способ выработки термоустойчивой юфти для верха обуви из шкур крупного рогатого скота мокросоленого метода консервирования

Формула изобретения

1. Способ выработки термоустойчивой юфти для верха обуви из шкур крупного рогатого скота мокросоленого метода консервирования, включающий процессы отмоки шкур в растворе сульфида натрия, обезволашивающего золения и обжорного золения в растворе сульфида натрия и гидроксида кальция с подкреплением зольной жидкости, обеззоливания получаемого голья сульфатом аммония, мягчения протосубтилином, пикеливания в растворе серной кислоты, дубления хромовым дубителем, нейтрализации получаемого строганого полуфабриката раствором бикарбоната натрия, крашения в красителе, содержащем прямой черный "З" и нигрозин, жирования натуральным и синтетическим жирами, гидрофобизации, додублирования, а также осуществление разводки и сушильноувлажнительных процессов и операций на стационарном оборудовании, отличающийся тем, что отмоку осуществляют в течение 16 - 18 ч, совмещенный процесс обезволашивающего золения и обжорного золения ведут в течение 72 ч, при этом в зольную жидкость добавляют карбонат натрия в количестве 2,2 - 2,5 г/л от массы парного сырья при жидкостном коэффициенте 3,0 - 4,0, а подкрепление зольной жидкости обеспечивают путем введения в нее один раз гидроксида кальция через 12 ч от начала золения и два раза сульфида натрия - через 2 и 12 ч от начала золения, процесс обеззоливания проводят в течение 1 ч 40 мин - 1 ч 45 мин при концентрации сульфата аммония 2,5 - 3,8% от массы голья при жидкостном коэффициенте 1,5 - 2,0, процесс мягчения ведут в течение 10 - 15 мин, нейтрализацию выполняют при концентрации раствора бикарбоната натрия 2,0 - 3,0% от массы строганого полуфабриката и жидкостном коэффициенте 1,5 - 2,0, а крашение проводят в течение 1,5 - 2,0 ч в красителе, при концентрации прямого черного "З" - 0,8% и нигрозина водорастворимого - 0,8%, от массы строганого полуфабриката и жидкостном коэффициенте 1,5 - 2,0, сушку осуществляют до влажности кож 25 - 28% с одновременной дополнительной разводкой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за 30 мин до начала крашения строганый полуфабрикат обрабатывают смачивателем при концентрации 0,2% от веса строганого полуфабриката.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что за 30 мин до окончания процесса крашения вводят раствор уксусной кислоты в концентрации 0,5 - 0,8% с разбавлением в соотношении 1 : 10.

4. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что крашение проводят в красителе при добавлении в его состав кислотного "С" при его концентрации 0,4% от массы строганого полуфабриката и при концентрации прямого черного "З" - 0,7% и нигрозина водорастворимого - 0,5%, от массы строганого полуфабриката.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс жирования ведут эмульсией на основе композиционного жира в течение 1,5 - 2,0 ч при температуре 60 - 65^oС и жидкостном коэффициенте 0,8 - 1,0.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что жировую эмульсию получат смешением в эмульгаторе композиционного жира, поверхностно-активного вещества и 2 - 3 кратного количества воды при температуре 65 - 70^oС, при этом готовность эмульсии определяют по достижению водородного показателя 7,8 - 8,2.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что в состав эмульсии вводят аммиак.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку кож осуществляют на горизонтально-вакуумной машине.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительную разводку осуществляют циклей из органического стекла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к кожевенному производству и может быть реализовано при производстве термоустойчивой юфти хромового дубления, предназначенной для изготовления верха обуви методом вулканизации.

В настоящее время при существующей практике производства, кожевенное сырье для производства юфти комплектуют в отдельные производственные партии шкур, однородных по виду, массе, сортности, которые обрабатывают раздельно. При существующем оборудовании и методиках обработки однородность шкур в каждой производственной партии является важным фактором качества получаемой юфти. Вместе с тем дефицит сырья обуславливает трудности в соблюдении однородности подбора шкур при комплектовании производственных партий. Реализация заявленного способа позволяет обрабатывать по единой методике партию шкур, имеющих различия, например, по сортности, при этом получаемые свойства юфти соответствуют отраслевому стандарту на данный вид кож. Кроме того, получаемая по известным технологиям юфть не является термоустойчивой, что не позволяет ее использовать для обуви, изготовляемой методом вулканизации.

