Спосіб обробки шкіряного напівфабрикату

1. Спосіб обробки шкіряного напівфабрикату, що включає обробку безбарвним синтетичним дубителем, жирування та відбілювання модифікованою водною дисперсією діоксиду титану в два прийоми, який відрізняється тим, що додатково 3 Однак такий спосіб передбачає застосування для додублювання шкіряного напівфабрикату значної кількості дороговартісних безбарвних синтетичних дубителів імпортного виробництва (наприклад, акриловий синтан Рокрил GZA - 6 %, безбарвний синтан Новолтан V - 6 % від маси струганого напівфабрикату). Крім того, високі витрати безбарвного синтану впливають на склеювання структури дерми, що знижує вихід площі та якість еластичних шкір. В основу корисної моделі поставлена задача розробити такий спосіб обробки шкіряного напівфабрикату, в якому введенням нової операції забезпечувалося б підвищення якості шкіри. Поставлена задача вирішується тим, що в способі обробки шкіряного напівфабрикату, який включає обробку безбарвним синтетичним дубителем, жирування та відбілювання модифікованою водною дисперсією діоксиду титану в два прийоми, згідно з корисною моделлю, додатково під час відбілювання здійснюють мінеральне наповнювання водною дисперсією бентоніту при витратах 2,5...3,0 % сухої речовини від маси струганого напівфабрикату. При цьому витрати діоксиду титану становлять 3,0...3,5 %, безбарвного синтетичного дубителя 3,0...4,0 % від маси струганого напівфабрикату. Після мінерального наповнювання додатково здійснюють фіксуючу обробку алюмокалієвими галунами та форміатом натрію в кількості відповідно 2,5...3,0 % та 0,3...0,4 % від маси струганого напівфабрикату. Додаткове введення під час відбілювання водної дисперсії бентоніту сприяє підвищенню якості шкір та формуванню об'єму дерми за рахунок екранування її структурних елементів та запобігання склеюванню при сушінні. Заявлений спосіб здійснюють таким чином. Спочатку готують водну дисперсію бентоніту. За першим способом в реактор, що оснащений пристроєм для перемішування вводиться необхідна кількість води температурою 50-65 °С, бентоніт (в розрахунку отримання 8-10 % -ої дисперсії), карбонат натрію (10 % від маси бентоніту) у вигляді 10 %- ого розчину. Тривалість перемішування складає 30-40 хв до отримання однорідної стійкої дисперсії. pH дисперсії - 6,5-7,0. Приготовлена дисперсія бентоніту вводиться в барабан одночасно з дисперсією діоксиду титану, що попередньо модифікована гексаметафосфатом натрію з витратою 12,0 % від маси діоксиду титану. За другим способом водну дисперсію бентоніту готують наступним чином. В реактор, що осна 62714 4 щений пристроєм для перемішування вводиться поступово необхідна кількість води температурою 50-65 °С, бентоніт (в розрахунку отримання 8-10%ої дисперсії), карбонат натрію (10 % від маси бентоніту) у вигляді 10 %-ого розчину, діоксид титану (в розрахунку отримання 8-10 %-ої дисперсії), гексаметафосфат натрію (12,0 % від маси діоксиду титану) у вигляді 10 %-ого розчину. Перемішування триває 30-40 хв до отримання однорідної дисперсії білого кольору. Рівень pH 6,0-6,5. Для обробки було використано напівфабрикат хромового дублення бичини легкої масою 20 кг з товщиною після стругання 1,6 мм. Обробку напівфабрикату проводили за такою схемою: Промивання → Нейтралізація → Промивання → Обробка безбарвним синтетичним дубителемвідбілювання-наповнювання → Фіксуюча обробка → Промивання → Жирування-відбілюваннянаповнювання → Промивання Крім того, процеси промивання-нейтралізаціяпромивання виконувались однаково для усіх прикладів при таких параметрах: Промивання: витрати води - 250 % від маси напівфабрикату; температура - 35 °С; тривалість - 20 хв. Нейтралізація: витрати води - 150 % від маси напівфабрикату; витрати