Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние и проблемы технологии дубления 10
1.1 Строение шкуры животных. Химический состав дермы 10
1.2 Характеристика и химизм процесса дубления 20
1.2.1 Изменение, претерпеваемые дермой в процессе дубления 20
1.2.2 Взаимодействие коллагена с таннидами и синтанами 26
1.3 Характеристика и свойства гуминовых веществ 35
1.3.1 Распространение и состав гуминовых веществ 35
1.3.2 Структура и свойства гуминовых кислот 39
1.3.3 Области применения гуминовых кислот 49
1.4 Выводы и постановка задачи исследований 51
Глава 2. Объекты и методы исследования 54
2.1 Характеристика исходных материалов 54
2.2 Методы исследования 55
2.3 Оценка погрешностей измерений 73
Глава 3. Исследование процесса выделения гуминовых кислот из бурых углей Бага-Нурского Месторождения 79
3.1 Изучение петрографического и химического состава Бага-Нурских углей 79
3.2 Исследование процесса сульфирования угля 83
3.3 Оптимизация процесса щелочного выделения сульфогуминовых кислот из угля 92
3.4 Разработка процесса осаждения сульфогуминовых кислот 97
3.5 Определение выхода СПС, их структуры и свойств 99 Выводы по главе 3 102
Глава 4. Исследование дубящих и наполняющих свойств сульфогуминовых кислот 104
4.1 Определение содержание дубящих веществ в выделенных СГК по гольевому порошку 104
4.2 Влияние технологических параметров процесса дубления на изменение температуры сваривания 108
4.3 Влияние технологических параметров процесса дубления на формирование объема дермы 119
4.4 Исследование процесса додубливания мехового полуфабриката СГК 123
4.5 Исследование характера взаимодействия сульфогуматов с функциональными группами коллагена с помощью ИК -спектроскопии 126
4.6 Исследование свойств меховой овчины выдубленный СГК 130
Глава 5. Разработка рекомендаций для промышленного производства дубителя из бурых углей 133
5.1 Выбор характеристик углей 133
5.2 Технологические режимы и оборудование 134
5.3 Ориентировочный расчет себестоимости сульфогуматов 138 Выводы по главе 5 139
Выводы 140
Литература 142
Приложения 150
- Характеристика и химизм процесса дубления
- Оценка погрешностей измерений
- Оптимизация процесса щелочного выделения сульфогуминовых кислот из угля
- Влияние технологических параметров процесса дубления на формирование объема дермы
Введение к работе
Актуальность работы. В современных условиях формирования рыночных отношений повышение качества и конкурентоспособности продукции является одной из ключевых задач кожевенной промышленности.
Научно-технический прогресс в кожевенной промышленности неразрывно связан с использованием новых химических материи; позволяющих всемерно повышать качество выпускаемой продукции и экономическую эффективность производства. В связи с этим перед учеными Монголии стоит актуальная задача улучшения качества обработки кожевенного сырья путем использования новых технологий, основанных на дешевых, легкодоступных химических материалах, в том числе, природного происхождения.
Монголия - одна из немногих стран мира, экономика которой опирается на кочевое животноводство, поскольку большинство населения с давних времен жило в сельской местности и вело кочевой образ жизни. И в нынешних рыночных условиях кочевое животноводство у монголов остается одной из основных отраслей народного хозяйства, так как за последние 10 лет поголовье скота постоянно увеличивалось, достигнув 30 млн. голов. Количество семей, занимающихся животноводством, увеличилось в 2,7 раза [1].
Монголия имеет давнюю традицию по обработке кожевенного сырья и изготовления изделий из нее. Выделка кожи велась ручным способом, для этого использовали молоко, молочные продукты, кору деревьев [2]. В результате бурного развития современной науки и техники появилась возможность получения новых дубильных веществ искусственным путем, стали широко применяться минеральные и синтетические дубители.
