. Зв'язаний барвник та інші органічні сполуки визначали за різницею між 100мас.% і вже визначених інгредієнтів ПВШ. Зменшення вмісту ПВШ у складі, що заявляється, менше 10% знижує інтенсивність забарвлення покривної фарби в зв'язку з їх недостатньою кількістю. При збільшенні понад 20% - зростає в'язкість пігментного концентрату, що унеможливлює технологію виготовлення. Зменшення вмісту полівінілового спирту (ПВС) у складі, що заявляється, менше 5% не запобігає седиментації частинок ПВШ, а його збільшення понад 10% сприяє зростанню жорсткості отриманих плівок. Алкілкарбоксиетаноламіни суміші природних нафтенових гасової фракції або синтетичних жирних кислот фракції С7...С9 (АКЕА) в складі, щозаявляється, має властивості поверхнево-активної речовини [Касьян Э.Е., Данилкович А.Г., Стадник В.И. Отечественные полифункциональные ускорители пропитки для грунтования кож // Кожев. - обув. пром-сть, 1987, №2], виконує функцію пластифікатора та диспергатора. В той же час цей інгредієнт є нетоксичним. Його зменшення нижче 1% підвищує міцність і знижує видовження плівок, а отже і їх жорсткість. Підвищення вмісту АКЕА понад 5% має зворотний вплив на властивості плівок. Пігментний концентрат отримують наступним чином. Шляхом послідовного змішування інгредієнтів, до ПВШ додають ПВС (10%-ий), АКЕА і після змішування затирають при додаванні розрахованої кількості води до одержання пастоподібної маси. Колір пігментного концентрату залежить від кольору ПВШ. Отриманий пігментний концентрат має високу стабільність з терміном зберігання не менше року, а також значний температурний інтервал експлуатації та зберігання (від -40 до +50°С). Покривна фарба містить, мас. %: пігментний концентрат 15 акрилова емульсія мбм-3 85 Забарвлені плівки формували на тефлонових кювета х товщиною 90...100мкм. В таблиці наведені приклади складу пігментного концентрату, що заявляється, і показники властивостей забарвлених плівок. Приклади 1...3 визначають оптимальний склад пігментного концентрату. Таблиця Приклади складу пігментного концентрату та властивості забарвлених плівок Показник Склад пігментного концентрату, мас. %: ПВШ ПВС (10%-ий) АКЕА вода Покривна здатність, г/м 2: пігментного концентрату покривної фарби Приклад 3 4 5 Найближчий аналог 1 2 15,0 7,5 2,5 75,0 10,0 5,0 1,084,0 20,0 10,0 5,0 65,0 7,0 3,5 0,8 88,7 23,0 11,5 5,5 60,0 Пігмент 45-55 Диспергатор НФ 2-3 Некаль 8-12 Алізаринове масло 8-12 Решта 15,0 29,0 17,0 33,0 13,0 27,0 19,0 41,0 15-20 30-45 Примітка: * - використано АКЕА природних нафтенових кислот гасової фракції. В прикладах 1, 3...5 АКЕА синтетични х жирних кислот фракції С 7...С9. Дані, наведені в таблиці, свідчать про те, що використання ПВШ дозволяє отримати пігментний концентрат, покривна здатність якого перевищує цей показник найближчого аналогу і в зв'язку з рівномірним розподілом в покривній фарбі його покривна здатність не залежить від кольору ПВШ. Забарвлені плівки, отримані з використанням пігментного концентрату, що заявляється, та полімеру акрилової емульсії МБМ-3, мають задовільну межу міцності при розтягуванні та видовження при розриві [ТУ 17-21-460-83. Полимерная пленка, содержащая отходы натуральной кожи]. Відхилення від оптимального складу пігментного концентрату, що заявляється, призводить до незадовільного забарвлення плівки (приклад 4) чи неможливості отримання пігментного концентрату внаслідок зростання в'язкості (приклад 5). Використання складу пігментного концентрату, що заявляється, дозволяє замінити традиційні пігментні концентрати, розширює їх асортимент, підвищує стабільність при зберіганні в широкому інтервалі температур, дає змогу поліпшити екологію довкілля внаслідок використання нешкідливих матеріалів і утилізації відходів шкіряного виробництва.