форміату натрію - 2,0 % від маси напівфабрикату; температура - 35 °С; тривалість - 60 хв. Промивання: витрати води - 250 % від маси напівфабрикату; температура - 45°С; тривалість - 15 хв. Детальні параметри подальших способів обробки та показники якісних властивостей отриманого напівфабрикату для кожного приклада наведені в таблиці. Як видно з таблиці, напівфабрикат відбілений за прикладом 1, характеризується зменшеним виходом площі, більшою жорсткістю, меншими показниками міцності та видовження та низькою адгезією покривної плівки до лицевої поверхні шкіри. Кількість бентоніту в даному випадку складає 1,5 % та є недостатньою для ефективної взаємодії з іншими реагентами. Це знижує ефективність формування волокнистої структури дерми. 5 62714 6 Таблиця Параметри обробок та показники властивостей шкір Параметри обробок, вид та витрати матеріалів (% від маси струганого хромового напівфабрикату) та показники властивостей шкір 1 2 Обробка безбарвним синтетичним дубителемвідбілювання-наповнювання: - вода, % - температура, °С - акриловий синтан Рокрил GZA (вміст сух. залишку 40 %), % - безбарвний синтан Новолтан V, % - тривалість першої фази обробки, хв. 1. - діоксид титану, % - гексаметафосфат натрію, % від маси діоксиду титану - бентоніт, % в перерахунку на суху речовину - тривалість другої фази обробки, хв. Фіксуюча обробка: - алюмокалієві галуни, % - форміат натрію, % - тривалість, хв. Промивання: - вода, % 2. - температура, °С - тривалість, хв. Жирування-відбілювання-наповнювання: - вода, % - температура, °С - жирувальні матеріали, % - тривалість, хв. - діоксид титану, % 3. - гексаметфосфат натрію, % від маси діоксиду титану - бентоніт, % в перерахунку на суху речовину - тривалість, хв. - мурашина кислота, % - тривалість, хв. 4. Промивання: - вода, % - температура, °С - тривалість, хв. Показники властивостей готових шкір: 5 Вихід площі, % від площі напівфабрикату Білизна напівфабрикату після відбілювання6 наповнювання, % 7 Білизна шкір після покривного фарбування, % 8 Межа міцності при розтягуванні, МПа 9 Видовження при напрузі 10 МПа, % -1 10 Жорсткість на приладі ПЖУ-12 М, Н 11 Адгезія покривної плівки, Н/М : до сухої шкіри до мокрої шкіри № В прикладах 2 та 3 (витрати бентоніту для обробки напівфабрикату складають 2,5 % та 3,0%, а витрати діоксиду титану - 3,0 % та 3,5 %) отримані високі показники білизни готових шкір, Приклади обробок 1 2 3 4 5 аналог 3 4 5 6 7 8 100 45 100 45 100 45 100 45 100 45 100 45 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 2,0 40 1,0 3,0 40 1,5 4,0 40 2,0 5,0 40 2,0 6,0 40 2,5 6,0 40 2,0 12 12 12 12 12 12 1,0 30 1,0 30 1,5 30 2,0 40 2,5 40 40 2,5 0,3 40 2,5 0,3 40 3,0 0,4 40 4,0 0,5 40 3,0 0,4 40 3,5 0,4 40 200 40 5 200 40 5 200 40 5 200 40 5 200 40 5 200 40 5 100 50 8,0 40 1,0 12 100 50 8,0 40 1,5 12 100 50 8,0 40 1,5 12 100 50 8,0 40 2,0 12 100 50 8,0 40 2,5 12 100 50 8,0 40 1,0 12 0,5 30 1,0 10 1,5 30 1,0 10 1,5 30 1,0 10 2,0 30 1,0 10 2,5 30 1,0 10 30 1,0 10 200 25 10 200 25 10 200 25 10 200 25 10 200 25 10 200 25 10 101,5 104,8 104,9 105,0 102,1 103,4 44,5 45,4 45,6 45,7 45,3 45,4 87,1 1,84 29,5 27,6 87,7 1,97 33,2 23,2 87,6 1,99 33,6 23,4 87,1 1,86 29,2 25,2 86,8 1,74 27,1 29,4 87,4 1,85 26,4 26,3 223 137 248 148 252 147 240 149 215 ПА 221 127 виходу площі, фізико-механічних властивостей та адгезії при низьких значеннях жорсткості. Підвищення витрат бентоніту та діоксиду титану відповідно до 4,0-5,0 % (приклад 4, 5) не суттєво впливають на підвищення рівня білизни, 7 але дещо знижують фізико-механічні показники та підвищують жорсткість. Отже зростання витрат відбілюючих та наповнювальних матеріалів недоцільно. Для порівняльного аналізу шкіряний напівфабрикат додатково був