Разработка технологий получения кож с комплексом улучшенных свойств из шкур верблюдов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.05, кандидат наук Баллыев Салих

• Баллыев Салих
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Баллыев Салих

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ КОЖ ИЗ ШКУР ВЕРБЛЮДОВ

1.1 Особенности строения и свойств шкур верблюдов. Конъюнктура рынка сырья

1.2 Современные технологии получения кож из шкур верблюдов

1.3 Перспективные химические материалы и методы в получении

кож из шкур животных

1.4 Применение плазменных методов в технологиях получения кож

из разных видов сырья

1.5 Задачи диссертации 46 ГЛАВА 2 ВЫБОР ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Выбор объектов исследования

2.2 ВЧЕ плазменная установка для обработки кожевенного сырья, голья и дубленых полуфабрикатов

2.3 Методы исследования свойств сырья, голья и полуфабрикатов из шкур верблюдов

2.4 Методы исследования состава и структуры кож из шкур верблюдов и дубящих продуктов на основе модифицированного рыбьего жира

2.5 Применяемые химические материалы и реагенты

2.6 Методы статистической обработки результатов экспериментальных исследований 66 ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ КОЖ ИЗ ШКУР ВЕРБЛЮДОВ

3.1 Результаты экспериментальных исследований отмочно-зольных процессов получения кож из шкур верблюдов с применением плазмы высокочастотного емкостного разряда пониженного давления

3.2 Результаты экспериментальных исследований влияния плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления на процессы хромового дубления и жирования кож для верха обуви из шкур верблюдов

3.3 Результаты исследований влияния плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления на процессы комбинированного дубления и жирования шорно-седельной юфти из шкур верблюдов

3.4 Результаты экспериментальных исследований процесса жирового дубления кож из шкур верблюдов дубящим продуктом на основе рыбьего жира, модифицированного в потоке воздуха с ультрафиолетовым облучением 122 ГЛАВА 4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОМЫШЛЕННОМУ ПРИМЕНЕНИЮ РАЗРАБОТАННЫХ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ КОЖ ИЗ ШКУР ВЕРБЛЮДОВ

4.1 Рекомендации по разработке ВЧЕ плазменного оборудования для модификации кожевенных материалов из шкур верблюдов

4.2 Рекомендации по разработке технологических процессов получения кож для верха обуви и шорно-седельной юфти из шкур верблюдов с применением плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления

4.3 Рекомендации по разработке технологических процессов получения кож жирового метода дубления из шкур верблюдов с применением дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира

4.4 Обоснование экономической эффективности получения кож из шкур верблюдов с применением плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления

4.5 Обоснование экономической эффективности получения кож жирового метода дубления из шкур верблюдов с применением дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира 150 Заключение 156 Список литературы 158 Приложения

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

Сокращения

БДХ - метод Баррета-Джойнера-Халенды,

БЭТ - метод Брунауэра-Эммета-Теллера,

ВЧ - высокочастотный,

ВЧЕ - высокочастотный емкостной,

ВЧИ - высокочастотный индукционный,

ДТА - дифференциальный термический анализ,

ИК - инфракрасный,

КЛСМ - конфокальная лазерная сканирующая микроскопия,

КРС - крупный рогатый скот,

НТП - низкотемпературная плазма,

ННТП - неравновесная низкотемпературная плазма,

ПАВ - поверхностно-активные вещества,

ТГ - термогравиметрический,

УФ - ультрафиолетовый

ж.к. - жидкостной коэффициент.

Условные обозначения

Жр - мощность разряда, кВт

Жп - мощность потребляемая, Вт

Олг - расход плазмообразующего газа, г/с

Р - давление в рабочей камере, Па

? - время обработки, с

X - длина волны, нм

в - краевой угол смачивания, град.

П - пористость, %

Ж - содержания массовой доли влаги, %

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологий получения кож с комплексом улучшенных свойств из шкур верблюдов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время наблюдается интерес к новым видам сырья для промышленного производства кожи. Традиционное сырье, перерабатываемое отечественной промышленностью, сталкивается с сильной конкуренцией со стороны иностранных производителей. Потребителями изделий из кожи предъявляются повышенные требования к качеству, разнообразию внешнего вида и новым потребительским свойствам. Это вызывает необходимость поиска новых технологий, позволяющих получить кожевенный полуфабрикат и готовые изделия с уникальными физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Таким образом, актуальной проблемой кожевенной промышленности является разработка новых технологий, ориентированных на переработку нетрадиционных видов сырья, имеющих большой потенциал для применения в производстве разнообразных изделий. К таким видам сырья можно отнести кожевенное сырье - шкуры верблюдов.

