Спосіб обробки шкіряного напівфабрикату

1. Спосіб обробки шкіряного напівфабрикату шляхом додублювання-наповнювання з використанням складу, що включає мінеральний наповнювач та лігносульфонати, який відрізняється тим, що після додублювання-наповнювання здійснюють фіксуючу обробку, а як мінеральний наповнювач використовують бентоніт, оброблений хромовим дубителем або алюмокалієвим галуном і форміатом натрію. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що склад для додублювання-наповнювання містить компоненти при наступних витратах від маси струганого напівфабрикату, % : Бентоніт 2,5-2,7 Хромовий дубитель в перерахунку 0,25-0,27 U 2 (19) 1 3 устілкових) з використанням в якості наповнювача композиції на основі природного мінералу - аскангелю та сульфітцелюлозного екстракту. Співвідношення аскангель: сульфітцелюлозний екстракт змінюють в межах 3:1 або 4:1. Кількість наповнювача в перерахунку на сухий залишок складає: аскангель - 2,0-2,5%; сульфітцелюлозний екстракт - 0,5-0,8% в розрахунку на готову шкіру. За даним способом перед наповнюванням аскангель у сухому подрібненому вигляді замочують на 24 год. у воді, після чого вводять розрахункову кількість сульфітцелюлозного екстракту та перемішують до утворення однорідної маси густиною 1,17-1,20г/см3 і сухим залишком 30-32%. Приготовлену суміш підігрівають до 50-60°С і вводять у жирувальний барабан перед жируванням. Наступні процеси та операції виконують за методикою. Отримані за даним способом шкіри характеризуються підвищеною повнотою, товщиною, щільністю. За фізикохімічними показниками шкіри задовольняють вимоги стандарту, але спосіб може бути використаний тільки при виробництві підошовних та устілкових шкір для низу взуття [Р.П. Манденов, Г.П. Хазарадзе, Д.Г. Фалькович. Аскангель - наполнитель кожи // Легкая промышленность. - 1946. №11-12. с.17-18]. Відомий також спосіб обробки шкіряного напівфабрикату додублюванням-наповнюванням з використанням складу, що включає мінеральний наповнювач та лігносульфонати [Herfeld Н. Estahrungen Einer Studienreise in USA / Leder. 1962. - 13. - №9. - С. 209-227, Експрес-інформація. Кожевенно-обувная промышленность. - 1962. №48. С. 14-15]. Склад на основі каоліну, пшеничної муки та лігносульфонати вибрано у кількості 4,0-8,0% від маси струганого напівфабрикату. Вказані компоненти взяті в такому співвідношенні, мас.%: Вода 3,0-8,0 Лігносульфонати 32,0-51,0 Каолін 35,0-64,0 Пшенична мука 6,0-11,0 Високі витрати каоліну в складі наповнювальної суміші та його інертність по відношенню до шкіри через особливості кристалічної структури обумовлюють низьке відпрацювання мінерального наповнювача і недостатню наповнювальну дію. До того ж кількість лігносульфонатів як розчинного органічного наповнювача недостатня для високого формування колагенової структури дерми та отримання добре наповнених шкір. В основу корисної моделі покладено задачу створити такий спосіб обробки шкіряного напівфабрикату, при якому зміною умов виконання дій та використання нових речовин забезпечувалось би підвищення якості готових шкір. Поставлена задача досягається тим, що в способі обробки шкіряного напівфабрикату шляхом додублювання-наповнювання з використанням складу, який включає мінеральний наповнювач та лігносульфонати, згідно з корисною моделлю, після додублювання-наповнювання здійснюють фіксуючу обробку, а як мінеральний наповнювач використовують бентоніт, оброблений хромовим дубителем або алюмокалієвим галуном 39928 4 і форміатом натрію. Доцільно, щоб склад для додублюваннянаповнювання містив компоненти при наступних витратах від маси струганого напівфабрикату, %: Бентоніт 2,5-2,7 Хромовий дубитель в перерахунку на Сr2О3 (основність 40%) 0,25-0,27 Лігносульфонати 8,0-12,0 Склад може включати також компоненти при наступних витратах від маси струганого напівфабрикату, %: Бентоніт 2,5-2,7 Алюмокалієвий галун в перерахунку на Аl2О3 0,25-0,27 Форміат натрію 1,2-1,3 Лігносульфонати 8,0-12,0 Крім того, в склад для додублюваннянаповнювання додатково вводять