Способ определения качества волосяного покрова шкурок Советский патент 1983 года по МПК G01N33/44 

СЛ

00

о Изобретение относится к меховой проьвлвшенности и может. быть использовано для оценки качества волоса у меховых шкурок. Физико-хишшеские процессы вцдел ки, крашения и отделки меха существенно влияют на свойства волосяного покрова шкур, тем самым определяют чество мехового полуфабриката. Химико-механические свойства вол сяного loкpoвa меховых шкур оценива ют совокупнос тью не менее двух пока зателей, один из которых характериз ет химические, а другой - механичес кие свойства волоса.В качестве указ млх показателей в практике широко и пользуют такие, показатели, как щелочная растворимость волоса и разрывная нагрузка одиночного волоса. Перв.ый метод заключается в том, что на волос воздействуют реагентом взаимодействующим с кератином волос например, раствором щелочи 0,1 Н, По результатам этого взаимодейст ВИЯ оценивают качество волосяного покрова. Чем меньше разрушен волос в процессе вццелки меховой шкурыjте меньше он теряет в массе,при обрабо ке щелочью Однако известный химический метод оценки качества волоса меховых шкур мог бы слуяа1ть критерием комплексной оценки качества эолоса лишь в том случае, если бы щелочная растворимость находашась в строгой коррепяхш онной зависимости от других зэажных свойств , характеризукиф х качество волосяного покрова меха. К числу этих свойств относится износостойкость волосяного покрова, которая определяется прочностью волос.Известно, что., все процессы,связанные со структу1 ированием волоса, вызьшшот повьш1ение его прочности « должны сопровождаться одновременно и снижением щелочной растворимости волоса, т.е. щелочная растворимость волоса должна была бы находиться в обратной . зависимости; от его прочности. Однако этого в целом ряде слу чаев не наблюдается. Так, например, при кркипении меха кислотньши красителями прочность волоса;по сравнешоо с неокрашенным возрастает с 20,3 до 25,,3 кг/мм, что указывает на протекание процессов структурирования волоса. Однако при ЭТСЯ4 одновременно возрастает (с 3 2 8,89 до 9,24%) и щелочная растворимость волоса. Следовательно, щелочная растворимость волоса не может служить достаточно надежным критерием оценки качества волоса меховых шкур и должна быть использована для этих целей лишь в совокупности с методом оценки механических свойств волоса. Необходимость определения не менее двух показателей для оценки химико-механических свойств волоса создает определенные трудности в аналитической практике и обуславливает необходимость разработки одного комплексного показателя, который мог в равной creneim характеризовать как химические, так и механические свойства волоса. Цель изрбрётения - повьш1ение объективности оценки качества волосяного покрова шкурок и упрощение способа его определения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения качества волосяного покрова шкуррк путем обработки его реагентом, взаимодействующим с кератином вОлоса, и последующей оценки качества по результатам -этого взаимодействия, в качестве реагента, взаимодействующего с кератином волоса, используют тетраа1«1ноцишс этилендиаминтетрайцета-, оаминатоцинкат аммония хлорид,-а оценку качества волосяного покрова осуществляют по о количеству свободных аминои карбоксильных групп в кератине волоса. Количество свободных амино- и кар- боксильиых групп в кератине волосгГ является показателем, характеризующим одновременно химические и мехайические свойства волоса. Корреляционная зависимость между показателем и химико-механическими свойствами волоса основана На; следукидем. При обработке меха происходит либо частичное разрушение, либо упрочнение амидо-пептидных связей кератина, обусловливающее или деструкцию, или структурирование водоса. Расщепление амидо-пептидных связей, мекшщх место , например, в резульате проведения подготовительных пераций и операций собственно выелки, приводит, к увеличению числа амино- и карбоксильных групп в кератине, вызывая снижение устойчивости волосяного покрова к различным внешним воздействиям. Упрочнение этих связей, например,при протравном крашении окислительными красителями, приводит к снижению количества указанных групп в кератине. Поскольку упрочнение амино-пептаД ных связей в кератине сопровождается улучшением показателей химико-механических свойств волоса, то с пожжением содержания свободных амино- и карбоксилышх групп .