Известен способ выработки юфти хромового метода дубления до верха обуви, включающий процессы отмотки сырья, золения обезволашивающего и золения обжорного, обеззоливания, мягчения, пикелевания, дубления и строжки получаемого голья, додубливания, нейтрализации и промывки строганных кож, а также крашения, жирования, сушки, грунтовки пролежки и аппретирования кожи с последующей нарезкой мереи ("Единая методика производства юфти обувной и шорно-седельной хромсинтантаннидного метода дубления из шкур КРС и конских для поставки по Госзаказу", М., Минлегпром СССР, 1986 г. [1].

Способ, в соответствии с данной методикой, предусматривает комплектование партий сырья в соответствии с весом шкур и их сортность, объем партии постоянен. Сырье принимается по ГОСТ 382-92 "Сырье кожевенное сортированное для промышленной переработки". В соответствии с методикой обработка производится как в подвижной аппаратуре, так и на станционарном оборудовании.

При обработке кож по данной методике необходим строгий предварительный отбор сырья при комплектовании партий, так как обработке подвергается сырье одного сорта, в противном случае имеют место такие дефекты кожи как отдушистость, рыхлость и стяжка.

Кроме того, этот способ дает достаточно низкие показатели по выходу (площади) готовой кожи, а также по производительности, поскольку отдельные его операции и процессы занимают значительное время. Основным недостатком является невозможность получения по этому способу термоустойчивой юфти, необходимой для изготовления обуви методом горячей вулканизации.

Отдельные перечисленные недостатки устранены в способе выработки кож для верха обуви (а.с. СССР N 1588769, МКИ 5: C 14 C 9/00, 1988).

Приведенный способ выработки кож включает все вышеприведенные процессы, такие как отмока, золение, двоение голья, обеззоливание, мягчение, дубление и т.д., причем процессы нейтрализации, крашения, жирования и наполнения совмещены, а после двоения голье подвергают дополнительному золению.

Совмещение указанных процессов обеспечивает некоторое сокращение общего времени на выработку кожи, однако требования к комплектации партий сырья остаются прежние, необходимо подбирать сырье одного сорта (или близких сортов-как правило, 1-го и 2-го сортов), при этом в результате выработки также имеют место такие дефекты кожи, как отдушистость и рыхлось. При данном способе характерен низкий выход (по площади) готовых кож, а кроме того, этот способ непригоден для производства термоустойчивой юфти для изготовления обуви методом горячей вулканизации, который является в настоящее время наиболее прогрессивным.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ производства термоустойчивой юфти, предназначенной для изготовления обуви методом горячей вулканизации (кн. "Производство юфти и ее свойства", А. И. Метелкин, Л.В. Белоброва, М., "Легкая и пищевая промышленность", 1983, с. 85 - 91).

Как и в предыдущих аналогах, в этом способе предусмотрена сортировка сырья мокросоленого метода консервирования, принимаемого по упомянутому ГОСТ 382-92. В результате сортировки формируют партию из шкур одного сорта. Обработку сырья осуществляют с контролем процессов по времени на подвижной аппаратуре в последовательности, предусмотренной [1]. Таким образом, партии сырья сначала подвергают двухстадийной отмотке в растворе сульфида натрия с концентрацией 0,5 - 0,8 г/л, причем первую отмотку ведут с жидкостным коэффициентом (далее ж.к.), равным 4 (ж.к.=4) и продолжительность 5 - 6 ч, а вторую-продолжительностью 5 - 6 ч, золение обезволашивающее без обжорного (ж. к.=4, продолжительность 36 - 40 ч) в растворе гидроксида кальция-15 - 20 г/л и сульфида натрия-0,7 - 1,0 г/л. Подкрепление зольной жидкости производят сначала через 2 ч, далее-через 6 - 8 ч.