Степень разработанности темы исследования. В настоящее время сырьевая база отечественного верблюдоводства значительно сокращена, во многих районах страны особенности разведения верблюдов, несмотря на большой потенциал в этой области, незаслуженно забыты. В последние десятилетия интерес к восстановлению отечественного верблюдоводства возрастает. В научных исследованиях изучается потенциал воспроизводства рода Сате1ш как перспективного направления животноводства в Забайкальском крае, Карачаево-Черкесской республике, на территории Калмыкии. Неприхотливость верблюдов в кормовой базе, к содержанию, делает процесс их воспроизводства выгодным. Ареал распространения видов рода Сате1ш включает зоны пустынь, полупустынь, а также сухих степей.

Верблюд, как сельскохозяйственное животное, ценен как источник мясомолочной продукции. Разведение верблюдов наиболее целесообразно именно с этой точки зрения. В то же время, одним из возможных продуктов

верблюдоводства выступает получение высококачественной шерсти, а также перспективна выделка кож, обладающих уникальным, неповторимым рисунком и свойствами. Если возможности применения и производства шерсти верблюда, изучения ее свойств отражены во многих источниках (чаще всего зарубежных), то потенциал использования шкур верблюда для производства кожи в исследованиях зарубежных и отечественных авторов незаслуженно обойден вниманием.

Плазменные методы обработки сырья и полуфабрикатов на различных этапах выделки шкур позволяют интенсифицировать жидкостные технологические процессы, целенаправленно изменять физико-механические, эксплуатационные и эстетические свойства полуфабрикатов и готовых изделий. Применение комплексного воздействия плазменных методов в сочетании с применением новейших химических материалов и реагентов, новых методов дубления, позволяет получать высококачественные кожевенные полуфабрикаты с уникальными свойствами.

Цель и задачи исследования.

Целью работы является разработка технологий получения кож с комплексом улучшенных свойств из шкур верблюдов за счет применения ВЧЕ плазменной обработки и дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира.

Для достижения поставленной цели исследования в работе решались следующие задачи:

1. Анализ состояния и перспектив развития технологий получения кож из шкур верблюдов.

2. Выбор объектов и методов исследований.

3. Исследование влияния плазмы высокочастотного емкостного разряда пониженного давления на отмочно-зольные процессы получения кож из шкур верблюдов

4. Исследование дубильно-жировальных процессов при получении кож из шкур верблюдов с применением обработки сырья, голья и дубленого полуфабриката в плазме высокочастотного разряда пониженного давления.

5. Исследование процесса жирового дубления при получении кож из шкур верблюдов продуктом модификации рыбьего жира в потоке воздуха с ультрафиолетовым облучением.

6. Разработка технологических рекомендаций по применению высокочастотной плазмы пониженного давления и дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира при получении кож из шкур верблюдов.

Научная новизна работы.

1. Впервые установлено, что обработка шкур верблюдов мокросоленого способа консервирования в плазме ВЧЕ разряда пониженного давления приводит к улучшению сорбционных свойств и перераспределению волокнистой структуры дермы, что способствует интенсификации отмочно-зольных процессов: у опытных образцов сырья температура сваривания снижается после отмоки на 8,0 %, после обжорного золения - на 12,7 %; увеличивается массовая доля влаги после отмоки - на 10,4 %, после обжорного золения - на 10,2 %; увеличивается толщина дермы (нажор) после обжорного золения - на 42,5 % относительно контрольных образцов.

2. Экспериментально установлено, что обработка пикелеванного голья и дубленого полуфабриката из шкур верблюдов в плазме ВЧЕ разряда пониженного давления приводит к увеличению реакционной способности функциональных групп коллагена и перераспределению пористой структуры дермы, что обеспечивает равномерность обработки в процессах хромового дубления и эмульсионного жирования, а также улучшает свойства готовых кож для верха обуви: у опытных образцов кож увеличивается предел прочности при растяжении на 31,5 %, удлинение при напряжении 10 МПа на - 44,0 %, пористость - на 31,0 %, объем мезопор - на 23,0 %, удельная поверхность - на 9,4 % относительно контрольных образцов.

3. Экспериментально установлено, что обработка пикелеванного голья и дубленого полуфабриката из шкур верблюдов в плазме ВЧЕ разряда пониженного давления за счет разделения волокнистой структуры дермы способствует интенсификации процессов комбинированного дубления и намазного жирования, что комплексно улучшает свойства шорно-седельной юфти: у опытных образцов увеличивается содержание жировых веществ на 30,0 %, предел прочности при растяжении - на 41,2 %, удлинение при напряжении 10 МПа - на 75,0 %, пористость - на 27,9 %, суммарный объем пор - на 28,7 %, удельная поверхность - на 19,4 % относительно контрольных образцов.

4. Показана возможность использования в качестве дубящего продукта при жировом дублении кож из шкур верблюдов рыбьего жира, модифицированного в потоке воздуха с ультрафиолетовым облучением.

