СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА ДЛЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ЖИРОВАНИЯ КОЖ Российский патент 2023 года по МПК C11C3/06 C14C9/02 

Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано в отделочных процессах и операциях, в частности для получение состава для жирования кож, позволяющего увеличить ассортимент жирующих препаратов, и может быть использовано при обработке кожи для улучшения ее эксплуатационных свойств, с одновременным снижением себестоимости жирующих материалов, состава, а также готовой продукции.

Известен способ получения препарата для жирования кож, в котором для улучшения качества препарата для жирования кож используют жирные кислоты, образующиеся в процессе производства себациновой кислоты, процесс этерификации ведут с помощью спиртов (этиловый спирт или этиленгликоль) [SU 269390. Способ получения препарата для жирования кож. МПК С11с 3/04, С14С 9/02, публ. 16.07.1970].

Недостатком известного способа является использование дорогостоящих простых и двухатомных спиртов, эфиры себациновой кислоты имеют плотность больше единицы, повышенная температура кипения способствуют плохому проникновению препарата в толщу дермы кожи, реакция этерификации более продолжительна.

Известен способ получения препарата для жирования кож, в котором имеющий состав для жирования кож, содержит сложные эфиры, полученные этерификацией дистиллированных жирных кислот хлопкового соапстока сивушным маслом, синтетический жир и рыбий жир, при следующим соотношении компонентов, масс. %: синтетический жир - 45-55; рыбий жир - 15-35; сложные эфиры полученные этерификацией дистиллированных жирных кислот хлопкового соапстока сивушным маслом - 20-30 [UZ IAP 05888, Способ получения препарата для жирования кож, МПК С14С 9/02. 12.06.2019 г.]. Это техническое решение является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному техническому решению и взят в качестве прототипа.

Способ позволяет регулировать смачивающую и проникающую способность других натуральных и синтетических жиров и масел, способствует оптимальному распределению жирующих композиций во внутренние слои дермы кожи.

Однако, сложные эфиры полученные реакцией этерификации дистиллированных жирных кислот хлопкового соапстока сивушным маслом имеют много свободных предельных жирных кислот, что приводит к непролонгированным действиям, более того, высокая омыленность эфира приводит к миграции сложного эфира со структура кожи, что способствует ухудшению физико-химических и механических свойств готовых изделий.

Кроме того, имеющиеся различного рода примеси спиртов в сивушном масле в процессе этерификации приводит к низкому выходу образующегося конечного продукта - эфира.

Задача изобретения - разработка способа получения препарата для жирования кож, обладающего высоким выходом конечного продукта с высокими качественными показателями.

Поставленная задача решается тем, что в результате этерификации дистилированный жирных кислот с трехатомным спиртом - глицерином, получается сложный эфир - препарат с высокой плотностью, высокой температурой кипения, плавления, каплепадения и низким числом омыления, препятствующим миграции эфира из обрабатываемой кожи, а также расширению ассортимента жирующих препаратов.

В предлагаемом способе для получения препарата для жирования получаемый препарат - эфир синтезируют на основе дистиллированных жирных кислот и трехатомного спирта - глицерина реакцией этерификации в присутствии катализатора. В качестве катализатора использовали концентрированную серную кислоту или едкий натр.

Среди изученных и широко применяемых сложных эфиров большинство представляют соединения, полученные на основе карбоновых кислот. Основной способ синтеза - взаимодействие карбоновых кислот и спиртов, катализируемый кислотой и сопровождаемый выделением воды.

Предлагаемый сложный эфир биологически не токсичен, получается на основе вторичных и побочных продуктов местных масло-жировых производств, и имеют приемлемую стоимость. Применение препарата для жирования кож на основе сложного эфира обеспечивает пролонгированное действие, способствует повышению физико-химических и механических свойств готовой кожи.

В процессе жирования жирующая композиция на основе эфира дистиллированных жирных кислот хлопкового соапстока с глицерином, образуя гомогенную коллоидную систему, совместимую с другими жирами, откладывается на влажном полуфабрикате дермы в межволоконных пространствах, обволакивет и пластифицирует отдельные коллагеновые волоконца и имеется возможность образования химических связей жирующей композиции с коллагеном кожи и дубителями.

Введение препарата для жирования на основе сложного эфира в композицию для жирования позволяет получить однородно-гомогенную жирующую композицию, которая дает возможность стабильно удерживаться компонентами кожи, прочно связываться с волокнами дермы и позволяет получить кожу с высокими прочностными свойствами.

Для получения сложного эфира в качестве кислоты использовали вторичный продукт маслодобывающего производства дистиллированную жирную кислоту хлопкового соапстока.

