Эмульсионное жирование. 
Химия и технология кожи и меха

Эмульсионное жирование является самым распространенным при выработке кож для верха обуви, одежных, мебельных, галантерейных и всех видов мехового полуфабриката.

Механизм эмульсионного жирования заключается в следующем. При жировании полуфабриката эмульсия проникает в дерму. Эмульгатор (обычно ионогенный), взаимодействуя со структурными элементами дермы, теряет свою эмульгирующую способность. Вследствие этого эмульсия расслаивается и жировые вещества адсорбируются структурными элементами коллагена.

Для достижения требуемого эффекта жирования необходимо обеспечить:

• — оптимальную устойчивость эмульсии (катионной, анионной);
• — подобрать нужную комбинацию жирующих веществ;
• — подготовить должным образом полуфабрикат;
• — определиться с расходом жирующих материалов и учесть воздействия, которым он будет подвергаться в дальнейшем.

Устойчивость жировой эмульсии определяется по времени ее расслаивания с момента ее приготовления. Для жирования кожевенного полуфабриката могут применяться жировые эмульсии, устойчивые в течение 1 ч, и 2 ч — для мехового полуфабриката.

При недостаточной устойчивости происходит расслаивание эмульсии и отложение жирующих материалов в поверхностных слоях полуфабриката. Чрезмерно устойчивая эмульсия не разрушается в толще полуфабриката, не адсорбируется структурными элементами дермы и не фиксируется.

При понижении pH устойчивость анионных жировых эмульсий снижается, а катионных — возрастает. Для предотвращения преждевременного разрушения эмульсий рекомендуется добавлять в их состав эмульгаторы, мало сорбирующиеся структурными элементами полуфабриката, но и в тоже время обеспечивающие определенную стабильность эмульсионной системы.

Жировые эмульсии, устойчивые к действию электролитов и изменению pH, используют для производства мягких кож и мехового полуфабриката.

Добавление в жирующую смесь, содержащую немодифицированные натуральные жиры или парафины индустриального или веретенного масла, также способствует повышению стабильности эмульсии за счет повышения способности эмульгироваться.

Стабильность эмульсии повышается при снижении размера ее частиц. Поэтому эмульсию готовят в специальных эмульгаторах из нагретой смеси жиров и эмульгаторов с последующей корректировкой pH до 7,5—8,5 добавлением аммиака. После этого добавляют 2—3-кратное количество горячей воды. Так получают анионную эмульсию. Катионные жировые эмульсии получают из катионного жира или из смеси с нейтральными жирами, а также с использованием неионогенных и катионактивных ПАВ.

Ранее отмечалось, что для получения водной эмульсии жира необходимо присутствие химического соединения, обладающего свойствами ПАВ. Это могут быть и модифицированные натуральные жиры, производные парафина и синтетические жирующие вещества. Соотношение немодифицированных и эмульгирующих жиров обусловлено не только необходимостью получения стабильной эмульсии, но и специфическими свойствами готовой продукции.

При жировании анионной жировой эмульсией кожевенного полуфабриката непосредственно после дубления катионными соединениями хрома жирующие вещества поглощаются относительно быстро, однако откладываются лишь в поверхностных слоях. Нейтрализация полуфабриката щелочными реагентами после дубления снижает его кислотность и уменьшает его положительный заряд, что способствует более глубокому проникновению и равномерному распределению жировых веществ в дерме. Большое значение имеет степень нейтрализации. При избыточном количестве щелочных реагентов возможно частичное раздубливание кожи. Поэтому для обеспечения более глубокого проникновения жировых веществ в толщу полуфабриката нужно уменьшить суммарный положительный заряд поверхности дермы. Например, ввести реагенты, взаимодействующие с NH₃— группами коллагена и соединениями хрома.

Обработка дубленого полуфабриката растительными и синтетическими дубителями, синтетическими смолами или кислотными красителями способствует равномерному распределению жирующих веществ. Снижению величины положительного заряда также способствует дубление полуфабриката маскированными соединениями хрома.

Расход и состав жирующей композиции зависят не только от вида сырья и назначения готовой продукции, способа жирования, но и от тех воздействий, которым будет подвергаться полуфабрикат. Например, при сушке жированного полуфабриката в фиксированном состоянии (вакуумная сушка и сушка в наклейку) расход жирующих материалов увеличивается до 6—8% (от массы строганного полуфабриката). В составе жировой композиции должно быть не более 20—25% нейтральных жирующих веществ, к которым относят легкоплавкие и легко эмульгирующие в определенных условиях водонерастворимые соединения жирного ряда (в основном несульфированные и несульфатированные жиры). Избыток этих жиров плохо связывается с дермой и перемещается вместе с влагой к поверхности полуфабриката, образуя там, в худшем случае, жировые пятна и налеты. В результате затрудняется проведение качественного покрывного крашения кож, а сами кожи отличаются повышенной жесткостью.

В кожевенном и меховом производстве имеется ряд технологических приемов жирования, позволяющих получить готовую продукцию с заданным комплексом свойств, снизить затраты на жирующие материалы.

Можно проводить жирование кожевенного полуфабриката в две фазы с промежуточным додубливанием таннидами или синтанами. Такой порядок проведения процессов повышает пластичность лицевой поверхности кожи, так как додубливание лицевой поверхности затруднено в результате блокирования жирующими веществами активных центров дермы.

Жирование в процессе дубления соединениями хрома используются при выделке меховых шкурок. В производстве мягких кож для верха обуви первую фазу жирования проводят перед дублением.

Фазное жирование позволяет обеспечить равномерное распределение жирующих веществ в дерме и снизить их суммарный расход. Если возникает необходимость в повышенном содержании жирующих веществ в лицевом слое кожи хромового дубления, то после жирования эмульсией проводят обработку катионной эмульсией.

Эмульсионное жирование при выделке меха осуществляется двумя способами: погружением шкурок в водную жировую эмульсию (окуночное жирование) и нанесением эмульсии жира на поверхность кожевой ткани (намазное жирование). В настоящее время окуночное жирование используют как для шкурок с низким волосяным покровом, так и для длинноволосой пушнины. При этом одновременно с равномерным распределением жира в кожевой ткани происходит дополнительная очистка волосяного покрова от различных загрязнений благодаря наличию в жирующей композиции специально подобранных ПАВ.

Окуночное жирование проводят в баркасах при ж.к. от 7 до 25 и концентрации жирующих веществ от 3 до 10 г/дм³ в зависимости от вида сырья. Жирование проводят в один или несколько приемов (фазное жирование) на различных стадиях обработки. Причем жирование совмещается с другими технологическими процессами: пикелеванием, дублением, крашением, солкой. Как отмечалось ранее, такое совмещение процессов требует, естественно, применения жирующих веществ, водные эмульсии которых устойчивы к действию кислот, солей и дубителей.

Намазное жирование используется в основном для поджировки шкурок или когда очень нежелательно попадание жирующих веществ на волос. Жирование проводят после дубления или крашения и отжима перед сушкой. Достоинствами этого метода являются рациональное использование химических материалов, отсутствие сточных вод и сохранение чистого волосяного покрова. К основным недостаткам относятся высокая трудоемкость и неравномерное распределение жировых веществ в структуре кожевой ткани. Улучшению качества жирования способствует следующая за этим процессом пролежка в течение 2—3 ч и введение в жировую эмульсию органических растворителей в количестве 10—20% от массы жира.