5. Экспериментально установлено, что применение дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира позволяет получить кожу жирового метода дубления с комплексом улучшенных свойств из шкур верблюдов: увеличивается содержание жировых веществ на 33,3 %, пористость - на 26,7 %, предел прочности при растяжении - на 40,0 %; удлинение при напряжении 10 МПа - на 33,3 % относительно кож, полученных по традиционной технологии.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Выявлен оптимальный режим модификации сырья, пикелеванного голья и дубленого полуфабриката плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления в среде аргона: Жр = 2,0 кВт; Р = 30 Па; Олг = 0,04 г/с; ? = 300 с, обеспечивающий интенсификацию последующих жидкостных процессов и позволяющий получить кожи из шкур верблюдов с комплексом улучшенных свойств.

2. Установлены параметры модификации рыбьего жира в потоке воздуха с ультрафиолетовым облучением (Жп = 36 Вт, Х= 185 нм, V = 4,5 дм3/мин,

? = 45 мин), позволяющие получить дубящий продукт с наибольшим содержанием пероксидных и эпоксидных групп.

3. Разработаны технологии получения кож хромового дубления для верха обуви и шорно-седельной юфти из шкур верблюдов с применением ВЧЕ плазменной обработки перед процессами отмоки, дубления и жирования, позволяющие интенсифицировать жидкостные процессы и получить кожевенный полуфабрикат с улучшенными свойствами.

4. Разработана технология получения кож жирового метода дубления из шкур верблюдов с применением дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира, позволяющая получить кожевенный полуфабрикат с комплексом улучшенных свойств.

Методология и методы исследований.

Объектами исследования являются шкуры верблюдов мокросоленого способа консервирования вида дромедар [1]; голье, дубленые полуфабрикаты, и готовые кожи из шкур верблюдов; дубящие продукты на основе модифицированного рыбьего жира.

Для решения поставленных задач использовались современные и стандартные методы исследований и испытаний. Результаты сопоставлялись с результатами экспериментальных исследований других авторов. Для исследования свойств сырья, голья и дубленого полуфабриката из шкур верблюдов применялись методы: определения температуры сваривания, массовой доли влаги, намокаемости, пористости, содержания минеральных и жировых веществ, определения прочностных характеристик кож из шкур верблюдов. Структура и состав объектов исследования определялись методами: конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, рентгеноструктурного анализа, термогравиметрического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии, низкотемпературной адсорбции азота с определением удельной поверхности по методу БЭТ и объема пор по методу БДХ, хроматографии, вискозиметрии и ИК-Фурье спектроскопии.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментальных исследований отмочно-зольных процессов получения кож из шкур верблюдов с применением плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления.

2. Результаты экспериментальных исследований влияния плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления на процессы хромового и комбинированного дубления в технологиях получения кожи для верха обуви и шорно-седельной юфти из шкур верблюдов.

3. Результаты экспериментальных исследований влияния дубящего продукта на основе рыбьего жира, модифицированного УФ облучением с продувом воздуха, на комплекс свойств кожи жирового метода дубления из шкур верблюдов.

4. Рекомендации по промышленному применению разработанных процессов получения кож с комплексом улучшенных свойств из шкур верблюдов с использованием плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления и дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира.

Достоверность полученных результатов и выводов подтверждается использованием апробированных методик испытаний согласно ГОСТ и современных инструментальных средств измерений физико-химических свойств, обеспечивающих высокий уровень точности данных. Обработка результатов измерений и исследований проведена с использованием методов математической статистики.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на: XI и XII Всероссийских заочных научно-практических студенческих конференциях «России - Творческую молодежь» (Волгоград, 2018, 2019); Международной научно-технической конференции молодых ученых «Инновационные материалы и технологии - 2019» (Минск, 2019); Всероссийском научно-практическом форуме «Перспективные материалы и технологии в промышленности» (Казань, 2019); IV Международной научно-практической заочной конференции «Инновационные материалы и технологии кожевенно-мехового производства» (Киев, 2018);

IX Международной молодежной научной конференции «Молодежь и XXI век - 2019» (Курск, 2019); IV Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Молодежь и системная модернизация страны» (Курск, 2019); Международной научно-практической конференции «Современные проблемы и перспективные направления инновационного развития науки» (Уфа, 2019); Международной научно-практической конференции «Теоретические и практические аспекты наук» (Ростов-на-Дону-Мадрид, 2019); XV Международной научно-практической конференции с элементами научной школы для студентов и молодых ученых (Казань, 2019); VI Международной молодежной научной конференции «Юность и знания -гарантия успеха - 2019» (Курск, 2019); Всероссийской научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы создания материалов и аспекты технологий текстильной и легкой промышленности» (Казань, 2019); Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии в текстильной и легкой промышленности» (Минск, 2019); III Международной студенческой научной конференции «В мире научных открытий» (Ульяновск, 2019); Международной научно-практической конференции «Перспективные материалы и инновационные технологии: биотехнология, прикладная химия и экология» (Киев, 2020); VI Международной заочной научной конференции «Форум молодых ученых: мир без границ» (Донецк, 2020); Международной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Владикавказ, 2020); IV Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной науки: состояния, тенденции, развития» (Черкесск, 2020); Всероссийской научной конференции молодых исследователей с международным участием (Москва, 2021); Всероссийской научно-практической конференции «Научные исследования и разработки в области дизайна и технологий» (Кострома, 2021).

