Дубление кожы: виды с подробным описанием процесса изготовления

Хромовое дубление

Процесс дубления выполняется в течение 8-12 часов в специальных барабанах, которые постоянно вращаются. Дубление может проводиться двумя способами:

Однованное дубление. Осуществляется водным раствором сернокислых солей хрома.
Двуванное дубление, при котором сперва используются хромовые квасцы с водным раствором хромпика. А затем они гасятся серной кислотой, в результате чего образуются соли, оказывающие дубящее воздействие на сырье.

Крупнейшим предприятием по выработке кож хромового дубления является Богородский завод хромовых кож, расположенный в Нижегородской области и Приволжском федеральном округе. История предприятия берет свое начало в 1976 году. В условиях современного производства на заводе выпускается хоромовая кожа для изготовления разного вида обувной продукции, в том числе детской, галантерейных изделий, аксессуаров.

Beamhouse операции

Этапы производства кожи между отверждением и дублением в совокупности называются операциями по переработке кожи. Они включают, по порядку, замачивание, известкование , удаление посторонних тканей (обезволашивание, скудинг и мездривание), обеззоливание , обмывание или пурирование, замачивание и протравливание.

Замачивание

При замачивании шкуры замачиваются в чистой воде, чтобы удалить соль, оставшуюся после отверждения, и повысить влажность, чтобы шкуру или кожу можно было обрабатывать в дальнейшем.

Чтобы предотвратить повреждение кожи из-за роста бактерий во время периода замачивания , можно использовать биоциды , обычно дитиокарбаматы. Фунгициды, такие как 2-тиоцианометилтиобензотиазол, также могут быть добавлены позже в процессе для защиты мокрой кожи от роста плесени. После 1980 года использование пентахлорфенола и биоцидов на основе ртути и их производных было запрещено.

Известкование

После замачивания шкуры обрабатывают известковым молоком (основным средством), обычно с добавлением «заточных средств» (дисульфидных восстановителей), таких как сульфид натрия , цианиды , амины и т. Д.

Этот:

Удаляет волосы и другие ороговевшие вещества
Удаляет некоторые из межфибриллярных растворимых белков, таких как муцины.
Набухают и разделяют волокна до желаемой степени
В некоторой степени удаляет натуральный жир и жиры
Приносит коллаген в шкуре в надлежащее состояние для удовлетворительного дубления.

Ослабление волос зависит от разрушения дисульфидной связи аминокислоты цистина , что является характеристикой класса белков кератина , придающих прочность волосам и шерсти (кератин обычно составляет 90% от сухой массы волос). . Атомы водорода, поставляемые агентом для заточки, ослабляют молекулярную связь цистина, в результате чего связи ковалентной дисульфидной связи в конечном итоге разрываются, ослабляя кератин. В некоторой степени затачивание также способствует ослаблению волос, так как при этом происходит расщепление белков волос.

Изоэлектрической точки коллагена (ткань-упрочняющей белка не связаны с кератином) в шкуры также смещается вокруг рН 4,7 в результате дефекации.

Традиционный ручной скуддинг в Марракеше, Марокко

Волосы, оставшиеся после известкования, удаляются механически, соскребая кожу тупым ножом. Этот процесс известен как скудинг.

Обеззоливание и взбивание

Затем pH коллагена снижается, поэтому ферменты могут воздействовать на него в процессе, известном как обеззоливание. В зависимости от конечного использования кожи, шкуры могут быть обработаны ферментами, чтобы смягчить их, этот процесс называется взбиванием. В современном дублении эти ферменты представляют собой очищенные агенты, и для их производства больше не требуется бактериальная ферментация (как при вымачивании навозной воды).

