Используемые химические материалы для подкраса изделий из кожи и овчины

    Основным  пленкообразующим (связующим) веществом  в красках долгое время являлся  казеин, который представляет собой  сложное белковое вещество, богатое  фосфором, благодаря чему его относят  к группе фосфоропротеидов. Чистый казеин находится в порошкообразном  состоянии, имея светло-серый или  слегка желтоватый цвет, и так как  по существу является гидрофильным коллоидом, в водных растворах набухает и  придает им клеедающие и пленкообразующие свойства. Он способен давать вязкие, концентрированные  растворы, обладает высокостабилизирующими свойствами, устойчив к повышенным температурам, однако имеет и ряд  крупных недостатков: плохую водоустойчивость, слабые когезионные свойства (сила сцепления между молекулами) и  низкую эластичность пленки.

    В настоящее время перспективным  считается применение на предприятиях отрасли водных акрилатных красок для  подкраса изделий из кожи полуанилиновой отделки, а также дубленок «наппалан», «антик» и некоторых видов  кож с подшлифовкой лица. Водные акрилатные краски применяются как  в чистом виде, так и в смеси  с пленкообразователями (грунтами), пигментными концентратами и  в некоторых случаях с металлокомплексными  красителями при восстановлении изделий из анилиновых кож. В состав водных красок входят:

• пленкообразователи, или связующие вещества (акриловые эмульсии полимеров, казеин);
• красящие вещества (пигменты, металлокомплексные красители);
• расворитель (вода);
• искусственные и натуральные воски в виде эмульсий;
• пластификаторы (дибутилфталат);
• консервирующие вещества (антисептики).

    Также в состав красок могут входить  различные специальные добавки  так называемых поверхностно-активных веществ (ПАВ), в виде стабилизаторов и диспергаторов, которые задерживают  падение вязкости краски, повышают смачиваемость ею кожи и прилипаемость  пленки, удерживают пигменты во взвешенном состоянии на более продолжительный  срок. Применение акриловых эмульсий в виде водных дисперсий полимеров  в красках преследует цель повысить адгезионные и когезионные свойства красочной пленки, ее блеск и устойчивость против старения. Кроме того, являясь  пленкообразователями, они увеличивают  корпусность пленки, не ухудшая естественной ощупи и внешнего вида кожи.

    Технология  использования водных акрилатных красок, предусматривает их нанесение при  помощи пистолета-аэрографа в чистом виде или добавление в виде красящего  компонента в грунт в соотношении 15-40 % от массы рабочего раствора, а  после высыхания глажение на прессе с верхней зеркальной плитой при  разных температурных режимах для  сплавления полимера в покрывной  композиции и усиления адгезионных  свойств. Укрывистость, при использовании  водных акрилатных красок часто бывает низкой, что подразумевает добавление в красящий рабочий раствор для  повышения кроющей способности  пигментных концентратов. Однако гораздо  более эффективным следует признать применение пигментных бесказеиновых  концентратов в смеси с пленкообразователями (грунтами).

Пигментные  концентраты с  металлическим и  перламутровым эффектами

    Использование покрывных композиций на основе металлических  порошков в данное время считается  очень перспективным направлением в кожевенной промышленности, где  они нашли применение в производстве мебельных, обувных, галантерейных и одежных кож. Последние, как известно, используются для пошива одежды, которую носят, а затем сдают на предприятия химической чистки, где зачастую возникают большие затруднения с обработкой подобного ассортимента. Что же собой представляют металлические порошки?

    Металлические порошки – это дискретный материал, состоящий из частиц металла, сплава или металлоподобного соединения разных форм и размеров (до 1 мм) с различной  наружной поверхностью. Характерной  особенностью такого материала является то, что физико-химические и механические свойства каждой частицы оказывают  влияние на свойства всего материала. Состав, структура и другие свойства порошков зависят как от способа  их получения, так и от природы  соответствующего металла. 
Принято характеризовать металлические порошки по свойствам.

• химическим (содержание основного металла, примесей и загрязнений, пирофорносность и токсичность);
• физическим (форма, размер, удельная поверхность, истинная плотность и микротвердость частиц);
• технологическим (насыпная плотность, текучесть, уплотняемость)

    Форма частиц металлических порошков, как  правило, зависит от метода их получения  и обработки и бывает дендритной (разветленной), пластинчатой (чешуйчатой) и сферической. 
Все имеющиеся способы производства порошков можно условно разделить на две большие группы. К первой группе относятся так называемые механические методы (при превращении в порошок химический состав исходного материала существенно не изменяется), а ко второй – физико-химические методы. Механические методы обеспечивают превращение исходного материала в порошок измельчением твердых компонентов металла или его сплава в мельницах различных конструкций (барабанных, валковых, шаровых и вибрационных) и диспергированием расплавов (газовым потоком, сливом на вращающийся диск).

    К физико-химическим методам относят  технологические процессы производства порошков, связанные с глубоким превращением исходного сырья. В результате получаемый порошок по химическому составу  существенно отличается от исходного  материала. Основными являются методы восстановления, электролиз и термическая  диссоциация карбонильных соединений.

    В настоящее время металлические  порошки в чистом виде практически  не используются в кожевенной промышленности и на предприятиях химической чистки из-за ряда крупных недостатков (плохая растворяемость в покрывных композициях, нестабильность красящего раствора, невозможность многократного использования, перманентное осаждение в емкости  для крашения и т. д), а широкое  применение нашли пигментные концентраты  с металлическими эффектами («золото», «серебро», «медь», «бронза»), составленные на основе связующих веществ (акриловых  эмульсий или метилцеллюлозы) –  более удобные в работе и отличающиеся лучшими физико-химическими характеристиками. В составе пигментных концентратов с металлическим эффектом (чаще называют металлизированные) содержание сухого вещества (основы или порошка) приближено к 39 %.

