способ определения пропикелеванности кожевой ткани

Формула изобретения

Способ определения пропикелеванности кожевой ткани, характеризующийся тем, что определяют степень ее разрыхления по времени растворения дермы в растворах щелочей, причем после пикелевания у навески образцов шкуры массой 10 г состригают волос, измельчают на кусочки размером 5×5 мм, затем образцы подвергают дополнительной термообработке при температуре 60-65°С в дистилированной воде в течение 1,5 ч, после чего проводят промывку для удаления свободных кислот, а растворение проводят в растворе гидроокиси калия при концентрации 150 г/л, температуре 18-20°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к меховой промышленности и может быть использовано в подготовительных процессах при выделке: пикелевании, мягчении, квашении пушно-мехового и овчинно-шубного сырья.

В настоящее время нет четкой количественной характеристики пропикелеванности кожевой ткани.

Известен способ определения пропикелеванности кожевой ткани, предусматривающий косвенное определение ее пробой на "сушинку", а также по величине рН среза (см. И.П.Стефанович, Я.А.Пурим. Основы технологии меха, М. Гизлегпром, 1956, стр.126-127).

Однако использование для этой цели рН среза не дает информации о разрыхлении дермы, а указывает только на глубину проникания кислоты и ее распределение по слоям.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание способа оценки пропикелеванности для производственных целей, не требующего больших затрат времени на проведение опыта.

Технический результат изобретения заключается в сокращении времени оценки количественной характеристики пропикелеванности кожевой ткани путем определения ее степени разрыхления.

Технический результат достигается тем, что способ определения пропикелеванности кожевой ткани, характеризующийся тем, что определяют степень ее разрыхления по времени растворения дермы в растворах щелочей, причем после пикелевания у навески образцов шкуры массой 10 г состригают волос, измельчают на кусочки размером 5×5 мм, затем образцы подвергают дополнительной термообработке при температуре 60-65°С в дистиллированной воде в течение 1,5 часа, после чего проводят промывку для удаления свободных кислот, а растворение проводят в растворе гидроокиси калия при его концентрации 150 г/л, температуре 18-20°С.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что при определении количественной характеристики пропикелеванности кожевой ткани используют время ее растворения в щелочах, которое зависит от количества и вида разрушенных межмолекулярных связей при пикелевании.

Причем на растворение коллагена в растворах щелочей оказывает влияние характер предварительной кислотной подготовки. Растворение проводят в водном растворе гидроксида калия при концентрации 150 г/л, температуре 18-20°С. А время растворения дермы находят после предварительной термической обработки при температуре свыше 60-65°С в течение 1,5 часов.

Для исключения влияния размеров образца и ускорения процесса растворения кожевой ткани опытным путем было установлено, что кожевая ткань, измельченная на кусочки размером 5×5 мм, растворяется достаточно быстро и позволяет четко установить время полного растворения.

Предварительными опытами было установлено, что термическая обработка при температуре 60-65°С в течение 1,5 часа значительно уменьшает продолжительность проведения анализов на пропикелеванность кожевой ткани до одного часа и менее. Это позволяет более оперативно получить информацию о состоянии полуфабриката.

При изучении влияния природы щелочи на интенсивность растворения коллагена было установлено, что КОН наиболее приемлем, т.к. позволяет наиболее четко определить степень разрыхления дермы, кроме того, процесс растворения кожевой ткани при ее концентрации 150 г/л протекает быстро.

Для получения стабильных результатов и исключения потерь щелочи для нейтрализации свободной кислоты, находящейся в кожевой ткани, образцы перед проведением анализа необходимо промывать дистиллированной водой.

Таким образом, новая совокупность приемов, параметров, изложенных в формуле изобретения способа определения пропикелеванности кожевой ткани мехового полуфабриката, обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в сокращении времени оценки количественной характеристики пропикелеванности кожевой ткани.

Сравнение предлагаемого способа с другими известными техническими решениями из уровня техники по патентной и научной документации позволило установить, что авторами не выявлены решения, включающие совокупность признаков, сходных или эквивалентных заявляемым, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Способ определения пропикелеванности кожевой ткани осуществляется следующим образом: из овчины или мехового полуфабриката после процесса пикелевания отбирают образцы со стриженным волосом, измельчают на кусочки размером 5×5 мм, затем их подвергают дополнительной термообработке при температуре 60-65°С в дистиллированной воде в течение 1,5 часа, после чего проводят промывку для удаления свободных кислот, а растворение кожевой ткани проводят в растворе гидроокиси калия при температуре 18-20°С, концентрации гидроокиси калия 150 г/л до полного исчезновения границы раздела фаз (до получения гомогенного раствора).

Пример 1. Для исследования используют образцы, отобранные из шкур меховой овчины после процесса обезжиривания. Пикелевание проводят при ЖК=7, температуре 38°С в течение 8 часов. Для изучения влияния состава пикельной ванны на кожевую ткань меховой овчины пикелевание проводят в растворах муравьиной, уксусной и серной кислот 5-ти различных концентраций: 2; 4; 10; 20; 40 г/л. Концентрация хлорида натрия во всех пикельных составах составляла 50 г/л.

