способ выработки гидрофобных кож
Классы МПК: | C14C13/00 Изготовление особых видов кожи, например галантерейного пергамента C14C9/00 Пропитка кожи с целью консервирования, придания водонепроницаемости, теплостойкости и тп C14C9/02 с использованием жировых или масляных средств, например жировой эмульсии C14C3/14 жировое дубление; масляное дубление C14C3/28 многоступенчатые способы дубления |
Автор(ы): | Студеникин Сергей Иванович (RU), Яковлев Константин Петрович (RU), Богомолов Владимир Георгиевич (RU), Баяндин Максим Валерьевич (RU), Данилин Денис Владимирович (RU), Кленовский Дмитрий Валерьевич (RU), Зыкова Наталия Васильевна (RU), Рольгейзер Александр Александрович (RU), Голубева Елена Ивановна (RU), Гайдар Сергей Михайлович (RU) |
Патентообладатель(и): | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2009-11-06 публикация патента:
20.11.2010 |
Способ касается выработки гидрофобных кож и может быть использован в легкой промышленности для, например, производства особых видов кож. Способ включает додубливание полуфабриката хромовым дубителем, нейтрализацию, промывку, крашение, двукратное додубливание органическими дубителями. Причем первое дубление осуществляют полимерным дубителем, второе - смесью синтетических и растительных дубителей. Затем ведут гидрофобизирующее жирование, обработку органической кислотой и повторное додубливание хромовым дубителем. При этом перед нейтрализацией проводят дополнительную промывку. Крашение производят после второго додубливания. Нейтрализацию, двукратное додубливание и крашение осуществляют при жидкостном коэффициенте 0,5-0,7. Гидрофобизирующее жирование производят в присутствии 20%-ного раствора продукта взаимодействия аминоспирта с жирными кислотами растительных масел фракции C12 -C22 и борной кислотой при их мольном соотношении 2:1:1 в минеральном масле в количестве 0,5-1,5% от массы полуфабриката. Техническим результатом является повышение гигиенических свойств гидрофобных кож, а также обеспечение длительной устойчивости кож против плесни в условиях повышенной влажности и температуры. 2 табл.
Формула изобретения
Способ выработки гидрофобных кож, включающий додубливание полуфабриката хромовым дубителем, нейтрализацию, промывку, крашение, двукратное додубливание органическими дубителями: первое - полимерным дубителем, второе - смесью синтетических и растительных дубителей, гидрофобизирующее жирование, обработку органической кислотой и повторное додубливание хромовым дубителем, отличающийся тем, что перед нейтрализацией проводят дополнительную промывку, крашение производят после второго додубливания, при этом нейтрализацию, двукратное додубливание и крашение осуществляют при жидкостном коэффициенте 0,5-0,7, а гидрофобизирующее жирование производят в присутствии 20%-ного раствора продукта взаимодействия аминоспирта с жирными кислотами растительных масел фракции С12 -С22 и борной кислотой при их мольном соотношении 2:1:1 в минеральном масле в количестве 0,5-1,5% от массы полуфабриката.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к химической обработке кож, в частности к способам производства особых видов кож, и может быть использовано при выработке гидрофобных кож для верха обуви с устойчивым и длительным противоплесневым эффектом.
Известен способ выработки гидрофобных кож, включающий додубливание, крашение, жирование, наполнение и гидрофобизацию дисперсией, состоящей из силиконовых препаратов силоксановой и элементосилоксановой структуры, индивидуальных водорастворимых красителей и их смесей, поли(алкокси) (ацилокси)силсесквиоксанов или полиоргано(ацилокси)силсесквиазанов в смеси с поверхностно-активными веществами в количествах, соответственно равных 0,5-5, 2-8 и 4-8% от массы полуфабриката, концентрации 8-15 г/л, pH 4-8 при продолжительности обработки 6-10 ч (RU 2036974 C1, кл. C14C 9/00, 09.06.95).
Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является способ выработки гидрофобных кож, включающий додубливание полуфабриката хромовым дубителем, нейтрализацию на отработанной после хромового додубливания ванне, промывку, крашение при ж.к. 1,0-1,2, додубливание полимерным дубителем, додубливание смесью синтетических и растительных дубителей в той же ванне, гидрофобизирующее жирование, обработку органической кислотой, повторное додубливание хромовым дубителем, сушку и отделку (RU 2039835 C1, кл. C.14C 13/00, 3/08, 11/00, 20.07.95).