Травление

После того, как взбивание завершено, шкуры и шкуры обрабатываются сначала поваренной солью (хлоридом натрия), а затем серной кислотой , если необходимо провести минеральное дубление. Это делается для того, чтобы снизить pH коллагена до очень низкого уровня 2,8-3,0, чтобы облегчить проникновение минерального дубильного агента в субстрат кожи. Этот процесс известен как травление. Соль проникает в шкуру в два раза быстрее, чем кислота, и подавляет эффект набухания при резком падении pH.

История

Дубление c. 1880 г.

Таннер, Нюрнберг , 1609 г.

Очистка коры болиголова для кожевенного завода в Праттсвилле, штат Нью-Йорк , в 1840-х годах, когда он был крупнейшим в мире.

Английское слово, обозначающее дубление, происходит от средневекового латинского tannāre , производного от tannum ( кора дуба ), от французского tan (танбарк), от старо-корнуолльского tann (красный дуб). Эти термины связаны с гипотетическим протоиндоевропейским * donu, означающим «ель». (Это же слово является источником древневерхненемецкого танна, означающего «пихта», связанного с современным Танненбаумом ). Несмотря на лингвистическую путаницу между совершенно разными хвойными деревьями и дубами, слово загар, относящееся к красителям и типам консервации шкуры, происходит от гауличского употребления, относящегося к коре дуба (первоначальный источник танина), а не к ели.

Древние цивилизации использовали кожу для изготовления мехов , сумок, сбруи и снаряжения, лодок, доспехов , колчанов , ножен , обуви и сандалий . Дубление производилось жителями Мехргара в Пакистане между 7000 и 3300 годами до нашей эры. Около 2500 г. до н.э. , то шумеры начали использовать кожу, прикрепленную на медных , на колесницах колеса .

Раньше дубление считалось вредным или «пахнущим» делом и относилось к окраинам города среди бедняков. Действительно, дубление древними методами настолько неприятно пахнет, что кожевенные заводы до сих пор изолированы от тех городов, где используются старые методы. Кожи, как правило, поступали на кожевенный завод высушенными, жесткими и грязными от земли и запекшейся крови. Сначала древние кожевники замачивали кожу в воде, чтобы очистить и смягчить ее. Затем они истирали кожу, чтобы удалить остатки плоти и жира . Волосы удаляли, пропитывая кожу мочой , окрашивая ее смесью щелочной извести или просто давая коже разлагаться в течение нескольких месяцев, а затем погружая ее в раствор соли. После того, как волосы были распущены, кожевники соскребали их ножом. После удаления волос дубильщики «размягчали» материал, вбивая навоз в кожу или пропитывая кожу раствором мозга животных. Хлебание было ферментативным процессом, основанным на ферментах, вырабатываемых бактериями, обнаруженными в навозе. Среди обычно используемых видов навоза были собачий и голубиный.

Исторически в процессе дубления использовалось растительное дубление. В некоторых вариантах процесса на кожу наносили кедровое масло , квасцы или танин в качестве дубильного агента. Когда кожа растягивается, она теряет влагу и впитывает агент.

После внедрения в медицине замачивания кишечных швов в растворе хрома (III) после 1840 года было обнаружено, что этот метод также можно использовать с кожей и, таким образом, был принят кожевниками.

Разновидности

Существует несколько разновидностей хромовой кожи. Данный материал классифицируется по нескольким признакам:

по виду сырья, используемого для выработки материала;
способу отделки;
толщине кожи;

В зависимости от вида сырья выделяют следующие виды хромовой кожи:

опоек хромовый;
выросток хромовый;
полукожник;
яловка;
бычок хромовый;
свиная кожа хромовая;
шевро;
козлина;
шеврет, получаемый из овечьих и бараньих шкур;
жеребок;
выметка;
верблюжонок;
передины конские;
собачья кожа.

По способу отделки выделяют:

хромовую кожу с естественной или искусственной лицевой поверхностью;
нубук;
велюр, имеющий шлифованную лицевую поверхность;
велюр с горячим тиснением;
хромовую кожу с лаковой лицевой поверхностью.