в белке будет ; иметь место повьшёние устойчивости во лоса к разрывной нагрузке и щелочному гидролизу. На чертеже прказаш 1 результаты экс периментальных данных, подтверждающих указанную выше зависимость. Однако известные метода рпределенйя свободных амино- и карбоксильны: : групп в белках не пригодны для анализа кератина волоса. Одни способы прет дусматривают определение свобрдных амино- и карбоксильных групп по отдельности и используют принцип взаимодействия этих групп с некоторыми реагентами. Эти етоды основам на опре делении величин максимального поглоще ния волосом кислот или кислотных красателей (кислотная емкость),щелочей или катионных красителей (щелочная ёмкость).- Кислотная емкость волоса характеризует количество свободных аминоJгрупп, а щелочная емкость - ко шчество свободшис карбоксильных групп. Однако применение указанных реагентов для определения свободных амино- и карбоксильных групп в кератине волоса имеет ряд существенных недостат ков . . Так, например, общепринятая методика определения кислотной e acoctи основана на обработке волоса 0,05 Н раствором соляной кислоты, имею1де|ч рН 1,4. При столь низких зна чениях рН начинается гидролиз амидов дихар боновых кислот кератина, в резул тате чего амидные группы преобразуются в аминогруппы, что приводит к сверхстехиометрической абсорбции аниона кислоты, вследствие чего определяемая величина свободных аминогрупп оказывается существенно завышенной. Аналогичные негативные явления црисущи и .при использовании щелочей , для определения щелочной емкости во-, лоса. Обработка волоса щелочами вызывает частичное разрушение связей внутри молекул кератина. При этом происходит деструкция волоса до обра зования растворимых продуктов ntffpoлиза вплоть до различных аминокислот, в том числе и кислотного характера. В результате часть щёлочи уходит на , нейтрализацию вьщеливщихся карбоксилсодержащих аминокислот, и определяемая величина свободных карбоксильных групп оказывается заметно завышенной. Определение кислотной и щелочной емкости Волоса, основанное на определении максимальной абсорбции, и катионных красителей волосом, могло бы дать однозначный результат в том случае, если бы весь сорбируетвлй краситель связьюался с амино- и карбоксильной группой кератииа волоса посредством ионных связей. Однако, как показывгиот многочисленные исследования, значительная часть указанных красителей связывается с.волоКиом посредством сил адсорбции. Поэтому определяемые величины кислотной и щелочной емкости, а следовательно, и содержание амино- и/карбоксильных групп в кератине волоса оказываются завышенными. Известен также способ определения свободных амиио- и карбоксильных групп в белках, основанный на последовательно проводимых процессах кислотного гидролИаа протеина и количественного, анализа с помощью автоматического амино1шслотного анализатора. Недостатком примеиения известного способа определё1В1я свободных аминои карбокшльшох групп в кератине волоса является большая продолжительность анализа (50-76 ч). В связи с этим этот способ не нашел широкого применения для оценки свойств -волоса меховых шкур. В предлагаемом способе найдено, что тетроаминоцинк эхилевдиаминтётраацётатоаминатоцинкат аммония хлорида является реагентом,селективно взаИМОДеЙСТВуКМЦИМ со свободными аГШНО и карбоксильными группами кератина в строго стехиометрических соотношениях, при этом однЪ молекула его связывается с двумя .амино- и карбоксильными группами кератина волоса. Способ осущёствля от спедую1цнм образом. В колбу помещают на 15-30 мин около 0,5 г волоса известной влажности.

