Влияние неравновесной низкотемпературной плазмы на отмочно-зольные процессы производства кожи из шкур индейки

4. Результаты исследований

4.1 Определение температуры сваривания шкурок индейки

Структура кожевенного сырья претерпевает значительные изменения в результате воздействия на шкуру различных веществ. В основе жидкостных процессов кожевенного сырья лежит взаимодействие коллагена кожевой ткани с химическими веществами, применяемыми при их обработке. Температура сваривания является показателем степени разделения структуры дермы шкур.

С помощью ножниц вырезали образцы длиной 56 мм и шириной 5 мм. Закрепляли образца на крючках делая два прокола по средней линии на расстоянии 3 мм от концов образца.

Определяли температуры сваривания с помощью прибора (рисунок 4).

Закрепленные образцы опускали в стакан, в который предварительно наливали дистиллированной воды комнатной температуры. Нижний конец термометра находиться на уровне середины образцов.

Устанавливали стрелку подвижного шкива на нулевое деление шкалы, находящейся на вертикальной стойке. В правильно установленном приборе стрелка должна отходить от нулевого деления шкалы, если на верхний подвижной крючок подвесить груз массой 0,3 г.

С помощью держателя, жестко скрепленного с круглой металлической пластинкой, прибор крепили на штативе. Стакан ставили на плитку и нагревали воду с повышением температуры на 5°С в минуту.

Температуру сваривания отмечали в момент, когда образец начал сокращаться и стрелка подвижного шкива отошла от нулевого положения. Температуру сваривания выражают в градусах цельсия. Допускаемое отклонение от среднего арифметического каждого определения должно быть не более ± 1 ° С.

Температура сваривания - это температура, при которой начинается усадка исследуемого образца кожи при нагревании в воде или смеси глицерина и воды.

Чем больше разделение структуры, тем ниже температура сваривания дермы. Разделение структуры можно добиться не только химическим материалом, но и физическим методом, в частности обработкой НТП.

Представило интерес обработать образцы шкурок индейки НТП до процесса отмоки по шести режимам, представленным в подразделе 4.2. Результаты определения температуры сваривания шкурок индейки облученных плазмой по выше указанным режимам приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Температура сваривания шкур индейки в сырье, после обработки НТП и отмоки

Исходя из представленных результатов, можно отметить, что 4 и 5 варианты обработки шкур индейки ННТП имеет наилучшие результаты по температуре сваривания.

Температура сваривания опытных образцов 4 и 5 вариантов по сравнению с контрольными снизилась на 40С, что говорит о разделении структуры дермы за счет упорядочения размер пор и удаление жировых прослоек.

4.2 Определение содержание влаги шкурок индейки

Химический состав кожи зависит от вида сырья, а также веществ, введенных в нее в процессе изготовления.

Первым процессом производства кожи является отмока, которая в зависимости от вида и метода консервирования кожевенного сырья имеет свои особенности. Шкуры мокросоленого способа консервирования поддаются отмоке гораздо быстрее, чем шкуры сухих методов консервирования.

Отмока -- основной процесс, от правильного проведения которого во многом зависит качество будущего полуфабриката. Ее цель -- доведение шкуры животного до парного состояния и получение дермы с определенными, необходимыми для этого вида кожи микроструктурой и химическим составом.

После отмоки шкурки проверяют на обводненность т.е. на содержание влаги в дерме.

На обводнение существенно влияет микроструктура сырья: плотность укладки коллагеновых пучков и толщина дермы, а также наличие труднопроницаемых эпидермиса и подкожно-мышечного слоя, замедляющих обводнение.

Тонкие шкурки с рыхлой кожевой тканью имеют более широкие и короткие капилляры, которые более легко заполняются водой.

