§ 5. Обувные аппретуры

Обувные аппретуры представляют собой жидкости, обладающие способностью по нанесении на поверхность кожаного верха обуви образовывать на ней блестящие пленки. В то время как воскосодержащие отделочные материалы для появления блеска требуют обработки отделываемых деталей вращающимися щетками или нагретым фумелем, большинство видов аппретуры образует блестящую поверхность непосредственно после высыхания без какой-либо дополнительной отделки.

Обувные аппретуры различаются по виду пленкообразующего вещества, характеру растворителя и цвету. В обувной про-мышленности в основном применяют шеллачную водную и спиртовую аппретуры, казеиновую и шеллачно-казеиновую водные аппретуры; эти аппретуры бывают черного и коричневого цветов или бесцветными. В отдельных случаях используют поливи-нилацетатную и поливинилбутиральную аппретуры, а также шеллачно-восковую и восковую аппретуры.

Шеллачная аппретура

Пленкообразующим веществом в шеллачных аппретурах является шеллак, растворителями - вода с добавкой слабой щелочи и этиловый спирт. Большей частью шеллак растворяют в водном растворе бикарбоната натрия NaНСО₃ с добавкой этилового спирта (дозировка бикарбоната натрия-около 13% от веса шеллака). Бикарбонат натрия может быть заменен 25%-ным раствором аммиака в количестве 2,5-3% от веса шеллака; применение буры для растворения шеллака (дозировка - около 30% от веса шеллака) менее распространено вследствие наблюдающихся при этом случаев побеления аппретурных пленок.

При изготовлении шеллачной аппретуры черного цвета в качестве красителя применяют водо- или спирторастворимый нигрозин. Шеллачную аппретуру коричневого цвета изготовляют без введения каких-либо красителей вследствие присущей растворам шеллака темно-коричневой окраски. Аппретуру для отделки кожаного верха обуви светлых тонов изготовляют также без добавки красителей, но из отбеленного шеллака, дающего растворы слабо-желтого цвета или бесцветные. Для сообщения большей гибкости пленкам, наносимым на поверхность кожи для верха обуви, в водные шеллачные аппретуры часто вводят пластификатор - ализариновое масло, а в спиртовые аппретуры- дибутилфталат, ализариновое масло и др.

Водную шеллачную аппретуру изготовляют следующим образом. В нагретую до 90° С воду загружают бикарбонат натрия и небольшими порциями добавляют шеллак; массу размешивают в течение 1,5-2 ч при температуре 90-95° С до полного растворения. Полученный раствор переливают в отстойники; с охлажденного и отстоявшегося раствора снимают всплывший на поверхность шеллачный воск, а затем раствор фильтруют через фильтровальное сукно. К отфильтрованному раствору добавляют при нагревании и перемешивании раствор нигрозина (для аппретуры черного цвета), осветленную эмульсию ализаринового масла (ализариновое масло, вода и аммиак до осветления) и этиловый спирт. Готовую аппретуру вторично фильтруют и разливают в бидоны из белой жести или оцинкованные фляги емкостью не более 30 л.

Водную шеллачную аппретуру широко используют для аппретирования верха обуви из хромовой кожи с казеиновыми покрытиями и в меньшей степени с нитроцеллюлозными и акриловыми покрытиями.

Спиртовую шеллачную аппретуру получают растворением шеллака и пластификатора в этиловом спирте при непрерывном помешивании. При изготовлении спиртовой шеллачной аппретуры черного цвета и неокрашенной (т. е. коричневого цвета) используют неотбеленный шеллак; черный цвет аппретуры достигается введением спирторастворимого нигрозина. Полученный спиртовой раствор шеллака после отстаивания фильтруют через фильтровальное сукно для отделения взвешенных веществ и всплывшего на поверхность шеллачного воска. Готовую аппретуру расфасовывают так же, как и водную шеллачную аппретуру.

Спиртовая шеллачная аппретура придает высокий блеск покрываемой поверхности кожи и одновременно обладает повышенной скоростью высыхания. Спиртовая шеллачная аппретура, аналогично водной, находит широкое применение в обувной промышленности; особенно желательно применение шеллачной спиртовой аппретуры для отделки обуви с верхом из хромовой кожи нитроцеллюлозного и акрилового (с закреплением нитролаком или нитроводной эмульсией) покрывного крашения.