Личный вклад автора в опубликованных лично и в соавторстве работах состоит в выборе и обосновании методов исследований, непосредственном участии в проведении экспериментов, в интерпретации

полученных результатов, в разработке технологий получения кож хромового, комбинированного и жирового дубления из шкур верблюдов с применением плазменных методов обработки и дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира, рекомендуемых для внедрения в промышленное производство.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 27 научных публикациях, в том числе 7 статьях, опубликованных в журналах, входящих в перечень ВАК, остальные - в материалах конференций различного уровня.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, приложений. В тексте работы приведены ссылки на 187 литературных источников. Диссертация изложена на 189 страницах машинописного текста, содержит 52 рисунка, 43 таблицы. Автором при работе над диссертацией использовались методики и аналитическое оборудование центра коллективного пользования «Нанотехнологии и наноматериалы» (ЦКП «Нанотехнологии и наноматериалы») ФГБОУ ВО «КНИТУ».

В первой главе работы представлен обзор современного состояния и перспектив развития получения кож из шкур верблюдов. Изучены особенности строения и свойств шкур верблюдов, выявлена конъюнктура рынка сырья. Рассмотрены современные технологии и перспективные материалы, применяемые в получении кож из шкур верблюдов. Обоснован выбор плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления и дубящих продуктов на основе модификации непредельных высших жирных кислот в процессах получения кож из шкур верблюдов. Сформулированы задачи диссертации.

Во второй главе приведены объекты исследования: шкуры верблюда мокросоленого метода консервирования вида дромедар, а также дубящие продукты на основе рыбьего жира, модифицированного в потоке воздуха с ультрафиолетовым облучением.

Описана ВЧЕ плазменная установка, ее характеристики и методика модификации объектов исследования. Представлены основные стандартные лабораторные и инструментальные методики оценки комплекса свойств кож

из шкур верблюдов. Для исследования физико-химических свойств дубящих продуктов на основе рыбьего жира, модифицированного в потоке воздуха с ультрафиолетовым облучением, использовалось современное аналитическое оборудование, такое как ИК-Фурье спектроскопия, вискозиметрия и газожидкостная хроматография.

Приведена оценка погрешности результатов экспериментов.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований процессов получения кож из шкур верблюдов с применением плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления. Приведены результаты исследований влияния плазменной обработки сырья на качество проведения отмочно-зольных процессов в получении кож из шкур верблюдов. Экспериментально исследовано влияние плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления на процессы хромового дубления и жирования кож из шкур верблюдов. Представлены результаты экспериментальных исследований влияния обработки плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления на процессы комбинированного дубления и жирования для получения шорно-седельной юфти из шкур верблюдов. Исследован процесс жирового дубления кож из шкур верблюдов с применением дубящего продукта на основе рыбьего жира, модифицированного в потоке воздуха с ультрафиолетовым облучением.

В четвертой главе представлены рекомендации по промышленному применению разработанных процессов получения кож из шкур верблюдов с использованием плазменных методов и дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира. Разработаны технологические процессы получения кож из шкур верблюдов с применением дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира. Проведено обоснование экономической эффективности получения кож для верха обуви, шорно-седельной юфти и кож жирового метода дубления из шкур верблюдов с применением плазменных методов и дубящего продукта на основе модифицированного рыбьего жира.

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ КОЖ ИЗ ШКУР ВЕРБЛЮДОВ

В главе представлены особенности строения и свойств шкур верблюдов. Рассмотрена конъюнктура рынка сырья из шкур верблюдов. Выявлены существующие технологии получения кож из шкур верблюдов, рассмотрены современные методы и химические материалы для получения кож из шкур верблюдов. Исследованы перспективы применения плазменных методов в технологиях получения кож из шкур верблюдов. Основные результаты, представленные в главе, опубликованы в работах [2-5].

1.1 Особенности строения и свойств шкур верблюдов. Конъюнктура рынка сырья

Сырьем для получения кож и изготовления одежды, обуви, галантерейных изделий в настоящее время выступают шкуры различных животных: млекопитающих (крупного рогатого скота (КРС), лошадей, оленей, верблюдов, кроликов, мелкого рогатого скота и др.), пресмыкающихся, морских животных, рыб и птиц. Не прекращается поиск новых видов сырья, в том числе экзотических видов животных. Традиционно используемое для получения кож сырье отвечает требованиям потребителей к качеству, разнообразию внешнего вида, иным потребительским свойствам. В то же время, продолжается поиск новых и малоиспользуемых в кожевенном производстве материалов. Особое внимание следует обратить на нетрадиционные для отечественной промышленности виды сырья, такие, как шкуры верблюдов.

