Способ упрочнения дермы шкуры речной рыбы судака Российский патент 2023 года по МПК C14C1/04 C08G12/06 

Область техники

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

Уровень техники

Россия славится на весь мир значительным количеством больших рек. Благодаря этому для переработки речных рыб имеется огромная сырьевая база. Несмотря на то, что при переработке рыбы образуется огромное количество отходов, таких, как шкуры, плавники и чешуя, вовлечение в переработку которых равносильно расширению сырьевой базы во многих сферах производства, в том числе и кожевенной промышленности.

Экологическая безопасность является на сегодняшний день наиважнейшим направлением политики всех государств. Данная проблема является актуальной и для России. С 1998 года действует Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», который устремлен на поощрение переработки вторичного сырья. Но, к сожалению, отечественные производители не задумываются над решением проблемы переработки отходов. К примеру, в условиях Волгодонского рыбокомбината ежемесячно образуется от 1,5 до 3 тонн легкореализуемых отходов шкур рыб. Они не находят должного применения и выбрасываются на свалку. Каждый месяц в объеме 6 тонн выбрасываются отходы, снятых с филе рыб, на ООО «Московский рыбокомбинат».

В настоящее время существуют технологии выделки из шкур рыб, однако из-за низкой прочности дермы шкуры судака в настоящее время в кожевенном производстве не используются, так как сырье не выдерживает не только механические операции, но и обработку в жидкостных растворах технологического цикла, в результате теряется значительное количество ценного кожевенного сырья. Для вовлечения в производство новых источников кожевенного сырья необходимо упрочнять шкуры рыб с низкой прочностью дермы на начальных стадиях обработки, начиная с процесса отмоки.

Прочность дермы шкур рыб может быть увеличена различными способами.

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 StreptomycesSpp [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.

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

Из уровня техники известно применение модифицированной аминосмолы формулы

для обработки сырья из шкур морской рыбы - горбуши [Патент RU 2717449, МПК, опубл. 23.03.2020]. Использование при отмоке модифицированной аминосмолы позволяет укрепить дерму обрабатываемого кожевенного сырья из шкур горбуши, что обеспечивает проведение дальнейшей обработки кожевенных шкур без механических повреждений.

Из уровня техники не известно использование указанной выше модифицированной аминосмолы для упрочнения шкур речной рыбы - судака.

Необходимо отметить, что строение дермы шкур морской рыбы - горбуши и речной рыбы - судака имеет существенное отличие, котороеподтверждает температурой сваривания в сырье (33°С и 54°С соответственно) и микрофотографиями среза шкур (фиг. 1 и 2 соответственно).

В качестве прототипа выбран способ повышения прочности кожи из шкур речных рыб [Рахматуллина Г.Р., Повышение прочности кожи из шкур речных рыб / Рахматуллина Г.Р., Ахвердиев Р.Ф., Тихонова В.П., Низамова Д.К., Матвеев А.С. // Инновации в науке, №7(56), - 2016. - С. 127-133]. Однако, применение неравновесной низкотемпературной плазмы в технологическом цикле производства речных рыб, является довольно дорогим для промышленного применения дешевой категории товаров.

Технической проблемой является недостаточная прочность дермы судака на начальной стадии перед основными процессами производства кожи. Решаемой задачей является упрочнение дермы судака на начальной стадии обработки кожи.

Поставленная задача решается способом упрочнения дермы шкур судака путем двухстадийной обработки сырья водными растворами неионогенных поверхностно-активных веществ, характеризующимся тем, что первую стадию проводят в присутствии неионогенного ПАВ содержащего ароматизирующую добавку, а вторую стадию обработки проводят с добавлением 0,3-0,5% от массы сырья модифицированной аминосмолы формулы

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

Описание чертежей

На фиг. 1 показана микрофотография среза шкур горбуши (сырье), увеличение в 420 раз.

На фиг. 2 показана микрофотография среза шкур судака (сырье), увеличение в 420 раз.