После сгонки шерсти, мездрения и промывки получаемого голья в растворе карбоната натрия его разрезают на половинки по хребтовой линии и производят обеззоливание раствором сульфида аммония в количестве 2 - 2,5% от массы голья в течение 1-го ч. Затем в этой же ванне осуществляют мягчение вытяжкой из поджелудочной железы или протосубтилином в течение 45 - 60 мин, а после промывки проводят пикелевание при ж.к.=1 продолжительностью 2 - 4 ч смесью 8 - 9% хлорида натрия и 0,8 - 0,9% серной кислоты. После этого проводят дубление раствором оксида хрома (концентрация 2 - 2,2%, основность 37 - 42%) и карбоната натрия (расход 0,3 - 0,4%). Затем после 24-часовой пролежки и отжима осуществляют строгание по всей площади и затем-нейтрализацию (ж.к.=0,8 - 1,0), продолжительность 45 - 60 мин в растворе бикарбоната натрия с концентрацией 1,8% от массы строганого полуфабриката. После промывки полуфабрикат поступает на крашение, которое производят при ж.к.=0,8 - 1,0 в течение 45 - 60 мин в красителе состава: прямой черный "3"-1,2%, кислотный черный "C"-0,3%, прямой коричневый "КХ"-0,1%, считая от массы строганого полуфабриката, затем на жирование в смеси следующего состава: синтетический жир 60%, сульфированная ворвань - 20%, веретенное масло 20% с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ) (В количестве 0,2% от массы жиров) при ж.к.=1 в течение 45 - 60 мин. Затем осуществляют гидрофобизацию-наполнение кожи полимерами, что уменьшает пористоть в результате отложения импрегнирующих материалов, и додубливание синтетическими дубителями. Заключительными процессами выработки являются разводка и сушильно-увлажнительные процессы и операции, из которых после разводки осуществляют сушку на кольцевой рамной сушилке в течение 5 - 7 ч при температуре 40 - 45^oC до содержания влаги в коже 14 - 16%. При этом кожи сильно растягивают на металлических щитах бахтармяной стороной к щиту и закрепляют. Такое растяжение нередко приводит к появлению садки в готовой коже. После сушки подвергают также, аппретированию на лицевой поверхности, частичному бланшированию с последующей нарезкой мереи, затем производят измерение площади и сортировку готовой кожи.

Поставленный в качестве прототипа способ предусматривает проведение процессов в последовательности и с параметрами, позволяющими в результате выработки сырья получить термоустойчивую юфть, пригодную для изготовления обуви методом горячей вулканизации. Вместе с тем следует признать известный способ довольно трудоемким и неэкономичным, так как его реализация требует строгого подхода к комплектованию производственных партий сырья (как правило, шкур 1 и 2 сорта), тогда как в настоящее время значительное количество сырья поступает на производство 3 и 4 сорта. Продолжительность ряда операций, составляющих технологию известного способа, свидетельствует о его недостаточной производительности. При обработке кож в состав используемых препаратов входят дорогостоящие вещества и компоненты.

Анализ выявленных технических решений показал, что заявленный способ выработки термоустойчивой юфти для верха обуви из шкур крупного рогатого скота мокросоленого метода консервирования удовлетворяет условиям новизны, промышленной применимости и явным образом не следует для специалиста из известного уровня техники.

Целью настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков в именно: получение термоустойчивой юфти из промышленных партий сырья, комплектуемых из разносортных кож, преимущественно 3 и 4 сорта, использование в препаратах дешевых компонентов и веществ, обеспечение большего выхода готовой кожи при повышении ее качества за счет устранения таких дефектов, как рыхлость и отдушистость. Заявляемая технология позволяет также сократить длительность процесса выработки юфти.