Определение содержания влаги проводили методом высушивания пробы при постоянной температуре. Содержание влаги в коже индейки определяли в тарированном бюксе. На электронных весах взвешивали 2 г измельченной кожи, которую взвешивали с точностью ±0,0002 г. Бюкс с навеской помещали в сушильный шкаф, снимали крышку и выдерживали при (128±2) °С один час. Перед каждым взвешиванием бюкс закрывали крышкой и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры. Затем высушивание проводили в течении 30 минут и дополнительное контрольное в течение 15 минут. Масса должна быть постоянной в двух последующих высушиваниях.

Содержание влаги в коже ( Н) в процентах вычисляли по формуле:

Н= .

Представило интерес обработать образцы шкурок индейки НТП до процесса отмоки по шести режимам, представленным в подразделе 4.2. Результаты определения содержания влаги шкурок индейки облученных плазмой по выше указанным режимам приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Содержание влаги шкурок индейки в сырье, после обработки НТП и отмоки

Исходя из результатов представленных в таблице 3, можно отметить, количество воды поглощенное опытными образцами почти во всех вариантах (2,3,5,6) значительно больше, чем у контрольных образцов. Это говорит о влиянии плазменной обработки на дерму шкурок индейки.

Необходимо отметить, что жировые прослойки, находящиеся на шкуре индейки оказывают большое влияние на показатели обводненности. Вероятно, данные результаты, также будут зависеть и от топографических участков шкуры индейки.

В данном исследовании отбирались части шкур индейки снятые с грудки и ножек. В дальнейшем изучению будут подвергнуты остальные части шкурки индейки.

В данной части исследования при согласовании с определением температуры сваривания выбор падает на пятый режим обработки плазмой.

4.3 Статистическая обработка данных

Измерение температуры сваривания. Для доверительной вероятности Р = 0,95 вычислить доверительный интервал для серии измерений c объемом выборки в 6 измерений контрольных и опытных образцов при определении температуры сваривания.

Вычисляем среднее арифметическое выборки (2)

Вычисляем остаточные погрешности (3)

Вычисляем дисперсию по формуле: (4)

Вычисляем среднеквадратичное отклонение по формуле: (5)

Вычисляем среднеквадратичное отклонение результата: (6)

По таблице коэффициентов Стьюдента, исходя из значений n и P, находим коэффициент = 2,8

Находим границы доверительного интервала:

Записываем решение в виде: P(Xср- е ? A ? Xср+ е)=P

Р(64,77 ? А ? 65,47)= 0,95

Таблица 4 - Результаты эксперимента по доверительному интервалу

4.4 Исследование структуры дермы шкурок индейки до и после обработки НТП и отмоки

Для изучения структуры дермы шкур индейки мокросоленого способов консервирования до и после процесса обработки НТП и отмоки, были сделаны микрофотографии продольного среза с увеличением в 100 раз. Они представлены на рисунках 11-14.

Рисунок 11- Микрофотография контрольного образца среза шкурки в сырье (в пятом варианте)

Рисунок 12- Микрофотография среза контрольного образца шкурки индейки после отмоки (в пятом варианте)

Рисунок 13 - Микрофотография опытного образца среза шкурки индейки в сырье с обработкой НТП (5 режим обработки: U=6,5кВ, I=0,75А; ф=6 мин; Р=26,6Па, G= 0,04г/с)

Рисунок 14- Микрофотография опытного образца среза шкурки индейки после отмоки с обработкой НТП (5 режим обработки: U=6,5кВ, I=0,75А; ф=6 мин; Р=26,6Па,G= 0,04г/с)

На срезе мокро-соленого сырья (рисунок 11) можно увидеть, что межволоконные и межпучковые пространства в значительной степени заполнены жиром, который затрудняет изучение ее структуры.

На срезе мокро-соленого сырья после процесса отмоки (рисунок 12), можно отметить, что происходит незначительное удаление жира межволоконных веществ, что способствует небольшому разделению элементов структуры дермы.

На рисунке 13 представлен срез сырья опытного образца шкурки индейки после плазменной обработки перед процессом отмоки. Можно отметить, что содержание жира уменьшилось незначительно, но частичное разделение структуры произошло более глубоко.

