Матеріалознавство гр.1/20

 

22.04.2021

Тема № 2   Шкіряні матеріали.

Урок №43  Види дубління. Дубильні речовини.  

 Дублення – це процес перетворення голини в шкіру внаслідок хімічної та адсорбційної взаємодії дублячих речовин з калогеном дерми. Видублений напівфабрикат суттєво відрізняється по властивостях від голини.

Важливим показником ступеню дублення та якості шкіри є температура зварювання. Для голини температура зварювання (коли голина або шкіра при нагріві у воді різко змінюють свою конфігурацію внаслідок зварювання колагена) складає 40-60⁰С, а для шкіри хромового дублення - до 120⁰С. Дублення, крім підвищення температури зварювання, зменшує усадку шкіри при сушці та ступінь набухання у воді, збільшує пористість, гнучкість, пружність, стійкість до дії хімічних речовин, бактерій та ферментів. Дублячі речовини зв’язують в голині з активними групами колагену необернено.

Дублячі речовини відносяться до неорганічних (мінеральних) та органічних з’єднань. Неорганічними є головним чином, основні солі хрому (111), солі циркону (1Y), титану (1Y), алюмінію (111) та заліза (111). Методи дублення і отримали звідси назву: хромовий, цирконевий, титановий, алюмінієвий, залізний.

В якості органічних дубителів використовують рослинні дублячі речовини – таніди та синтетичні дубителі (синтани), використовують деякі смоли (наприклад, сечоформальдегідну), жири риб, морських звірів, альдегіди. Методи дублення, при яких використовують ці речовини називаються відповідно рослинним (танідним), синтанним, жировим та альдегідним. Наприклад, хромтанідне, хромсинтанне, хромцирконієвосинтанне та ін.

Хромове дублення. Цим методом отримують шкіри для верху взуття, підкладки, шкіргалантерейних виробів. Дублячі властивості мають комплексні багатоядерні основні солі хрома (111). Процес хромового дублення розглядається як зшивання суміжних молекулярних ланцюгів колагена координаційними зв’язками переважно між Cr³⁺ та карбоксильними групами (-СООН) бокових ланцюгів колагена. З’єднання хрома в процесі дублення утворюють електровалентні зв’язки між протилежно зарядженими комплексними іонами хрома та активними групами колагена. Цими факторами пояснюється зміна властивостей дерми при дубленні.

Найчастіше застосовують однофазне хромове дублення, яке проводять в барабанах, що безперервно обертаються одфазне дублення виконують, заливаючи в барабан на ходу розчин дублячих солей хрома. Процес займає 6-10 годин. Для перевірки якості процесу визначають температуру зварювання або пробу шкіри опускають в кип’ячу воду та витримують 5 хвилин. Якщо після цього усадка зразка по площині не перевищує 5%, то шкіра вважається продубленою.

При виробництві шкір з шкур ВРХ підвищених розвісів застосовують однованне двохфазне дублення. В першій фазі дублення проводиться за вищезазначеною схемою на протязі 5-7 год. з витратами Cr₂O₃ приблизно 2/3 від загальних витрат. Потім напівфабрикат вивантажують з барабану, дають пролежку до 12 год., віджимають та стругають. Другу фазу дублення також ведуть в барабані, в який розчин Сr₂O₃ , що залишився в барабані додають через 2-3 год. розчини сульфата або бікарбоната натрію. Процес дублення закінчується через 6 год. після введення цих добавок.

Двохфазне дублення вимагає менших витрат оксиду хрома і зменшує час обробки. При двохфазному дубленні досягається більш повне продублення середніх шарів дерми.

Такий метод застосовується також для отримання більш м’яких шкір (шевро). При цьому голина пикельована обробляється розчином гіпосульфата натрію та сірчаної кислоти. В результаті хімічних реакцій на колагенових волокнах утворюється вільна сірка, що робить шкіру більш м’якою. Двохфазне дублення в цьому випадку займає значно більше часу, визначає більшу кількість хімічних речовин, але якість шкіри значно вища.

Дублення з’єднаннями цирконію, амонію, кремнію, танідами та синтанами використовується рідко, тому що такі шкіри поряд з перевагами мають і недоліки: низьку температуру зварювання при алюмінієвому дубленні або жорсткість при силікатному методу дублення і таке інше. Алюмінієве дублення використовують у виробництві шкір для рукавичок, тому що такі шкіри м’які та пластичні. З’єднання цирконію, алюмінію, титану в основному використовують в комбінованих методах дублення.

Дублення органічними дубителями. Дублення танідами (кора дубу, верби та інших рослин) відоме декілька тисяч років. Ще в середині 19 століття голину пересипали подрібленими рослинними дублячими матеріалами та заливали водою. В нерухомих чанах процес міг відбуватися до 2-х років. Потім почали виготовляти дубильні розчини, що значно скоротило термін дублення. Чисто рослинне дублення в наш час практично не застосовується. . Процес довгий, таніди коштують дорого, а шкіра має меншу зносостійкість. Синтани значно дешевші танідів. Крім того, вони одночасно з дубленням виконують спеціальні функції: наповнення, відбілювання та фарбування напівфабриката. Дублення формальдегідом дає можливість отримати шкіру, що має білий колір та підвищену стійкість до дії поту та лугів.

Комбіноване дублення. Заключається в послідовній або одночасній дії на голину різних дубителів. Зазвичай, у виробництві юхти, шкір для низу взуття комбінують синтани, таніди та мінеральні дубителі. При комбінуванні дубителів, якість шкір вища, а собівартість нижче.

Таніди, що проникають в голину та взаємодіють з колагеном, зшивають структуру колагена, утворюючи містки між його активними групами. Синтани реагують з аміногрупами та пептидними групами колагена. Попередньо хромована голина має більше активних координаційних зв’язків між Сr³⁺ та –ОН групами танідів та колагену. В залежності від сполучення різних мінеральних речовин з танідами отримують шкіри, що мають різні властивості.

Вплив дублення на якість шкіри. Якщо не вистачає дубителя, при скороченні часу дублення шкіра може стати жорсткою, сухою, окремі шари можуть мати непродуб. При поганій підготовці голини до дублення на лицевій поверхні шкіри можуть зв’являтися зморшки – стяжка. З цієї ж причини при надмірному збільшенні часу дублення або кількості дубителя, по зрівнянню з нормою, може лицевий шар розтріскуватися, тобто виникає садка.

Домашнє завдання: Зробити конспект.

1. Дайте визначення процесу дублення.

2. З якою метою визначається температура зварювання шкіри?

3. Які методи дублення використовують у виробництві шкіри?

4. Як впливає метод дублення на властивості шкіри?

5. Які дефекти виникають на поверхні шкір внаслідок порушення процесів дублення.?