Род верблюдов (Camelus) включает два самостоятельных вида: двугорбых верблюдов - бактрианов (Camelus bactrianus) и одногорбых верблюдов - дромедаров (Camelus dromedaries) [6]. В настоящее время

сырьевая база отечественного верблюдоводства значительно сокращена, разведение верблюдов, несмотря на большой потенциал в этой области, практически не востребовано. В то же время, следует отметить, что в последние десятилетия интерес к восстановлению отечественного верблюдоводства возрастает. Предпринимаются попытки научного обоснования перспективности разведения верблюдов в Забайкалье [7, 8], Карачаево-Черкесской республике [9], известны исследования одомашнивания верблюдов, определения потенциала их разведения на территории Калмыкии [10], Республики Тыва [7]. Авторы отечественных и зарубежных научных исследований чаще всего подчеркивают, что верблюд как сельскохозяйственное животное ценен, прежде всего, как источник мясомолочной продукции [11-17]. Именно с такой точки зрения рассматриваются возможности разведения верблюдов.

Наиболее широкое распространение получил в настоящее время вид Саше1ш ЬасМапш. Ареал разведения бактриана включает Казахстан (Прикаспийская низменность, Приаральские Каракумы, Муюнкума, побережье р. Сыр-Дарьи), Узбекистан, Киргизию, степные районы Российской Федерации, Монголию и прочие страны ближнего зарубежья. Разные подвиды вида бактриан (казахский, калмыцкий, монгольский) значительно отличаются по внешнему виду и свойствам, качеству и объемам получаемого продукта (молоко, шерсть, шкуры) [18, 19].

Ареалом обитания одногорбых верблюдов является Африканский континент, Египет, Судан, Ливия, Алжир, Ливан, Тунис, Йемен. Саудовская Аравия. Одногорбых верблюдов также разводят в Индии, Иране, Пакистане, Афганистане. Ареалом обитания двугорбого верблюдов является Монголия, Казахстан, Китай и Калмыкия [20]. Странами - лидерами по экспорту живых верблюдов являются Саудовская Аравия, Сомали и Судан. В десятку стран-экспортеров живых животных также входят: Джибути, ОАЭ [21]. Главными импортерами живых верблюдов являются Катар, Египет и Саудовская Аравия.

Вид (Camelus dromedaries) распространен в более южных и теплых регионах СНГ, включая южную часть Казахстана, Туркмению, Таджикистан, Узбекистан. Верблюд вида дромедар является самым важным домашним животным в полузасушливых районах Северной и Восточной Африки, а также на Аравийском полуострове и в Иране [22]. Согласно статистическим данным ФАО (глобальный Атлас животноводства и здравоохранения - GLIPHA, 2006 г.), мировая популяция верблюдов составляет около 20 миллионов животных, 15 миллионов верблюдов живут в Африке и 5 миллионов в Азии (GLIPHA, 2006 г.). В большинстве стран поголовье верблюдов увеличивается после периода сокращения численности из-за внедрения современных транспортных средств. Высокая численность популяции верблюдов отмечается в Кении, Мавритании, Сомали, Судане [22].

По шерстной продуктивности бактрианы заметно превосходят дромедаров [20]. Туловище двугорбого верблюда покрывает густая, длинная, мягкая шерсть. Двугорбый верблюд имеет длинную густую шерсть на шее и передних лапах. Шерсть у одногорбого верблюда короткая, редкая, гривы на шее и ногах нет [20]. Состав шерсти у верблюдов неоднороден, она состоит из пуховых и остевых волос. По прочности волокна шерсти верблюда превосходят все виды овечьей шерсти, при этом тонина волокон шерсти верблюда меньше овечьей, а по длине она более равномерна. Следует отметить, что волосяной покров шкур верблюдов не оказывает заметного влияния на качество дермы.

Рассмотрим особенности строения дермы сырья верблюдов, ее свойства как материала для получения кож. Дерма верблюдов отличается от дермы крупного рогатого скота большой толщиной, своеобразной формой, большей прочностью на разрыв, большей прочностью держания винта и шпильки, меньшей промокаемостью. Размеры подошвенных кож из шкур верблюдов колеблются в пределах от 200 до 350 дм2, вес - от 9 до 17 кг и выше [23]. Стелечные кожи имеют меньший размер и вес. Кожи из шкур верблюдов вырабатывают в виде половинок и четвертинок с шеей и без шеи. Кожа из

шкур верблюдов - это универсальный материал, так как ее можно использовать при изготовлении перчаток и в качестве отделочного материала в мебельной промышленности, что обусловлено различной степенью упругости кож из шкур верблюда [20].