Недостатками известных способов являются относительно низкие гигиенические свойства полученных гидрофобных кож, а также невысокая плеснестойкость кож при хранении в условиях повышенной влажности и температуры.
Техническим результатом изобретения является повышение гигиенических свойств гидрофобных кож, а также обеспечение длительной устойчивости кож против плесени в условиях повышенной влажности и температуры.
Данный результат достигается тем, что в способе выработки гидрофобных кож, включающем додубливание полуфабриката хромовым дубителем, нейтрализацию, промывку, крашение, двукратное додубливание органическими дубителями: первое - полимерным; дубителем, второе - смесью синтетических и растительных дубителей, гидрофобизирующее жирование, обработку органической кислотой и повторное додубливание хромовым дубителем, перед нейтрализацией проводят дополнительную промывку, крашение производят после второго додубливания, при этом нейтрализацию, двукратное додубливание и крашение осуществляют при жидкостном коэффициенте 0,5-0,7, а гидрофобизирующее жирование производят в присутствии 20%-ного раствора продукта взаимодействия аминоспирта с жирными кислотами растительных масел фракции C12 -C22 и борной кислотой при их мольном соотношении 2:1:1 в минеральном масле (в дальнейшем - продукт взаимодействия) в количестве 0,5-1,5% от массы полуфабриката.
Отличительной особенностью предложенного способа является то, что проведение промывки после додубливания хромовым дубителем позволяет более качественно провести последующий процесс нейтрализации, что дает возможность додубливающим соединениям, красителям и жирующим веществам полнее и глубже проникать в структуру кожи, равномерно распределяясь по ее слоям. Осуществление процессов нейтрализации, двукратного додубливания и крашения при ж.к. 0,5-0,7 усиливает пенетрацию реагентов в кожу, что в сочетании с гидрофобизирующим жированием в присутствий продукта взаимодействия в количестве 0,5-1,5% от массы полуфабриката вызывает синергический эффект повышения гигиенических свойств кожи и ее плеснестойкости.
Проведение процессов нейтрализации, додубливания органическими дубителями и крашения при ж.к. менее 0,5 может привести к ухудшению качества кож за счет возникновения потертостей полуфабриката. Проведение указанных процессов при ж.к. более 0,7 замедлит скорость проникновения реагентов в кожу. Снижение расхода продукта взаимодействия менее 0,5% от массы полуфабриката не позволит получить синергический эффект повышения гигиенических и плеснестойких свойств кожи, а повышение расхода данного продукта более 1,5% нецелесообразно, так как дальнейшего улучшения указанных свойств не происходит.
Способ получения продукта взаимодействия аминоспирта с жирными кислотами растительных масел фракции C12 -C22 и борной кислотой заключается в следующем:
В реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка, обратным холодильником и термометром, загружают 1 моль жирных кислот растительных масел фракции C12-C22 и 2 моля аминоспирта. Реакционную массу нагревают при перемешивании до 60-80°C, после чего вводят 1 моль борной кислоты и поднимают температуру реакционной смеси до 160-180°C, выдерживая ее при этой температуре в течение 1-2 ч до образования однородного продукта с аминным числом 50-60 мг HCI/г.
В качестве жирных кислот растительных масел фракции C12-C 22 используют пальмитиновую (ТУ 6-09-4132-75), стеариновую (ГОСТ 6484-96), олеиновую (ГОСТ 7580-91), линолевую, линоленовую, рицинолевую (ТУ 6-09-4821-80) и другие кислоты, а также их смеси.
В качестве аминоспирта - моноэтаноламин (ТУ 2423-065-05807977-2004), диэтаноламин (ТУ 2423-054-05807977-2000) или триэтаноламин (ТУ 2423-061-05807977-2002).
В качестве минерального масла используют веретенное или индустриальное масло марок И-8А, И-12А, И-20А по ГОСТ 20799-88.