Кроме шеллачной водной и спиртовой аппретур соответствующими предприятиями выпускается так называемая шеллачная композиция, представляющая собой сплав отбеленного шеллака с пластификатором. Из шеллачной композиции путем ее растворения в воде с добавкой слабой шелочи и этилового спирта или в одном этиловом спирте на обувных фабриках изготовляют требуемую аппретуру. Пользование шеллачной композицией связано с некоторыми преимуществами, так как она может долго храниться, тогда как отбеленный шеллак при хранении быстро приходит в негодность.

Составные части шеллачных, водных и спиртовых аппретур и шеллачной композиции приведены в табл. 37.

Таблица 37. Рецептура шеллачных аппретур и шеллачной композиции, %

Казеиновая и шеллачно-казеиновая аппретуры

При изготовлении казеиновой аппретуры пленкообразующим веществом служит кислотный казеин, растворителем - вода с добавкой щелочи (преимущественно буры), пластификатором - ализариновое масло, антисептиком - кристаллический фенол. В шеллачно-казеиновую аппретуру дополнительно вводится неотбеленный шеллак.

Вследствие большой жесткости казеиновых пленок введение пластификатора - ализаринового масла - в казеиновую и шеллачно-казеиновую аппретуры является обязательным. Введением ализаринового масла в аппретуру одновременно достигается уменьшение вспенивания. При изготовлении аппретуры черного цвета добавляют нигрозин, а коричневого цвета - органический краситель прямой коричневый. Для увеличения скорости высыхания, а также уменьшения вязкости в казеиновую аппретуру, так же как в водную шеллачную, вводят небольшое количество этилового спирта.

Казеиновую аппретуру изготовляют в основном аналогично приготовлению казеинового клея или раствора казеина для подошвенных красок. Для изготовления аппретуры в котел с паровым обогревом загружают казеин, буру и краситель, заливают воду, нагретую до 35-40° С,- и перемешивают 30-35 мин до набухания казеина. Содержимое котла подогревают до 60-70° С и при этой температуре размешивают 1-1,5 ч до полного растворения казеина и красителя. После получения однородного раствора добавляют ализариновое масло, предварительно разведенное в двойном количестве воды температурой 40° С, тщательно перемешивают, фильтруют через сито или хлопчатобумажную ткань, охлаждают, а затем добавляют спирт. В казеиновую аппретуру, предназначенную для более продолжительного хранения, вводят антисептик (кристаллический фенол).

В отличие от шеллачной аппретуры, преимущественно выпускаемой соответствующими химическими предприятиями, казеиновую аппретуру большей частью изготовляют на обувных фабриках из предусмотренных рецептурой исходных материалов, а также из так называемых сухих аппретур или из жидких концентрированных аппретур. Сухие казеиновые аппретуры, поступающие на обувные фабрики, представляют собой набор материалов (в раздельной таре), включающий кислотный казеин, буру, краситель и ализариновое масло. Использование сухих казеиновых аппретур связано с некоторыми удобствами вследствие комплектного получения всех необходимых исходных материалов от одного предприятия-поставщика. Жидкие концентрированные аппретуры перед употреблением разбавляют водой до требуемой вязкости. Рецептура казеиновых аппретур, изготовляемых на обувных фабриках, и жидких концентрированных казеиновых, а также шеллачно-казеиновых аппретур, поставляемых заводами-изготовителями, приводится в табл. 38. Как видно из этой таблицы, казеиновые и шеллачно-казеиновые аппретуры по составу весьма близки к подошвенным казеиновым и шеллачно-казеиновым краскам.

Таблица 38. Рецептура казеиновых и шеллачно-казеиновых аппретур, %

Казеиновые аппретуры по технологическим свойствам, равномерности и глубине блеска, сообщаемого коже для верха обуви, уступают шеллачным аппретурам. Применение казеиновых аппретур обусловливается в основном их меньшей дефицитностью и меньшей стоимостью по сравнению с шеллачными. Для аппретирования обуви с верхом из кож нитроцеллюлозного и акрилового покрывного крашения использование казеиновых аппретур не дает положительных результатов вследствие недостаточной связи аппретурной пленки с нижележащим покрытием кожи.

Поливинилацетатная и поливинилбутиральная аппретуры

Поливинилацетатная аппретура представляет собой разбавленный этиловым спиртом спиртовой поливинилацетатный лак, пластифицированный дибутилфталатом или диоксилсебацинатом. Она содержит 8-13% поливинилацетата, 2,4-2%, пластификатора и 89,6-85% гидролизного этилового спирта. Поливинилацетатную аппретуру применяют преимущественно для аппретирования кожи для верха обуви белого цвета и светлых тонов нитроцеллюлозного и нитроакрилового покрывного крашения.

