Изменение пористости кожевенного сырья, голья и хромового полуфабриката крс

на стадиях технологического процесса

Образец	Пористость, %
	сырьё	отмочно-зольные процессы	преддуб-ые процессы	дуб-ные процессы
Контрольный	5,2	16,76	34,16	54,07
Опытный (Wp=1,3 кВт, P=13,3Па, G=0,04г/с, t=3 мин)	6,38	17,89	44,11	69,68

Таблица 4.5.

Изменение пористости кожевенного сырья, голья и полуфабриката овчины на разных стадиях

технологического процесса

Образец	Пористость, %
	сырьё	отмочно-зольные процессы	преддуб-ые процессы	дуб-ные процессы
Контрольный	7,2	22,31	33,14	56,46
Опытный (Wp=1,3 кВт, P=13,3Па, G=0,04г/с, t = 3мин)	8,03	28,65	38,22	62,22

Исходя из представленных данных видно, что опытные образцы отличаются большей пористостью на всех стадиях технологического процесса производства хромовой кожи. Так, например, у образца хромового полуфабриката КРС, прошедшего предварительную обработку в потоке высокочастотной плазмы пониженного давления в сырье перед отмокой, и в голье перед дублением, значение пористости на 28,9% выше, чем у полуфабриката выработанного по типовой технологии. Высокое значение пористости способствует интенсификации жидкостных процессов.

Влияние ВЧЕ плазменной обработки кожевенного сырья перед отмокой и голья перед дублением на возможное изменение химических свойств полуфабриката хромового дубления оценивали с помощью параметров кислотной и щелочной емкости, а также методами энергодисперсионного анализа и ИК-спектроскопии.

Параметр кислотной емкости характеризует количество свободных аминных групп в коллагене. Щелочная емкость характеризует количество свободных карбоксильных групп. Оба параметра в комплексе характеризуют реакционную способность коллагена дермы. Данные, полученные в ходе эксперимента, представлены в табл. 4.6-4.7.

Таблица 4.6.

Значения кислотной и щелочной емкости образцов

полуфабриката «вет-блю» КРС

Образец	Кислотная емкость, мэкв./г	Щелочная емкость, мэкв./г
Контрольный	0,38	3,82
Опытный	0,68	3,21

Таблица 4.7.

Значения кислотной и щелочной емкости образцов

полуфабриката «вет-блю» овчины

Образец	Кислотная емкость, мэкв./г	Щелочная емкость, мэкв./г
Контрольный	0,45	2,95
Опытный	0,63	2,54

Анализ результатов эксперимента позволяет сделать вывод о том, что применение обработки кожевенного сырья перед отмокой и голья перед дублением потоком ВЧЕ плазмы пониженного давления в выбранных режимах способствует повышению его реакционной способности, за счет прошедших в нем конформационных изменений, повысивших общее число доступных активных групп коллагена. Поскольку процесс дубления осуществляется преимущественно по карбоксильным группам, то показатель щелочной емкости опытного образца полуфабриката «вет-блю» несколько ниже, чем у выработанного по типовой технологии. Это объясняется тем, что опытный образец, имея большее количество активных групп, наиболее интенсивно взаимодействовал с дубящими соединениями хрома (это косвенно подтверждается улучшением физико-механических свойств опытного образца хромового полуфабриката).

Энергия, кэВ	Element Wt, % C K 60. 20 N K 6.78 O K 9.79 Сu K 1.73 Na K 0.51 Mg K 0.73 Al K 16.60 Si K 0.28 Zr L 0.76 S K 1.62 Cl K 1.01 Ca K 0. 65 Total 100. 00
а)
Энергия, кэВ	Element Wt, % C K 63. 30 N K 12.35 O K 18.75 Na K 0.4 Mg K 0.14 Al K 0.69 S K 2.8 Cl K 1.56 Total 100. 00
б)

Рис. 4.13. Энергодисперсионные спектры элементного состава голья КРС:

а) – контрольного; б) – опытного образца (W_p = 1,3 кВт, P = 13,3 Па, G = 0,04 г/с, t = 3 мин)

Элементный состав дермы контрольных и опытных образцов голья и хромового полуфабриката определен методом энергодисперсионного анализа. Полученные спектры представлены на рис. 4.13, 4.14.

Энергодисперсионные спектры образца голья КРС (рис. 4.13) свидетельствуют об увеличении в опытном образце содержания некоторых элементов, входящих в состав пикельного раствора по сравнению с контрольным, что свидетельствует о более полном поглощении, и взаимодействии пикельного раствора с кожевенным материалом.