дисперсію або розчин акрилових чи вінілових полімерних сполук в кількості 2,5% (в перерахунку на суху речовину) від маси струганого напівфабрикату. Доцільно також фіксуючу обробку здійснювати алюмокалієвим галуном і форміатом натрію у кількостях, відповідно, 2,0-2,5% та 1,0-1,2% від маси струганого напівфабрикату. Введення в склад для додублюваннянаповнювання бентоніту, обробленого хромовим дубителем або алюмокалієвим галуном і форміатом натрію, та лігносульфонатів забезпечує високу спорідненість до колагенової структури, а здійснення після додублювання-наповнювання фіксуючої обробки алюмокалієвим галуном і форміатом натрію в заявлених кількостях сприяє стійкій фіксації компонентів складу в структурі дерми та підвищенню якості готових шкір. Додаткове введення в склад для додублювання-наповнювання акрилових чи вінілових полімерних сполук покращує наповнювальний ефект при виробництві шкір з низькоякісної сировини. Спосіб отримання складу для додублюваннянаповнювання полягає в наступному: В реакторі, що оснащений механічною мішалкою, вводять розрахункову кількість бентоніту, 10кратну кількість води температурою 50-65°С та карбонат натрію з витратою 6,0% від маси сухого бентоніту у вигляді 10%-го розчину. При перемішуванні протягом 2 годин підтримують температуру на рівні 50-60°С. РН дисперсії складає 7,0-7,5. Після отримання стійкої та рівномірної дисперсії бентоніту виконують катіонування поверхні частинок бентоніту, для чого в дисперсію бентоніту вводять розчин хромового дубителя в кількості 10,0% від маси бентоніту в перерахунку на Сr2O3. Перемішування продовжують ще 60хв до отримання однорідної маси сіро-голубого кольору. РН дисперсії складає 3,5-4,0. Далі виконують модифікацію дисперсії бентоніту шляхом введення розрахункової кількості лігносульфонатів у вигляді розчину концентрацією 250-300г/л за температури 40-45°С. Перемішування виконують 30-40хв до отримання стійкої дисперсії, рН якої складає 4,4-4,6. Можливо виконувати катіонування поверхні частинок бентоніту алюмокалієвим галуном та форміатом натрію для заміни хромового дубителя. Тоді в дисперсію бентоніту вводять алюмокалієвий 5 39928 галун в кількості 10,0% в перерахунку на Аl2О3 та форміат натрію в кількості 48,0% від розрахункової маси бентоніту. РН даної дисперсії складає 4,44,6. Спосіб обробки шкіряного напівфабрикату полягає в наступному: Шкіряний напівфабрикат хромового методу дублення, отриманий з шкур великої рогатої худоби за діючою методикою після стругання, промивання та нейтралізації форміатом натрію та бікарбонатом натрію, включно, направляють на додублювання-наповнювання. Додублюваннянаповнювання шкіряного напівфабрикату виконують при РК - 1,0-1,2, температурі 42-45°С складом за варіантами 1-9, наведеними в таблиці 1. За необхідності через 10хв після дозування складу для додублювання-наповнювання для фарбування напівфабрикату в барабан вводять розчин барвника і обробку продовжують 1,5-2,0 год. Далі виконують фіксуючу обробку, для чого при обертанні барабану у відпрацьований розчин вводять алю 6 мокалієвий галун і форміат натрію у кількостях, відповідно, 2,5% та 1,2% від маси струганого напівфабрикату і обробку продовжують 1,0-1,5 год. РН відпрацьованого розчину 4,0-4,3. При використанні в процесі додублювання-наповнювання дисперсій (розчинів) акрилових чи вінілових полімерних сполук, останні вводяться в барабан через 20хв від початку процесу обробки в кількості 2,5% в перерахунку на сухий залишок. Після завершення додублювання-наповнювання шкіряного напівфабрикату виконують промивання при РК 2,0, температурі 40°С протягом 5хв. Наступне жирування та подальшу обробку шкіряного напівфабрикату виконують за типовою методикою. Обробку напівфабрикату за складом варіанту 3,4 доцільно використовувати при виробництві шкір світлих тонів. Обробку складом за варіантом 5 доцільно використовувати при виробництві шкір з рихлою, нещільною структурою та нерівномірністю властивостей за топографічними ділянками. Таблиця 1 Склад для додублювання-наповнювання