В мировой практике используются более 300 наименований дубителей, из которых в Монголии в настоящее время применяется всего несколько наименований (соли хрома (III), алюминия, экстракт мимозы, квебрахо и
др.)- В нынешних условиях на предприятиях Монголии обработка кожи и меха производится с использованием дорогих импортных химических материалов из Китая, Германии и Италии. А в сельской местности эти химические материалы заменяются молочной сывороткой и простоквашей, которые требуются в большом количестве. Использование таких средств является неэкономичным и трудоемким процессом.
Разработка новых дубителей с использованием природных ресурсов является актуальной и экономически целесообразной задачей, поскольку в стране не имеется достаточных средств на закупку дорогих химических веществ, предназначенных для дубления кожевенного сырья.
Монголия богата запасами бурых углей. При залегании углей в пластах вблизи поверхности земли происходит их медленное окисление кислородом воздуха или вод, так называемое выветривание. Окисление приводит к уменьшению содержания углерода в угле, поэтому сильно окисленные угли не используются как горючее. Количество таких углей велико и возрастает с переходом на добычу открытым способом [3]. Эти угли являются источником гуминовых кислот. Их содержание в бурых углях выше, чем в каменном угле и в торфе, причем оно возрастает с увеличением степени окисленности угля. С этих позиций исследование способов переработки этого ценного органического сырья является актуальным.
Гуминовые кислоты являются ароматическими оксикарбоновыми
кислотами. Известно, что многоядерные ароматические
полиоксисоединения обладают дубящим действием и используются в качестве дубителей. С другой стороны, разнообразные органические вещества, в том числе танниды, входящие в состав растительных клеток и тканей и подвергающиеся изменению в процессе углефикации, должны в более или менее измененном виде переходить в вещество угля. Это навело на мысль использовать эти продукты в качестве дубителя в производстве кожи и меха.
7 Таким образом, исследование модификации окисленных бурых углей применительно к использованию их для дубления является актуальным для народного хозяйства Монголии.
Цель и задачи исследования. Целью работы является исследование применения сульфогуминовых кислот, которые извлечены из окисленного выветренного бурого угля Бага-Нурского месторождения Монголии, в качестве дубителя или додубливающего вещества.
В связи с вышеизложенным, в работе поставлены следующие задачи:
установление оптимальных условий сульфирования бурых углей; -разработка метода извлечения и оптимизация выхода сульфогуминовых кислот (СПС) из угля;
исследование дубящей способности СПС или продуктов на их основе;
установление химизма взаимодействия СПС с коллагеном дермы;
изучение влияния технологических параметров на процесс дубления;
рекомендация для производства дубителей;
замена пищевых продуктов для сохранения традиции выделки кожи и меха в удаленной сельской местности Монголии.
Методы исследований. Для достижения цели и решения поставленных задач использовались методы химического и физико-химического анализа, ИК-спектроскопии и стандартные методики. Экспериментальные исследования проводили на сопоставимых группах образцов голья бычины, пресно-сухих шкурках овчины, монгольского сурка, гольевом порошке и коллагеновой массе.
Научная новизна работы. В диссертационной работе впервые: показана возможность использования сульфогуминовых кислот, которые выделены из окисленного бурого угля и переведены в водорастворимые сульфогуматы натрия, для дубления кожи и меха;
- разработан способ получения гуматсодержащих соединений из бурого угля, которые можно использовать в качестве дубителя (патент РФ № 2249622 );
- показано влияние технологических параметров процесса дубления на
кинетику изменения температуры сваривания и формирования объема
дермы;
- установлен характер взаимодействия сул ьфо гуминовых кислот с
функциональными группами коллагена;
- предложено применение сульфогуматов в качестве додубливающего
вещества.
Практическая ценность работы заключается в следующем: исследования позволяют определить оптимальные условия сульфирования угля и получения сульфированных гуминовых кислот, что позволяет на научной основе осуществлять процесс приготовления дубящих растворов и дубления кожи и меха.