Дистиллированные жирные кислоты (ДЖК) хлопкового масла, имеют сравнительно повышенную температуру плавления 20-30°С. В состав дистиллированных жирных кислот из соапстока входят 73% ненасыщенных кислот из соапстока C₁₆-C₁₈ со средней молекулярной массой 276. Смесь жирных кислот с кислотным числом 206 мг КОН включает лауриновую (0,43%), миристиновую (16,7%), пальмитиновую (55,3%), стеариновую (10,4%) и олеиновую (17%) кислоты [Фатхуллаев Э., Джалилов А.Т., Минскер К.С., Марьин А.П. Комплексное использование вторичнкх продуктов переработки хлопчатника при получении полимернкх материалов. Ташкент. Изд. "ФАН"., 1988., - С. 15.].

Исследование состава и структуры дистиллированных жирных кислот выявило наличие в нем эфирных, жирно-кислотных, гидроксильных функциональных групп, которые взаимодействуют с коллагеном дермы.

В качестве спирта также применяли продукт переэтерификации хлопкового масла, трехатомный спирт - глицерин.

Глицерин содержится в природных жирах и маслах в виде смешанных триглицеридов карбоновых кислот. В промышленности его получают омылением пищевых жиров, расщепляющихся на глицерин и жирные кислоты в присутствии различных катализаторов (кислот, щелочей, ферментов).

Глицерин содержится в природных жирах и маслах в виде смешанных триглицеридов карбоновых кислот. В промышленности его получают омылением пищевых жиров, расщепляющихся на глицерин и жирные кислоты в присутствии различных катализаторов (кислот, щелочей, ферментов)

Реакция получения сложного эфира проводится при температуре ближе к температуре кипения воды.

Реакцию проводят в трехгорлой двухлитровой колбе снабженной термометром и капельной воронкой, через которую подается катализатор (концентрированная серная кислота или щелочь). Третье горло из зоны реакции служит для присоединения ловушки Дина-Старка с обратным холодильником. Ловушка Дина-Старка также служит для сбора конденсата, который образуется в ходе реакции. Нагревание осуществляется на электрической плите. Конец реакции определяют по количеству выделившийся из зоны реакции воды.

Пример. В реакционную колбу загружают дистиллированные жирные кислоты хлопкового соапстока и глицерин, например, в соотношениях 1:1, 1:3, 1:5 и при перемешивании медленно прибавляют 0,3-0,7% концентрированную серную кислоту или щелочь от массы реакционный смеси (табл.1).

В реакционную колбу загружают 290-315 г дистиллированных жирных кислот хлопкового соапстока и 92-460 г глицерина. Осторожно перемешивают, вносят «кипелки». Затем при перемешивании добавляют 0,3-0,7% серной кислоты или щелочь и нагревают. Конец реакции определяют по количеству выделившийся из зоны реакции воды.

По окончании синтеза замеряют воду в ловушке насадки, содержимое ловушки и реакционной колбы переносят в делительную установку. Количество выделившийся воды составляет 36-92 мл.

Затем образовавшиеся продукты трижды промывают встряхиванием с дистиллированной водой до рН 4,5 для удаления ионов кислоты. Дают расслоиться и нижний слой, содержащий непрореагировавшие кислоты удаляют.

После этого промывают 25-30 мл раствором 20%-ного карбоната натрия (Na₂СО₃) и 30-50 мл чистой водой. После нейтрализации промывают водой. Данную процедуру повторяют 2-3 раза до достижения нейтральной среды.

В результате проведенных опытов установлен режим реакции: температура 105-115°С, мольное соотношение дистиллированных жирных кислот и глицерин 1:3, количество катализатора 0,3-0,7% от веса реакционный смеси, продолжительность реакции 1,0-2,0 час. Эфир переносят в коническую колбу и сушат безводным кристаллическим сернокислым натрием (Na₂SO₄). Выход препарата для жирования кож на основе сложного эфира составляет 72-82%.

Для получения сложного эфира, чтобы увеличить количество образующегося продукта и сместить равновесие реакции этерификации, глицерин брали в избытке, в соотношение 1:3. При избытке спирта в реакцию может вступить практически вся кислота, но при переизбытке спирта (третий вариант, кислота : спирт, 1:5) выход сложного эфира уменьшается (табл. 1). Высокий выход препарата для жирования кож во втором варианте составлял 82%.

Основные показатели физико-химических свойств препарата для жирования кож представлены в табл. 2

Исходя из приведенных показателей физико-химических свойств, полученный препарат использован для приготовления жирующей композиции для жирования кож.

Из табл. 2 видно, что 2-ой предлагаемый вариант имеет наилучшие показатели.

Полученный препарат для жирования кож используется в композиции для жирования кожевенного полуфабриката.

Кожевенный полуфабрикат, отжатый до влажности 40% и обработанный по типовой методике [Типовая методика производства обувной и шорно-седельной юфти хромсинтанотаннидного дубления из шкур крупного рогатого скота и конских для изделий гражданского назначения (Разработана ЦНИИКП). - М.: ЦНИИТЭИлегпрома, 1985.], из сырья яловки тяжелой хромсинтанотаннидного дубления обработан жирующей композицией состава в соответствии с вариантом 1-3 (см. таблицу 3).