Подробное описание решения

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 среде при 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 0,3-05% от массы сырья. При увеличении количества выше 0,5% исследуемые механические показатели свойств кожи ухудшаются. Снижение количества модифицированной аминосмолы менее 0,3%) в водном растворе для процесса отмоки дает низкие показатели предела прочности при растяжении. Примеры осуществления способа.

Использовали мокросоленое сырье шкур судака, полученное из отходов пищевой промышленности, как вторичное сырье. В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества во всех примерах использовали ПАВ «Nika». Процесс отмоки проводили в 2 этапа, с межоперационным контролем показателя обводненности. 1 этап проводили с целью устранения специфического запаха рыбы, 2 этап с целью упрочнения шкуры судака.

Пример 1. Определяли массу партии сырья из шкур судака для подготовительных процессов. Первый этап процесс отмоки сырья из шкур судака осуществляли при жидкостном коэффициенте 5, температуре 18-20°С, продолжительности процесса 2 ч. В барабан заливали воду требуемой температуры, добавляли ПАВ «Nika» в количестве 1 г/дм³ и неионогенный ПАВ содержащий ароматизирующую добавку 0,5 г/дм³ от массы сырья.

На следующем этапе отмоки добавляли модифицированную аминосмолу в количестве 0,1%) от массы партии в виде водного раствора в пересчете на сухое вещество, затем загружали сырье. Дальнейшую обработку шкур судака проводили по известной технологии, включающей золение, обеззоливание, пикелевание, хромирование, растительное дубление [Тихонова В.П., Ахвердиев Р.Ф., Матвеев А.С., Низамова Д.К. Разработка технологии производства кожи из шкур сазана и судака с использованием ННТП, Вестник технологического университета, - 2016. - №18. - Т. 19. - С. 110-113.]

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

Пример 6 (контрольный) аналогичен примеру 1 без применения модифицированной аминосмолы.

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

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

Предел прочности при растяжении и относительное удлинение кожи из шкур судака 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 2-3°С по сравнению с контрольным образцом, что свидетельствует о дополнительном связывании смолы с активными центрами белка. После процесса отмоки предлагаемым способом сырье выдерживает дальнейшую обработку (преддубильные и дубильные процессы) без разрушения дермы. Это подтверждается табличными данными: температура сваривания полуфабриката увеличивается на 17%, предел прочности при растяжении увеличивается в 2 раза, относительное удлинение на 9% по сравнению с контрольным образцом, что свидетельствует о закономерном повышении прочности кожи из шкур судака и его хороших эксплуатационных свойствах.

Эксперимент проводили и при концентрации модифицированной аминосмолы, мас. % 0,2. Однако необходимая температура сваривания (около 90°С) после дубления достигается только при концентрации 0,3-0,5%.

Применение модифицированной аминосмолы в количестве больше 0,5% от массы сырья забивает поры, при этом снижается относительное удлинение и предел прочности при растяжении, а в количестве менее 0,3% дает низкие показатели качества исследуемых свойств материала.

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

Изобретение относится к кожевенному производству и может быть использовано при обработке сырья из шкур судака. Технический результат заключается в повышении прочности дермы судака. Технический результат достигается благодаря способу упрочнения дермы шкур судака, отличающийся тем, что осуществляют двухстадийную обработку сырья водными растворами неионогенных поверхностно-активных веществ, причем вторую стадию обработки проводят с добавлением 0,3-0,5% от массы сырья модифицированной аминосмолы формулы . 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ упрочнения дермы шкур судака, отличающийся тем, что осуществляют двухстадийную обработку сырья водными растворами неионогенных поверхностно-активных веществ, причем вторую стадию обработки проводят с добавлением 0,3-0,5% от массы сырья модифицированной аминосмолы формулы

2. Способ по п.1, в котором первую стадию проводят в присутствии неионогенного ПАВ, содержащего ароматизирующую добавку.