    Для данных пигментных концентратов характерна высокая степень укрывистости, что  позволяет добиться на кожевой ткани  глубокого металлического эффекта  – «бронза», «золото» и т. д. Данные физико-химические свойства металлизированных  пигментов объясняются тем, что  в пленкообразующей композиции частицы  порошка располагаются параллельно  ее поверхности, отражая зеркально  до 70-75 % падающего света.

    Технологический регламент использования пигментных концентратов с металлическим эффектом предусматривает добавление их не в  стандартные грунтующие композиции, а применение только в верхних (топовых) покрытиях, обеспечивая при операции закрепления (лакирования) создание определенных спецэффектов, в данном случае «бронзы», «золота» и т. д. Например, можно успешно  применять стандартную многокомпонентную  композицию на основе агента грифа, лака и пигментного концентрата с  металлическим эффектом.

    Перламутровый сырьевой концентрат, используемый в  различных областях косметической, кожевенной и текстильной индустрии  получают путем многоступенчатой химической переработки внутренней части морских  двустворчатых моллюсков (пинктада, турбо, халиотис, стромбус) и чешуи  некоторых видов морских и  речных рыб (тарпон, сельдь, аргентина, сиг, уклейка). Данный концентрат имеет  специфические природные свойства иризации (радужная игра цветов, при  попадании на перламутр солнечного или искусственного света), характерные  для внутреннего слоя раковин  или серебристой плевы чешуи  рыб, из которых получают данный продукт. Сырьевой концентрат может иметь  два разных физико-химических состояния: порошкообразное и жидкое (т. н. «восточная эссенция») и использоваться при  производстве пигментных концентратов с перламутровым эффектов для  кожевенной индустрии и предприятий  химчистки.

    В прошлом в кожевенной промышленности широко применялся концентрат в порошкообразном  состоянии, использовавшийся в верхних  топовых покрытиях при производстве обувных, галантерейных, мебельных  и одежных кож. Однако в настоящее  время принято более перспективным  применение пигментных концентратов с  перламутровым эффектом на основе синтетического связующего (акриловой эмульсии или  метилцеллюлозы), которые обладают высокой растворимостью в грунтах  и лаках, стабильностью и экономичностью. Для данных пигментных концентратов характерна низкая укрывистость, в  результате чего тон и эффект изменяется в зависимости от цвета грунта, на который они наносятся. Это  делает возможным получать с их помощью  различные оптические эффекты.

    Технология  использования пигментных концентратов с перламутровым эффектом допускает  их применение только в верхних отделочных покрытиях, в составе много компонентных рабочих растворов на основе закрепителя (лака), агента грифа и собственно самого препарата.

Гидрофобизирующие композиции

    Гидрофобизирующие композиции–это многокомпонентные  органические соединения различных  классов, применяемые в водной среде, органических растворителях и аэрографическим  методами в целях придания кожевой  ткани определенных физико-химических и механических свойств, таких как: водостойкость, уплотнение структуры  лица, повышенная сопротивляемость усадке и воздействию химических веществ. В настоящее время существует множество методов придания кожам  водотталкивающих свойств с помощью  разных гидрофобизирующих материалов. Их можно разделить на две группы. К первой группе относятся соединения, которые при соприкосновении воды с поверхностью кожевой ткани образуют эмульсии, препятствующие дальнейшему её проникновению.

    Основные  гидрофобизирующие  соединения первой группы.

1. Алкилированная янтарная кислота и ее производные, например эфиры.
2. Эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов, например сорбита.
3. Производные оксикарбоновых кислот, например сложный эфир лимонной кислоты.
4. Оксиэтилированные жирные кислоты.
5. Азотосодержащие соединения.
6. Производные алкилимидазолина или его соли с длиноцепными 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 водооттталкивающие свойства поверхности кожевой ткани  только после химического с ней  взаимодействия.

    Основные  гидрофобизирующие  соединения второй группы.

1

1. Соли металлов и металлокомплексные соединения.
• Комбинации солей аллюминия с парафином или воском.
• Комбинации солей циркония с воском.
• Комплексные соединения хрома и жирных кислот.
• Перфторированные комплексные соединения хрома и жирных кислот.
2. Соединения со свободной или подвижной карбоксильной группой и комплексно-активные эмульгаторы.
• Жирные кислоты.
• Эфиры жирных кислот
• Поликарбоновые кислоты.

3. Полимезированные  длинноцепные жирные кислоты  или их соли.

• Эфиры фосфорной кислоты.
• Производные имидоуксусной кислоты.
• Производные алкиладипиновой кислоты.

3. Азотосодержащие соединения.

• Хлорид алкилоксиметилпиридиния.
• Изоцианаты
• Алкиленмочевина.

4. Силиконаты или другие перфторированные соединения.

• Полиалкилгидросилоксаны.
• Олидиметилсилоксаны.
• Полидиметилсилоксановые каучуки.
• Фторкарбоновые смолы.

    В кожевенной промышленности гидрофобизация кож производится обработкой ее поверхности (на проходных агрегатах конвейерного типа) или внутренней структуры (в  аппаратах барабанного типа водной эмульсией гидрофобных веществ) кремний- фторорганическими полимерами и производными жирных кислот. Повышение  водостойкости при этом происходит в результате соединения гидрофобных  комплексов (кремнийорганических, на основе фторированных органических полимеров  и фторсиликоновых смол) с волокнами  кожи (коллагеном). При этом гидрофобные  группы ориентированы таким образом, что они могут отталкивать  частицы воды, при одновременном  сохранении их гигиенических и основных физико-механических свойств.