Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Исследование возможности применения оксазолидинов в кожевенном производстве

Диссертация: Исследование возможности применения оксазолидинов в кожевенном производстве
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Доказано, что взаимодействие оксазолидинов с коллагеном дермы и его аминокислотным аналогом — желатином, оказывает структурирующее воздействие на коллаген и желатин. При этом степень структурирования зависит от наличия и природы заместителей в составе оксазолидинов. Наиболее эффективно структурирующее воздействие проявляется у 1,3-оксазолидина, у которого в положении 2 и 3 находятся атомы… Читать ещё >

Исследование возможности применения оксазолидинов в кожевенном производстве (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Обзор литературы
    • 1. 1. Характеристика оксазолидинов как представителей гетероциклического ряда органических соединений
    • 1. 2. Методы получения оксазолидинов
    • 1. 3. Структура, свойства и реакции оксазолидинов
    • 1. 4. Применение оксазолидинов в кожевенном производстве
    • 1. 5. Применение оксазолидинов в других сферах производства
  • Выводы к главе
  • Глава 2. Объекты и методы исследования
    • 2. 1. Объекты исследования
    • 2. 2. Методы исследования.".: ?
  • Глава 3. Получение и идентификация синтезированного ряда оксазолидинов
    • 3. 1. Исследование растворимости продуктов синтеза в различных растворителях
    • 3. 2. Определение элементного состава, молекулярной массы и коэффициентов преломления синтезированных оксазолидинов
    • 3. 3. Идентификация продуктов синтеза методом ИК-спект-роскопии
  • Выводы к главе
  • Глава 4. Исследование взаимодействия синтезированного ряда оксазолидинов с минеральными дубителями, коллагеном и его аналогами
    • 4. 1. Изучение температуры плавления студней желатина в присутствии оксазолидинов
    • 4. 2. Исследование изменения температуры сваривания кожи, выдубленной рядом оксазолидинов
    • 4. 3. Исследование характера взаимодействия синтезированных оксазолидинов с функциональными группами коллагена с помощью ИК-спектроскопии
    • 4. 4. Природа взаимодействия оксазолидинов с коллагеном
    • 4. 5. Взаимодействие оксазолидинов с хромовыми, алюминиевыми и титановыми дубителями
    • 4. 6. Исследование сорбции ряда оксазолидинов гидр оксидами металлов
  • Выводы к главе
  • Глава 5. Исследование возможности использования в минеральном дублении 1,3-оксазолидина — представителя синтезированного ряда оксазолидинов
    • 5. 1. Выбор технологической стадии введения 1,3-оксазолидина в процессе минерального дубления
    • 5. 2. Обоснование выбора наиболее эффективной стадии введения оксазолидина при выработке кож минерального дубления
  • Выводы к главе
  • Глава 6. Изучение кожевенно-технологических свойств синтезированного ряда оксазолидинов при введении на стадии додубливания-наполнения
  • Выводы к главе

Рыночная экономика предъявляет жесткие требования в отношении качества продукции, ее конкурентоспособности и эффективности производства.

В последнее время в кожевенном производстве применение новых химических материалов способствует значительному повышению качества кож и расширению ассортимента выпускаемой продукции. Так, в покрытиях стали применяться вещества, способные формировать гибкие термои морозостойкие пленки, состоящие из линейных редкосшитых полимеров разной степени твердости. Причем наличие и интенсивность поперечных связей не оказывает существенного влияния на температуру стеклования и текучести. Предлагаются технологии покрывного крашения кож для верха обуви, не требующие ухода (чистки кремами).

Широкий спектр гидрофобизующих материалов различной природы позволяет выпускать водостойкие ворсовые кожи.

Стабильные к действию электролитов высокодисперсные многокомпозиционные жировые эмульсии вызвали появление фазного жирования, способствующего выпуску эластичных кож.

Разработаны технологии производства кож с сочетанием упруго-пластических свойств, позволяющих им «приформовываться» и «переформовываться» к стопе в детской и ортопедической обуви.

Известно, что основным недостатком кожевенного сырья, обусловленным его природными свойствами, является неравномерная толщина и плотность по топографическим участкам. Разница в строении шкуры животного сохраняется, а в ряде случаев и усугубляется в готовой коже.

Качество продукции во многом формируется в процессах отделки на стадии наполнения-додубливания. В отделке высококачественных кож обработка осуществляется целым комплексом наполняющих и додубливающих материалов, сообщающих коже определенные функциональные свойства, а также выравнивающие ее структуру по топографическим участкам.