взветанмой с точностью до 0,001 г, и наливают в нее из бюретки точно 25 мл раствора тетрааминоцнцос этнлеадиаминтетраацетатоаминатоцинкат аммония хло.рида концентрацией около 0,7 моль/л в пересчете на цинк, обеспечиваюГ1ций максимальное поглощение I реактива субстратом.

Концентрацию реагента определяют комплексонсметрическим методом путем титрования пробы раствором трилона Б В аммиачном буфере с рН 8-10 в присутствии индикатора эриохрома черного Т. : -. - -;. - .,

Аюшачный буферный раствор, с помо :п|ью koTop.oro устанавливается требуемы рН титруемого раствора, готовят растворением в 1 л дваязды перегнанной дистиллированнойводы 54 г хлористого аммония и 350 мл концентрированного раствора аммиака.

Отбирают 1 №1 исходного раствора реагента, прибавляют к нему около 2 кш аммиачного буферного раствора и разбавляют дистиллированной водой до 100 МЛ) вводят индикатор эриохром черный Т в виде смеси с хлористым натрием (1; 100) до Винно-красной окраски раствора и титруют 0,05 М раствором трилона Б до. чисто-синей окраскн., , -;.,-. , ,. , . . ; .;

Концентрацию реагента в. растворе (с) определяют по формуле

С aOjOS К Ыапь цинка/я) где а - количество мл 0,05 М раство ра трилона Б, пошедшее на титрование;К - поправочный коэф4яициент на

цинк равный двум, поскольку оттитровывается одна половина общего содержания цинка в растворе.

Колбу с навеской волоса, залитой / реагентом, закрывают пробкой, оставляют на 15-30 мин, затем взбалтывают, отбирают пробу отраб(отанногь раствора и определяют содержание в нем реагента по описанной выше мето,дике.

Количество сорбированного волосом реагента (Г) вычисляют по формуле

JCM-I GS). V

(моль цинка/кг m. К сухого вещества),

где С и Сц - начальная и конечная концентрации реагента в растворе, моль цинка/л;V - объем обрабатывающего

раствора, -л; m масса анализируемого

образца волоса, кг; К -поправочный коэффициент на сухое вещество равный (Wвлага аналитическая,%) Величина сорбции волосом тетрааминоцинк этилендиаминтетраацетатоами;.натоцинкат аммоний : хлорида (г) даст оценку количества свободных аминои карбоксильных групп (пд) в кератине волоса

Г Пд (моль кг/белка).

Продолжительность анализа составляет 1-2 ч.

Предлагаемым способом определена величина (г) сорбции реагента волосом овчины вьделанной, окрашенной окислительными кубовыми и дисперсными красителями. .

Данные приведены в таблице-.

Как следует из таблицы, величина Г, т.е. количество свободных аминои карбоксильных групп, самая наимёньшая у .волоса овчины, окрашенной окислительными красителями, что означает наименьшую деструкцию -кератина волоса, т.е. более .высокое качество Волосяного покрова по сравнению с другими образцами.

16

15

. J

Г S

5.

§

/4

J

13

«э

X

о

/2

§

I

4i

§

ij

г

/f

s.

гз

8

&

«4.

I I

to

V

еэ CL

§5 {2 К&личестд{ сбоУоднш f,5 If (5 АК- групп д кератине боло с а

СПОСОБ 011РЕДЕЛЕ1ШЯ КАЧЕСТВА ВОЛОСЯНОГО ПОКРОВА ШКУРОК путем обработки его реагентом, взаимодействующ гШ с кератином волоса, и последующей оценки качества по результатам этого взаимодействия, отличаю-/ щи и с я тем, что, с целью повышения объективнос-П определения качества и упрощения способа, в качестве реагента, взаимодействукяцего с кератином волоса, используют тетрааминоцинк этнлендиамиитетраацетатоамннатоцинкат аммония хлорид, а оценку качества волосяного.покрова осуществ-. ляют по количеству свободных аминои карбоксильных групп в кератине в олоса.(/)