На защиту выносятся:
обоснование выделения сульфогуминовых кислот;
закономерности природы взаимодействия сульфогуминовых кислот с функциональными группами коллагена;
- экспериментальные данные исследований процессов дубления с использованием сульфогуматов;
- обоснование процесса додубливания сульфогуматами.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались
и получили положительную оценку на Всероссийской научно-технической конференции "Дни науки 2004" (СПГУТД, г.С.-Петербург); на научно-технологическом семинаре в Хурэл Тогоот (г. Улан-Батор) в 2004 г и на расширенном заседании кафедры "Технологии кожевенного, мехового и обувного производств" Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна.
Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложения.
9 Работа изложена на 154 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка и 30 таблиц. Список литературы содержит 112 наименований.
Характеристика и химизм процесса дубления
Кожей называется продукт переработки дермы кожного покрова животных, сохранивший волокнистую структуру, но обладающий физическими и химическими свойствами, измененными в целях использования его для изготовления различных изделий [15].
Дубление является одним из важнейших процессов производства кожи и меха. Дубящие вещества проникают в структуру дермы или волоса, взаимодействуют с функциональными группами полипептидных цепей белка, образуя между ними устойчивые поперечные связи, приводящие к необратимому изменению физических и химических свойств белков шкуры.
Реагирование разнообразных по химическому строению дубящих веществ с функциональными группами белков приводит к возникновению водородных, электровалентных и более прочных ковалентных связей в неодинаковых соотношениях, но во всех случаях белки необратимо изменяются и приобретают новые свойства, обеспечивающие устойчивость их под влиянием внешних факторов.
Дубление коренным образом изменяет физико-химические и механические свойства дермы, превращая её в выдубленную кожу. В меховом полуфабрикате под действием дубления изменяются свойства как дермы, так и волоса. Характер изменения свойств дермы и волоса определяет поведение кожи и меха в процессах отделки, а также при выработке и эксплуатации изделий из них. Таким образом, целью дубления является получение таких свойств кожи и меха, которые обусловливали бы их пригодность для производства обуви, одежды, галантерейных, шорно-седельных и других изделий.
В свете современных взглядов процесс дубления можно рассматривать как сложное явление, состоящее из более простых взаимосвязанных процессов, протекающих как последовательно, так и одновременно. Дубление начинается с проникания дубящих соединений в структуру коллагена по капиллярам и диффузии этих соединений из капилляров к центрам непосредственного реагирования.
Дубление приводит к упрочнению пространственной структуры коллагена вследствие образования поперечных связей дубящими веществами между молекулярными цепями белковой структуры. Как известно, коллаген имеет пространственную сетчатую структуру с небольшим количеством поперечных связей; дубление ведет к образованию новых, более устойчивых поперечных связей. В этом и состоит конечная цель сложного процесса дубления. Природа, прочность и число связей зависит от природы дубящего соединения и, следовательно, от вида дубления.
Образованием прочных поперечных связей объясняют повышенную устойчивость дубленого коллагена к действию ферментов, различных гидролизующих агентов, уменьшение его набухания, увеличение прочности при растяжении, повышение температуры сваривания и ряд других свойств.
Одним из прямых доказательств образования поперечных связей в структуре белка является увеличение его молекулярной массы после дубления. Так, например, если 10 %-ный раствор альбумина, молекулярная масса которого до обработки формальдегидом составляла 38 000, обработать при рН=7,5 1 %-ным и 5 %-ным растворами формальдегида, то молекулярная масса увеличится соответственно до 104 000 и 120 000. Это увеличение может быть объяснено только тем, что формальдегид скрепляет смежные молекулы белка, вследствие чего происходит возрастание молекулярной массы [5].
Повышение температуры сваривания дермы в результате дубления является основным критерием окончания процесса дубления и доказательством образования новых поперечных связей в структуре коллагена. Чем больше поперечных связей образуется в структуре коллагена в результате дубления, тем выше его температура сваривания (табл.1.3)[16].
