Результат интеллектуальной деятельности: Способ отмоки сырья из шкур горбуши

Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при производстве кожевенного полуфабриката из шкур горбуши.

По оценкам американского National Fisheries Institute (Национального Института Рыболовства) объем мировой добычи горбуши, традиционно являющейся самым массовым по объемам промысла видом тихоокеанских лососей, составляет порядка 450000 тонн в год, при этом лидером по объемам вылова является Россия, обеспечивающая 55 процентов мировой добычи.

Из-за низкой прочности дермы шкуры горбуши в настоящее время в кожевенном производстве не используются, так как сырье не выдерживает не только механические операции, но и обработку в жидкостном растворе технологического цикла, в результате теряется значительное количество ценного кожевенного сырья. Для вовлечения в производство новых источников кожевенного сырья необходимо укреплять шкуры рыб с низкой прочностью дермы на начальных стадиях обработки, начиная с процесса отмоки.

Прочность дермы шкур рыб может быть увеличена различными способами.

Известно, например, применение неравновесной низкотемпературной плазмы перед процессом отмоки для интенсификации жидкостных процессов и увеличения прочностных характеристик шкур форели и горбуши [Рахматуллина Г.Р., Ахвердиев Р.Ф., Низамова Д.К., Тихонова В.П. Физико-механические свойства натуральной кожи из шкур лососевых рыб с применением неравновесной низкотемпературной плазмы, Вестник Казанского технологического университета. - Казань, 2016, №22, т 19].

Однако такой способ является довольно дорогим для промышленного применения.

Известно применение ферментных препаратов при обработке шкур рыб на стадиях отмочно-зольных процессов.

Описано применение ферментного препарата протеолитического действия [патент RU 2026884, С14С 13/00, опуб. 20.01.1995], щелочной липазы липоаэрузин, выделенной из бактериального штамма рода Pseudomonas, и нейтральной протеазы Прок, выделенной из штамма актиномицета Streptomyces Spp [патент RU 2132389, С14С 13/00, С14С 1/04, С14С 1/08, опуб. 27.06.1999]. Использование данных препаратов позволяет облегчить отхождение чешуи, но не влияет на прочностные показатели.

Ферментные препараты невозможно применять в процессе отмоки шкур горбуши, так как они вызывают деструкцию голья.

В качестве прототипа выбран способ отмоки шкур форели в водном растворе поверхностно-активного вещества «Nika» и добавки «Ленор» [Рахматуллина Г.Р., Ахвердиев Р.Ф., Низамова Д.К., Тихонова В.П. Технология производства кожи из шкур форели с использованием неравновесной низкотемпературной плазмы, Вестник Казанского технологического университета. - Казань, 2016, №22, т 19].

Данный способ отмоки невозможно применить для шкур горбуши, поскольку дерма рвется на стадиях механических операций.

Технической проблемой является укрепление дермы сырья из шкур горбуши на начальной стадии перед основными процессами производства кожи.

Поставленная задача решается способом отмоки сырья из шкур горбуши, в котором сырье обрабатывают водным раствором, содержащим неионогенное поверхностно-активное вещество и 0,5-1,0% от массы сырья модифицированной аминосмолы формулы

Использование при отмоке модифицированной аминосмолы позволяет укрепить дерму обрабатываемого кожевенного сырья из шкур горбуши, что обеспечивает проведение дальнейшей обработки кожевенных шкур без механических повреждений. В результате получают прочный и эластичный кожевенный материал, пригодный для изготовления галантерейных изделий.

Модифицированная аминосмола представляет собой бесцветную смолообразную вязкую жидкость с молекулярной массой 1612-1728, содержащую в своем составе свободные реакционно способные метилольные группы в количестве 18-20 масс. % на молекулу олигомера.

Модификатор получают разработанным ранее способом [Латфуллин И.И., Разработка наполняющих и додубливающих реагентов на основе модифицированных аминосмол для производства кож с улучшенными эксплуатационными свойствами, Дис. канд. техн. наук: 05.19.05 - К., 2015, 165 с.].