Расход жирующей композиции составляет 21% от массы отжатых кож в пересчете на 100%-ный жир. Температура обработки 70°С, продолжительность жирования 1,0 час.

Расход указанных компонентов является оптимальным и существенно улучшает физико-механические свойства готовых кож.

В табл.3 приведены предлагаемые варианта и вариант прототипа

Последующие процессы проводят в соответствии с последующим назначением кожи.

В табл.4 представлены физико-химические, механические показатели предлагаемых обработанных кож в сравнении с аналогом.

Высокая температура плавления предлагаемой композиции для жирования кож способствует улучшению свойства готовой кожи в процессе эксплуатации, и низкая омыленность свободных предельных жирных кислот дает возможность получить непосредственно на волокнах кожи водорастворимые хромовые мыла. Водорастворимые мыла макромолекул сложного эфира обеспечивает способность осаждаться на волокнах, образуя наряду с ионами и макромолекулами жира других жиров композиции, коллоидные агрегаты-мицеллы.

Введение в дерму жирующей композиции на основе сложного эфира из дистиллированных жирных кислот с глицерином располагаясь на поверхности структурных элементов и между ними, разделяют их, что придает коже гибкость, мягкость и повышенную водостойкость. Одновременно жирующая композиция увеличивает взаимное скольжение структурных элементов, облегчая ориентацию их под влиянием деформирующих усилий. В результате кожевенный материал приобретает повышенную прочность и пластичность по сравнению с прототипом и имеет лучшие физико-механические характеристики.

Сопоставительный анализ с наиболее близким прототипом позволяет сделать вывод, что полученный кожевенный полуфабрикат по предлагаемому варианту характеризуется мягкостью, нежным грифом, отсутствием стяжки и осаленности.

Жирующая композиция, в состав которой входит сложный эфир, откладывается не только на поверхности вторичных, но и на поверхности первичных коллагеновых волокон. Отложение этой смеси происходит в виде мелких частиц, образующих при введении большого количества жира за счет коалесценции жировой оболочки. Показатели прочности лицевого слоя и кож имеют более высокие значения, предел прочности при растяжение, которые зависит не только от количества введенного жира, но также и от природы жира, его полярности, обеспечивая улучшение физико-механических свойств готовой кожи. Более того, использование вторичных и побочных продуктов масло-жировых предприятий обеспечивает снижение себестоимости препарата, состава для жирования кожи, и в результате - готовой кожевенно-обувной продукции.

КОДИРОВ ТУЛКИН ЖУМАЕВИЧ

1. SU 269390, МПК C11c, 3/04, С14С 9/02, публ. 16.07.1970 г.;

2. UZ IAP 05888, МПК С14С 9/02, публ. 12.06. 2019 г.;

3. Фатхуллаев Э., Джалилов А.Т., Минскер К.С., Марьин А.П., Комплексное использование вторичнкх продуктов переработки хлопчатника при получении полимернкх материалов. Ташкент. Изд. "ФАН"., 1988., - С. 15.];

4. Типовая методика производства обувной и шорно-седельной юфти хромсинтанотаннидного дубления из шкур крупного рогатого скота и конских для изделий гражданского назначения (Разработана ЦНИИКП).- М.: ЦНИИТЭИлегпрома, 1985 г.

Изобретение относится к кожевенной промышленности, в частности к получению препарата для жирования кож. Способ получения препарата для композиции для жирования кож включает этерификацию дистиллированных жирных кислот со спиртом в присутствии катализатора - концентрированной серной кислоты или щелочи, с последующей нейтрализацией, промывкой и обезвоживанием полученного продукта. В качестве дистиллированных жирных кислот используют дистиллированные жирные кислоты хлопкового соапстока, в качестве спирта используют глицерин при мольном соотношении 1:3. Количество катализатора составляет 0,3-0,7% от веса реакционной смеси и продолжительность реакции составляет 1,0-2,0 ч. Предлагаемый способ получения препарата для композиции для жирования кож обеспечивает высокий выход конечного продукта с высокими качественными показателями, такими, как высокая плотность, высокая температура кипения, плавления, каплепадения и низким числом омыления, препятствующим миграции эфира из обрабатываемой кожи. 4 табл., 1 пр.

Способ получения препарата для композиции для жирования кож, включающий этерификацию дистилированных жирных кислот со спиртом в присутствии катализатора - концентрированной серной кислоты или щелочи, с последующей нейтрализацией, промывкой и обезвоживанием полученного продукта, характеризующийся тем, что в качестве дистилированных жирных кислот используют дистилированные жирные кислоты хлопкового соапстока, в качестве спирта используют глицерин при мольном соотношении 1:3, количество катализатора составляет 0,3-0,7% от веса реакционной смеси и продолжительность реакции составляет 1,0-2,0 ч.