шкіряного напівфабрикату Матеріал Бентоніт* Хромовий дубитель** Алюмокалієвий галун** Форміат натрію Лігносульфонати* Акриловий наповнювач* Каолін* Пшенична мука* Варіант складу та витрати матеріалів, % від маси струганого напівфабрикату найближчий 1 2 3 4 5 6 7 8 9 аналог 2,5 2,7 2,5 2,7 2,5 2,0 4,0 2,0 4,0 0,25 0,27 0,25 0,2 0,4 0,25 0,27 0,2 0,4 8,0 12,0 1,2 8,0 1,3 12,0 10,0 6,0 15,0 1,0 6,0 2,0 10,0 3,4 2,5 2,0 3,0 3,8 0,8 *- в перерахунку на суху речовину; **- в перерахунку на оксид металу Збільшення витрат бентоніту та лігносульфонатів вище 2,7% та 12,0% від маси струганого напівфабрикату, відповідно, є недоцільним, оскільки приводить до поганого відпрацювання робочих рідин. Зменшення витрат бентоніту та лігносульфонатів нижче 2,5% та 8,0% від маси струганого напівфабрикату, відповідно, є недостатнім для досягнення хорошого формування структури та отримання шкір високої якості. Зменшення витрат полімерних сполук нижче 2,5% від маси струганого напівфабрикату не створює суттєвого впливу на зміну експлуатаційних показників шкір, а збільшення їх витрат до 3,0% погіршує якість готових шкір. Приклад 1 Шкіряний напівфабрикат, отриманий з шкур великої рогатої худоби за типовою методикою до процесу нейтралізації, включно, додублюютьнаповнюють складом за варіантом 1 при РК 1,0-1,2 та температурі 42-45°С протягом 1,5-2,0 год. Далі виконують фіксуючу обробку, для чого в барабан вводять алюмокалієвий галун в кількості 2,0% та форміат натрію кількості 1,0% від маси струганого напівфабрикату у вигляді 10%-го розчину і обробку продовжують протягом 10хв. РН відпрацьованого розчину - 4,3. Відпрацювання робочого розчину повне. Подальшу обробку шкіряного напівфабрикату виконують за типовою методикою. Приклад 2 Аналогічно обробці по прикладу 1. Зокрема для додублювання-наповнювання використовують склад за варіантом 2. Також витрати алюмокалієвого галуну та форміату натрію для фіксуючої обробки складають, відповідно, 2,2% та 1,0% від маси струганого напівфабрикату. РН відпрацьованого розчину - 4,1. Відпрацювання робочого розчину повне. Приклад 3 Аналогічно обробці по прикладу 1. Зокрема для додублювання-наповнювання використовують 7 39928 склад за варіантом 3. Також витрати алюмокалієвого галуну та форміату натрію для фіксуючої обробки складають, відповідно, 2,5% та 1,0% від маси струганого напівфабрикату. РН відпрацьованого розчину - 4,0. Відпрацювання робочого розчину повне. Приклад 4 Аналогічно обробці по прикладу 1. Зокрема для додублювання-наповнювання використовують склад за варіантом 4. Також витрати алюмокалієвого галуну та форміату натрію для фіксуючої обробки складають, відповідно, 2,0% та 1,1% від маси струганого напівфабрикату. РН відпрацьованого розчину - 4,3. Відпрацювання робочого розчину повне. Приклад 5 Аналогічно обробці по прикладу 1. Зокрема для додублювання-наповнювання використовують склад за варіантом 5. Також витрати алюмокалієвого галуну та форміату натрію для фіксуючої обробки складають, відповідно, 2,0% та 1,2% від маси струганого напівфабрикату. РН відпрацьованого розчину - 4,4. Відпрацювання робочого розчину повне. Приклад 6 Аналогічно обробці по прикладу 1. Зокрема для додублювання-наповнювання використовують склад за варіантом 6. Також витрати алюмокалієвого галуну та форміату натрію для фіксуючої обробки складають, відповідно, 2,2% та 1,1% від маси струганого напівфабрикату. РН відпрацьованого розчину - 4,2. Відпрацювання 8 робочого розчину повне. Приклад 7 Аналогічно обробці по прикладу 1. Зокрема для додублювання-наповнювання використовують склад за варіантом 7. Також витрати алюмокалієвого галуну та форміату натрію для фіксуючої обробки складають, відповідно, 2,2% та 1,2% від маси струганого напівфабрикату. РН відпрацьованого розчину - 4,1. Відпрацювання робочого розчину часткове. Приклад 8 Аналогічно обробці по прикладу 1. Зокрема для додублювання-наповнювання використовують склад за варіантом 8. Також витрати алюмокалієвого галуну та форміату натрію для фіксуючої обробки