ООО 'Имидж-Галант' / Online библиотека / Глава 3 / Повышение водостойкости кож /  Отделка кож / Глава 3 / Повышение водостойкости кож
ООО 'Имидж-Галант' / Online библиотека / Глава 3

     Вопросам придания кожам водоотталкивающих свойств (гидрофобизация кож) всегда придавалось большое значение при разработке технологии производства кож различных видов, особенно юфти. Решение данной проблемы стало возможно лишь с развитием промышленного синтеза высокомолекулярных соединений. Особенно большое значение приобрела гидрофобизация в связи с возросшим выпуском таких кож, как велюр, галантерейные, кожи для спортивных изделий, одежды и т. д.
     В настоящее время существует множество методов придания кожам водоотталкивающих свойств с помощью разных гидрофобизирующих материалов. Их можно разделить на две группы [33]. К первой группе относятся соединения, образующие эмульсии в/м. Эти соединения вводятся в кожу отдельно или вместе с другими веществами. При соприкосновении воды с такой кожей на ее поверхности образуется эмульсия в/м, которая препятствует дальнейшему прониканию воды в кожу.


Основные гидрофобизирующие соединения первой группы
Алкилированная янтарная кислота и ее производные, например эфиры

Эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов, например сорбита

Производные оксикарбоновых кислот, например сложный эфир лимонной кислоты

Оксиэтилированные жирные кислоты

Азотосодержащие соединения

Производные алкилимидазолина или его соли с длинноцепными карбоновыми кислотами

     Гидрофобизирующие агенты второй группы включают соединения различной химической природы, принцип действия которых основан на наличии большего, чем у воды, поверхностного натяжения. Поскольку сила адгезионного взаимодействия поверхности кожи практически равна нулю, то когезионные силы воды приводят к образованию мелких капель, которые быстро стекают с поверхности кожи. К этой группе относятся также соединения, подобные ПАВ, которые придают водоотталкивающие свойства поверхности кожи только после химического с ней взаимодействия.


Основные гидрофобизирующие соединения второй группы
Соли металлов и металлокомплексные соединения
Комбинации солей алюминия с парафином или воском

Комбинация солей циркония с воском

Комплексные соединения хрома и жирных кислот

Перфторированные комплексные соединения хрома и жирных кислот

Соединения со свободной или подвижной карбоксильной группой и комплексно -активные эмульгаторы

Жирные кислоты

Эфиры жирных кислот

Поликарбоновые кислоты
Полимеризованные длинноцепные жирные кислоты или их соли
Эфиры фосфорной кислоты

Производные имидоуксусной кислоты

Производные алкиладипиновой кислоты

Азотсодержащие соединения Хлорид алкилоксиметилпиридиния и подобные соединения

N -алкил, N' -алкиленмочевина

Изоцианаты

Силиконаты или другие перфторированные соединения

Полисилоксаны

Фторкарбоновые смолы

     Получение кож с хорошими водоотталкивающими свойствами возможно только тогда, когда правильно подобрано кожевенное сырье, когда операции отмоки, золения, дубления придают кожам необходимые свойства. При отмоке и золении шкур следует применять как можно меньшее количество моющих веществ, а при дублении количество солей хрома должно быть сведено к минимуму (около 2 % оксида хрома в пересчете на массу пикелеванного голья).
     Считают [34], что гидрофобизация кож обработкой ее поверхности кремний- и фторорганическими полимерами, производными жирных кислот и другими гидрофобными материалами малоэффективна, так как при этом резко снижаются гигиенические свойства кожи, а ее водоотталкивающие свойства сохраняются непродолжительное время.
     Наиболее эффективной является гидрофобизация внутренней структуры кожи (табл.6), заключающаяся в обработке водной эмульсией гидрофобных веществ [34]. Такая обработка обычно совмещается с красильно-жировальными процессами.


Таблица6. Результаты испытания на водостойкость велюра после гидрофобизации
Обработка Водопроникаемость, мин Намокаемость, %, через
30 мин 60 мин 120 мин 150 мин
Гидрофобизация внутренней структуры 91 2,4 4,6 6,0 8,1

Без гидрофобизации 1,3 102 - - -

Гидрофобизация поверхности 5 58,4 80,0 83,1 -

     При химической чистке бензином и после экстрагирования дихлорэтаном водоотталкивающие свойства таких велюровых кож сохраняются.
     УкрНИИКПом разработана технология производства водостойкой кожи УКС (украинская кожа специальная).
     Получить водостойкую кожу можно, заменив хромирование хромкарбамидуротропиновой обработкой, дублением с применением металлосинтановых соединений и жированием эмульсиями, содержащими омыленные синтетические жирные кислоты (аммиачные мыла СЖК).
     При хромировании обычным хромовым дубителем карбоксильные группы коллагена координируются хромовыми солями, а остальные гидрофильные группы в основном остаются свободными.
     Хромкарбамидуротропиновые соединения получаются взаимодействием препарата КМУ, содержащего метилольные группы, с хромовыми солями. Если условно записать КМУ в виде радикала с метилольными группами R-(СН2ОН)n, то комплексные соединения, образующиеся при взаимодействии с хромовыми солями, можно представить так:


