CC BY
35
УДК 675.043
Г. Г. Лутфуллина, З. А. Зиннатуллина, К. А. Булыгина
О ВЛИЯНИИ РАЗРАБОТАННЫХ ОБЕЗЖИРИВАЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙ НА ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА МЕХОВОЙ ОВЧИНЫ
Ключевые слова: Поверхностно-активные вещества (ПАВ), композиции, отмока, меховая овчина, обезжиривание.
Исследовано влияние разработанных композиций ПАВ на подготовительные процессы обработки меховой овчины. Найдены концентрации составов (3,5-4 г/дм3), при использовании которых достигается требуемая степень обезжиривания волосяного покрова меха.
Key words: Surfactants, soaking, sheepskin, degreasing.
The influence of developed compositions surfactants on preparaty processes of sheepskin was researched. The concentrations of used compositions (3,5 - 4 g dm'3) which achieved the required degree of degreasing were found.
Меховую овчину заготавливают во всех районах разведения тонкорунных, полутонкорунных, полугрубошерстных пород овец. Строение шкуры меховой овчины отличается в зависимости от породы овец, возраста, метизации, пола [1].
Овчина характеризуется большей толщиной и рыхлостью сосочкового слоя по сравнению с сетчатым. Это объясняется наличием густого волосяного покрова, содержащего большое количество сальных и потовых желез, мышц. Наибольшее количество жиропота находится между сосочковым и сетчатым слоями.
Для того, чтобы сырье меховой овчины превратилось в готовую продукцию, соответствующую всем требованиям качества, проводят многочисленные процессы и механические операции.
Процесс обработки меховой овчины начинается с отмоки, которая способствует удалению загрязнений различного характера и обводнению кожевой ткани.
Режимы процесса отмоки и продолжительность зависят от вида сырья, способа консервирования, температуры и объема воды, количества веществ, ускоряющих процесс, механического воздействия и составляет в среднем, от 6 до 48 часов [2].
Цель данной работы - оценка обезжиривающей способности композиций ПАВ на основе растительного сырья на подготовительные процессы производства меховой овчины.
Отмоке подвергалась меховая овчина мокросо-леного способа консервирования. Опытные образцы обводнялись в присутствии разработанного компанией «Lowenstein» неионогенного ПАВ (нПАВ) «Wetter HAC» с концентрацией 2,0 г/дм3.
Процесс отмоки контролировался органолепти-чески и по содержанию влаги.
Качество сырья зависит не только от степени обводнения, но и существенно может снижаться под действием бактериальных процессов.
Белки плохо законсервированной шкуры быстро разрушаются в результате жизнедеятельности гнилостных бактерий. Бактериальность сырья можно определить по редуктазной пробе. В основу метода положен тот факт, что бактерии, находящиеся в сырье, в процессе жизнедеятельности выделяют ферменты и, в частности, редуктазу [3].
Степень бактериальной зараженности определяли по методике качественного и количественного определения степени поврежденности кожевой ткани невыделанных меховых шкур (на водных вытяжках) [4]. Структурную поврежденность кожевой ткани определяли по изменению во времени окраски раствора с крахмалом (по обесцвечиванию сине-фиолетового первоначального раствора).
Незначительные изменения окраски раствора наблюдали через 1-1,5 часа. Это свидетельствует о том, что водные вытяжки, приготовленные из шкур, обладают слабой степенью повреждения и бактериальной зараженности сырья. Полученные результаты подтверждают наличие высоких антисептических свойств препарата «Wetter HAC».
Практическое применение получил способ определения влаги в сырье методом сушки в сушильном шкафу при относительно высокой температуре [3].
Конечное влагосодержание в кожевой ткани меховой овчины для качественного проведения последующих после отмоки процессов и механических операций, должно составлять более 67%. Результаты проведения экспериментов показали, что необходимое обводнение сырья достигается в течении 6-8 часов и находится в приделах 69-71%.
Мойка меховой овчины проводилась как с использованием разработанных на кафедре ПНТВМ КНИТУ композиций (1-6) [5] с концентрацией 2,0 г/дм3 (таблица 1), так и с участием контрольного состава (Wetter HAC). Сырье характеризовалось чистотой и рассыпчатостью волосяного покрова вне зависимости от используемых составов.
Таблица 1 - Процентное соотношение состава композиций ПАВ
Композиции аПАВ, % нПАВ, % Вода, %
1 30 5 65
2 40 5 55
3 30 7 63
4 25 7 68
5 45 5 50
6 35 7 58
Второй важный процесс производства меховой овчины, способствующий удалению природных жиров из кожевой ткани, жиропота и загрязнений в волосяном покрове - обезжиривание. Процесс проводился при концентрации композиций 3,5 г/дм3. Обезжиривание контрольных образцов проводилось с участием ПАВ Wetter HAC с концентрацией 4,0 г/дм3.
В настоящее время в промышленности доминирует эмульсионный метод обезжиривания овчины, в которых органические растворители заменены на эмульсии различных ПАВ. Применяется также комбинированный метод жирования, включающий в себя экстракцию органическими растворителями органической фазы и эмульгирование с помощью ПАВ.
К ПАВ, используемым на стадии обезжиривания, предъявляют дополнительные требования: наряду с эффективным удалением жировых веществ с волосяного покрова и кожевой ткани обрабатываемых шкурок они должны препятствовать повторному осаждению этих жировых веществ на шкурке, то есть диспергировать их и удерживать в растворе [6].
Процесс обезжиривания контролировался качественно и количественно.