Процесс получения модифицированной аминосмолы протекает в несколько стадий. Первоначально в нейтральной или слабощелочной средепри взаимодействии карбамида и формальдегида получают метилольные производные карбамида. Далее при подкислении в присутствии изопропилового спирта через образование простого эфира и дальнейшей конденсации получают продукт олигомерного характера - модифицированную аминосмолу формулы

Применяемая в заявляемом способе модифицированная аминосмола частично структурирует дерму из шкур рыб за счет взаимодействия свободных метилольных групп с аминогруппами боковой цепи коллагена - основного белка дермы шкуры, что укрепляет дерму и позволяет проводить дальнейшую обработку сырья без повреждений. Оптимальное количество модифицированной аминосмолы составляет 0,5-1,0% от массы сырья. При увеличении количества выше 1,0% исследуемые физико-механические и гигиенические показатели свойств кожи ухудшаются. Снижение количества модифицированной аминосмолы менее 0,5% в водном растворе для процесса отмоки дает низкие показатели предела прочности при растяжении. Примеры осуществления способа.

Использовали мокросоленое сырье шкур горбуши, полученное из отходов пищевой промышленности, как вторичное сырье. В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества во всех примерах использовали ПАВ «Nika».

Пример 1. Определяли массу партии сырья из шкур горбуши для подготовительных процессов. Процесс отмоки сырья из шкур горбуши осуществляли при жидкостном коэффициенте 5, температуре 18-20°С, продолжительности процесса 6 ч. В барабан заливали воду требуемой температуры, добавляли ПАВ«Nika» в количестве 5% от массы сырья, модифицированную аминосмолу в количестве 0,25% от массы партии в виде водного раствора в пересчете на сухое вещество, затем загружали сырье. Дальнейшую обработку шкур горбуши проводили по известной технологии, включающей золение, обеззоливание-обезжиривание, пикелевание, дубление, обезжиривание, нейтрализацию и жирование [Рахматуллина Г.Р., Ахвердиев Р.Ф., Низамова Д.К., Тихонова В.П. Технология производства кожи из шкур форели с использованием неравновесной низкотемпературной плазмы, Вестник Казанского технологического университета. - Казань, 2016, №22, т 19].

Примеры 2-6 аналогичны примеру 1, количество модифицированной аминосмолы составило 0,5%-3% от массы сырья.

Пример 7 (контрольный) аналогичен примеру 1 без применения модифицированной аминосмолы.

Полученные шкуры отправляли на исследования по определению температуры сваривания, пористости и прочностных характеристик.

Определение температуры сваривания дермы шкур горбуши производили после процессов отмоки, золения, пикелевания и дубления согласно ГОСТ 938.25-73.

Анализ пористости кожевой ткани осуществляли с использованием керосина по известной методике [Тихонова В.П., Островская А.В., Лутфуллина Г.Г., Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности: методическое указание к лабораторным работам / М-во образования и науки России, Казанский нац. исслед. техн. университет (КНИТУ), 2011, С. 36].

Предел прочности при растяжении кожи из шкур горбуши определяли согласно ГОСТ 938.11-69.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что применение модифицированной аминосмолы в процессе отмоки приводит к повышению температуры сваривания дермы на 25-30°С по сравнению с контрольным образцом, что свидетельствует об укреплении структуры дермы. После процесса отмоки предлагаемым способом сырье выдерживает дальнейшую обработку (мездрение, золение, преддубильные и дубильные процессы) без механических повреждений. Это подтверждается табличными данными: температура сваривания полуфабриката увеличивается на 24%, пористость - на 36%, предел прочности при растяжении - на 56% по сравнению с контрольным образцом, что свидетельствует о закономерном повышении прочности кожи из шкур горбуши и ее хороших гигиенических свойствах. Применение модифицированной аминосмолы в количестве больше 1% от массы сырья забивает поры, при этом снижается пористость и предел прочности при растяжении, а в количестве менее 0,5% дает низкие показатели качества исследуемых свойств.

Таким образом, предлагаемый способ отмоки шкур горбуши обеспечивает упрочнение дермы, что позволяет проводить дальнейшую обработку сырья без повреждения и получать качественную кожу из шкур горбуши для галантерейных и обувных изделий, что значительно расширит ассортимент кожевенно-обувной промышленности.