Одним из способов растворения коллагена в щелочной среде является сваривание его в кислотных растворах (Языков В.К., Лубсанова Л.Б. Удаление углеводных соединений при сваривании коллагена // Современные технологии производства нетканных материалов, пленочных материалов, кожи и меха: Межвузовский сборник научных трудов, СПГУТД. - Спб., 2000. - с.151-154), в процессе которого происходит разрушение различных типов межмолекулярных поперечных связей и изменение конформации полипептидных цепей.

Поэтому после пикелевания навески образцов шкуры массой 10 г (волос сострижен) измельчают до размеров 5×5 мм. И подвергают дополнительной термообработке в дистиллированной воде при температуре 60-65°С в течение 1,5 часа. Затем проводят промывку для удаления свободных кислот после кислотной обработки до исчезновения перехода индикатора метилового-оранжевого в красный цвет. Непосредственно растворение коллагена проводят параллельно растворами гидроксида натрия и гидроксида калия с концентрацией растворов 150 г/л при температуре 18-20°С. Опыт проводят при постоянном механическом воздействии в встряхивателе типа WU-3. При помещении сваренных и промытых образцов в щелочной раствор происходило интенсивное поглощение ионов гидроксила, которое сопровождалось набуханием кожевой ткани, разрушением щелочнолабильных связей. Время растворения фиксировалось в момент, когда вся навеска переходила в гомогенный коллоидный раствор. Результаты исследований представлены в таблице.

Таблица Зависимость продолжительности растворения коллагена от состава пикельной ванны.
Концентрация кислот, г/л	Продолжение растворения, ч
	В растворе едкого натра			В растворе едкого калия
	муравьиная	уксусная	серная	муравьиная	уксусная	серная
2	более 24	более 24	более 24	более 24	более 24	более 24
4	более 12	12,00	18,00	5,40	6,50	3,90
10	8,00	10,00	11,00	2,20	2,70	3,00
20	4,33	5,00	5,30	0,85	1,00	2,00
40	3,00	3,20	4,50	0,66	0,80	1,70

Из данных таблицы видно, что концентрация и вид кислоты в пикеле оказывают влияние на скорость растворения коллагена в щелочах. Вид щелочи также влияет на растворение коллагена. Раствор гидроксида калия способствует более интенсивному набуханию и растворению коллагена, так, при концентрации кислот 4 г/л растворение в едком калии произошло за 6,5 часов, тогда как в растворе едкого натра при той же концентрации кислот для этого потребовалось более 12 часов. При концентрации кислот 40 г/л при пикелевании образцы растворяются в гидроксиде калия в три раза быстрее, чем в гидроксиде натрия. Это следовало ожидать, так как КОН более интенсивно влияет на коллаген, чем NaOH (Михайлов А.Н. Коллаген кожного покрова и основы ее переработки. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1978. - 525 с.).

Как видно из таблицы, с увеличением концентрации кислот продолжительность растворения сокращается. Так, при концентрации растворов кислот 2 г/л растворение длилось более 24 часов (в растворе КОН), тогда как при концентрации 40 г/л тот же эффект был достигнут для муравьиной кислоты за 0,66 ч, уксусной за 0,8 ч, серной за 1,7 ч.

Сравнивая влияние природы кислот, с которыми проводилось пикелевание, видно, что муравьиная кислота оказывает большее воздействие на структуру коллагена.

Растворение коллагена после обработки в растворе муравьиной кислоты происходит быстрее, чем после обработки в других кислотах. После обработки в сернокислом пикеле растворение коллагена в щелочах дольше, чем после обработки в пикельных системах, содержащих органические кислоты. Это можно объяснить направленностью действия органических кислот в большей мере на межмолекулярные связи.

Разницу между действиями на коллаген органических кислот объясняет тот факт, что муравьиная кислота в безводном состоянии не только вызывает набухание коллагена, но и в отличие от уксусной растворяет его (Михайлов А.Н. Коллаген кожного покрова и основы ее переработки. - М.: Легкая и пищевая промышленности, 1978. - 525 с.). Хотя известно, что на показатель температуры сваривания наибольшее влияние оказывает серная кислота и в меньшей степени органические кислоты. Данные по продолжительности растворения коллагена в щелочах после кислотной обработки хорошо согласуются с органолептической оценкой воздушно-сухого полуфабриката; более мягкую кожевую ткань имели образцы с меньшей продолжительностью растворения в щелочах.

Преимуществами заявляемого способа определения пропикелеванности кожевой ткани являются:

- возможность применения способа как в производстве меховой и шубной овчин, так и при обработке меха при выполнении пикелевания, мягчения, квашения овчинно-шубного и мехового сырья для оценки пропикелеванности,

- использование способа оценки для производственных целей не требует больших затрат времени на проведение опыта.

Вышеизложенное позволит сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость".