Разработана экологически более безопасная технология выделки шкур меховой овчины медицинского назначения с повышенной термостойкостью, которая предусматривает объединение предыдущей обработки глутарным альдегидом и основного дубления минеральными дубителями с частичной заменой соединений хрома соединениями алюминия и кремния. Выделанная меховая овчина имеет температуру сваривания 114-115 °С, что отвечает повышенным требованиям к медицинским изделиям.

Меховая овчина выделанная с характеристиками повышенной термостойкости предназначена для изготовления подстилок, которые могут использоваться в лечении больных с ограниченными возможностями движения для уменьшения риска возникновения пролежней. Подстилки из шкур меховой овчины кроме высокой гидротермической стойкости, должны быть стойкими к действию пота и мочи, к стирке при повышенных значениях температуры в диапазоне 60-80 градусов,обладая при этом и другими определёнными характеристиками.Кроме того шкуры овчины  выделанные для медицинских целей в последние годы всё чаще используются для изготовления  различных ковриков и меховых изделий для маленьких детей,поэтому к ним предъявляются особенные терапевтические свойства.
Меховые овчины повышенной термостойкости получают с использованием соединений хрома в комбинации с другими химическими материалами. Так, известно, что технологии выделки шкур меховой овчины медицинского назначения предусматривают использование для дубления глутарового альдегида и соединений хрома. Существенным недостатком разработанных технологий является значительная затрата соединений хрома (5-10 г/л), хотя выделанные меховые овчины при этом достаточно стойкие к действию пота и стирке.
В результате предыдущих исследований была разработана технология выделки шкур меховой овчины повышенной термостойкости со сниженной затратой соединений хрома, которая предусматривает предшествующее дубление глутарным альдегидом для предоставления меховым овчинам стойкости к действию пота и стирки, использование в основном дублении солей хрома и алюминия и обеспечивает получение овчин в процессе выделки с температурой свариваемости 108-110 градусов.
Для повышения температуры сваривания меховой овчины и учитывая повышенные экологические требования к изделиям медицинского назначения решено соединения хрома частично заменить соединениями алюминия и кремния.
Несмотря на высокие дубильные свойства, соединения кремния для дубления кожи или меха применяются еще недостаточно часто, в основном из за негативного влияния на них некоторых физических свойств. В результате хранения кожи кремниевого дубления становятся крохкими и ломкими. Это явление можно объяснить последущей полимеризацией и дегидратацией кремниевой кислоты на волокнах колагена шкуры и появлением в дерме вследствие этого силикатной решётки. Этот недостаток можно устранить комбинированием кремниевой кислоты с соединениями хрома, алюминия, железа и так далее. Вместе с тем обработка мехового полуфабриката кремниевыми соединениями позволяет повысить гидрофобность волос, увеличивает стойкость к сваливанию и трению, содействует сохранению изделиями привлекательного внешнего вида при эксплуатации в неблагоприятных условиях. Существенное значение имеет также доступность и дешевизна соединений кремния сравнительно с другими минеральными и органическими дубителями, водными дисперсиями полимеров и другими материалами при выделке шкур.
Кроме того, наличие кремниевых соединений в сточных водах с точки зрения экологии не вызывает таких трудностей относительно их очистки как наличие соединений хрома или фенол содержащих синтетических дубителей.
Проведённые  исследования процесса комбинированного органо-минерального дубления шкур меховой овчины с применением для основного дубления соединений хрома, алюминия и кремния после предыдущей обработки глутарным альдегидом приведены ниже.
Для изучения технологическрго процесса органо-минерального дубления использовали грубошерстую меховую овчину, подготовительные процессы для которой были проведены по типичной методике выделки шкур. Для постановки экспериментов было скомплектовано 7 групп образцов овчины за методом пропорциональных квадратов. Для усовершенствования разработанных технологий в направлении повышения термостойкости выделанного мехового полуфабриката использовали соединения кремния, которые прибавляли в дубильный раствор после предыдущей обработки глутарным альдегидом или в конце процесса дубления во время выделки.
Как соединения алюминия использовали алюмокалиевые галуны (ГОСТ 15028-77) или алюминиевый дубитель Lutan (фирмы Basf, Германия), который имеет содержимое оксида алюминия 16%, основность 50%. Для маскировки применили препарат Bascal S (фирмы Basf, Германия), что представляет собой смесь алифатичных дикарбоновых кислот. Основные характеристики препарата Bascal S приведены в работе. Как соединения кремния использовали метасиликат натрия после предыдущей его нейтрализации серной кислотой.