Указанная задача решается за счет возможности комплектования производственных партий сборного сырья постоянного объема из шкур крупного рогатого скота массой от 10 до 30 кг с большим количеством шкур 3 и 4 сорта. В качестве сырья используются шкуры полукожника, бычка яловки средней, бычины легкой и тяжелой однородной массой в диапазонах от 10 до 17 кг и от 17 до 30 кг мокросоленого метода консервирования. Также указанная задача решается за счет совокупного изменения параметров ряда процессов и применения определенных ингредиентов в составах используемых веществ. Кроме того, согласно заявляемому способу, ряд операций имеют технологические тонкости, которые позволяют наиболее полно реализовать преимущества данной технологии. Данные признаки изложены в дополнительных пунктах формулы изобретения. Так отличительные признаки способа включают следующие признаки. Процесс отмотки осуществляется в растворе сульфида натрия в течение 16 - 18 ч. При этом совокупный результат применяемой технологии позволяет исключить подачу в отмочную воду гидроксида кальция, что значительно упрощает данную операцию. В результате данной операции шерсть шкуры не сжигается, а сохраняется, что благоприятно сказывается на качестве полуфабриката. Процессы обезволашивающего золения и обжорного золения ведут одновременно в течение 72 ч. В зольную жидкость добавляют карбонат натрия в количестве 2,2 - 2,5 г/л от массы парного сырья при жидкостном коэффициенте 3,0 - 4,0, а подкрепление зольной жидкости во время процесса обеспечивается однократным введением в нее через 12 ч от начала золения гидроксида кальция и двукратным введением сульфида натрия через 2 и через 12 ч от начала золения. В зимнее время при понижении температуры зольной жидкости внутри рамных барабанов замедляет разрыхление волокнистой структуры дермы. Увеличение содержания сульфида натрия двукратным его введением для подкрепления зольной жидкости ускоряет процесс обезволашивания, при этом время золения не увеличивается. При необходимости использования жесткой воды (свыше 11 ммоль/л) гидроксид кальция для подкрепления зольной жидкости вводят в объеме до 20 - 25 г/л, что ускоряет процесс обезволашивания. При этих параметрах данного процесса получается голье с хорошим навжором, с достаточно быстрым и полным разрушением волосяного покрова, уменьшением отдушистости. Процесс обеззоливания, согласно способу, проводят в течение от 1 ч 40 мин до 1 ч 45 мин при концентрации сульфата аммония 2,5 - 3,8% от массы голья при ж.к.=1,5-2,0. За указанное время полностью удаляется известь как в плотных участках голья, так и рыхлых (полах). При этом полностью спадает щелочной нажор, голье "сжимается". Вышеуказанные особенности заявляемого способа позволяют провести процесс мягчения в течение 10 - 15 мин (вместо) 1,5 - 2 ч согласно известной методике). При мягчении ферментами идет интенсивное разволокнение структуры голья, растворение неколлагеновых белков. В результате получается голье пластинчатое, мягкое с хорошей тягучестью, с чистой лицевой поверхностью, предел прочности на разрыв не снижается. При излишне длительном мягчении голье становится рыхлым, склонным к отдушестости. Процессы нейтрализации и крашения проводятся раздельно с промежуточной промывкой. Процесс нейтрализации выполняют при концентрации раствора бикарбоната натрия 2,0 - 3,0% от массы строганого полуфабриката и жидкостном коэффициенте 1,5 - 2,0. В связи с удорожанием прямых и кислотных красителей, натуральных жиров, поиск аналогичных по достигаемому результату красителей и композиционных жиров, выявил возможность использования сочеания нескольких красителей и определенного состава композиционных жиров, определяющих свойств полуфабриката. Согласно заявляемому способу, процесс крашения проводят в течение 1,5 - 2,0 ч красителем, в состав которого входят черный "З" с концентрацией 0,8% и нигрозин водорастворимый с концентрацией 0,8% от массы строганого полуфабриката и ж.к.=1,5 - 2,0. Применение водорастворимого нигрозина дает ровное окрашивание по всей площади кожи. Кроме того, может быть в состав красителя введен также краситель кислотный "С" в концентрации 0,4% от массы строганого полуфабриката, при уменьшении концентрации красителя прямого черного "З" до 0,7% и нигрозина до 0,5% от массы строганого полуфабриката. Для обеспечения полного прокраса, за 30 мин до начала крашения строганый полуфабрикат обрабатывают смачиванием - дается поверхностно активное вещество (ПАВ) в концентрации 0,2% от веса строганого полуфабриката, а за 30 мин до конца крашения к красящий состав вводят уксусную кислоту в концентрации 0,5 - 0,8% с разбавлением в соотношении 1:10. Процесс жирования кож ведется композиционными жирами СТРИЖ "Л" и СМЭНС-КРХ. Композиционный жир СТРИЖ "Л" разработан на основе натуральных и синтетических жиров, имеет высокую устойчивость к действию электролитов, имеет низкую точку плавления 40 - 45^oC (при известном способе 70 - 75^oC), что позволяет упростить процесс расплава жиров. Применение СТРИЖ "Л" исключает использование сульфатированного рыбьего жира и кожевенной пасты. Применение данного жира позволяет получать мягкие кожи, пластичные, хорошо наполненные с улучшенными физико-механическими показателями. СМЭНС-КРХ - жирующая композиция на основе натуральных и синтетических жиров, имеет низкую точку плавления, предназначена для эмульсионного и расплавленного жирования. СМЭНС-КРХ способствует связыванию и закреплению красителей. Процесс жирования ведут эмульсией на основе указанного композиционного жира в течение 1,5 - 2,0 ч при температуре 60 - 65^oC и ж.к.=0,8 - 1,0. Данную жировую эмульсию получают смешиванием в эмульгаторе композиционного жира, поверхностно-активного вещества и 2 - 3 кратного количества воды при температуре 65 - 70^oC. Готовность эмульсии определяют по достижению водородного показателя 7,8 - 8,2. В состав эмульсии может быть введен аммиак. Сушку кож осуществляют вакуумным методом на горизонтально-вакуумной машине при температуре 80 - 85^oC в течение 1 - 6 мин до влажности 25 - 28% с одновременной дополнительной разводкой, которую осуществляли циклей из органического стекла.

Пример осуществления способа.

Были комплектованы четыре опытные партии шкур крупного рогатого скота (бычок) массой от 10 до 30 кг мокросоленого метода консервирования. В данных партиях использовано сборное сырье с большим количеством шкур 3-го и 4-го сорта, объем партий постоянен по 125 штук шкур. Параллельно обрабатывались партии N1 и N3 по известной единой методике, а также партии N2 и N4 по методике, согласно заявляемому способу.

партия N1 - партия N2

1 сорт - 2 шт - 1 сорт - 1 шт

1 сорт - 13 шт - 2 сорт - 4 шт

3 сорт - 76 шт - 3 сорт - 68 шт

4 сорт - 34 шт - 4 сорт - 52 шт

партия N3 - партия N4

1 сорт - 0 шт - 1 сорт - 0 шт

2 сорт - 1 шт - 2 сорт - 9 шт

3 сорт - 84 шт - 3 сорт - 71 шт

4 сорт - 40 шт - 4 сорт - 45 шт

Обработка партий NN 1 и 3 проводилась соответственно известной единой методике. Обработка партий NN 2 и 4 проводилась по параметрам, соответствующим заявленному способу.

Отмотку проводили в течение 16 ч в рамном барабане, вращение первые 3 - 4 ч непрерывное, затем по 10 - 15 мин каждый час частота вращение в 2 - 3 мин один раз, смена воды через 6 - 8 ч.

Процессы обезволашивающего золения и обжорного золения велись одновременно в течение 72 ч в рамном барабане при 26^oC. В зольную жидкость добавляли карбонат натрия в количестве 2,2 г/л от массы парного сырья при ж.к.=3,5 в подкрепление зольной жидкости во время процесса обеспечивали однократным введением в нее через 12 ч от начала золения гидроксида кальция и двукратным введением сульфида натрия: через 2 и через 12 ч от начала золения.

Обеззоливание проводили в подвесном барабане при ж.к.=1,5 и температуре 36^oC, продолжительностью 100 мин. Вращение барабана непрерывное, расход сульфата аммония 2,5%.

Мягчение проводилось в подвесном барабане. Мягчитель вводили на отработанную обеззоливающую жидкость -протосубтилин после смешивания с водой /1:10/ при температуре 38^oC, расход протосубтилина 0,23%, ж.к.=1,5, продолжительность мягчения 12 мин.

Нейтрализацию проводили в подвесном барабане при непрерывном вращении. Температура раствора 30^oC при концентрации бикарбоната натрия 2,5% от массы строганого полуфабриката и ж.к.=1,5.

Крашение проводилось в подвесном непрерывно вращающемся барабане в течение 2 ч. Общий расход красителей составил 1,8% от веса строганых кож. За 30 мин до конца крашения подали уксусную кислоту 0,5%, разбавленную водой 1:10, ж.к.=1,5.

Сушка осуществлялась на гороизонтально-вакуумной машине "Инкома" при температуре 82^oC и давлении 3 атм. Продолжительность 5 мин.

Как следует из анализов свойств полученной кожи, они полностью соответствовали данным ОСТ.

Партия NN 1 и 3:

плановый выход - 67500 кв.дм.

фактический выход - 63150 кв.дм

выход по плотности:

тонкая - 12%

средняя - 68,3%

плотная - 24,2%

сортность готовой юфти 89%:

1 сорт - 1 шт - 0,4%

2 сорт - 41 шт - 16,4%

3 сорт - 112 шт - 44,8%

4 сорт - 96 шт - 38,4%

Партия NN 2 и 4

плановый выход - 67500 кв.дм

фактический выход - 63980 кв.дм.

выход по плотности:

тонкая - 10%

средняя - 52,5%

плотная - 37,5%

сортность готовой юфти 92,4%:

1 сорт - 12 шт - 4,8%

2 сорт - 88 шт - 35,2%

3 сорт - 107 шт - 42,8%

4 сорт - 43 шт - 17,2%.

Выход кожи по площади увеличился на 14%, выход площади с 1 кг сырья составляет 17 кв.дм.

Методика выработки термоустойчивой юфти для верха обуви из шкур крупного рогатого скота мокросоленого метода консервирования готова для внедрения в производство по выпуску обуви методом горячего вакуумирования.