Энергодисперсионные спектры образца хромового полуфабриката КРС (рис. 4.14) свидетельствуют об увеличении содержания хрома в опытном образце на 36,93% по сравнению с образцом, выработанным по типовой технологии.

Результаты элементного анализа голья и хромового полуфабриката КРС подтверждают более высокое содержание отдельных элементов входящих в состав дермы. Следовательно, опытный образец является значительно более реакционноспособным по отношению к используемым в процессах реагентам.

О возможных изменениях химических свойств полуфабриката хромового дубления, можно судить по ИК спектрам представленным на рис. 4.15 -4.16.

В ИК-спектре контрольного и модифицированного образцов хромового полуфабриката «вет-блю» КРС (рис. 4.15), наблюдаются полосы поглощения, отвечающие сильным валентным колебанием ассоциированных О-Н групп, связанных водородной связью и N-H группы в области 2925–3455 см^-1. В области 1728 см^-1 в модифицированном образце наблюдается валентное поглощение С=О группы. Солевая структура, образованная карбоксильной и амидной группой проявляется в боковой цепи в пептидах в области 1638-1647 см^-1. Деформационные колебания N-H группы вторичных амидов проявляется в области 1536-1553 см^-1.

Анализ ИК- спектров контрольного и опытного образцов «вет-блю» КРС показал, что качественных изменений спектра не происходит, плазменная обработка не приводит к химическим изменениям кожевенного материала, наблюдается небольшое количественное изменение относительной интенсивности некоторых полос поглощения. Например, изменения в интенсивности полос поглощения в области 3449-3455 см^-1, объясняются частичной потерей влаги образцом при проведении ВЧЕ плазменной обработки в условиях динамического вакуума.

Энергия, кэВ	Element Wt, % C K 47.37 N K 9.55 O K 26.21 Na K 2.48 Mg K 0.43 Al K 0.41 Si K 0.57 P K 0.34 S K 3.75 Cl K 3.13 K K 0.27 Ca K 2.87 Cr K 0.75 Total 100. 00
а)
Энергия, кэВ	Element Wt, % C K 42.03 N K 9.33 O K 29.49 Fe L 2.88 Na K 2.29 Mg K 0.38 Si K 0.49 P K 0.36 S K 2.95 Cl K 4.19 Ca K 1.44 Cr K 4.17 Total 100. 00
б)

Рис. 4.14. Энергодисперсионные спектры элементного состава хромового полуфабриката КРС: а) – контрольного; б) – опытного образца (W_p = 1,3 кВт, P = 13,3 Па, G = 0,04 г/с, t = 3 мин)

В ИК-спектре контрольного и опытного образцов полуфабриката «вет-блю» овчины (рис. 4.16), наблюдаются полосы поглощения, отвечающие сильным валентным колебанием ассоциированных О-Н групп, связанных водородной связью и N-H группы в области 2852–3431 см^-1.

Длина волны, см-1 а)

б Длина волны, см-1 )

Рис. 4.15. ИК спектры хромового полуфабриката «вет-блю» КРС:

а) контрольного образца б) опытного образца, W_p = 1,3 кВт, P = 13,3 Па, G = 0,04 г/с, t = 3 мин

Длина волны, см-1 а)

Длина волны, см-1 б)

Рис. 4.16. ИК спектры хромового полуфабриката овчины:

а) контрольного образца б) опытного образца, W_p = 1,3 кВт, P = 13,3 Па, G  = 0,04 г/с, t = 5 мин

Солевая структура, образованная карбоксильной и амидной группой проявляется в боковой цепи в пептидах в области 1652-1657 см^-1. Деформационные колебания N-H группы вторичных амидов проявляется в области 1548- 1547 см^-1. Анализ ИК- спектров контрольного и опытного образцов «вет-блю» овчины показал, что качественных изменений спектра также не произошло, плазменная обработка не привела к химическим изменениям материала, а наблюдается небольшое количественное изменение относительной интенсивности некоторых полос поглощения.

На основе вышеизложенного можно сделать вывод о том, что применение ВЧЕ плазменной обработки кожевенного сырья позволяет интенсифицировать отмочно- зольные процессы производства, повторная плазменная обработка голья перед дублением способствует ускорению и повышению равномерности хромового дубления и получению полуфабрикатов с улучшенными физико- механическими и технологическими свойствами. Тем самым повышается эффективность использования кожевенного сырья в процессах производства.

Получены предварительные данные исследований ВЧЕ плазменной обработки дубленого кожевенного полуфабриката. Установлено, что такая обработка приводит к повышению гидрофильных свойств полуфабриката. Эти данные являются актуальными при исследовании возможности интенсификации жидкостных отделочных процессов производства кожи.