Главной особенностью дермы шкур верблюда является то, что частота переплетений ромбовидных волокон кожи на 1 см2 в десять раз выше, чем у шкур КРС. Такие свойства материала обусловлены засушливыми условиями среды обитания. Дерма шкур верблюдов жесткая и прочная. Она имеет характерный узор, делающий ее узнаваемой. При повышенной плотности, кожа из шкур верблюдов более жесткая и прочная, чем кожа из шкур КРС. Кожа из шкур верблюдов ценится за зернистую структуру рисунка, которая определяет эстетические качества, получаемых из нее изделий. Шкуры верблюдов отличаются сильной сбежистостью от хребта к полам, мешковидностью (на хребте), более выраженной рыхлостью и пористостью (в сравнении со шкурой КРС). Характеризуется глубоким залеганием волосяных фолликулов (доходящими до подкожной клетчатки), выходом нескольких волос из одной волосяной сумки, наличием семи больших мозолей, выпуклостей на горбах [21].

Шкуры взрослых особей верблюдов отличают большие размеры (толщина, площадь) и масса. Характерной особенностью является то, что шкуры снимают, разрезая вдоль хребта. Выделяют мелкое и крупное сырье (шкуры верблюжат и шкуры верблюдов). К мелкому сырью относят шкуры верблюжат, имеющие массу до 10 кг [24]. В соответствии с ГОСТ 28425-90 к крупному кожевенному сырью относят шкуры верблюдов: легкие (имеющие массу от 10 до 17 кг), средние (имеющие массу от 17 до 25 кг), тяжелые (имеющие массу более 25 кг) [1].

Эпидермис шкур верблюдов состоит из нескольких рядов эпителиальных клеток. Для него характерно неоднородное строение, два внешних слоя роговые и один внутренний - ростковый. Роговой слой эпидермиса шкуры верблюда представлен плоскими мертвыми клетками. В

ростковом слое эпидермиса выделяют клетки цилиндрической формы, имеющие ядро и протоплазму. Толщина эпидермиса шкур верблюдов составляет 3 % от общей толщины шкуры [20]. Характерной особенностью кожи из шкур верблюдов является то, что эпидермис не имеет ровной границы с дермой, в частности, около волосяных фолликулов эпидермис сильно врезается в дерму, проникая в эпидермис многочисленными сосочками. Подобное взаиморасположение границы эпидермиса и дермы определяет особый рисунок мереи готовой кожи [25].

Для дермы шкур верблюдов характерна значительная толщина и прочность в сравнении со шкурами КРС. Изучение участков кожи из шкур верблюдов с помощью дифракционного интерференционного контрастного микроскопа позволяет выявить слои эпидермиса и дермы со всеми их структурами и клетками (рисунок 1.1) [26].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Баллыев Салих, 2021 год

- 46 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

«УТВЕРЖДАЮ»

0.1' | •• -

И.о. директора ООО «Кожевник»

В.П. Тихонова

_2021г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы Баллыева Салиха

Комиссия в составе представителей:

ООО «Кожевник» - главного технолога Капраловой Г.Н.

ФГБОУ ВО «КНИТУ» - профессора кафедры- «ПНТВМ» Шарифуллина Ф.С. и аспиранта кафедры «ПНТВМ» Баллыева С.

составила акт о том. что результаты диссертационной работы Баллыева Салиха по разработке технологии получения кож хромового дубления для верха обуви из шкур верблюда с применением плазмы высокочастотного емкостного разряда пониженного давления проверены в производственных условиях ООО «Кожевник».

В работе предложена технология производства кож хромового дубления для верха обуви с естественной лицевой поверхностью из шкур верблюда с применением обработки плазмой высокочастотного емкостного разряда пониженного давления перед процессами отмоки, дубления и жирования. Сырьем являлись шкуры верблюдов, мокросоленого способа консервирования. Для обеспечения сравнимости контрольных и опытных образцов шкуры верблюдов (5шт.) разрезали на половинки по хребту, из которых формировались контрольная и опытная партии.

В качестве базовой технологии использовалась технология производства хромовых кож для верха обуви из шкур крупного рогатого скота (КРС). Контрольная партия шкур верблюдов подвергалась переработке согласно данной технологии. Опытная партия перед процессами отмоки. дубления и жирования подвергалась обработке плазмой высокочастотного емкостного разряда пониженного давления в опытно-промышленной установке в режиме: и^.ОкВт, Р=30Па. Слг=0,04г/с, 1=300 с. для улучшения диффузии химических материалов в толщу дермы.

Качество хромовых кож для верха обуви из шкур верблюдов, произведенной по опытной и контрольной технологиям, оценивалось при помощи органолептической оценки, а также путем сравнительного анализа физико-механических свойств образцов. Кроме того.

проводился анализ соответствия полученных кож требованиям ГОСТ 939-88 «Кожа для верха обуви. Технические условия».

Формирование образцов кож хромового дубления для верха обуви из шкур верблюда для испытания проводились в соответствии с требованиями:

1) ГОСТ 938.12-70 «Кожа. Метод подготовки образцов к физико-механическим испытаниям»;

2) ГОСТ 938.11-69 «Кожа. Метод испытания на растяжение»;

3) ГОСТ 938.1 «Кожа. Метод определения содержания влаги»,

а также с использованием стандартных лабораторных методик.

