СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОПИКЕЛЕВАННОСТИ КОЖЕВОЙ ТКАНИ Российский патент 2005 года по МПК G01N33/44 C14C1/08 

Изобретение относится к меховой промышленности и может быть использовано при выделке пушно-мехового и овчинно-шубного сырья для оценки качества пропикелеванности кожевой ткани.

В настоящее время нет четкой количественной характеристики пропикелеванности кожевой ткани.

Известен способ определения пропикелеванности, заключающийся в пробе на "сушинку" или применении температуры сваривания. Определение температуры сваривания заключается в том, что полоску кожевой ткани полуфабриката нагревают в воде или в равновесном пикельном растворе, или в смеси глицерина с водой и при этом отмечают температуру в момент, когда начинается укорачивание образца (см. Волков В.А., Пуримов Н.З. Технологический анализ и контроль кожевенного производства, М.: Легкая индустрия, 1972 г., с.131-133).

Использование для этой цели температуры сваривания не дает четкой картины, так как она зависит от вида и возраста животного, а способ является длительным.

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

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

Технический результат достигается тем, что способ определения пропикелеванности кожевой ткани, характеризующийся тем, что определяют ее пластические свойства, причем кожевую ткань после пикелевания растягивают на 40% от первоначальной длины, выдерживают в растянутом состоянии одну минуту, снимают напряжение и выдерживают десять минут в свободном состоянии, после чего определяют величину остаточного удлинения.

Отличительной особенностью предложенного способа является то, что при определении количественной характеристики пропикелеванности кожевой ткани используют величину остаточного удлинения после растяжения кожевой ткани на 40% от первоначальной длины и выдерживания в течение 10 минут в свободном состоянии.

Растяжение кожевой ткани на 40% было определено экспериментальным путем, так как такая величина является максимальной без разрыва кожевой ткани. Уменьшение удлинения менее 40% нежелательно, так как уменьшается точность опытов и эффект пикелевания проявляется с меньшей отчетливостью.

Выдержка кожевой ткани после растяжения в течение 10 минут необходима для приведения ее в равновесное состояние, так как за это время происходит полная релаксация внутренних напряжений, поэтому увеличивать продолжительность пролежки не имеет смысла.

Найденная авторами величина остаточного удлинения 26±2% хорошо согласуется с результатами органолептической оценки пропикелеванной кожевой ткани и мало зависит от топографического участка шкуры.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что авторами не выявлены источники с признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного способа для определения пропикелеванности кожевой ткани. Определить из перечня выявленных аналогов единственный аналог, который можно было бы принять за прототип как более близкий по совокупности признаков аналог, авторам не удалось установить. Совокупность существенных признаков изложена в формуле изобретения по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату - сокращению времени определения количественной характеристики пропикелеванности кожевой ткани.

Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует условиям "новизна" и "изобретательский уровень".

Способ определения пропикелеванности кожевой ткани осуществляют следующим образом.

Овчины после пикелевания отжимают, определяют и размечают рабочий участок и без вырезания образцов при помощи разрывной машины со специальными зажимами растягивают его на 40% от первоначальной длины участка, после выдержки в таком положении в течение одной минуты снимают напряжение и выдерживают десять минут в свободном состоянии, вновь определяют размеры исходного участка. Полученные значения остаточного удлинения будут характеризовать пропикелеванность кожевой ткани.

Исследования проводят на параллельных группах меховой овчины после пикелевания. Для оценки пропикелеванности используют три разных топографических участка кожного покрова овцы: пола, хребтовая и шейная части.

В качестве примера пикельной системы берут кислотно-солевой раствор, состоящий из смеси уксусной и серной кислот концентрацией 3 и 1,5 г/см³ соответственно, а также поваренной соли 40 г/см³. Пикелевание проводят при жидкостном коэффициенте ЖК=7, температуре 38°С в течение 24 ч.

Через определенные промежутки времени овчины поочередно извлекают из кислотно-солевого раствора и освобождают от избытка жидкости путем отжима, затем помещают в разрывную машину и растягивают на 40% от первоначальной длины в продольном направлении относительно хребтовой линии. Данную величину находят экспериментально, которая соответствует максимальному растяжению образцов, без разрыва, всех трех топографических участков.

