Былғары және былғары тканінің механикалық сынау әдістері
Кіріспе
«Тері мен мех шикізаты және олардың өнімдерінің қасиеттерін сараптау» оқулығы қазақ тілінде осы мамандық бойынша жарық көріп отырған үшінші басылым болып табылады. Оқулық Жеңіл және тамақ өнеркәсібі технологиялық институтының «Былғары және мех технологиясы» мамандарын даярлау пән бағдарламасына сәйкес жазылды.
Бұл кітап А.А. Головтеева, Д.А. Куциди және Л.Б. Санкиннің 1987 жылы шыққан «Лабораторный практикум по коже и меху» еңбегінің үшінші басылымын негізге ала отырып дайындалды және ғылымдағы кейінгі жаңалықтармен толықтырылды. Әсіресе Жамбыл жеңіл және тамақ өнеркәсібі институтының «Былғары және мех технологиясы» кафедрасында орындалған зерттеулердің елеулі үлесін атап өткен жөн.
Былғары және мех шикізаттарының, сондай-ақ дайын өнімдердің сапасын тексеру — аса маңызды міндет. Бұл халықтың әлеуметтік жағдайының жақсаруына ықпал етіп, тұтынушыларға сапалы материалдан жасалған бұйымдарды ұсынуға мүмкіндік береді. Сондықтан қолданылатын шикізаттың, былғарының және мехтың құрамын химиялық, физика-химиялық және механикалық әдістермен анықтап, мемлекеттік стандарттарға сәйкестігін қадағалау қажет.
Сапаға әсер ететін негізгі факторлар
- Хром, цирконий, титан қосылыстары;
- өсімдіктен алынатын және синтетикалық илеуіш заттар;
- әртүрлі майлар, бояулар, әрлеу материалдары.
Сонымен қатар былғары тінінің және түктің физика-механикалық қасиеттерін анықтау да өте маңызды. Өйткені былғары мен мех өнімдерінің тұтынуға төзімділігі осы көрсеткіштерге тікелей байланысты.
Оқулық жоғары оқу орындарының жеңіл өнеркәсіп саласында оқитын студенттерге, ғылыми мамандарға және инженер-техник қызметкерлерге арналған. Оқырман қауымның сын-ескертпелері алдын ала ризашылықпен қабылданады.
Байланыс мекенжайы
484030, Тараз қаласы, Төле би көшесі, 58. Жамбыл жеңіл және тамақ өнеркәсібі технологиялық институты, «Былғары және мех технологиясы» кафедрасы.
Тері және мех шикізатының, былғары мен мехтің химиялық талдауы
Мех және тері шикізатын химиялық талдаудың мақсаты — олардың құрамдас бөліктерінің мөлшерін анықтау: ылғалдылық, көндік зат, минералды заттар, майлы заттар және басқа да компоненттер. Химиялық талдау нәтижелері тері, мех және былғары шикізатының сапасын сипаттау үшін қолданылады.
Құрамдас бөліктердің мөлшері терісі сыпырылған жануардың тегіне, тіршілік ету жағдайына, алғашқы өңдеу сипатына және консервілеу әдістеріне айқын тәуелді. Сонымен бірге бұл көрсеткіштер өндірістік процестерге де байланысты өзгеріп отырады.
Мысал
Бір шикізаттан алынған аяқ киімнің жоғарғы бөлігіне арналған хроммен иленген сиыр терісі мен жұмыс аяқ киіміне арналған хроммен иленген юфть құрамындағы майлы зат мөлшері бойынша айқын ерекшеленеді: сәйкесінше шамамен 5–6% және 22%-дан кем емес.
Мех және былғары шикізатының, сондай-ақ дайын өнімдердің негізгі құрамдас бөліктері мемлекеттік стандарттармен және техникалық шарттармен нормаланады. Талдау нәтижесінде көрсеткіштердің шекті мәндерден едәуір ауытқуы технологиялық процестегі немесе шикізатты алғашқы өңдеудегі өзгерістерді білдіреді. Сондықтан химиялық талдау технологиялық бақылаудың маңызды құралы болып табылады және біркелкі сапалы өнім алуға мүмкіндік береді.
1.1. Тері және мех шикізатын химиялық талдау
Химиялық зерттеу — тері және мех шикізатының сапасын бағалаудың негізгі әдістерінің бірі. Талдау нәтижесінде ылғалдылық, минералдық, ақуыздық, майлық құрам, консервілеуші заттар мөлшері, сондай-ақ жүн және ерімейтін қоспалардың үлесі анықталады. Бұл деректер технологиялық процестегі ақуыздар балансына бақылау жасау үшін де қажет.