Наполнение и додубливание проводится минеральными и органическими соединениями. Наибольший эффект достигается при использовании органических веществ, обладающих ароматическим характером. Однако водные растворы данных соединений гетерогенны, имеют низкую агрегативную и кинетическую устойчивость, что снижает скорость диффузии и равномерное распределение их в толще дермы.

Широко применяемые в отделке водные дисперсии на основе различных сополимеров также обладают ограниченной возможностью равномерного распределения по толщине дермы.

Проникание химических материалов к центрам реагирования облегчается при использовании водорастворимых олигомеров и бифункциональных альдегидов — глиоксаля и глутарового альдегида, представляющих собой алициклические соединения, образующие истинные растворы без границы раздела фаз.

К веществам, обладающим определенной ароматичностью и способностью образования истинных растворов относятся оксазолидиныгетероциклические соединения, в состав молекул которых входят атомы азота и кислорода. Они используются как полупродукты в органическом синтезе, в бурении для подавления развития сине-зеленых водорослей, в химической завивке волос.

Полифункциональность и высокая химическая реакционноспо-собность обеспечивают им возможность связываться с белками, с коллагеном дермы в частности. Имеются данные, что совместное использование оксазолидинов и хромовых дубителей позволяет уменьшить 6 расход дубящих соединений хрома, улучшить их выбираемость и получить кожу с повышенными физико-механическими показателями.

Из литературных источников следует, что рекомендации по применению оксазолидинов в качестве додубливающих и наполняющих веществ ограничены по существу только хромовым дублением.

Совместное применение оксазолидинов с алюминиевым и титановым дубителями, являющимися альтернативными солям хрома, по нашему мнению, позволит расширить ассортимент и улучшить качество выпускаемой продукции за счет целенаправленного изменения свойств полуфабриката.

Настоящее исследование посвящено изучению вопроса о возможности применения органических оксазолидинов в процессе минерального дубления: хромового, алюминиевого и титанового.

В диссертационной работе рассмотрены следующие вопросы: способы получения оксазолидинов, их структура, свойства и реакции, а также различные методы дубления и додубливания кож с применением данных органических дубителей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Проведены системные исследования взаимодействия синтезированного ряда оксазолидинов, содержащих различные заместители алкильного или ароматического характера, с коллагеном и дубящими соединениями алюминия, титана и хромавыявлена оптимальная стадия введения оксазолидинов в дерму и определены их кожевенно-технологические свойства.

2. Осуществлена идентификация органических продуктов низкотемпературного синтеза, свидетельствующая об образовании в результате реакции циклоконденсации новых индивидуальных веществ — оксазолидинов, обладающих различной реакционной способностью.

3. Доказано, что взаимодействие оксазолидинов с коллагеном дермы и его аминокислотным аналогом — желатином, оказывает структурирующее воздействие на коллаген и желатин. При этом степень структурирования зависит от наличия и природы заместителей в составе оксазолидинов. Наиболее эффективно структурирующее воздействие проявляется у 1,3-оксазолидина, у которого в положении 2 и 3 находятся атомы водорода. Высказано предположение, что структурирование коллагена определяется совокупностью электростатического взаимодействия, водородных связей и гидрофобного взаимодействия белка с оксазолидинами.

4. Проведенные исследования показали, что в системах ОК — хромовые, алюминиевые и титановые дубители образования прочных комплексов между ними не происходит. Однако оксазолидины в водных растворах взаимодействуют на границе раздела фаз с высокоосновными нерастворимыми минеральными дубителями, формируя mohoи полисорбционные слои. Предполагается, что помимо непосредственного реагирования ОК с коллагеном, их взаимодействие может осуществляться через высокоосновные комплексы минеральных дубителей.

5. Установлена наиболее эффективная стадия введения оксазолидинов в процессе выработки кож — стадия додубливания-наполнения, на которой достигаются максимальные значения температуры сваривания и формирования объема дермы. Эти показатели возрастают с увеличением степени гидрофильности оксазолидинов.

Экспериментальные данные по использованию оксазолидинов в производстве кож алюминиевого и титанового способов дубления получены впервые.

6. Обоснован выбор наиболее эффективно используемых продуктов синтеза на стадии додубливания-наполнения. Наилучшие кожевенно-технологические свойства проявляют 1,3-оксазолидин и Ы-этанол-1,3-оксазолидин — самые гидрофильные из синтезированного ряда.