На рисунке 14 представлен опытный образец шкурки индейки после процесса отмоки. Можно наблюдать полное отсутствие излишков жира и четкое строение структуры дермы шкурок индейки. Такое строение говорит о влияние ННТП на дерму шкурок индейки, о ее разделение и упорядочении.

Выводы

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

Показано, что неравновесная низкотемпературная плазма влияет на структуру дермы шкур индейки мокро-соленого способов консервирования.

Оптимальным режимом плазменной обработки шкур индейки в сырье перед отмокой является: плазмообразующий газ Ar,сила тока 0,75 А, напряжение 6,5 кВ, время обработки 6 минуты, расход газа 0,04 г/сек.

Обводненность шкур индейки облученный плазмой по оптимальному режиму на 4% выше, чем у контрольного образца.

Список использованных источников

Золотова С.В. Влияние физико-химической активизации растворов органических дубителей на свойства и качество кож для низа обуви : дис. ... кандидата технических наук : 05.19.08 / С. В. Золотова; Рос. экон. акад. им. Г. В. Плеханова. - М., 2001. - 158 с.

Страхов И.П. Химия и технология кожи и меха / И.П. Страхова. - М.: Легпромбытиздат, 1985.- 496 с.

Кардашев Г.А. Проблемы интенсификации процессов химической технологии с использованием кавитации // Всесоюз. науч. конф.: Тез. докл. Славское, 1985. -146 с.

Hammond Rodney/ Economic vegetable tanning // Leather.-1998.-Narp. - c.69 - 70,72,74-England

Гильман А.Б., Потапов В.К. // Прикл. физика. 1995. Вып. 3/4. С. 14-21.

Rybkin V.V., Bessarab A.B., Kuvaldina E.V. et al. // Pure and Appl. Chem. 1996. Vol. 68, № 5. P. 1041-1045.

Бердичевский М.Г. Нанесение покрытий. Травление и модифицирование полимеров с использованием низкоэнтальпийной неравновесной плазмы: обзор ран / М.Г. Бердичевский, В.В. Марусин // Сиб. отд-ние. Ин-т теплофизики. - Новосибирск, 1993. - 107 с

Абдуллин И.Ш. Высокочастотная плазменно-струйная обработка материалов при пониженных давлениях. Теория и практика применения / И.Ш. Абдуллин, В.С. Желтухин, Н.Ф. Кашапов. - Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2000. - 348 с.

Абдуллин И.Ш. Исследование высокочастотного диффузионного разряда в процессах обработки поверхностей / И.Ш. Абдуллин; НПО “Мединструмент”. - Казань, 1988. - 75 с.

Райзер Ю.П. Высокочастотный емкостной разряд: Физика. Техника эксперимента. Прил.: Учеб. пособие для вузов / Ю.П. Райзер, М.Н. Шнейдер, Н.А. Яценко. - М.: Изд-во МФТИ ; М. : Наука ; М. : Физматлит, 1995. - 310 с.

Райзер Ю.П. Физика газового разряда: [учеб. рук. для студентов физ. специальностей вузов] / Ю.П. Райзер. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1992.-536 с.

[Электронный ресурс]. URL: http://www.medbiol.ru/medbiol/ptyci/00019459.htm #0001965b.htm (дата обращения 27.05.2013).

Мухаметзянова А.И. Влияние неравновесной низкотемпературной плазмы но подготовительные процессы производства кожи из свиных шкур и шкур страуса / А.И. Мухаметзянова, В.П. Тихонова, Р.Ф.Ахвердиев // Вестник. - 2010. №11. - С.615-617.

ГОСТ 938.25-73. Кожа. Метод определения температуры сваривания. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 5с

ГОСТ 938.1-67. Кожа. Метод определения содержания влаги .- М.: Изд-во стандартов, 1967. - 3с.

ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. Технические условия. 1980.- 39 с.

Размещено на Allbest.ru