Качественный контроль процесса обезжиривания осуществлялся посредством проведения качественной реакции Либермана на холестерин и его эфиры. Наличие зеленого окрашивания при нанесении на волосяной покров реактива Либермана свидетельствует о том, что проба положительна и волосяной покров содержит природные жиры, если окраса не наблюдается - проба отрицательна [3].
Для количественного определения содержания жировых веществ в меховом сырье использовали способ экстрагирования их органическими растворителями с последующей сушкой и взвешиванием остатка жира. Опыт проводили с помощью прибора Зайченко. В качестве растворителя использовали хлороформ. Результаты проведения эксперимента отражены в таблице 2.
Таблица 2 - Результаты проведения процесса обезжиривания волосяного покрова меховой овчины
Композиция Концентрация композиций, г/дм3 Реакция Либер- мана Содержание жира в
при мойке при обез-жири-вании волосяном покрове меха, % мас.
1 2,0 3,5 - 1,75
2 2,0 3,5 ± 1,6
3 2,0 3,5 - 1,81
4 2,0 3,5 ± 1,25
5 2,0 3,5 - 1,55
6 2,0 3,5 - 1,47
К 2,0 4,0 - 1,45
К 2,0 4,0 - 1,35
Полученные результаты свидетельствуют о том, что применяемые композиции обладают достаточно высокими обезжиривающими свойствами. Однако при этом наблюдаются некоторые различия. Так, для достижения требуемого эффекта обезжиривания расход композиции 2 должно быть не менее 4,0 г/дм3.
Применение композиции 4 позволяет удалить жировые вещества из волоса при достижении концентрации 3,5-4,0 г/дм3, дальнейшее понижение концентрации не является целесообразным, так как на волосяном покрове образцов наблюдается неустойчивое окрашивание. Это связано с тем, что в отличие от сырья других видов, меховая овчина содержит кроме жира большое количество твердых загрязнений: песок, грязь, остатки корма и др., которые с трудом подвергаются удалению. Остальные композиции, использованные в процессе обезжиривания волосяного покрова, демонстрируют требуемые результаты при их расходе 3,5 г/дм3.
Наряду с коллоидно-химическими показателями, исследованными в работе [8], представленные составы обладают и технологическими свойствами, которые основаны на способности адсорбироваться на поверхности раздела фаз, тем самым снижая избыток межфазной поверхностной энергии; эмульгировать и стабилизировать эмульсии; оказывать влияние на смачивание (гидрофобизировать или гидро-филизировать поверхности); образовывать и стабилизировать пену; обладать солюбилизирующим и моющим действием [7].
Авторы [8] доказали, что помимо высокой смачивающей активности, обладают бактерицидными, пенообразующими свойствами, эмульгирующей способностью и обезжиривающим действием, а также способствует извлечению межфибриллярных веществ из структуры дермы в процессе отмоки.
Таким образом, применение нПАВ - «Wetter HAC» и синтезированных на кафедре ПНТВМ КНИТУ композиций (1-6) в подготовительных процессах оказывает значительное влияние на качество обработки меховой овчины, позволяет удалить жиропот, тем самым подготавливая коже-вую ткань к дальнейшим процессам выделки и облагораживания.
Литература
1. Лутфуллина Г.Г. Исследование возможности применения разработанных моющих составов на основе амино-содержащих ПАВ и НТП в процессах производства меховой овчины // Лутфуллина Г.Г., Абдуллин И.Ш., Ха-кимов А.А., Журавлев Б.Л. // Вестник Казанского технологического университета, 2011. -№16. - С.42-47.
2. Сайт: http://furHb.ru/"FurLib.ru: Обработка кожи и меха"
3. Данилкович А.Г. Аналитический контроль в производстве кожи и меха: лабораторный практикум: учеб.пособие/ А.Г. Данилкович, В.И. Чурсин. - М.: ИН-ФРА - М. 2016.- 175 с.
4.ГОСТ Р 53012-2008 - Шкурки меховые и овчины невыделанные. Методы определения структурной повре-жденности и бакте-риальной зараженности кожевой ткани.
5. Лутфуллина Г.Г. О возможности регулирования эмульгирующей способности композиций ПАВ/ Г.Г.
Лутфуллина, З.А. Зиннатуллина// Вестник технол. ун-та, 2015, №15. С.185-186.
6.Горячев, С. Н. Химические материала: в технологии обработки мехового сырья / Горячев С.Н., Григорьев Б.С. -М.: Изд. Дом «Меха мира», 1999.- 106 с.
7. Кучма М. М. «Поверхностно-активные вещества в дорожном строительстве».- М.: Транспорт. 1980 - 191 с.
8. Лутфуллина Г.Г. Подготовительные процессы производства шубной овчины с участием композиций ПАВ / Г.Г. Лутфуллина, К.С. Гусева, Р.И. Хайрутдинова// Вестник технол. ун-та, 2016, №17. С.148-150.
© Г. Г. Лутфуллина - доктор технических наук, профессор каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, gulnaz777@bk.ru; З. А. Зиннатуллина - магистрант каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, zinnatullina_zilya@mail.ru.; К. А. Булыгина - бакалавр каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, xenya.buligina@yandex.ru.
© G. G. Lutfullina - Professor of the Department of plasma chemical nanotechnology and macromolecular materials KNRTU, gulnaz777@bk.ru; Z. A. Zinnatiillina - postgraduate of the Department of plasma chemical nanotechnology and macromolecular materials KNRTU, zinnatullina_zilya@mail.ru.; X. A. Buligina - bachelor of Science of the Department of plasma chemical nanotechnology and macromolecular materials KNRTU, xenya.buligina@yandex.ru.