7. Ориентировочный расчет себестоимости оксазолидинов показал, что стоимости ОК и отечественных наполняющих и додубливающих материалов находятся на одном уровне.

8. Производственная апробация результатов работы проведена в условиях ТОО овчинно-меховой фабрики «Сибирячка» г. Новосибирска. Анализ полученных результатов подтвердил целесообразность и необходимость использования оксазолидинов в процессе производства кожи.

Показать весь текст

Список литературы

  1. А.Е. Основные начала органической химии, т. 2. М., Госхимиздат, 1958, 504 с.
  2. Гайворонская J1.A. Пятичленные гетероциклы: Текст лекций по курсу «Химия гетероциклических соединений». М., Изд-во МГУ, 1981 г.
  3. В.И. Химия гетероциклических соединений. М., Высш. Школа, 1978Ю, 559 с.
  4. Lewy, Вег., 21,924(1888).
  5. Oesterreich, Вег., 30, 2254 (1897).
  6. Гетероциклические соединения. Под ред. Р. Эльдерфилда. Пер. с англ. т. 5, М., 1961 г., с. 312.
  7. US. Pat., № 4, 092, 144 (1978).
  8. US. Pat., № 4, 066, 433 (1978).
  9. Химическая энциклопедия, т. 3. Меди — Полимерные. Под ред. Кнунянца И. Л. М., Большая Российская энцикл., 1992, 639 с.
  10. US. Pat., № 4, 072,741 (1978).
  11. US. Pat., № 2, 448, 890 (1948).
  12. US. Pat., № 3, 738, 992 (1973).
  13. Knorr G., Matthes D., Ber., 34, 3484 (1901).
  14. Cope R., Hancock D., J. Am. Chem. Soc., 64, 1503 (1942) — 66, 1453 (1944) — 66, 1738 1747 (1944).
  15. Gunasekaran A., Balasubramanian K., Sundara Rao V.S., Vijayaramaiah T. Studies on synthetic tannins: preparation of oxazolidines. Leather Science, 1983, vol.30, № 12, p. 368−369.
  16. Meltsner R., Waldman G., Kremer A., J. Am. Chem. Soc., 62, 3494 (1940).
  17. S., Biochem J., 8, 370 (1914).
  18. Nace F., Gollis N., J. Am. Chem. Soc., 74, 5189 (1952).
  19. Bogert M.T., Roblin R.L., J.Am. Chem. Soc., 55, 3741 (1933).
  20. Doughty J.B., Lazell C.L., Collett A.R., J. Am. Chem. Soc., 72, 2866 (1950).21 .Bergmon S., Ulpts and Camacho, 55, 2796 (1922). 22. Senkus R., J. Am. Chem. Soc., 67, 1515−1519 (1945).
  21. Ushenko I., C.A., 37, 4395 (1943).
  22. Wenker D., J. Am. Chem. Soc., 57, 2328 (1935).
  23. Bergmann S., Ber., 54, 936, 1645 (1921).
  24. Erlenmeyer A, Aon., 307, 80 (1899) — 337, 212, 321 (1904). 27.SchffP., Gazz V., Chim. Ital II, 21,4 (1891).
  25. Dalgliesh R., J. Chem. Soc., 90 (1949).
  26. Goldberg K., Nace F., J. Am. Chem. Soc., 75, 6260 (1953).
  27. Bergmann S., Ree. trav. chim., 71, 168, 192, 213 (1951) — J. Am. Chem. Soc., 75, 358 (1953).
  28. Az IMC Chemie GmbH prospektusa az Oxazolidin cserzoanyagokrol.32.US.Pat. 4,013,409(1977).
  29. Robinson T., J. Chem. Soc., 123, 532 (1923).
  30. Nace F., Goldberg K., J. Am. Chem. Soc., 75, 3646 (1953).
  31. Dasgupta S., Oxazolidines a new class of tanning agent. — J.S.L.T.C., 1977, vol. 61, № 5, p. 97−105.
  32. Brit. Pat. 1,481,508 (1974).
  33. Andrejkovics P., Fekete K. Bor-es Cipotechnika, 32 (1982), № 12, p. 463−467.
  34. GI11 G.E. Oxazolidines. J.S.L.T.C., 1985, vol. 69, № 4, p. 99−104.
  35. US. Pat., № 4, 049, 818 (1975).
  36. A.A., Куциди Д. А., Санкин Л. Б. Лабораторный практикум по химии и технологии кожи и меха. М., Легпромбытиздат, 1987, 312 с.
  37. Справочник кожевника (сырье и материалы). Под ред. проф. Зурабяна K.M. М., Легкая и пищевая пром-сть, 1984, 384 с.