Из этих данных вытекает, что чем больше содержание дубящих веществ в структуре коллагена, тем больше образуется поперечных связей между молекулярными цепями. Вследствие этого большему содержанию дубящих веществ в коллагене соответствует и более высокая температура сваривания.
Введение дубящих веществ в структуру коллагена обусловливает его устойчивость к действию ферментов (табл.1.4) [14].
Известно, что некоторые дубители не реагируют с пептидными группами коллагена, но повышают его ферментативную устойчивость. Следовательно, причина устойчивости состоит не только в блокировании пептидных групп коллагена дубящими веществами, но и в образовании между ними прочных поперечных связей.
Оценка погрешностей измерений
Определение погрешности при прямом измерении массы колбы с навеской вещества. Определение погрешности прямых измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ 8.207-76.
Приборы: весы аналитические.При измерении массы колбы с навеской вещества получены следующте результаты:Так как систематическая погрешность при проверке ± 0,00005 г, то в результате наблюдений вводят поправку 5-Ю"5 г.
В результате получают таблицу 2.1 результатов наблюдений, отклонений и квадратов отклонений. где х,- значение измеряемой величины в 1-ом эксперименте;п- количество замеров. Среднеквадратическое отклонение результата наблюдения определяют по формуле:« В связи с тем, что неравенство {ХІ А) ЗО{А) справедливо для всех Iот 1 до 15 можно сделать вывод, что грубых ошибок среди результатов наблюдений нет. Поэтому ни одно из выполненных измерений не исключается из дальнейших рассуждений.
Оценка среднего квадратического отклонения результата измерения определяется по формуле:
Так как число результатов наблюдений равно15, то принадлежность их в соответствии с ГОСТ 8,207-76 нормальному распределению не проверяют.Доверительные границы случайной погрешности определяют как:є - t S (A ), (2.28)где t- коэффициент Стьюдента. В соответствии с таблицей приложенияГОСТ 8.207-76 t = J \yl — \)Р) и при доверительной вероятности Р= 0,95 и(п-1)=14,г=1,96.с = 1,96 -8,71 -10_e= 17,0716 -10"6 Определяют доверительные границы неисключеннойсистематической погрешности результата измерения по формуле:где 0- граница і- ой неисключенной систематической погрешности;к- коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью и числом слагаемых. При Р- 0,95, к =1,13.где 01 = ± 0,00005 г — погрешность аналитических весов по паспорту;02 = 0,00005 г - методическая погрешность;0з = 0,00005 г- субъективная погрешность наблюдателя, оцениваемая половиной цены деления шкалы аналитических весов.
Если 0/S(A) O,8, то согласно ГОСТ 8.207-76 неисключенными систематическими погрешностями, по сравнению со случайными пренебрегают и принимают границу погрешности результата А = є . Если 0/S(A) O,8, то случайной погрешностью, по сравнению с систематической пренебрегают и принимают границу погрешностьюрезультата А = . Так как для рассматриваемого параметра измерениято в качестве границы погрешности результата измерения принимают величину A = = 17,0716-10-6
Результаты измерений оформляют по ГОСТ 8.011-84 в виде А+Д; Р. В частности, получают запись результата:
Числовое значение результата измерения d может оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение погрешности Д. Величина относительной погрешности Sj результата измерения dравна: =_-_ = _!__ = 0,0011% (2.31)
Погрешности измерений температуры сваривания и других оценивались аналогично определению погрешности массы колбы с навеской вещества.
Температура сваривания tc„ ± Ate = 75 ±1,5 СПористость Р+ ДР = 58,5 ±0,03 %Температура раствора t ± Лг= 30 ±1 СОпределение пофешности косвенного измерения статической обменной емкости сульфоугля (СОЕ).
Границы погрешности косвенного измерения СОЕ находят по формуле: где се = 1,13 при 0,95. Используя среднее арифметическое значение, находим СОЕ по формуле: где V - расход раствора едкого натра на титрование пробы, мл; К - поправочный коэффициент к нормальности раствора едкого натра; g- масса навески вещества, г; 4 — количество едкого натра в 1 мл 0,1 н раствора NaOH. Отсюда находят абсолютную погрешностью косвенного измерения. СОЕ= (СОЕ±ДСОЕ)=052±0,00022 мг-экв/г. Погрешности измерений содержания влаги, золы угля и кожевенного сырья, выход гуминовых кислот, показателей элементного и функционального анализа угля оценивались аналогично определению СОЕ [78,92].
Оптимизация процесса щелочного выделения сульфогуминовых кислот из угля
Гуминовые кислоты, находящиеся на различных стадиях углеобразователыюго процесса, несмотря на общий тип строения, различаются между собой по составу и свойствам, и, в частности, по растворимости в щелочных растворах. Так, максимальная концентрация гуминовых кислот выветрившихся каменных углей не превышает 6 % в щелочном растворе, после чего наступает структурирование раствора. У выветрившихся бурых углей концентрация может достигать 12-15 % без структурообразования [3].
Оствальд и Редигер отмечали, что при действии на гуминовые кислоты щелочных растворов в зависимости от их количества в растворе образуются переходные системы от типичных золей до истинных растворов. Растворение гуматов не всегда удовлетворяет стехиометрическому уравнению образования соли: без получения золя истинные растворы образуются только в присутствии избытка щелочи. Однако значительный избыток щелочи способствует выпадению гуминовых кислот в осадок [87].
В задачу исследования входило определение оптимальных условий выделения сульфогуминовых кислот (СГК) из щелочного раствора, которое проводили по технологической схеме, представленной на рис 3.6. Изучение влияния концентрации и отношения щелочи к навеске угля на выход гуминовых кислот в трех пробах (табл.3.5, рис. 3.7 и 3.8) углей с различным содержанием сульфогуматов показало, что оптимальной является концентрация щелочи 15-20 %. Дальнейшее повышение концентрации практически не увеличивает выход или приводит к его снижению. Это может быть объяснено, главным образом, разрушением межмолекулярных связей. Можно предположить, что наличие в составе органических веществ окисленных углей значительного количества кислорода, входящего в состав функциональных групп и в неактивной форме, включая кислород гетероциклов, эфирных мостиков, ангидридов, лактонов, обусловливает образование внутри- и межмолекулярных невалентных связей [99, 100].
Данные табл.3.5 и рис.3.7, 3.8 показывают, что выделение сульфогуматов зависит также от глубины залегания углей и, следовательно, от содержания СГК.Межмолекулярными невалентными связями могут являться водородные и сорбционные связи, ван-дер-вальсовы силы сцепления и другие. Щелочной раствор растворяет гуминовые кислоты, разрушая межмолекулярные связи и освобождая молекулы ГК от других ассоциированных с ними молекул. В этом случае уменьшение прочности связей между структурными фрагментами угля также подтверждено работами В.И. Саранчука [100].). Таким образом, исследование выделения сульфогуматов бурых углей из щелочного раствора показало, что оптимальными являются концентрации щелочи 15-20 % и соотношение по массе между углем и щелочью 1: (1.5-2).и определение выхода СГК
Для получения сульфогуминовых кислот (СГК) исходную гуминовую кислоту предварительно не отделяли от остаточных углей, так как при действии концентрированной серной кислоты гуминовые кислоты не только сульфируются, но и разлагаются на фульвокислоты. Это приводит к уменьшению выхода нерастворимых в жидкости сульфогуминовых кислот на 40% и больше.HS03— Сульфогруппа Различают несколько групп ГВ: 1) гуминовые кислоты, растворимые только в щелочных растворах; 2) гиматомелановые кислоты, извлекаемые из сырого остатка (геля) гуминовых кислот этиловым спиртом; 3) фульвокислоты, растворимые в воде, щелочных и кислых растворах; в составе последних различают истинные фульвокислоты в понимании И.В. Тюрина, согласно которому фульфокислотами называют все вещества, находящиеся в кислом фильтрате после осаждения и отделения гуминовых кислот; 4) гумин — практически нерастворимое и неизвлекаемое из природных тел и компостов органическое вещество [101].