Способ осуществляется следующим образом:
Полуфабрикат кож для верха обуви, полученный по типовой методике из сырья крупного рогатого скота, додубливают хромовым дубителем, промывают при температуре 30-35°C в течение 10-15 мин и нейтрализуют формиатом и бикарбонатом натрия при ж.к. 0,5-0,7. После промывки при температуре 30-35°C полуфабрикат додубливают при ж.к. 0,5-0.7 сначала в течение 20-30 мин полимерным дубителем (Relugan RE, Relugan RV, Relugan RF, Эколанс M, ВАС по ТУ 2294-076-00302267-2002 и др.) при его расходе 3-4% от массы полуфабриката, а затем в течение 20-30 мин смесью синтетических (Relugan D, Relugan S, Basyntan SL, ДФПМ по ТУ 17-06-164-95, СПС по ТУ 13-7308001-389-85, и др.) и растительных (мимоза, квебрахо, каштан) дубителей при их расходе соответственно 5-7% и 2-3% от массы полуфабриката. Затем производят крашение в течение 30-40 мин. После этого в ту же ванну добавляют 75% воды при температуре 50-60°C и проводят гидрофобизирующее жирование в течение 60-90 мин в присутствии 20%-ного раствора продукта взаимодействия аминоспирта с жирными кислотами растительных масел фракции C12-C22 и борной кислотой при их мольном соотношении 2:1:1 в минеральном масле в количестве 0,5-1,5% от массы полуфабриката Расход жирующих материалов 3-4%, гидрофобизирующих - 7-8% от массы полуфабриката. В качестве жирующих материалов применяют готовые жирующие композиции на основе натуральных и синтетических жиров, например Универсал-Н, Универсал-С, Экстра, Триамол Н по ТУ 2484-052-00302267-2000, СМХ-Э по ТУ 2484-013-222-84-995-99 и др. В качестве гидрофобизаторов используют силиконы марки ПЕНТА-812 по ТУ 2251-054-40245042-2003, Гидрофоб A на основе синтетических жирных кислот, шерстного жира или ланолина, Силор-гидрофоб по ТУ 5772-085-05015207-2005 и др. Затем в ту же ванну добавляют 1-2% органической кислоты и обработку ведут в течение 20-25 мин. После промывки производят повторное додубливание хромовым дубителем в течение 60-90 мин при его расходе 2-3%» от массы полуфабриката. Дальнейшие процессы и операции осуществляют по известной технологии.
Пример 1. Полуфабрикат, полученный по типовой методике из сырья яловки средней, после додубливания хромовым дубителем промывают при температуре 35°C и нейтрализуют 2% формиата натрия и 0,8% бикарбоната натрия при ж.к. 0,5 в течение 90 мин. После промывки при температуре 35°C проводят сначала додубливание полимерным дубителем Relugan RV в количестве 3% от массы полуфабриката при ж.к. 0,5 и температуре 30°C в течение 20 мин, а затем в течение 20 мин смесью дубителей Basyntan SL 5% и мимозы 3% от массы полуфабриката. Крашение производят в той же ванне в течение 40 мин при расходе красителей 2,5%. После этого в барабан добавляют 75% воды при температуре 60°C и производят гидрофобизирующее жирование в течение 60 мин смесью 3% Экстры и 7% гидрофоба ПЕНТА-812 в присутствии 20%-ного раствора продукта взаимодействия триэтаноламина, олеиновой и борной кислот при их мольном соотношении 2:1:1 в веретенном масле в количестве 0,5% от массы полуфабриката. Затем в туже ванну вводят 2% муравьиной кислоты и обработку продолжают еще 20 мин. После промывки при температуре 35°C производят повторное додубливание хромовым дубителем при расходе 3% от массы полуфабриката. Через 90 мин полуфабрикат промывают при температуре 20°C, подвергают пролежке, разводке, сушке и отделке по Методике производства кож хромового дубления разных толщин и ассортимента для верха обуви и подкладочных из шкур крупного рогатого скота.
Пример 2. Полуфабрикат, полученный по типовой методике из сырья бычины легкой, обрабатывают, как в примере 1, но нейтрализацию, первое додубливание полимерным дубителем Эколанс M 3,5%, второе додубливание смесью синтетического дубителя СПС 6% и квебрахо 2,5%, а также крашение производят при ж.к. 0,6. Гидрофобизирующее жирование осуществляют при расходе жирующей композиции Триамол H 3,5% и гидрофоба A 7,5% в присутствии 20%-ного раствора продукта взаимодействия диэтаноламина, линолевой и борной кислот при их мольном соотношении 2:1:1 в индустриальном масле И-12А в количестве 1,0% от массы полуфабриката.