По толщине кожа хромового дубления подразделяется на тонкие, средние, толстые, особо толстые.

Опоек хромовый вырабатывается из телячьих шкур и предназначается для изготовления верхней части обуви. Из него изготавливаются все виды обувной продукции, за исключением тяжелой

Важно отметить, что для получения данного вида кожи используются шкуры телят-сосунков, не перешедших на пищу растительного происхождения. Отличительными характеристиками являются мягкость, эластичность, невероятная прочность и плотность материала

Хромовый выросток также применяется для изготовления обуви. Материал получают из шкур телят, которые освоили пищу растительного происхождения. Главным отличием от опойка хромового является более крупный рисунок лицевой поверхности и ее более жесткая структура.

Полукожник вырабатывается из шкур подтелков и бычков, возраст которых составляет 1-1,5 года. Применяется для изготовления верхней части обувной продукции.

Яловка хромовая изготавливается из шкур нетелей и коров, возраст которых превышает полтора года.

Свиную хромовую кожу получают из свиных шкур. Применяется чаще других видов, благодаря тому что из свиных шкур можно получать натуральный материал различных цветов. Облагораживание свиной хромовой кожи сделало ее одним из самых популярных материалов для изготовления обувной продукции, включая изящную женскую, мужскую, детскую обувь.

Шевро и козлину получают из козлиных шкурок. Это мягчайшая хромовая кожа, отличительными особенностями которой являются прекрасный внешний вид, небольшая толщина и мягкость материала.

Шеврет получают из шкур овец и баранов. Овечья кожа хромового дубления значительно уступает по качеству другим видам верхних кож.

Велюр — кожа хромового дубления, отличительной особенностью которой является отделка с бахтармы под замшу. Данный сорт хромовой кожи широко используется для изготовления обуви, в том числе изящной.

Виды дубления

Существует множество видов дубления кожи, в зависимости от применения веществ для обработки материала. Усовершенствование этого процесса продолжается до сих пор. Это позволило значительно сократить его длительность. Поэтому традиционный способ с применением натуральных дубильных веществ используется крайне редко из-за его трудоемкости.

Растительное

Этот способ подразумевает использование растительных дубильных веществ – танидов, которые получены из коры дуба, лиственницы, мимозы, ивы. Кожа растительного дубления гипоаллергенна, имеет натуральный естественный вид и коричневый оттенок, но она обладает низким уровнем водостойкости. Поэтому при контакте с влагой она меняет цвет, а после высыхания дает усадку и становится менее эластичной. Это значительно ограничивает область применения полученного материала.

Полный цикл растительного дубления кожи:

1 этап (7 дней)	Шкуру помещают на специальную вешалку и замачивают в слабый таннинный отвар
2 этап (3 месяца)	Полуфабрикат перемещают каждую неделю в следующую ванну, повышая концентрацию дубильных веществ
3 этап (9 месяцев)	Складывают шкуры стопкой и помещают в специальный раствор и, в который добавляют регулярно кору дуба, измельченный турецкий желудь
4 этап (2-3 дня)	Происходит промывка материала с его последующей сушкой и обработкой кремами и маслами

Хромовое

Процесс хромового дубления основан на использовании минеральных дубителей – сульфата хрома III. Под их действием бахтармяновая сторона шкуры окрашивается в зеленый цвет.

Хромовая кожа имеет необходимую мягкость, эластичность, прочность, а также обладает устойчивостью к механическим повреждениям и истиранию. Поэтому данный вид обработки является самым популярным. Недостаток хромовой выделки – гигроскопичность дубленой кожи. Поэтому данный способ зачастую комбинируют с другими.

Алюминиевое

Дубление в этом случае проводится алюминиевыми квасцами, которые при взаимодействии с водой образуют соли алюминия. В отличие от соединений хрома они дают слабый дубильный эффект. Поэтому данный способ выделки применяется только для изготовления перчаточной лайки.