Предыдущую обработку шкур меховой овчины проводили глутарным альдегидом на отработанном пикельном растворе с добавлением муравьиной кислоты и поверхностно-активного вещества. Затрата глутарового альдегида составляли 4 г/л в расчетов на технический продукт при жидкостном коэффициенте 8 и температуре от 38 до 40 градусов. Через 2 часа прибавляли предварительно нейтрализованный метасиликат натрия, еще через 2 ч. - хромовый дубитель, ПАВ и жировую эмульсию анионактивных материалов, а еще через 2 ч. -алюминиевый дубитель.
Во время дубления измеряли температуру сваривания шкур овчины на каждой стадии процесса и рн рабочего раствора. На рис. 1, 2 представленные диаграммы изменения температуры сваривания полуфабриката в процессе дубления.
Для повышения основности использовали формиат и бикарбонат натрия (разбавленный водой 1:10 в три приема), соответственно 2г/л и 1 г/л. Общая продолжительность обработки 22-24 часа. рн дубильного раствора в конце дубления - 3,8-4,0. Количество использованных материалов для процесса дубления овчин приведены в табл. 1. Как контрольный вариант для сравнения физико-химических свойств использовали меховую овчину, выделанную по типичной методике.
Для анализа химического состава кожевой ткани шкуры меховой овчины медицинского назначения был применен метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии с использованием спектрофотометра SOLAAR серии S модели S4 фирмы "Thermo Elemental" (США), что представляет собой многоцелевую автоматизированную систему, которая обеспечивает измерения в спектральном диапазоне от 180 до 900 нм, обработку исходной информации и ее регистрацию. Границы выявления элементов от 0,15 до 50 мкг/дм3 в зависимости от элемента.
Цель проведённых исследований состоит в усовершенствовании технологии при выделке шкур комбинированного органо-минерального дубления с применением глутарового альдегида на стадии предыдущей обработки и соединений хрома, алюминия и кремния в основном дублении для получения меховой овчины медицинского назначения с повышенной термостойкостью при минимальной затрате соединений хрома.
Как видно из приведенных диаграмм (рис. 1, 2), температура сваривания шкур мехового полуфабриката повышается по мере добавления дубителей. Применение соединений кремния содействует повышению температуры сваривания мехового полуфабриката на 24-27 градусов сравнительно с контрольным вариантом дубления при минимальной затрате соединений хрома (1,5 г/л Сг203).
Результаты исследований физико-механических свойств меховой овчины органо-минерального
дубления (табл. 2) свидетельствуют о структурировании дермы вследствие связывания использованных дубителей с функциональными группами белка. Это сопровождается повышением температуры сваривания кожевой ткани шкур и приводит к ухудшению способности волокон дермы к ориентации в направлении растягивания, которое вызывает снижение границы прочности кожевой ткани шкур при растягивании. Значительное снижение прочности дермы за пятым вариантом (таблица 2) обработки свидетельствует о чрезмерном структурировании дермы дубильными соединениями.Таким образом, учитывая значение температуры сваривания и показателей физико-механических свойств шкур овчины,наиболее приемлемыми можно считать четвертый и шестой варианты дубления шкур. Вместе с тем, принимая во внимание экологические требования к технологии, лучшим след считать шестой вариант с уменьшенной затратой соединений хрома.Таблица 2. Физико-механические свойства кожной ткани меховой овчины.
Химический состав меховой овчины органо-минерального дубления представлен в табл. 3. Как видно из приведенных данных, затраты дубильных соединений влияют на их содержимое в кожевой ткане шкуры овчины. Высшее содержимое соединений алюминия имеют образцы, для обработки которых использовали алюминиевый дубитель Lutan.
Меховая овчина с наивысшей температурой сваривания (вариант №5) имеет большее содержимое дубильных соединений хрома, алюминия и кремния. Значительное повышение температуры сваривания шкуры можно объяснить образованием между функциональными группами дубителей и колагеном дермы связями разных типов: (водородных, ионных, ковалентных) и оптимальным их соотношением.
Для овчины варианта обработки №5, что имеет большее содержимое соединений кремния, наблюдается меньшее содержимое веществ, которые экстрагируются органическими растворителями, сравнительно с контрольным вариантом. Возможно это объясняется тем, что анионоактивные жирующие материалы, которые были использованы для обработки, равно как глутарный альдегид и соединения кремния взаимодействуют с положительно заряженными группами колагена, которые блокированы вследствие дубления дермы шкуры.
То есть путем соответствующего выбора жирующих материалов или изменения последовательности добавления реагентов можно повысить эффективность выделки шкур, которое будет содействовать улучшению механических свойств овчины. По показателю рн водной вытяжки меховая овчина исследовательских вариантов обработки отвечает требованиям Госстандарта. Таким образом, за комплексом физико-механических и химических свойств овчины, которые получены по усовершенствованной технологии комбинированного альдегид-кремниево-хром-алюминиевого дубления при выделке шкур, могут быть использованные для производства подстилок и других изделий медицинского назначения.