Органолептическая оценка полученных образцов показала, что кожи имеют четко

выраженную мерею, равномерный цвет с обеих сторон, но следует отметить, что образцы, выработанные с применением опытной технологии, отличаются более насыщенным голубым цветом по сравнению с образцами, полученными по контрольной технологии.

В таблице приведены результаты измерения физико-механических показателей кож хромового дубления для верха обуви из шкур верблюдов.

Таблица - Физико-механические показатели кож хромового дубления для верха

обуви

Наименование показателя Контрольная технология Опытная технология ГОСТ 939-88

Массовая доля влаги. % 10 13 10-16

Пористость, % 42 55 -

Температура сваривания. °С 101 110 -

Содержание минеральных веществ. % 3.2 4,3 -

Толщина, мм 1.3 1,3 0,5-1,6 выше 1,6-2,8 (для бесиодкл.обуви)

Предел прочности при растяжении. 10 МПа 1.8 2.2 не менее 1.8

Удлинение при напряжении в 10 МПа, % 16 25 15-35

Выводы комиссии:

Полученные кожи хромового дубления для верха обуви из шкур верблюдов соответствуют требованиям ГОСТ 939-88 «Кожа для верха обуви. Технические условия». Применение плазменной модификации сырья, голья и полуфабриката позволяет улучшить физико-механические свойства кожи хромового дубления для верха обуви из шкур верблюдов: массовую долю влаги на 3%. пористость на 13%, температуру сваривания на 9°С. содержание минеральных веществ на 1.1%. предел прочности при растяжении на 22%. удлинение при напряжении в 10 МПа на 9%.

Таким образом, результаты диссертационной работы Батлыева С. по разработке технологии получения кож хромового дубления для верха обуви из шкур верблюда с применением плазмы высокочастотного емкостного разряда пониженного давления рекомендованы к использованию в промышленном производстве.

Подписи: ООО «Кожевник»

Главный технолог I / Г.Н. Капралова

От ФГБОУ ВО «КНИТУ»

Профессор кафедры ПНТВМ

Аспирант кафедры ПНТВМ

Ф.С. Шарифуллин

С. Баплыев

«УТВЕРЖДАЮ» И.о. директора ООО «Кожевник»

*—у В.П. Тихонова

' ТС- • '■ - •

уЬАР 2021 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы Баллыева Салиха

Мы, нижеподписавшиеся, в составе комиссии:

от ООО «Кожевник»: главный технолог Капранова Г.Н.,

от ФГБОУ ВО «КНИТУ»: профессор кафедры «ПНТВМ» Шарифуллин Ф.С. и аспирант той же кафедры Баллыев С. составили настоящий акт о том, что в производственных условиях ООО «Кожевник» проверены результаты диссертационной работы Баллыева Салиха но разработке технологии получения шорно-седельной юфти из шкур верблюда с применением плазмы высокочастотного емкостного разряда пониженного давления.

Сырьем являлись шкуры верблюда возрастом до одного года, мокросоленого способа консервирования. Для обеспечения сравнимости контрольных и опытных образцов шкуры верблюда (5шт.) разрезали по хребту на половины, из которых формировались контрольная и опытная партии.

В качестве типовой технологии использовалась технология производства шорно-седельной юфти из шкур крупного рогатого скота (КРС). Контрольная партия шкур верблюда подвергалась переработке согласно данной технологии. Опытная партия перед процессами отмоки. дубления и жирования подвергалась обработке плазмой высокочастотного емкостного разряда пониженного давления в опытно-промышленной установке в режиме: \Ур=2,0кВт. Р=30Па. 0дг=0,04г/с, 1=300 с. для улучшения диффузии химических материалов в толщу дермы.

Качество шорно-седельной юфти из шкур верблюда, произведенной по опытной и типовой технологиям, оценивалось при помощи органолептической оценки, а также путем сравнительного анализа физико-механических свойств образцов. Кроме того, проводился анализ соответствия полученных кож требованиям ГОСТ 1904-81 «Кожа шорно-седельная. Технические условия». Образцы для исследования сравнительного анализа формировались по методу половинок (из одинаковых топографических участков).

Органолептическая оценка показала, что опытные образцы шорно-седельной юфти характеризовались большей мягкостью, пластичностью и наполненностью по сравнению с контрольными образцами. При этом, контрольные образцы отличались наличием

незначительного жирового налета на поверхности, что может свидетельствовать о затрудненной диффузии жировых компонентов в структуру дермы.

Результаты исследования физико-механических свойств шорно-седельной юфти, полученной по опытной и типовой технологии, а также данные ГОСТ 1904-81, приведены в таблице, представленной ниже.