В растянутом состоянии участки овчины выдерживают одну минуту, затем их извлекают из разрывной машины и оставляют в свободном состоянии в течение десяти минут, после чего определяют величину остаточного удлинения.

При пикелевании макромолекулы коллагена претерпевают структурные изменения, в результате которых происходит разделение пучков и волокон на более мелкие элементы. Уменьшение интенсивности межцепочного взаимодействия под действием кислот оказывает влияние на способность структурных элементов коллагена к явлениям ориентации в процессе деформирования образцов дермы и, возможно, обуславливает зависимость остаточного удлинения от интенсивности пикелевания. Этот показатель предполагалось использовать нами в качестве критерия оценки пропикелеванности в производственных условиях.

Пример 1. Исследование проводят на параллельных группах меховой овчины после пикелевания и на трех топографических участках кожного покрова овцы: пола, хребтовая и шейная части.

В качестве пикельной системы был взят кислотно-солевой раствор, состоящий из смеси уксусной и серной кислот концентрацией 3 и 1,5 г/см³ соответственно, а также поваренной соли 40 г/см³, ЖК=7, температура 38°С, продолжительность 24 ч.

Через определенные промежутки времени овчины каждой группы поочередно извлекают из кислотно-солевого раствора и освобождают от избытка жидкости, после чего помещают в разрывную машину и растягивают на 40% от первоначальной длины в продольном направлении относительно хребтовой линии. Данную величину находят экспериментально, которая соответствует максимальному растяжению образцов, без разрыва каждого из трех участков. В растянутом состоянии образцы выдерживают одну минуту. Затем их извлекают из разрывной машины и оставляют в свободном состоянии в течение 10 минут, после чего определяют величину остаточного удлинения.

Испытания проводят следующим образом. На шкурах овчин, прошедших пикелевание и отжатых до влажности 50%, определяют и размечают участок длиной 50 мм вдоль хребтовой линии шкуры и шириной 10 мм. Рабочий участок целых овчин закрепляют точно посередине специальных зажимов разрывной машины, чтобы геометрическая ось участка расположилась вертикально. Скорость движения зажима должна составлять 100±20 мм/мин. По достижении удлинения, соответствующего 40% от первоначальной длины рабочего участка, разрывную машину выключают, участок овчины выдерживают под напряжением 1 мин, затем дают машине обратный ход, снимая напряжение. Рабочий участок "отдыхает" 10 мин в свободном состоянии, считая с момента снятия напряжения. По истечении 10 мин "отдыха" снимают показатель остаточного удлинения рабочего участка в мм.

Относительное остаточное удлинение (Е) в процентах вычисляют по формуле:

где Е - относительное остаточное удлинение, %;

Δl₁ - увеличение длины рабочего участка, мм;

l₀ - начальная длина рабочего участка, мм.

Пикелевание прошло удовлетворительно, если показатель остаточного удлинения не менее 26±2%.

Полученные результаты сведены в таблицу 1, где отражено остаточное удлинение разных участков кожевой ткани овчин в зависимости от времени пикелевания.

Таблица 1Время пикелевания, чОстаточное удлинение, %ПолаХребтовая частьШейная часть0,022±1,2514±2,8220±1,671,516±2,1414±1,7316±2,053,020±1,6616±2,1320±1,254,521±2,4520±1,1620±1,506,524±1,0522±2,2524±1,9024,028±1,5028±2,2528±1,572,026±2,1124±1,4426±2,25

Как видно из таблицы 1, наибольшее остаточное удлинение до пикелевания имеют полы шкуры (22%). Хребтовая часть имеет наименьшее остаточное удлинение - 14%. Это связано с тем, что коллагеновые пучки участков пол и шейной части тонки и, неплотно переплетаясь, лежат довольно рыхло, а хребтовая часть шкуры имеет чрезвычайно сложно переплетающуюся сеть, петли которой толсты и плотно прилегают друг к другу в различном направлении. (Соколов В.Е., Петрищев В.Н. Кожный покров домашних млекопитающих (копытные). - М., 1997, 288 с.)

Из данных, представленных в таблице 1, видно, что с увеличением продолжительности пикелевания происходит увеличение остаточного удлинения для всех топографических участков. Причем эта величина стремится к некоторому общему для всех участков значению, в данном случае это 26±2%, т.е. пластические деформации в ходе пикелевания возрастают.