  38. ТУ 95−290−74. Сульфат титанила и аммония для дубления кож.
  39. М.Х. Применение солей алюминия в процессах дубления. М., Легкая индустрия, 1964.44.0писание и руководство к пользованию. Рефрактометр ИРФ-22, г. Киев, 1956.
  40. Практикум по физической химии. Изд. 3-е, перераб. и доп. под ред. С. В. Горбачева, М., Высшая школа, 1974, 496 с.
  41. Ю.С. Лабораторные работы по физической и коллоидной химии. М., Высшая школа, 1989, 111 с.
  42. Инструкция по эксплуатации CHN-анализатора. Прага, 1977.
  43. А.К., Пилипенко А. Т. Физико-химические методы анализа. М., Высшая школа, 1968.
  44. С. П., Михайлов А. Н. Сорбция гидроокисью хрома многоядерных сульфоароматических кислот, диметилолмочевины, желатина и их смесей. Изв. Вузов, Технология легкой промышленности, 1970, № 2.
  45. А.Т., Тананайко М. М. Разнолигандные и разнометальные комплексы и их применение в аналитической химии. М., Химия, 1983
  46. З.А., Боос Г. А., Захаров A.B. Физико-химические исследования координационных соединений в растворах. Изд-во Казанского ун-та, 1988.
  47. Heidemann Е., Riess W., Leder, 14, 87, 1963.
  48. Е.Я., Беляев Л. С. Современные методы оценки качества обуви и обувных материалов. М., Легкая и пищевая промышленность, 1984, 248с.
  49. Н.С., Крысанова H.A. Химико-технологический контроль в кожевенном производстве. М., Изд. «Легкая индустрия», 1967.
  50. Ю.С. Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот. М., 1967.5 8. Михайлов А. Н. Химия дубящих веществ и процессов дубления. М., Гизлегпром, 1953.
  51. Kleeman W. Statistische Optimisationmetod Von Chemieprosses. Plaste und Kautschyk. № 11, 1964, s. 723−724.
  52. M.A. Изучение дубящих соединений циркония для использования их в производстве шубной овчины. Диссерт. канд. техн. наук. М., МТИЛП, 1972.
  53. Свойства органических соединений. Справочник. Под ред. А. А. Потехина. Л., Химия, 1984, 520 с.
  54. А. Введение в практическую инфракрасную спектроскопию. М., ИЛ, 1961.
  55. А. Прикладная ИК-спектроскопия. М., Мир, 1982. Ъ
  56. И.П. Химия и технология кожи и меха. М., Легпромбытиздат, 1985,496 с.
  57. А.Н. Химия и физика коллагена кожного покрова. М., Легкая индустрия, 1980.
  58. Г., Ширмер Р. Принципы структурной организации белков. Пер. с англ. М., Мир, 1982, с. 27.
  59. Г. П., Шестакова И. С., Куциди Д. А. и др. Химия и физика высокомолекулярных соединений в производстве искусственной кожи, кожи и меха. М., Легпромбытиздат, 1987.
  60. Дж. Биологические ультраструктуры. Пер. с англ. М., Мир, 1970, с. 146.
  61. Г. Коллаген. М., Изд. «Легкая индустрия», 1969,326 с.
  62. A.C., Гнесина Н. М., Конопелькина Л. В. Исследование диффузии дубящих соединений титана в студень желатина. Изв. Вузов, Технология легкой промышленности, 1975, № 1, с. 70−72.
  63. Magerkurth В. Le mode d’action des agents de masquage dans les procedes de tannage au chrome a epuisement eleve. «Revue Technique des Industries du Cuir», 1981, № 7, p. 248−256.
  64. C.C. Курс коллоидной химии. M., Химия, 1964.
  65. Ю.Г. Курс коллоидной химии (Поверхностные явления и дисперсные системы). М., Химия, 1982, 440 с.
  66. Д. А. Предупреждение и устранение дефектов кож. М., Легпромбытиздат, 1990, 144 с.
  67. Д.А. Модифицированные аминосмолы в производстве кож. М., Легкая и пищевая промышленность, 1981, 152 с.
