Разработка технологии подготовки меховых овчин к намазному дублению-жированию тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.05, кандидат технических наук Попов, Валентин Васильевич

• Попов, Валентин Васильевич
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Попов, Валентин Васильевич

Введение

Глава 1. Литературный обзор. Интенсификация подготовительных процессов в меховом производстве

1.1 Структура дермы и ее изменения при проведении подготовительных процессов

1.2 Совершенствование подготовительных процессов и операций в меховом производстве

1.3 Использование органических растворителей в подготовительных процессах

1.4 Новые способы проведения процесса пикелевания в меховом производстве

Глава 2. Организация экспериментов и методы исследования

2.1 Объекты исследования

2.1 Методика проведения эксперимента

Глава 3. Изучение влияния вида кислот в пикеле на свойства кожевой ткани меховых овчин

3.1 Исследование влияния состава пикельного раствора на температуру сваривания меховой овчины

3.2 Исследование методом ИК-спектрометрии взаимодействия коллагена дермы с различными кислотами

3.3 Определение степени разделения структуры кожевой ткани в процессе пикелевания по времени разволокнения дермы в органоводной среде

3.4 Влияние предварительной обработки кожевой ткани овчин кислотами на скорость растворения коллагена в растворах щелочей

3.5 Исследование влияния состава пике ля на степень выплавляемости желатина в процессе пикелевания

3.6 Исследование влияния продолжительности процесса пикелевания и состава пикельного раствора на изменение физико-механических свойств кожевой ткани меховой овчины

3.7 Влияние продолжительности пикелевания на остаточное удлинение кожевой ткани меховых овчин

Глава 4. Исследование процесса пикелевания термодеформационным методом

Глава 5. Разработка способа намазного пикелевания меховых овчин

5.1 Исследование поглощения кислот волосом и кожевой тканью при окуночном пикелевании

5.2 Изучение влияния концентрации хлорида натрия в рабочем растворе на степень обезвоживания кожевой ткани меховой овчины в процессе намазного пикелевания

5.3 Исследование изменения свойств кожевой ткани при намазном пикелевании

5.4 Разработка способа нанесения рабочего раствора на кожевую ткань при намазном пикелевании меховых овчин поштучным методом

5.5 Расчет экономической эффективности внедрения намазного способа пикелевания меховых овчин

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии подготовки меховых овчин к намазному дублению-жированию»

Актуальность темы. В настоящее время проводятся работы по созданию малоотходных, экологически чистых технологий кожевенного и мехового производства. В 1998 году на конкурсной основе тема «Разработка и внедрение экологически чистой технологии обработки овчин-шубного сырья» была включена в Федеральную программу социально-экономического развития Республики Бурятия. Благодаря уже созданным и внедренным технологиям намазного дубления-жирования удалось намного снизить попадание опасных веществ в сточные воды при переработке различных видов сырья и повысить качество продукции.

Одним из важнейших процессов мехового производства является пикелевание. Традиционная технология проведения процесса пикелевания в России и за рубежом: заключается в партионной обработке сырья с высокими значениями жидкостных коэффициентов, что является причиной значительного объема водопотребления и водоотведения. Действию химикатов при этом подвергается не только кожевая ткань, но и волосяной покров. Упругость волоса снижается и возрастает его склонность к свойлачиванию. Химические материалы отрабатываются не полностью: кислоты на 7080%, соль только на 10%, что является причиной образования высококонцентрированных, токсичных и сильноагрессивных сточных вод.

Альтернативным решением указанной проблемы является разработка и внедрение намазного метода пикелевания меховых овчин, который позволит значительно сократить расход химматериалов, воды, исключить сточные воды и повысить эффективность намазного дубления-жирования тем самым улучшить экологические показатели производства.

Вместе с тем, в технологии кожи и меха нет достаточно четких количественных показателей, которые позволили бы точно определить характер и степень происходящих изменений в дерме шкуры при выполнении подготовительных процессов. На практике для этого используются, в основном, органолептические методы, которые не являются точными и имеют субъективный характер. Наиболее доступным и рациональным способом контроля пикелевания может считаться определение температуры сваривания кожевой ткани, но его нельзя использовать в полной мере, так как этот показатель зависит от вида, возраста животного, условий его содержания, а так же от топографических участков шкуры. Поэтому большой интерес представляет поиск точных аналитических методов контроля процесса пикелевания в кожевенном и меховом производствах.

Целью настоящей работы являлась разработка технологам пикелевания меховых овчин намазным способом, с возможностью механизации его проведения, и, тем самым, снижение техногенного воздействия, оказываемого предприятиями меховой промышленности на окружающую среду, за счет уменьшения расхода химических материалов и водопотребления.

Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- разработка инструментальных методов аналитического контроля процесса пикелевания;

- комплексная оценка влияния компонентов пикеля на структуру коллагена и свойства кожевой ткани меховой овчины;

- исследование изменений свойств кожевой ткани при намазном пикелевании;

- разработка способа нанесения рабочего раствора на кожевую ткань при намазном пикелевании меховых овчин поштучным методом;

- изучение влияния намазного пикелевания на процессы дубления-жирования.

Научная новизна заключается в том, что в работе получены следующие новые научные результаты:

- на основании сравнительного анализа намазного и окуночного способов пикелевания уточнен механизм взаимодействия субстрата с компонентами пикельного раствора;

- инструментальными и химическими методами анализа установлены особенности влияния природы кислоты на изменение структуры белка при намазном пикелевании;

- показано, что в разработанном процессе исключаются потери белка, за счет чего увеличивается количество активных центров, способствующих более эффективному связыванию дубителя с кожевой тканью, что положительно влияет на упругопластические свойства готового полуфабриката;

- показано, что при намазном способе обработки меховой овчины исключается риск свойлачивания волосяного покрова, что обеспечивает улучшение комплекса утилитарных свойств.

- разработан способ определения пропикелеванности кожевой ткани овчин по показателю остаточного удлинения. Показано, что в ходе пикелевания происходит увеличение пластических деформаций кожевой ткани и выравнивание этих значений по всей площади шкуры.

Заключение диссертации по теме «Технология кожи и меха», Попов, Валентин Васильевич

129 Выводы

1. Разработана экологически чистая технология процесса пикелевания меховых овчин намазным способом с использованием специально сконструированной намазной машины.

2. Показано, что использование новой технологии приводит к сокращению количества используемых материалов, отсутствию сточных вод после пикелевания и дубления-жирования, увеличению площади готового полуфабриката, улучшению органолептиче-ских и физико-механических показателей овчин.

3. Современными способами исследования изучено влияние пикельных составов на основе хлорида натрия, серной и уксусной кислот на кожевую ткань меховой овчины при намазном пикелевании и дублении. Установлено, что наилучший эффект достигается при использовании следующего пикельного состава: серная кислота — 14 г/л, уксусная кислота - 28 г/л, хлорид натрия - 100 г/л.

4. Термодеформационным методом получены данные об изменениях происходящих в тонкой структуре коллагена при проведении пикелевания, раскрыты особенности взаимодействия кислот с белком шкуры. Показано, что действие серной кислоты выражается в одновременном разрушении как межмолекулярных, так и внутримолекулярных связей. Органические кислоты разрушают в основном, межцепочные, межфибриллярные связи, что приводит к меньшим конформационным изменениям белка, этим объясняются лучшие пластические свойства кожевой ткани готового полуфабриката, прошедшего пи-келевание с уксусной или муравьиной кислотами

5. Инструментальными и химическими методами анализа установлено, что при намазном способе пикелевания уменьшаются потери белка, за счет чего увеличивается количество активных центров, способствующих более эффективному связыванию дубителя с кожевой тканью, что оказывает положительное влияние на упругопластические свойства готового полуфабриката.

6. Установлено, что при намазном способе обработки меховой овчины исключается риск свойлачивания волосяного покрова, что обеспечивает улучшение комплекса утилитарных свойств.

7. Разработана методология определения степени разрыхления структуры кожевой ткани при пикелевании, на основе оценки времени разволокнения пучков волокон при обработке в растворах изопропилового спирта и тиомочевины, а также по скорости растворения дермы в растворах щелочей.

8. Установлено, что в ходе пикелевания происходит не только увеличение пластических деформаций кожевой ткани, но и выравнивание этих значений по всей площади шкуры. Наличие общего для всех топографических участков максимума на кривых зависимости остаточного удлинения от продолжительности процесса пикелевания позволяет использовать этот эффект в качестве экспресс-метода для оценки пропикелеванности дермы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Попов, Валентин Васильевич, 2004 год

1. Пат. 2090620 РФ Способ обработки меховых шкур. / В.С.Думнов, Н.В.Советкин, С.П. Поломошных (РФ) Опубликовано 20.10.93 Бюллетень №16

2. Думнов B.C. Проблемы интенсификации технологических процессов в производстве кожи и меха // Кожевенная промышленность: Обзорная информация. — М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1991, №1,34 с.

3. Химия и технология кожи и меха / Страхов И.П., Шестакова И.С., Куциди Д.А. и др. М.: Легпромбытиздат, 1985. - 496 е., ил.

4. Ross М.Н. а.о. Histology A Text And Atlas / Ross M.H., Romrell L.J., Kaye G.I. London: Williams & Wilkins A Waverly Company, 1995. - 657 p.

