Определение влияния отделки на строение кожи с помощью ИК-спектроскопии

В данной статье методом ИК-Фурье спектроскопии изучено влияние процесса отделки (финиширования) кожи на её структурные свойства. В ходе исследования были сопоставлены инфракрасные спектры образцов кожи с отделкой и без отделки. Измерения проводились на ИК-Фурье спектрометре Shimadzu IRPrestige-21, оснащенном приставкой Miracle от компании Pike Technologies. Спектры для каждого образца регистрировались в диапазоне 4000–400 см⁻¹. Анализ базировался на изучении основных полос поглощения (пиков) в полученных спектрах. Исследовательские работы выполнялись в инженерной лаборатории «Конструкционные и биохимические материалы», расположенной на базе Южно-Казахстанского университета имени М. Ауэзова. Результаты подтвердили, что процесс отделки приводит к реорганизации химических связей и молекулярным изменениям в поверхностном слое материала. В частности, было установлено: формирование полимерной пленки на поверхности образцов. Частичная модификация коллагеновой структуры и снижение интенсивности некоторых химических связей. Наблюдалось незначительное смещение полос валентных колебаний амидных групп (–C=O, –NH), что указывает на частичную модификацию коллагеновых цепей. Таким образом, полученные данные доказывают, что отделка кожи вызывает перестройку химических связей и молекулярно-структурные изменения в её верхнем слое. Появление полос поглощения в области 1735–1740 см−1 на внешнем слое образца с отделкой указывает на образование карбонильных (C=O) функциональных групп в его полимерном составе. На основании полученных результатов рекомендуется дальнейшее изучение и оптимизация состава отделочных материалов для обеспечения сохранения высокого качества и эксплуатационных свойств кожи.

1. Gondim R., Marinho R. and Conceic¸˜ao R. Tanning handmade leather tilapia (oreochomis sp.) from three natural tanning. Revista Brasileira de Higiene e Sanidade Animal 9(2), (2015): 172–184.

2. Sakmat J., Lopattananon N., Kaesaman A. Effect of fiber surface modification on properties of artificial leather from leather fiber filled natural rubber composites. Key Engineering Materials Volume 659, (2015): 378–382. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.659.378

3. Theis E and Goetz A. Chrome Tanning I. The role played by sodium chloride in chrome liquors upon chrome tanning. Industrial & Engineering Chemistry, 24(3), (1932): 304-307. https://doi.org/10.1021/ie50267a009

4. Wilson J and Kern E. Nature of the hide-tannin compound and its bearing upon tannin analysis. Journal of Industrial & Engineering Chemistry, 12(12), (1920): 1149-1151. https://doi.org/10.1021/ie50132a008

5. Yu, C.Z., Sun G.X., Guo S.W.; Exploration on the causes of Cr(VI) in leather. China Leather 31 (2002): 25-29

6. El-Khateeb M, Nashy E, Ghany N, et al. Environmental impact elimination of chrome tanning effluent using electrocoagulation process assisted by chemical oxidation. Desalination and Water Treatment, 65, (2017): 147-152. https://doi.org/10.5004/dwt.2017.20250

7. Suresh V, Kanthimathi M, Thanikaivelan P, et al. An improved product-process for cleaner chrome tanning in leather processing. Journal of Cleaner Production, 9(6), (2001): 483-491. https://doi.org/10.1016/S0959-6526(01)00007-5

8. Bowker R and Emley W. Comparative wear of chrome-tanned, vegetable-tanned, and retanned sole leather. Journal of Research of the National Bureau of Standards, 15(4), (1935): 363-368. https://doi.org/10.6028/jres.015.022

9. Han, Y.; Hu, J.; Xin, Z. Facile Preparation of High Solid Content Waterborne Polyurethane and Its Application in Leather Surface Finishing. Prog. Org. Coatings, 130, (2019): 8–16. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2019.01.031

10. Thanikaivelan, P.; Rao, J.R.; Nair, B.U.; Ramasami, T. Recent Trends in Leather Making: Processes, Problems, and Pathways. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 35, (2005): 37–79. https://doi.org/10.1080/10643380590521436

11. Tamilselvi, A.; Jayakumar, G.C.; Sri Charan, K.; Sahu, B.; Deepa, P.R.; Kanth, S.V.; Kanagaraj, J. Extraction of Cellulose from Renewable Resources and Its Application in Leather Finishing. Journal of Cleaner Production. 230, (2019): 694–699. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.04.401

12. Marika Gargano, Anna Bacardi, Giovanni Sannia and Vincenzo Lettera. From Leather Wastes back to Leather Manufacturing: The Development of New Bio-Based Finishing Systems. 13(4), (2023): 775. https://doi.org/10.3390/coatings13040775

13. Larkin P. Infrared and Raman spectroscopy: principles and spectral interpretation. Amsterdam: Elsevier; 2017.

14. Г.Ш. Аширбекова, В.М. Джанпаизова, Э. Рамазан, М. Езиева, Б.С. Туракулов. Мыстың модификациясымен өңделген трикотаж таңғыштың (fittex) жетілдірілген қасиеттерін зерттеу. Вестник Алматинского технологического университета. 2025, №1, 143-152. https://doi.org/10.48184/2304-568X-2025-1-143-152

15. К. Бектаев и др. ИК-спектроскопические исследования структуры текстильных материалов, окрашенных природными красителями. Вестник Алматинского технологического университета. 2025, Том 147, №1, 160-170. https://doi.org/10.48184/2304-568X-2025-1-160-170