     Такие комплексные соединения могут взаимодействовать с коллагеном за счет координации карбоксилов коллагена в хромовый комплекс и за счет взаимодействия некоординированных метилольных групп препарата с коллагеном, уменьшая гидрофильность последнего.
     Аналогично протекает дубление с применением металлосинтановых соединений, которые также обладают разветвленной структурой типа


     Следовательно, применяемые для дубления хромкарбамидуротропиновые и металлосинтановые соединения способствуют образованию мостиков, дополнительно скрепляющих элементы структуры коллагена, и уменьшению числа свободных гидрофильных групп коллагена, что предопределяет увеличение водостойкости кожи.
     При жировании с применением эмульсии, содержащей омыленные жирные кислоты, возможно образование внутри структуры кожи водоотталкивающих хромовых и алюминиевых мыл, что также способствует увеличению гидрофобности кожи.
     Кожи, выработанные по новой технологии, отличаются высокой водостойкостью: водопроницаемость до 0,2 мл/см2, динамическая водопромокаемость 30 мин.
     Во ВЗИТЛПе (Всесоюзном заочном институте текстильной и легкой промышленности) проводятся многосторонние исследования по применению различных высокомолекулярных кремнийорганических полимеров для придания натуральным кожам водоотталкивающих свойств [35]. Были использованы как малореакционноспособные кремнийорганические полимеры, так и полимеры с реакционноспособными группами, выпускаемые отечественной химической промышленностью в виде водных эмульсий. К ним относятся: ПМС - олидиметилсилоксаны (ПМС-200), СКТН - полидиметилсилоксановые каучуки (СКТН "А"), полиалкилгидроксилоксаны и, в частности, препарат ГКЖ-94 с общей формулой


     Эффект гидрофобизации кожи кремнийорганическими соединениями (КОС) значительно повышается, если в качестве катализатора добавляются эфиры ортотитановой кислоты, в частности тетрабутоксититан (ТБТ).
     Кроме того, исследование взаимодействия ТБТ с некоторыми кремнийорганическими полимерами, а также с желатином показало возможность образования химических связей по типу коллаген - ТБТ - кремнийорганическое соединение.
     Представляет интерес способ ступенчатой гидрофобизации кожи, заключающийся в ее обработке раствором ТБТ, пролежке, сушке и вновь обработке кремнийорганической композицией (ГКЖ-94, ПМС-200, СКТН "А").
     О хорошем гидрофобизирующем эффекте обработки КОС можно судить по данным рис. 19.


Рис. 19. Изменение во времени водопромокаемости кожи хромового дубления
для верха обуви, обработанной КОС:
1 - необработанная кожа; 2 - кожа, обработанная 80 %-ным раствором КОС в бутилацетате;
3 - кожа, обработанная ступенчато (10 %-ный раствор ТБТ+80 %-ный раствор КОС в бутилацетате)

     Производные дикарбоновыхкислот вводятся в полуфабрикат вместе с расплавами жировых материалов в процессе жирования, при этом расход жировых материалов сокращается до 50%. Эффект гидрофобизации кожи путем обработки ее производными различных дикарбоновых кислот объясняют следующим образом [36]. При обработке полуфабриката хромового дубления производными дикарбоновых кислот карбоксильные группы последних частично (при рН нейтрализующего раствора 8,3) координируются во внутреннюю сферу хромового комплекса, образуя хромовые мыла. Последующее додубливание основными солями хрома еще более усиливает гидрофобизацию кожи. В результате обработки полуфабриката хромового дубления дикарбоновой кислотой происходит перемещение рН, соответствующего изоэлектрической точке, с 6,5 до 4,4, а после додубливания основными солями хрома - с 4,4 до 5,4. Такое снижение рН объясняется образованием координационных связей между карбоксильной группой кислоты и дубящими солями хрома. При последующем додубливании свободные карбоксильные группы, не прореагировавшие с хромом, образуют с ним координационные связи и тем самым повышают рН, соответствующий изоэлектрической точке, с 4,4 до 5,4.
     Широкое применение для гидрофобизации велюра и перчаточных кож нашли стеаратохромовые комплексы, известные под названиями: хромолан (СССР), квилон (США) и др.