Сульфогуминовые кислоты (803-ГК-СООН) представляют собой темно-бурые или почти черные порошки, нерастворимые в нейтральных и водных растворах. соляной кислоты. Из рис.3.9 показывает, что выход сульфогуминовых кислот зависит от концентрации и рН раствора соляной кислоты. Оптимальными являются концентрации кислоты 15% и рН= -0,64.
Таким образом, приведенные выше данные показывают, что более полное осаждение сульфогуминовых кислот из сульфированных углей происходит при воздействии раствора НС1 с рН=-0,64. Выход СГК составляет при этом 75 %.
При рудьфировании окисленных бурых углей изменяется их структура и свойства, а также свойства гуминовых кислот. В связи с этим нужно определить и обсудить состав и свойства СГК и сравнить их со структурами исходного угля и гуминовых кислот Бага-Нурского месторождения Монголии.
С целью выявления изменений, происходящих в составе и свойствах при сульфировании, взятые пробы IY (из табл.3.3), подвергали техническому, элементному и функциональному анализу. Отдельно исследовали исходный уголь (ИУ), гуминовые кислоты (ГК) и сульфогуминовые кислоты (СГК), выделенные из исследуемых пластов Бага-Нурского месторождения. Результаты анализов приведены, соответственно, в табл.3.6 — 3.8
Элементный состав и атомные отношения СГК свидетельствуют о глубоких изменениях, происходящих в процессе сульфирования в структуре исходного вещества. Особенно значительно уменьшилось содержание углерода. В связи с этим увеличились атомные отношения Н/С, О/С. В то же время изменение содержания водорода почти не наблюдается.
Влияние технологических параметров процесса дубления на формирование объема дермы
Дубление сопровождается формированием объема дермы, т.е. повышением пористости. Изменение пористости кожи всегда связано с изменением ее суммарного удельного веса. Фиксация пористости коллагена после испарения из него воды или другой пропитывающей жидкости является одним из показателей эффекта дубления, в результате которого достигается увеличение количества сшивок между элементами структуры, вследствие чего происходит упрочнение коллагенового каркаса, сообщение ему достаточной устойчивости к действию сил капиллярной контракции. Формирование объема дермы Уф, или формирующая
Проведенные исследования позволили сделать вывод о том, что лучшему формированию объема способствуют расход дубителя 8-10 % и температура дубильного раствора не более 30 С.Цель процесса додубливания - уменьшить различия по толщине и плотности различных топографических участков полуфабриката, снизить потери по толщине при разводке и сушке кож, уменьшить их отмин, улучшить шлифуемость и распределение жирующих веществ [11].
Для исследования додубливания и наполнения использовали образцы мехового полуфабриката овчины и монгольского сурка, прошедшие преддубильные процессы и хромовое дубление в лабораторных условиях. Краткое описание технологических процессов приводится в таблице 4.7. Параметры предду б ильных процессов указаны в табл. 4.3.
Экспериментальные значения изменения температуры сваривания полуфабриката после додубливания показаны на гистограмме 4.8. Из данной табл. 4.5 и рис. 4.8 показывают, что после додубливания сульфогуматами тмпература сваривания у всех исследованных образцов повышается на 12-15 С. Температура сваривания после додубливания сульфогуматами выше, чем после дубления ими.