Үлгіні дайындау тәртібі
- 1 Терінің массасын анықтағаннан кейін әрбір үш үлгінің біреуінен ені шамамен 4 мм болатын көлденең жолақ кесіп алынады.
- 2 Жолақ екіге бөлініп, ұзындығы 3–4 мм болатындай етіп майдалап кесіледі.
- 3 Майдаланған үлгі тығыз тығыны бар екі шыны ыдысқа салынады.
- 4 Параллель екі анықтау жүргізіледі: бір өлшем — бірінші ыдыстан, екіншісі — екінші ыдыстан алынады.
1.1.1. Ылғал мөлшерін анықтау
Тері және мех шикізатының ылғал мөлшерін анықтау, әдетте майдаланған үлгіні белгілі температурада және белгілі уақыт аралығында кептіру тәсіліне негізделеді. Үлгілерді кептіргіш шкафта 135°C-та кемінде 8 сағат кептіру талап етіледі. Температураны 170–180°C-қа дейін көтеру кептіру ұзақтығын 1 сағатқа қысқартуға мүмкіндік береді.
Ескерту
Инфрақызыл шам көмегімен жедел кептіру әдісі қолданылады, бірақ оның кемшілігі — нәтижелердің дәлдігі төмен болуы және үлгінің термиялық ыдырауға дейін қызып кету қаупі.
Кептіргіш шкафта кептіру (жоғары температура)
- 3–3,5 г майдаланған шикізат алдын ала тұрақты массаға жеткізіліп өлшенген алюминий бюкске салынады.
- 170–180°C-та 1 сағат кептіріледі.
- Кальций хлориді бар эксикаторда 20°C-қа дейін салқындатып, қайта өлшейді.
Бұл тәсілде ылғалдың толық кететіні тәжірибеде дәлелденген; абсолюттік қателік шамамен ±0,3%, салыстырмалы қателік — 1%.
Ашық дистилляция арқылы кептіру
Бұл тәсіл майлылығы өте жоғары шикізаттағы ылғалды анықтауға ұсынылады. Кептіру 170°C температурада жүргізіледі, ал майлы заттардың тотығуы айтарлықтай байқалмайды. Үлгі ауа оттегімен жанаспайтындай етіп тұрақты дистилляцияланатын сұйықтыққа батырылады.
Дистилляцияланатын орта ретінде күнбағыс/мақта майы немесе парафин қолданылуы мүмкін. Негізгі талап: қыздыру кезінде тұрақты масса сақталуы және әлсіз көпіршіктену.
Әдістің салыстырмалы қателігі шамамен 1%. Температура бақылау бюксіне енгізілген термометр арқылы қадағаланады.
1.1.2. Майлы заттардың мөлшерін анықтау
Тері және мех шикізатындағы майлы заттардың мөлшері органикалық еріткіштермен бөліп алу арқылы анықталады: май экстракцияланып, кептірілгеннен кейін май қалдығы өлшенеді. Бұл әдіс көбіне Зайченко аппаратында жүргізіледі. Әдіс дәл болғанымен, ұзақ уақытты және еңбекті көп қажет етеді.
Жеделдетілген тәсіл: рефрактометриялық әдіс
ЦНИИКП әзірлеген рефрактометриялық әдіс май мөлшерін анықтауды жылдамдатады. Оның мәні — монобромнафталинмен қыздыру кезінде терідегі майды бөліп алып, алынған ерітіндінің сыну көрсеткішін өлшеу. Бұл көрсеткіш ерітіндідегі май мөлшеріне тікелей тәуелді.
Монобромнафталиннің қайнау температурасы жоғары (281°C), сондықтан майды ажыратуды 100°C-та жүргізуге болады.
1.1.3. Көндік заттардың мөлшерін анықтау
Тері мен былғарының негізгі ақуызы — коллаген. Алайда тері құрамында коллагеннен басқа талшықты (эластин, ретикулин) және глобулярлы (альбумин, глобулин, муцин, мукоид) ақуыздар да болады. Сондықтан тек жалпы азот мөлшерін (Кьельдаль әдісі бойынша) анықтау арқылы коллаген үлесін дәл есептеу әрдайым орынды емес.
Оксипролин бойынша анықтау
Әдіс тері үлгісін тұз қышқылында терең қышқылдық гидролиздеуге негізделеді. Кейін гидролизаттан оксипролин мөлшері анықталып, көндік зат мөлшері оксипролинді 7,8 коэффициентіне көбейту арқылы есептеледі.