оброблений за найближчим аналогом. При цьому витрати діоксиду титану становили в загальному 3,0 % від маси струганого напівфабрикату, гексаметафосфату натрію - 12,0 % від маси діоксиду титану. Наведені в таблиці якісні показники вказують, що суміщення відбілювання діоксидом титану та мінерального наповнювання водною дисперсією бентоніту дозволяє отримати відбілений напівфабрикат та готові шкіри з високим рівнем білизни. Аналіз отриманих даних вказує на практично однаковий рівень білизни для шкір, отриманих за аналогом та в заявлених обробках (приклад 2, 3), але витрати безбарвних синтанів в останніх прикладах в 1,5-2 разу менші. Слід вказати, що всі отримані шкіри відповідають вимогам стандарту щодо білих шкір з сировини великої рогатої худоби. Отже, відбілювання шкіряного напівфабрикату модифікованою дисперсією діоксиду титану суміщено з процесами мінерального наповнювання з використанням водної дисперсії бентоніту дозволяє отримати шкіри з високим рівнем білизни. При цьому витрати безбарвних синтанів зменшено до 3,0...4,0 % від маси струганого напівфабрикату. Аналіз отриманих показників свідчить, що підвищення витрат безбарвного синтану, що передбачено аналогом, не впливає на рівень білизни шкіри порівняно з показниками шкір за прикладами 2 та 3. Показники фізикомеханічних властивостей шкіри дещо нижчі, а жорсткість - вища. Позитивний ефект заявленого способу обробки полягає в: - підвищенні виходу шкір за площею; - отриманні більш м'якої шкіри (зі зменшеним рівнем жорсткості); - підвищенні адгезії покривної плівки до шкіри; - підвищенні межі міцності при розтягуванні. Підвищення виходу площі та зниження жорсткості обумовлено, в значній мірі, здатністю час Комп’ютерна верстка Мацело М. 62714 8 тинок бентоніту екранувати структурні елементи дерми за рахунок взаємодії їх з акриловим полімером. Це запобігає склеюванню волокнистої структури дерми. Взаємодія дубильних частинок безбарвного синтану з наночастинками бентоніту на структурних елементах дерми також сприяє якісному формуванню волокнистої структури, що проявляється в підвищенні виходу площі шкіри. Деяке підвищення показників межі міцності при розтягуванні обумовлено як підвищенням здатності структурних елементів шкіри до орієнтації за рахунок їх екранування композицією полімер-бентоніт, жирувальними речовинами, так і попередження склеювання структури дерми полімером. Підвищення адгезії покривної плівки до шкіри обумовлено: - виключенням антиадгезивного впливу частинок діоксиду титану та його агрегатів на лицьовій поверхні шкіри за рахунок диспергувальної дії компонентів відбілювання-мінерального наповнювання та підвищенням рівномірності розподілення дисперсних частинок в структурі дерми; - зменшенням впливу утворень на лицьовій поверхні, які включають продукти взаємодії діоксиду титану та жирувальних речовин, що обумовлено високою активністю наночастинок бентоніту до компонентів жирувальної емульсії; - сорбційною активністю фіксованих в структурі напівфабрикату наночастинок бентоніту та додатковим контактом плікоутворювача зі шкірою. Таким чином, заявлений спосіб обробки у виробництві шкір білого кольору дозволяє отримати напівфабрикат та готову шкіру з високим рівнем білизни, м'яку, еластичну з підвищеним виходом площі та високими показниками міцності і адгезії покривної плівки. Найкращим є спосіб обробки напівфабрикату за прикладом 3, де витрати діоксиду титану становлять 3,5 %, бентоніту - 3,0 %, безбарвного синтану - 4,0 % від маси напівфабрикату. Також прикладом передбачається проведення фіксуючої обробки алюмокалієвими галунами та форміатом натрію при витратах відповідно 3,0 % та 0,4% від маси напівфабрикату. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601