  68. Puntener A.G. Study of synergistic effects in retanning, J.A.L.C.A., vol. 91, № 11, 1996, p. 287.
  69. И.П., Санкин Л. Б., Куциди Д. А. Дубление и наполнение кож полимерами. М., Изд-во «Легкая индустрия», 1967, 224 с.
  70. ЕГ Amma A. New acrylic retan agents. J.A.L.C.A., vol. 95, № 1, 2000, p. 19.
  71. ЕГ Amma A. Structure property relationship of poliacrylate retanning agents, J.A.L.C.A., vol. 93, № 1, 1998, p. 1.
  72. Magerkurth В. Polymere bei den Nasarbeiten Untersuchungen zur Reaktivitat und Reaktionsweise. Das Leder, № 9, 1987, s. 183−192.
  73. E1' Amma A., Hodder J.J., Ward G.J. Lubricating acrylic syntans, J.A.L.C.A., vol. 91, № 9, 1996, p. 237.
  74. В.И.Чурсин. Новые направления в технологии кожевенного производства. Кожевенно-обувная промышленность, 1992, № 6, с. 22−23.
  75. X. Мировые ресурсы. Пер. с нем. М., Знание, 1986, 272 с.
  76. А., Форд Р. Спутник химика. М., Мир, 1976, с. 96−99.
  77. May M. The 1999, J. A. Wilson memorial: efficient ecological tanning -concepts, strategies, and goals. J.A.L.C.A., vol. 94, № 6, 1999, p. 210.
  78. Макаров-Землянский Я. Я. Исследование комплексных соединений хрома (III), применяемых в кожевенной промышленности. Кожевенно-обувная промышленность, 1990, № 4, с. 29.
  79. Мур Дж. В., Рамамутри С. Тяжелые металлы в природных водах. Пер. с англ. М., Мир, 1987, 288 с.
  80. Я.М. Соединения хрома и профилактика отравления ими. М., Медицина, 1964, 303 с.
  81. А .Я., Гаваркинадзе И. М., Ткаченко И. Л. Очистка сточных вод предприятий легкой промышленности. Киев, Техника, 1985, 232 с.
  82. В.И.Чурсин, С. С. Бекежанов, У. К. Мадиев и др. Дубление без использования соединений хрома. Кожевенно-обувная промышленность, 1991, № 5, с. 32−34.
  83. Marsal A., Manich A., Gratacos Е. Optimization methods in leather research: vegetable extract aluminum salt combination tannage, J.A.L.C.A., vol. 89, № 4, 1994, p. 105.
  84. Zauns R., Kuhm P. An alternative approach to traditional chrome tanning, J.A.L.C.A., vol. 90, № 6, 1995, p. 177.
  85. А.И., Русакова H.T. Титановое дубление. М., Легкая индустрия, 1980, 152 с.
  86. Hiickel W. Theoretischi Jrindlagen der Organischien Chemie. Auflag Leipzig. 1954, s. 430.
  87. Ориентировочный расчет себестоимости 1,3-оксазолидина.
  88. Исходными компонентами являются формальдегид (СН20) и моноэтаноламин (МН2(СН2)2ОН). 1,3-оксазолидин представляет собой соединение следующего строения: Н2ССН21. Iсн2
  89. Молярная масса формальдегида (Ф) составляет 30,0 г/моль, моноэтаноламина (МЭА) 61,1 г/моль, 1,3-оксазолидина (ОК I) — 73,0 г/моль.
  90. Мольное соотношение МЭА: Ф = 1: 1.
  91. Концентрация промышленного водного раствора формалина составляет 40%, т. е. на производство 1 кг ОК I требуется: 0,412- 10 040 = 1,03 кг Ф
  92. Стоимость 1 кг на оптовом рынке без НДС составляет: — МЭА от 10 до 12 руб., выбираем 11 руб.-- Ф от 3 до 5 руб., выбираем 4 руб.
  93. Таким образом, себестоимость исходных компонентов впроизводстве 1 кг ОК I составляет:
  94. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ТОВАРИЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ОВЧИННО-МЕХОВАЯ фабрика1. СИБИРЯЧКА"633 128, Новосибирская область, п. К. раснообск, СибНИПТИЖ, к. 6601. На N9
  95. Кор. счет 164 708, р/с 467 036 б РКЦ при ГУ ЦБ РФ г. Новосибирска, МФО 2.24 024
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!