Проведенные исследования позволили сделать вывод о том, что сульфогуматы можно использовать как додубливающие вещества.На следующем этапе представляло интерес выяснить характер взаимодействия сульфогуматов с функциональными группами коллагена, прежде всего с NH.2-, ОН-группами боковых цепей и пептидными группами коллагена. На рис. 4.9 представлены ИК-спектры поглощения коллагеновой массы, дубителя (сульфогумата) и коллагена, смешанного с дубителем. Дубитель добавляли в количестве 0,3 % от массы раствора коллагена.Наиболее характерное поглощение (рис.4.9 а) коллагена лежит вГ 1интервале частот 3200-3400 см" и 1500-1700 см" . Первая область соответствует валентным колебаниям ассоциированных -NH2, NH и -ОН групп. Поэтому максимум при 3400 см"1 следует рассматривать как суммарный эффект поглощения указанных выше групп. Вторая область связана с карбонильным поглощением и с деформационными колебаниями N-H групп (амино-, имино-группы). Поглощение в интервалах длин волн 1600-1700 см"1, 1480-1570 см"1 характерно для вторичных амидов (полипептидов). Группа слабых малоинтенсивных полос в области 1000-1400 см" связана, вероятно, со скелетными колебаниями молекул.
Поглощение при 1450-1460 см" соответствует поперечным колебаниям СН2- групп, что характерно для соединений, содержащих группы СН2 -СО- и CH2-NH Слабая малоинтенсивная полоса при 600-800 см , по видимому, принадлежит деформационными колебаниям групп —NH2, связанных сильной водородной связью.
Для образцов дубителя (рис. 4.9 б) наиболее характерен интенсивный четкий пик в области поглощения при 1100-1200 см"1 видимо, за счет сульфогрупп и поглощение при 1350-1500 см" характерное для ароматического кольца и фенольного гидроксила.
Присутствие в спектре полос при 600-900 см"1 и 2800-2900 см"1 соответствуют замещению ароматических водородных атомов (Саг-Н). Полосы в области 1600-1750 см 1 обусловлены, по всей вероятности, наличием кислородсодержащих групп (—С=0, —СООН). Малоинтенсивная широкая полоса поглощения в интервале 3000-3500 см"1 характерна для карбоксильных ОН групп.
Анализ ИК-спектров продуктов взаимодействия сульфогуматов с коллагеном (рис.4.9 в) показал, что по сравнению с ИК-спектром исходного коллагена происходит сдвиг максимумов поглощения 3400, 1650 и 1550 см"1 в сторону более низких частот (3300, 1600 и 1500 см"1), а также уменьшение их интенсивности. Это подтверждает ранее высказанное предположение о том, что коллаген может связываться с сульфогуматами по амино- и гидроксильным группам.
Процесс взаимодействия сульфогуми новых кислот с коллагеном весьма сложен вследствие многокомпонентного состава гуминовых кислот ;-относительно высокой их молекулярной массы, но результаты исследований позволили подтвердить предположение о том, что взаимодействие между коллагеном и дубителем происходит в том числе по аминньтм и гидроксильным группам коллагена и сульфогруппам, гидроксильным и карбоксильным группам дубителя. В результате этого образуются пространственные трехмерные сетки: R - радикалы сульфогуминовых кислот.При взаимодействии дубителя с коллагеном могут образовыватьсяразличные по природе связи: электровалентные, а также водородные междуаминогруппами белка и сульфогруппами дубителя по следующей схеме:
Электровалентные связи могут образовываться между ионизированными аминогруппами коллагена и кислотными —СООН группами дубителя СПС.Таким образом, в результате проведенных исследований предложен новый дубитель кожи. Это позволяет расширить сырьевую базу кожевенной промышленности и сделать процесс выделки более экологичным.
Целью данного этапа работы явилась проверка полученных в лабораторных условиях результатов исследований по изучению дубящих свойств СГК, а также изучение основных химических и физико-механических свойств выдубленной ими меховой овчины. Последубильные процессы и операции проводились по методике завода АО «Нэхий» (г. Дархан, Монголия), приведенной в табл. 4.8.