Физико-механические свойства шорно-седельной юфти из шкур верблюда

Наименование показателя Традиционная технология Опытная технология ГОСТ 1904-81

Массовая доли влаги, % 11 14 11,0-17,0

Пористость, % 53 65 -

Температура сваривания,°С 87 93 -

Толщина, мм 2,2 2,3 2,2-2,8

Предел прочности при растяжении, 10 МПа 1.7 2,4 не менее 1,6

Удлинение при напряжении в 10 МПа, % 12 21 15,0-30.0

Анализируя представленные результаты можно заключить, что образцы шорно-седельной юфти из шкур верблюда, полученные по типовой технологии производства шорно-седельной юфти из шкур крупного рогатого скота, по основным физико-механическим показателям соответствуют ГОСТ 1904-81, за исключением показателя удлинения при напряжении. Незначительное значение показателя удлинения связано с особенностью строения сырья, а именно низкой природной эластичностью материала.

Образцы шорно-седельной юфти из шкур верблюда, полученные по опытной технологии, полностью соответствуют требованиям ГОСТ 1904-81. Внешний вид кожи отличается равномерностью оттенка и более гладкой поверхностью по сравнению с контрольными образцами.

Таким образом, использование плазмы высокочастотного емкостного разряда пониженного давления в технологии получения шорно-седельной юфти из шкур верблюда является целесообразным, имеющим технологическое и практическое значение. Результаты кандидатской диссертации Баллыева С. рекомендованы к использованию в промышленном производстве шорно-седельной юфти из шкур верблюда.

Подписи:

Г.Н. Капралова

Ф.С. Шарифуллин С. Баллыев

«Утверждаю» Директор ООО «Визит»

I У

_/ (л. и Д.Е. Игнатьев

2021 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы Баллыева Салиха

Мы, нижеподписавшиеся, представитель ООО «Визит», главный технолог Берселева М.Ю. и представители ФГБОУ ВО «КНИТУ»: профессор кафедры «Плазмохимические и нанотехнологии высокомолекулярных материалов» Шарифуллин Ф.С. и аспирант кафедры «Плазмохимические и нанотехнологии высокомолекулярных материалов» Баллыев С. составили настоящий акт о том, что в производственных условиях ООО «Визит» проверены результаты диссертационной работы Баллыева Салиха по разработке технологии получения кож жирового метода дубления из шкур верблюда с применением продуктов модификации рыбьего жира УФ облучением и продувом воздуха.

В качестве сырья использованы шкуры верблюда вида дромедар, мокросоленого способа консервирования в количестве 5 штук. Партия шкур подвергалась всем технологическим процессам по типовой технологии до процесса дубления. Далее голье разрезалось по хребту на равные половинки. С одной половинкой голья процесс жирового дубления проводился по экспериментальной технологии с применением модифицированного рыбьего жира (опытная партия). С другой половинкой - по типовой технологии с использованием стандартного рыбьего жира (контрольная партия). По окончании процесса жирового дубления проводилась промывка, обезжиривание и пролежка.

Для оценки качества полученных кож формировали партии контрольных и опытных образцов согласно ГОСТ 938.0-75 «Кожа. Правила приемки. Методы отбора проб».

Органолептическая оценка опытной партии полуфабрикатов кож жирового метода дубления из шкур верблюда показала, что дерма имеет равномерный оттенок по всей площади и мягкость по всему объему. У контрольной партии кож наблюдается неравномерность оттенка, на ощупь поверхность кожи в некоторых участках отличается

сухостью, что свидетельствует о неравномерном распределении жирующих реагентов в толще дермы.

Оценка физико-механических свойств опытных и контрольных образцов кожевенных полуфабрикатов из шкур верблюда жирового метода дубления проводилась специалистами ООО «Визит». Значения физико-механических показателей представлены в таблице.

Таблица - Физико-механические показатели кожи жирового дубления из шкур верблюда

Показатель Контрольная партия Опытная партия

Массовая доля влаги, % 11 13

Пористость, % 50 64

Температура сваривания, °С 63 67

Предел прочности при растяжении, ЮМПа 1,5 2,1

Удлинение при напряжении 10 МПа, % 12 16

Результаты исследований показали, что значения физико-механических показателей полуфабрикатов кож жирового метода дубления из шкур верблюда у образцов из опытной партии имеют более высокие значения относительно образцов из контрольной партии.

Таким образом, на основе проведенных испытаний, комиссия заключает, что использование рыбьего жира, модифицированного УФ облучением и продувом воздуха, в технологическом процессе производства кож жирового метода дубления из шкур верблюда позволяет повысить относительные значения физико-механических показателей кожевенного полуфабриката: массовой доли влаги на 18%, пористости на 28%, температуры сваривания на 6,3%, предела прочности при растяжении на 40%, удлинения при напряжении 10 МПа на 33%. Результаты кандидатской диссертации Баллыева С. рекомендованы к использованию в промышленном производстве кож жирового метода дубления из шкур верблюда.

От ООО «Визит»: Главный технолог

М.Ю. Берселева

От ФГБОУ ВО «КНИТУ»:

Д.т.н., профессор кафедры ПНТВМ 4II,а/1 ^ Ф.С. Шарифуллин

Инженер кафедры ПНТВМ

С. Баллыев