складають, відповідно, 2,0% та 1,0% від маси струганого напівфабрикату. РН відпрацьованого розчину - 4,8. Відпрацювання робочого розчину повне. Приклад 9 Аналогічно обробці по прикладу 1. Зокрема для додублювання-наповнювання використовують склад за варіантом 9. Також витрати алюмокалієвого галуну та форміату натрію для фіксуючої обробки складають, відповідно, 2,5% та 1,2% від маси струганого напівфабрикату. РН відпрацьованого розчину - 4,1. Відпрацювання робочого розчину часткове. Показники шкір хромового дублення для верху взуття, обробка яких проводилась за прикладами 1-9 та аналогом представлені в таблиці 2. Таблиця 2 Показники готових шкір Варіант складу Показники Товщина, мм Вихід площі шкір, % Уявна питома вага, г/см3 Жорсткість на ПЖУ12М, 10-2Н Межа міцності при розтягуванні, 10МПа Напруження при появі тріщин лицьового шару, 10МПа Видовження при напруженні 10МПа, % Вміст в шкірі*, %: мінеральні речовини Сr2О3 АІ2О2 речовини, що екстрагуються органічними розчинниками Температура зварювання, °С 8 9 1,58 1,48 1,67 106,5 100,8 104,9 1,47 100,9 1,70 102,1 найближчий аналог 1,44 100,0 0,614 0,630 0,638 0,644 0,635 0,647 0,651 25,5 22,7 26,8 27,8 30,2 26,5 29,7 36,5 2,32 2,45 2,40 2,40 2,30 2,39 2,35 2,40 2,05 1,97 2,04 2,15 2,10 2,00 1,90 1,74 2,08 2,05 1,68 29,2 25,6 27,2 27,4 29,9 29,1 28,0 29,6 24,7 35,8 7,30 4,56 5,82 7,68 4,58 5,48 7,42 4,30 1,21 5,81 7,54 4,31 1,32 5,64 7,69 4,56 5,98 7,61 4,30 5,98 7,64 4,64 5,71 7,51 4,31 1,09 5,87 7,89 4,32 1,35 5,81 8,09 4,32 6,27 106 106 105 106 106 106 106 106 105 104 1 2 3 4 1,52 103,1 1,64 104,8 1,50 103,9 1,56 104,3 0,621 0,611 0,624 24,4 23,2 2,38 5 6 7 9 39928 10 Продовження таблиці 2 Варіант складу Показники 1 Намокання, % - через 2 год - через 24 год Адгезія покривної плівки до шкіри, Н/м: в сухої в мокрої 2 3 4 5 6 7 8 9 41,2 78,1 44,1 82,1 40,2 80,4 42,4 81,5 41,7 80,5 48,7 81,5 50,6 89,9 47,0 79,8 49,2 87,1 найближчий аналог 78,5 126,0 495 217 478 219 507 21 0 480 212 487 220 467 210 440 175 472 202 469 192 320 102 *- на абсолютно суху речовину За результатами показників отриманих шкір можна зробити висновок, що запропонований спосіб обробки шкіряного напівфабрикату порівняно з аналогом у всіх варіантах дозволяє отримати шкіру з більшим виходом площі, з меншою жорсткістю та намоканням у воді та з більш високими показниками адгезії покривної плівки до шкіри. Також спостерігається деяке зростання вмісту зв'язаних сполук хрому та показника гідротермічної стійкості шкіри. Фізико-хімічні показники отриманих шкір задовольняють вимоги стандарту. Запропонований спосіб дає можливість отримати добре наповнену, м'яку шкіру з більш щільною лицьовою поверхнею, без пухлинуватості. За рахунок підвищення виходу площі шкір на 3-4% досягається покращення рівня використання сировини. Зменшення витрат компонентів складу для додублювання-наповнювання (приклад 6, 8) впливає на зменшення виходу шкір за площею, підвищення уявної питомої ваги та жорсткості готових шкір. Навпаки, збільшення витрат компонентів Комп’ютерна верстка А. Крулевський складу для додублювання-наповнювання (приклад 7, 9) суттєво не впливає на вихід площі шкір, але супроводжується зміною формування структури шкір. Це проявляється у збільшенні товщини шкіри, підвищенні уявної питомої ваги за рахунок ущільнення структури, зростанні рівня жорсткості та погіршенні відпрацювання робочого розчину. Використання акрилових чи вінілових полімерних сполук у складі (приклад 5) позитивно впливає на формування структури дерми за рахунок збільшення виходу площі та товщини готових шкір, але надмірне їх використання (приклад 7) підвищує жорсткість готових шкір, що є характерним при дії полімерних сполук на структуру дерми. Заміна високовартісних закордонних рослинних дубителів та аміносмол більш дешевим складом для додублювання-наповнювання на основі модифікованого лігносульфонатами бентоніту дозволяє знизити собівартість шкіри, підвищити її якість та конкурентоздатність. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601