5. Белякова В.И. и др. Технология меха и шубной овчины / Белякова В.И., Зуева В.Г., Курнашова Я.Н. М.: Легкая промышленность, 1985. - 260 с.

6. Шейфер О.Я. Производство и первичная обработка кожевенного и шубно-мехового сырья. М.: Нива, 1987. - 245 с.

7. Рохваргер О.Д., Пучкова Н.В. Новое в обработке меховой и шубной овчины химическими и ферментными реагентами. — М.: Легкая индустрия, 1968. 39 с.

8. Пурим Я.А. Технология выделки пушно-мехового и овчино-шубного сырья.-М.:"Легкая индустрия", 1983. 214 с.

9. Чернов Н.В. Технология производств кожи и меха. — М.: Легкая индустрия, 1946. — 350 с.

10. Шестакова И.С. и др. Ферменты в кожевенном и меховом производстве //Шестакова И.С., Моисеева Л.В., Миронова Т.Ф. — М.: Легпромбытиздат, 1990 — 128 с.

11. Михайлов А.Н. Физико-химические основы технологии кожи, Гизлегпром, 1949.

12. Булгаков Н.В. Меховое производство: Руководство. — Екатеринбург: 1992. — 276 с.

13. Закускин С.Г. Влияние ПАВ на процессы выделки меховой овчины / Закускин С.Г., Протасова М.А., Зайцева Е.В., Романов Ю.А. // Кожевенно-обувная промышленность, №11-12,1993, с. 20-24.

14. О'Флаэрти Ф. И др. Химия и технология кожи / О'Флаэрти Ф., Родди В.Т., Лоллэр Р.М. — М.: Научно-техническая литература, 1960, 525 е., с ил.

15. Уруджев Р.С. Термическая усадка коллагена. М., 1976.

16. Назарова Т.П. и др. Основные направления совершенствования переработки каракуля / Т.П. Назарова Е.В., Ромашкина В.И., Кочергина В.И. (ВНИИМП) // Экспресс-информация. — Меховая промышленность, М., 1987, с. 5-12

17. Переверзев В.Н. и др. Интенсификация технологических процессов обработки меха. / Переверзев В.Н., Беседин А.Н., Зуева В.Г. // Кожевенно-обувная промышленность, 1991, N4, с.5-7.

18. Зайдес А.А. Структура коллагена и её изменения при обработках. М.: Ростехиз-дат, 1960.-262 с.

19. Зимкин Е.А. Журнал прикладной химии, 1965, с. 38.

20. Кутянин А.И., Михайлов А.Н. Легкая промышленность, 1950, №2.

21. Интенсификация жидкостных процессов в меховом и овчинно-шубном производстве // Экспресс-информация. ЦНИИТЭИЛегпром, М., 1973, с. 11-13.

22. Боддырев В.В. и др. Влияние жидких сред на деформационно-прочностные свойства кожи // Кожевенно-обувная промышленность. Экспресс информация, 1982, №9, с. 26-28.

23. Кутянин Г.И., Кутянина Л.Г. Основы разработки способов повышения мягкости кож // Кожевенно-обувная промышленность, №1, 1998, с. 33-34.

24. Кутянин Г.И. Исследование физико-механических свойств кожи. М., 1956.

25. Кутянин Г.И., Кутянина Л.Г. Роль межфибриллярных проходных цепей в формировании деформационно-прочностных свойств кожи // Кожевенно-обувная промышленность, №№ 5-6, 1995, с. 31-32.

26. Левенко П.И. Химия и технология отмочно-зольных процессов — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1978. — 234 с.

27. Михайлов А.Н. Коллаген кожного покрова и основы его переработки -М.: Легкая индустрия, 1971. 525 с.

28. Райх Г. Коллаген. М.: Легкая индустрия, 1969. - 328 с.

29. Михайлов А.Н. Химия и физика коллагена кожного покрова. М.: Легпромбытиз-дат, 1980.-290 с.

30. Fletcher P., Kuhuk К. International Review of Connective Tissue Research. 1977.

31. Цветкова Л.Г. Влияние химических и технологических процессов выделки и крашения меха на структуру волоса // Кожевенно-обувная промышленность, 1988, №6, с. 54-56.

32. Цветкова Л.Г. Влияние химических и технологических процессов выделки и крашения меха на структуру волоса // Кожевенно-обувная промышленность, 1988, №4, с. 56-58.

33. Тоот Г. Связывание различных кислот и оснований сырой шкурой // Кожевенно-обувная промышленность, 1969, №10, с. 5-18.

34. Пурим Я.А. Развитие отечественной технологии меха за 50 лет и перспективы её развития на ближайшие годы // Научно-исследовательские труды ВНИИМП, 1971, №17, с. 22-46.

