Әрлеудің былғары құрылымына әсерін Иқ-спектроскопиялық әдісі арқылы анықтау

Abstract

Бұл мақалада былғарының әрлеу процесінің оның құрылымдық қасиеттеріне әсері ИК-спектроскопиялық әдіспен зерттелді. Зерттеу барысында әрленген және әрленбеген былғары үлгілерінің инфрақызыл спектрлері салыстырылды. Зерттеу Shimadzu IRPrestige-21 ИК-Фурье спектрометрімен жүргізілді. Талдау үшін Pike Technologies компаниясының Miracle типті қосымшасы пайдаланылды. Әр үлгінің спектрлері 4000–400 см⁻¹ диапазонында алынды. Талдау алынған спектрлердегі негізгі сіңіру жолақтары (шыңдары) бойынша жасалды. Зерттеу жұмыстары М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан зерттеу Университетінде орналасқан «Конструкциялық және биохимиялық материалдар» инженерлік зертханасында жүзеге асырылды. Нәтижесінде әрлеу кезінде полимерлі қабықтың түзілуі, коллаген құрылымының белгілі бір дәрежеде өзгеруі және химиялық байланыстардың қарқындылығының төмендеуі анықталды. Алынған деректер былғарыны әрлеу процесі материалдың беткі қабатындағы химиялық байланыстардың қайта құрылуына және жалпы құрылымының молекулалық деңгейде өзгеруіне әкелетінін дәлелдеді. Амидтік топтардың (–C=O, –NH) тербеліс жолақтарының аздап ығысуы байқалды, бұл коллаген тізбектерінің ішінара модификацияланғанын көрсетеді. Әрленген үлгінің сыртқы қабатында 1735–1740 см−1 жиілігінде жұтылу жолақтарының пайда болуы оның полимерлік құрамында карбонил (C=O) функционалдық топтарының түзілгенін айқындайды. Нәтижелерді негізге ала отырып, былғарының сапалық қасиеттерін сақтау мақсатында әрлеу жұмыстарында қолданылатын құрамды одан әрі зерттеп, жетілдіру ұсынылады.

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

This article investigates the influence of the leather finishing process on its structural properties using Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. The study involved a comparison of the infrared spectra of finished and unfinished leather samples. The measurements were carried out on a Shimadzu IRPrestige-21 FTIR spectrometer equipped with a Miracle accessory from Pike Technologies. Spectra for each sample were recorded in the range of 4000–400 cm⁻¹. The analysis was based on examining the main absorption bands (peaks) in the obtained spectra. The research was conducted in the "Structural and Biochemical Materials" engineering laboratory at the M. Auezov South Kazakhstan University. The results confirmed that the finishing process leads to a reorganization of chemical bonds and molecular changes in the material's surface layer. Specifically, it was established: formation of a polymer film on the surface of the samples, partial modification of the collagen structure and a reduction in the intensity of certain chemical bonds, a slight shift in the absorption bands of the amide group valence vibrations (–C=O, –NH) was observed, indicating a partial modification of the collagen chains. Thus, the obtained data prove that leather finishing causes a rearrangement of chemical bonds and molecular-structural changes in its top layer. The appearance of absorption bands in the range of 1735–1740 cm−1 on the surface of the finished sample indicates the formation of carbonyl (C=O) functional groups in its polymeric composition. Based on the results, further study and optimization of the composition of finishing materials are recommended to ensure the preservation of high quality and functional properties of leather.