Поливинилбутиральная аппретура представляет собой прозрачный бесцветный раствор поливинилбутираля (марки ЛА - лакового), пластифицированного дибутилфталатом, в этиловом спирте. Соотношения поливинилбутираля, дибутилфталата и этилового спирта в аппретуре 4:6:90. Для предупреждения побеления аппретурных пленок в поливинилбутиральную аппретуру часто вводят до 10% высококипящего растворителя-циклогексанола. Поливинилбутиральную аппретуру используют для аппретирования обуви преимущественно белого цвета.

Шеллачко восковая и восковая аппретуры

На отдельных обувных предприятиях для аппретирования кожи для верха обуви применяют шеллачно-восковую или восковую аппретуру. Шеллачно-восковая аппретура представляет собой смесь водной шеллачной аппретуры и эмульсии монтанового воска в определенных соотношениях (с добавкой или без добавки казеиновой аппретуры). Восковая аппретура - эмульсия, получаемая при омылении смеси восков (шеллачного, монтанового, пчелиного) едким натром. Шеллачно-восковую и восковую аппретуру используют для аппретирования обуви с верхом из кожи, отделанной на кожевенных заводах этими же аппретурами, или для кож казеинового покрывного крашения. Блеск эти аппретуры образуют после полирования отделываемой поверхности на щетках.

Определение качества обувных аппретур

Обувные аппретуры должны удовлетворять следующим общим требованиям: легко наноситься на поверхность кожи ровным слоем, без полос и потеков; оставлять на кожаном верхе обуви тонкую, блестящую, не осыпающуюся, без трещин, пятен и следов пены пленку; по возможности быстро высыхать после нанесения на кожу; давать гибкую хорошо связанную с кожей, устойчивую к атмосферным воздействиям, трению и многократному изгибу пленку, не изменяющуюся при длительном хранении обуви; пленка не должна сообщать жесткости коже; не содержать веществ, способных отрицательно влиять на физико-механические свойства кожи и ее окраску.

При оценке качества аппретур, так же как и других обувных отделочных материалов, в первую очередь руководствуются результатами специально проводимых технологических испытаний. Эти испытания, будучи выполнены в производственных условиях при соблюдении всех регламентированных действующими методиками предписаний, дают прямой и быстрый ответ на вопрос о пригодности тех или иных отделочных материалов. Дополнительно к технологическим испытаниям обувные аппретуры анализируют по следующим показателям: содержание сухого остатка; вязкость; скорость высыхания; концентрация водородных ионов (рН). При освоении новых видов обувных аппретур и проведении специальных исследовательских работ определяют устойчивость аппретурных пленок к истиранию песком, эластичность их при изгибании на валиках определенных диаметров и водостойкость по времени, необходимому для проникания воды через пленку определенной толщины.

Сухой остаток шеллачных водных аппретур в зависимости от их окраски должен быть не менее 14-18%, шеллачной спиртовой аппретуры обычной концентрации - не менее 12%, повышенной концентрации - не менее 16%; в концентрированной казеиновой аппретуре должно содержаться не менее 17% сухого вещества, в неконцентрированной - в пределах 11 -15%, в поливинил ацетатной и поливинилбутиральной - соответственно не менее 15 и 5%.

Вязкость аппретур определяют большей частью на вискозиметре, принцип действия которого основан на определении скорости истечения испытуемого материала. Вязкость аппретур при испытании на указанном приборе выражается в условных градусах, представляющих собой отношение времени истечения через сточную трубку прибора 200 мл испытуемой аппретуры к времени истечения через эту же трубку 200 мл воды при температуре 20° С. Вязкость шеллачной водной аппретуры должна быть не выше 15, шеллачной спиртовой обычной и повышенной концентрации - соответственно не выше 10 и 12, казеиновой неконцентрированной - не выше 5.

Скорость высыхания аппретур устанавливают при 20° С и относительной влажности воздуха 60-65%. Скорость высыхания шеллачной спиртовой аппретуры обычной концентрации - не более 10 мин, повышенной концентрации - не более 12 мин, казеиновой аппретуры - не более 15 мин, поливинилацетатной - не более 10 мин.

Показатель концентрации водородных ионов (рН) в аппретурах определяют так же, как и в подошвенных красках, т. е. потенциометрическим методом. В шеллачной водной аппретуре рН - не более 8, шеллачно-спиртовой и поливинилацетатной - не менее 4,5, казеиновой концентрированной и неконцентрированной- соответственно не более 8,2 и 8.