35. Садов Ф.И. и др. Химическая технология волокнистых материалов / Садов Ф.И., Корчагин М.В., Матецкий А.И. М.: Легкая индустрия, 1968 г.

36. Херфельд Н., Шуберт В. Исследование процесса пикелевания // Экспресс-информация. ЦНИИТЭИЛегпром: Кожевенная промышленность, 1976, №6, с. 111.

37. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. — М.: Химия, 1975. — 512 с.

38. Рохваргер О.Д., Зубин A.M. Применение ферментов для выделки меховых овчин // Кожевенно-обувная промышленность, 1969, №8, с. 34-38.

39. Балберова Н.А. и др. Разработка технологии предцубильных процессов с применением кислот, не вызывающих набухания голья / Балберова Н.А., Левенко П.И., Волков В.З. // Кожевенная промышленность, 1977, №12., с. 43-45.

40. Шарова Л.В. Влияние перикисной обработки в предцубильных процессах на состояние структуры голья и готового полуфабриката // Известия ВУЗов, Технология легкой промышленности, 1981, №1.

41. Волчкова Т.А. Об использовании дикарбоновых кислот в предцубильных процессах // Кожевенная промышленность, 1987, №12.

42. Улусай Э. Современная технология обработки овчины // Кожевенно-обувная промышленность -1991, №4, с. 7-9

43. Григорьев Б.С. и др. Исследование влияния состава отмочного раствора на прочность связи волосяного покрова с кожевой тканью овчины-сгонки / Григорьев Б.С., Хосаинов С.Н., Афонская Н.С. // Кожевенно-обувная промышленность 1987, №3, с. 50-52.

44. Нилл Карл X. Усовершенствование обработки шкурок пушнины // Кожевенно-обувная промышленность —1991, №4, с. 12-14

45. Чеботарева Л.Г. и др. Интенсификация отмоки шкурок кролика. / Чеботарева Л.Г., Игнашина Т.П., Курышева Г.Н. // Кожевенно-обувная промышленность, 1989, N 11, с.48-50.

46. Костылева Л.В., Груздев М.А. Исследование процесса отмоки шкурок кролика в присутствии солей аммония // Кожевенно-обувная промышленность, 1990, N 5, с.32-33.

47. А.с. N459499 МКИ С14С. Способ обработки меховых шкур. / А.К. Струмскене, Г.ТЛрецкая и др.Заявлено 19.12.79

48. Соколов В.Е., Петрищев В.И. Кожный покров домашних млекопитающих (копытные) -М., 1997.288 с.

49. Чурсин В.И., Илюхина О.А. Влияние режимов обработки на деформационные свойства дермы. НПО «ЦНИИКП» // Кожевенно-обувная промышленность, 1995, №7, с. 30-34

50. Kate J.R., Weidinger A. Die Lyotxope Reihe bei der Quelleng uner ihie Ausbreitung aut organische auch nicht ionisierende Substanzen — Biochemische Zeitschriften 1983, №3, 421-427

51. Чурсин В.И., Моисеева Л.В. Влияние кислот ароматического ряда на структуру и упругопластические свойства дермы // Технология легкой промышленности Изв. вузов, 1990, №5, с. 65

52. Чурсин В.Н. Влияние кислот ароматического ряда на структуру и свойства дермы // Кожевенно-обувная промышленность, 1991, №1, с. 27-28

53. Горячев С.Н., Григорьев Б.С. Химические материалы в технологии обработки мехового сырья. М.: Меха Мира, 1999. —102 с.

54. Влияние ПАВ на массообменные свойства кожевенного полуфабриката / Закускин С.Г., Протасова М.А., Салтыкова B.C., Прокудина Е.Н., // Кожевенно-обувная промышленность, 1996, №3, с. 35-36

55. Sato К. Goto S. Interaction of collagen with monoalkil phosphate, studied by binding is-opterous circular dichroism and relative fluorescent intensity // Leder 1996, №2, c. 22-27

56. Григорьев Б.С. Новые химические материалы для обработки меха // Меха мира, 1998, №1,12-13

57. Новая универсальная технология обработки мехового сырья / Горячев С.Н., Мара-кова Т.И., Григорьев Б.С. и др. // Меха мира, 1998, №5,19-21

58. Новые ПАВ при обработке меха. / В.Г.Зуева, П.А.Кирпичников, JI.P.Иванова, Б.Г.Бавыкина // Кожевенно-обувная промышленность, 1989, N 7, с.17-18

59. Использование новых технологий каракулевого производства / Понетаев Е.И., Чурсин В.И., Тихонова Н.С., Кравец В.А. // Кожевенно-обувная промышленность, 1993, N 2, с.25-26.6162,63,6465,66,67,68,69,70,71.