Способность волокон коллагена к ориентации зависит от интенсивности межцепочного взаимодействия в его структуре, включая сюда взаимодействие между цепями с образованием прочных поперечных связей между ними. (Кутянин Г.И. Роль межфибриллярных проходных цепей в формировании прочностных свойств кожи // Кожевенно-обувная промышленность, №№5-6, 1995, с.31-32). В ходе пикелевания, за счет действия кислот, происходит уменьшение межцепочного взаимодействия в структуре коллагена, отдельные элементы дермы становятся более подвижными, увеличивается их способность образовывать участки с ориентированными в направлении действия внешней силы молекулярными цепями. С уменьшением числа поперечных связей между цепями под действием кислот увеличивается количество незакрепленных участков сетки. Вследствие этого увеличивается формируемость участков, а вместе с этим и всей площади дермы независимо от топографических частей шкуры.

Пример 2. Пикелевание шубной овчины проводят в водном растворе, содержащем 40 г/см³ поваренной соли, 2,4 г/см³ серной кислоты, 2 г/см³ уксусной кислоты, при ЖК=5 и температуре 40°С. Продолжительность процесса 14 ч.

После пикелевания овчины отжимают и определяют величину остаточного удлинения после растяжения на 40% в продольном направлении, выдерживают в таком состоянии 10 минут, затем определяют величину остаточного удлинения, которая составила 26%.

После пикелевания шубную овчину обрабатывают по "Технологии обработки шубных овчин" (ЦНИИТЭИлегпром, 1982 г.) до готового неокрашенного полуфабриката.

Качественные показатели шубной овчины приведены в таблице 2.

Таблица 2ПоказательПо ГОСТ 1821-75По изобретениюТемпература сваривания, °СНе ниже 8085,0Массовая доля влаги, %Не более 149,5Массовая доля оксида хрома, %1,5-3,52,4Массовая доля золы, %Не более 9,06,5Массовая доля несвязанных жировых веществ, %Не более 127,3рН водной вытяжкиНе ниже 4,06,7Нагрузка при разрыве целой овчины, ННе ниже 250350Удлинение при напряжении 9,8 МПа, %Не более 30,025,0

По органолептической оценке кожевая ткань овчины была мягкой и отвечала предъявляемым требованиям.

Полученные результаты по величине остаточного удлинения (см. таблица 1) хорошо согласуются с оценкой пропикелеванности традиционными органолептическими способами.

Заявленный способ определения пропикелеванности является неразрушающим, вполне подходит для производственных целей, так как не требует больших затрат времени на проведение опыта по оценке пропикелеванности на разрывной машине. Этот способ можно рекомендовать для использования на шкурах различных пород овец, а также для определения пропикелеванности любого пушно-мехового сырья. В этом случае необходимо экспериментально определить максимальную величину растяжения.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "промышленная применимость".

Изобретение относится к меховой промышленности и может быть использовано при выделке пушно-мехового и овчинно-шубного сырья для оценки качества пропикелеванности кожевой ткани. Применение данного способа позволяет сократить время определения количественной характеристики пропикелеванности кожевой ткани. Исследования проводят на параллельных группах меховой овчины после пикелевания на трех топографических участках кожного покрова овцы: полы, хребтовая и шейная части. Образцы каждой группы обрабатывают кислотно-солевым раствором в течение 24 часов. Через определенные промежутки времени овчины каждой группы поочередно извлекают из кислотно-солевого раствора, освобождают от избытка жидкости, затем помещают в разрывную машину и растягивают на 40% от первоначальной длины в продольном направлении относительно хребтовой линии. В растянутом состоянии образцы выдерживают одну минуту, далее их извлекают из разрывной машины и оставляют в свободном состоянии в течение 10 минут, после чего определяют величину остаточного удлинения в мм. 2 табл.

Способ определения пропикелеванности кожевой ткани меха, характеризующийся тем, что определяют ее пластические свойства, причем кожевую ткань после пикелевания растягивают на 40% от первоначальной длины, выдерживают в растянутом состоянии одну минуту, снимают напряжение и выдерживают десять минут в свободном состоянии, после чего определяют величину остаточного удлинения.