Әдістің салыстырмалы қателігі: ±3–5%.
Желатинді еріту арқылы анықтау
Коллаген қышқыл ортада қайнатылып ерітіледі. Бұл кезде глобулярлы ақуыздар коагуляцияланып, жүнмен бірге сүзіледі, ал желатин ерітінді түрінде бөлінеді. Көндік зат мөлшері ерітіндідегі желатин концентрациясы бойынша колориметриямен немесе азот мөлшерін анықтау арқылы бағаланады.
Колориметриялық әдіс сілтілі белок ерітіндісіне мыс сульфатын қосқанда күлгін түстің пайда болуына (биуреттік кешен) негізделген.
1.1.4. Минералды заттардың мөлшерін анықтау
Тері және мех шикізатындағы минералды заттар үлгінің күлге айналғаннан кейін қалатын қалдық ретінде анықталады. Жаңадан сыпырылған теріде минералды заттар мөлшері салыстырмалы түрде аз (орташа 0,5% шамасында). Ал консервіленген теріде бұл көрсеткіш консервілеу әдісіне байланысты күрт өседі.
Неліктен анықтау күрделене түседі?
- Минералдардың көп болуы үлгінің толық күлге айналуын қиындатады.
- Қыздыру кезінде кейбір тұздар ұшып кетуі мүмкін, бұл нәтижені бұрмалайды.
Сондықтан ылғалды/қышқылды тұздау сияқты консервілеу түрлерінен кейін күл анықтау алдында алдын ала көмірлендіру, суда және сілтіде өңдеу, содан кейін түпкілікті қақтау қолданылады.
1.2. Былғары мен мехті химиялық талдау
Былғары және мех түрлері химиялық құрамымен тек сандық тұрғыдан ғана емес, сапалық тұрғыдан да ерекшеленеді. Егер барлық құрамдас бөліктердің қосындысы 100% деп алынса, кейбір материалдар үшін жалпы өрнек төмендегідей беріледі.
Иленбеген немесе тек минералмен иленген материалдар
Ы + МЗ + МАЗ + КЗ = 100%
Мұнда: Ы — ылғал, МЗ — минералды заттар, МАЗ — майлы заттар, КЗ — көндік заттардың үлесі.
Өсімдік/синтетикалық илеуіштері бар былғарылар
Ы + МЗ + МАЗ + КЗ + Иб + Зорг = 100%
Мұнда: Иб — байланысқан илеуіштер, Зорг — сумен жуылып кететін органикалық заттар.
Егер технологиялық процесте қосымша илеу жүргізілсе немесе жартылай фабрикат полимермен толықтырылса, онда олар да мехтың былғары тінінің немесе былғарының құрамдас бөлігі ретінде қарастырылады.
Химиялық талдау үшін үлгі дайындау
Үлгілер бір немесе бірнеше былғары/мех терісінің белгіленген учаскелерінен алынып, ұзындығы шамамен 5 мм және ені 0,5 мм болатындай етіп майдаланады. Мех шикізаты үлгісінің түгі алдын ала қырқылады.
Майдалау дәрежесі нәтижелердің дәлдігіне әсер етеді. Ұлтан былғарысын арнайы машиналармен майдалайды. Аяқ киімнің үстіңгі бөлігіне арналған былғары мен мехтың былғары тінін пышақпен немесе қайшымен майдалау жеткілікті.
Толық талдау үшін өсімдік және синтетикалық илеуіштермен иленген былғарыда майдаланған үлгі массасы кемінде 35 г болуы керек.
Минералмен иленген былғары мен мех былғарысы үшін майдаланған үлгі массасы кемінде 22 г болуы қажет.
Майдаланған үлгі банкаға немесе шлифтелген тығыны бар колбаға салынып, мұқият араластырылады. Талдау барысында ыдыстың аузы берік жабық болуы тиіс; ол тек қажет мөлшерді алу кезінде ғана ашылады. Бұл талап сақталмаса, үлгінің ылғалдылығы өзгеріп, құрамдас бөліктердің пайыздық мөлшері бұрмаланады.
Мехтың былғары тіні мен былғарының көннен басқа құрамдас бөліктері әдетте екі параллель анықтаумен, ал көндік зат мөлшері үш параллель талдаумен анықталады. Нақты нәтиже параллель анықтаулардың арифметикалық ортасы ретінде, үтірден кейінгі бір ондыққа дейін дөңгелектеп беріледі.