Жировое

В качестве дубильных веществ при этом способе используются жиры морских животных: тюленей, рыб, кашалотов. Выделка обеспечивается за счет повышенного содержания в них непредельных жирных кислот. Такое дубление используется только для получения замши.

Процесс жирования длится не более 4 суток. По его окончании полуфабрикат промывают 2-3 раза содовым раствором, а затем водой. Жированная кожа обладает повышенной водостойкостью и мягкостью. При контакте с влагой замша изначально пропускает ее, но по мере набухания становится непроницаемой.

Циркониевое

При этом способе для дубления используется соединение циркона – сульфатоцирконат натрия. Это позволяет получить на выходе белую натуральную кожу. При этом материал имеет плотную лицевую поверхность. Циркониевая кожа обладает устойчивостью к разрывам и механическому истиранию.

Комбинированное

Технология выделки подразумевает сочетание нескольких видов дубления для улучшения свойств конечного материала. Такая процедура может проводиться одновременно или в определенной последовательности. Комбинирование связано с тем, что любое бесхромовое дубление не может обеспечить необходимый уровень термостойкости и устойчивости к износу. Особенно часто применяется такое дубление для получения подошвенных кож.

Альдегидное

Выделка в этом случае проводится глутаровым альдегидом. Такой вид дубления во многом схож с хромовым. Это позволяет получить на выходе натуральный материал с повышенной устойчивостью к влаге, поту, органическим соединениям. Зачастую глутаровое альдегидное дубление комбинируют с танидным, алюминиевым, хромовым, циркониевым.

Танидное

Данный вид выделки основан на применении натуральных или синтетических танидов. В первом случае сырьем является кора деревьев, а во втором – компоненты, полученные из фенола, нафталина, резорцина. Танидная кожа обладает повышенной пластичностью, но имеет низкий уровень износоустойчивости. Поэтому зачастую данный вид дубления комбинируют с титановым, хромовым, циркониевым для улучшения свойств конечного материала.

Подготовка

Дубленая шкура кролика. Мех остался, за исключением небольших пятен, обнажающих кожу.

Процесс дубления начинается с получения шкуры животного. Когда кожа животного подвергается дублению, животное убивают и снимают шкуру до того, как тепло тела покидает ткани. Это может сделать кожевник, получить шкуру на бойне, ферме или у местного торговца мехом.

Подготовка шкур начинается с отверждением их солью , чтобы предотвратить гниение коллагена от бактериального роста в лаге от закупающей шкуры до момента , когда она обрабатывается. Обработка удаляет воду из шкур и кож, используя разницу в осмотическом давлении. Влагосодержание шкур и кож значительно снижается, а осмотическое давление повышается до такой степени, что бактерии не могут расти. При мокром посоле шкуры сильно засолены, а затем спрессованы в пакеты в течение примерно 30 дней. При отверждении в рассоле шкуры перемешивают в ванне с соленой водой около 16 часов. Отверждение также может быть достигнуто путем сохранения шкур и кож при очень низких температурах.

Процесс дубления

Дубление кожи – это процесс, протекающий в двух стадиях и включающий ряд физико-химических явлений. Одна из них подразумевает проникновение в структуру сырца дубителя, а вторая – его взаимодействие с частицами коллагена.

Но перед дублением шкура должна пройти ряд подготовительных этапов. Изначально проводится ее обработка соляным раствором для удаления остатков влаги и остановки процесса гниения. Далее происходит вымачивание сырца в воде, пока все излишки соли не будут вымыты. Следующий подготовительный этап предполагает известкование шкуры. Это способствует ослаблению волос, щетины, белков, жиров, а также добавлению коллагена, что улучшает последующую обработку.

После известкования шкура проходит проверку дубильщиков. Они изучают ее состояние, и с помощью тупого ножа или специальной машины снимают весь шерстяной покров, что делает ее поверхность гладкой и ровной.

После этого проводится обеззоливание, что позволяет нейтрализовать щелочные соединения после известкования. Это способствует размягчению шкуры. Затем наступает последний подготовительный этап – квашение. Он проводится с применением растворов соли и серной кислоты, что позволяет максимально очистить шкуру от остатков химических реакций предыдущих обработок и улучшить проникновение дубильных веществ.

Только по окончании все этих процедур шкура становится пригодной для дальнейшей обработки. Процесс дубления кожи – это погружение сыромятной кожи в разные растворы, что дает возможность получить высококачественный материал на выходе. Для этого используются специальные ванны или барабаны с различной концентрацией дубильных веществ, что минимизирует риск порчи материала.

Основные свойства дубленой кожи по окончании процедуры:

пониженная влагоемкость, так как теряется способность к набуханию под действием воды;
повышенная жесткость на фоне отсутствия подвижности макромолекул коллагена;
высокая прочность, износоустойчивость, термостойкость;
отличная пористость, формоустойчивость за счет проникновения в структуру дубильных веществ и образования прочных поперечных химических связей;
хороший внешний вид.

Воздействие на здоровье и окружающую среду

Кожа рыбная дубленая лосося

В процессе дубления используются химические и органические соединения, которые могут пагубно воздействовать на окружающую среду. Такие агенты, как хром, растительные дубильные вещества и альдегиды, используются на стадии дубления процесса. Химические вещества, используемые в производстве дубленой кожи, увеличивают уровень химической потребности в кислороде и общее количество растворенных твердых веществ в воде, если они не утилизируются надлежащим образом. В этих процессах также используется большое количество воды и образуется большое количество загрязняющих веществ.

Кожевенный завод в Леоне, Никарагуа , также был признан источником серьезного загрязнения реки.

Кипячение и сушка на солнце могут окислять и превращать различные соединения хрома (III), используемые при дублении, в канцерогенный шестивалентный хром или хром (VI). Этот сток и отходы шестивалентного хрома затем потребляются животными, в случае Бангладеш, цыплятами (наиболее распространенным источником белка в стране). До 25% кур в Бангладеш содержали опасные уровни шестивалентного хрома, что усугубляло проблему национального здоровья.

Хром не несет исключительной ответственности за эти заболевания. Метилизотиазолинон , который используется для микробиологической защиты (рост грибков или бактерий), вызывает проблемы с глазами и кожей. Антрацен , используемый в качестве дубителя для кожи, может вызывать проблемы с почками и печенью, а также считается канцерогеном . Формальдегид и мышьяк, которые используются для отделки кожи, вызывают проблемы со здоровьем в глазах, легких, печени, почках, коже и лимфатической системе, а также считаются канцерогенами. Отходы кожевенных заводов вредны для окружающей среды и людей, которые в ней живут. Использование старых технологий играет важную роль в том, как опасные сточные воды приводят к загрязнению окружающей среды. Это особенно заметно на малых и средних кожевенных заводах в развивающихся странах.

Рабочая группа ООН по кожаной продукции (LWG) «предоставляет протокол экологического аудита, предназначенный для оценки производственных мощностей производителей кожи» на предмет «прослеживаемости, энергосбережения ответственного обращения с отходами».

Связанные процессы

Исторически сложилось так, что остатки кожи превращали в клей . Кожевники помещали обрывки шкур в чан с водой и позволяли им портиться в течение нескольких месяцев. Затем смесь помещали на огонь, чтобы вода выкипела и образовался клей.

Кожевенный завод может быть связан с точильным заводом, первоначально местом точильного камня для заточки ножей и других острых инструментов, но позже он мог продавать инструменты и материалы сапожников .

В настоящее время изучается несколько методологий очистки твердых и сточных вод, таких как анаэробное сбраживание твердых отходов и осадка сточных вод.

Дубление кожи — из сырой шкуры в эластичный и прочный материал, виды