Пример 3. Полуфабрикат, полученный по типовой методике из сырья бычины тяжелой, обрабатывают, как в примере 1, но нейтрализацию, первое додубливание полимерным дубителем ВАС 4%, второе додубливание смесью синтетического дубителя Relugan D 7% и квебрахо 2%, а также крашение производят при ж.к. 0,7. Гидрофобизирующее жирование осуществляют при расходе жирующей композиции Универсал-Н 4% и 8% гидрофоба ПЕНТА-812 в присутствии 20%-ного раствора продукта взаимодействия моноэтаноламина, пальмитиновой и борной кислот при их мольном соотношении 2:1:1 в индустриальном масле И-20А в количестве 1,5% от массы полуфабриката.
Пример 4. Полуфабрикат, полученный по типовой методике из сырья яловки средней, обрабатывают, как в примере 1, но нейтрализацию, первое додубливание полимерным дубителем Relugan RE, второе додублйвание смесью синтетического дубителя Relugan S и растительного мимозы, а также крашение производят при ж.к. 0,4. Гидрофобизирующее жирование осуществляют в присутствии 20%-ного раствора продукта взаимодействия триэтаноламина, олеиновой и борной кислот при их мольном соотношении 2:1:1 в веретенном масле в количестве 0,4% от массы полуфабриката.
Пример 5. Полуфабрикат, полученный по типовой методике из сырья бычины легкой, обрабатывают, как в примере 1, но нейтрализацию, первое додубливание полимерным дубителем ВАС, второе додубливание смесью синтетического дубителя ДФПМ и растительного квебрахо, а также крашение производят при ж.к. 0,8. Гидрофобизирующее жирование осуществляют в присутствии 20%-ного раствора продукта взаимодействия диэтаноламина, линолевой и борной кислот при их мольном соотношении 2:1:1 в индустриальном масле И-12А в количестве 2% от массы полуфабриката.
Показатели гигиенических и гидрофобных свойств полученных кож и кож по прототипу представлены в таблице 1. Испытания проведены на приборе ПВД-2 по ГОСТ 938.22-71.
Плеснестойкость кож определена по ГОСТ 9.048-85. Индексы состояния образцов кожи в баллах составляют: 0 - полное отсутствие плесени; 1, 2, 3, 4, 5 - поражение плесенью поверхности образца соответственно, %: 5, 25, 50, 75 и 100. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Использование предложенного способа позволит получать гидрофобные кожи для верха обуви с высокими гигиеническими свойствами и длительной плеснестойкостью в условиях повышенной влажности и температуры.
Таблица 1 | ||||||
Наименование показателя | Значения показателей по примерам | Прототип | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
Водопромокаемость в динамических условиях, мин | 60 | 62 | 65 | 50 | 60 | 48 |
Относительная паропроницаемость, % | 30 | 33 | 35 | 25 | 35 | 24 |
Пароемкость, мг/см2 час | 7 | 8 | 9 | 6 | 7 | 5 |
Гигроскопичность, % | 17 | 18 | 19 | 20 | 19 | 21 |
Влагоотдача, от объема поглощенной влаги, % | 93 | 95 | 96 | 91 | 95 | 90 |
Таблица 2 | ||||||
Наименование показателя | Значения показателей по примерам | Прототип | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
Плеснестойкость через 30/60 суток, баллы, при температуре выдержки | ||||||
5-8°C | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 |
10-15°C | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 |
15-20°C | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 |
20-25°C | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/1 |
25-30°C | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/1 | 0/0 | 1/2 |
30-35°C | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/2 | 0/0 | 2/3 |
Класс C14C13/00 Изготовление особых видов кожи, например галантерейного пергамента
Класс C14C9/00 Пропитка кожи с целью консервирования, придания водонепроницаемости, теплостойкости и тп
Класс C14C9/02 с использованием жировых или масляных средств, например жировой эмульсии
Класс C14C3/14 жировое дубление; масляное дубление
Класс C14C3/28 многоступенчатые способы дубления
способ дубления кож - патент 2129163 (20.04.1999) |