Консервирование сырья. Производство натуральной кожи

Перед началом работ, направленных на выделку кожи, шкуры оценивают по нескольким параметрам: площадь шкуры, масса, толщина, плотность, наличие пороков. Свежеснятая шкура называется парной, ее нельзя хранить более 2 часов после убоя животного, а необходимо немедленно подвергнуть консервированию для сохранения качества шкуры (мокрое или сухое соление, сушка, замораживание, тузлукование). Большую часть кожевенного сырья консервируют мокросолением – введением в шкуру 13-15 % поваренной соли. При хранении шкур необходимо соблюдать условия (влажность, температуру) в зависимости от способа консервирования шкур.

Кожа как промышленный материал представляет собой дерму животного с измененными в процессе выделки химическими, физическими и механическими свойствами. В процессе выделки кожи происходит ее механическое утонение за счет удаления волосяного покрова, эпидермиса и подкожной клетчатки и изменение химического состава дермы. Все процессы и операции кожевенного производства по их назначению и роли в формировании свойств кожи можно разделить на три основные группы: подготовительные, дубильные, отделочные.

1. Подготовительные операции проводят с целью подготовки шкуры к дублению. При этом со шкуры удаляют волосяной покров, эпидермис, подкожно-жировой слой и изменяют микроструктуру и физико-механические свойства дермы. Подготовительные процессы:

- отмока – обработка сырья в воде или водном растворе при 18-22⁰С, из шкуры удаляются консервирующие вещества, грязь, кровь, водорастворимые белки (альбумины и глобулины), повышается обводненность шкуры;

- золение – обработка шкур в щелочной среде водной суспензией извести. При этом происходит растворение жировых веществ и межволоконных белков, ослабляется связь дермы с эпидермисом и подкожно-жировой клетчаткой, структура дермы становится рыхлой;

- обезволашивание - механическое удаление волосяного покрова и эпидермиса;

- мездрение – механическое удаление подкожно-жировой клетчатки со стороны бахтармы, после этой операции полуфабрикат шкуры называется голье – обезволошенная и омездренная шкура;

- обеззоливание – удаление из голья продуктов золения;

- мягчение – кратковременная обработка голья ферментами, в процессе которого дерма разрыхляется, пористость и проницаемость увеличиваются, это важно для получения мягких кож;

- пикелевание – обработка голья в кислом растворе, для полного обеззоливания и для достижения равномерного распределения дубителя по всей толщине дермы. В процессе подготовительного этапа сырье превращается в недубленый полуфабрикат (голье). Если голье имеет избыточную толщину, его распиливают по толщине на два слоя (двоение).

2. Дубление – основной процесс выделки кожи, при котором происходит структурирование коллагена дубящим веществом, взаимодействие дубителей с коллагеном, в результате которого образуются дополнительные поперечные связи между молекулами коллагена, дубитель откладывается на поверхности волокон и в порах дермы. Цель дубления – окончательное превращение голья в кожу, пригодную для производства. Свойства голья в процессе дубления необратимо изменяются. Кожа приобретает такие свойства как влагостойкость, износостойкость, щелочестойкость, кислотостойкость, упругость и стойкость к действию микроорганизмов, повышается термическая стойкость. Белок, составляющий коллаген, обычно начинает разрушаться при температуре 42-44⁰С. Температура свертывания парной шкуры – 65-100⁰С; дубленой шкуры – более 100⁰С; шкур растительного дубления – 70-85⁰С; жирового дубления – 65⁰С; хромового дубления – до 130⁰С. Исключение составляют сыромять и пергамент, не проходящие процесс дубления.

Сам процесс дубления зависит от используемых дубильных веществ, от сырья и от характеристик, требуемых от готового продукта. В производстве мягких кож, как правило, используют соли хрома, титана, циркония, алюминия и дубящие жиры в сочетании друг с другом. Жесткие кожи выделывают таннидами (содержатся в растительном сырье) и синтетическими веществами (на основе смол, отходов переработки древесины и др.). По виду применяемых дубителей и их комбинаций называются способы дубления кожи.

Способы дубления

Растительное (таннидное) дубление проводится веществами (дубильными кислотами), содержащимися в коре, древесине, корнях, листьях деревьев. Признаки кож растительного дубления: окрашены в растительные цвета (красно-коричневый цвет, бежевый, коричневый и др.), невысокая температура сваривания (80-90⁰С), не устойчивы к действию кислот, щелочей, плесени, окислителей, ферментов. Растительное дубление используют в сочетании с хромовым и синтетическим для выделки юфти, кож для низа обуви, технических кож.

Хромовое дубление занимает первое место в кожевенном производстве. Дубящий эффект водорастворимых солей хрома (сульфаты, соли хрома и органических кислот) был обнаружен во второй половине XIX столетия. Признаки: на срезе – серо-голубой, голубовато-зеленоватый цвет. Кожи хромового дубления имеют самую высокую температуру сваривания до - 130 °С, имеют высокую пористость, паро- и воздухопроницаемость, мягкость, тягучесть. Недостатки: высокая намокаемость и водопроницаемость, снижение упругости и прочности при намокании. Вырабатывают кожи для верха обуви, подкладки, одежды, галантерейные, технические.

Жировое дубление применяется для получения замши. Используют ненасыщенные жиры с последующим их окислением кислородом воздуха. Замша имеет низкую температуру сваривания (около 70⁰С), большую пористость, мягкость и тягучесть, не смачивается водой.

Алюминиевое дубление – в качестве дубителей используют основной сульфат алюминия и алюминиевые квасцы. Используют для выделки лайки – перчаточной кожи. Отличие: кожа белого цвета, низкая температуры сваривания (до 75⁰С), отличаются большой мягкостью и тягучестью. Недостатки: низкие дубящие свойства солей алюминия, кожи раздубливаются под воздействием воды, после высыхания – становятся жесткими и грубыми.

Титановое дубление – используют сульфатотитанилат аммония, обладающий высокой проникающей способностью. Кожи более устойчивы к действию щелочей, пота, плесени, окислителей, чем кожи хромового дубления. Применяют в основном в сочетании с другими дубителями.

Циркониевое дубление – используют сульфато-цирконат натрия, обладающий хорошими дубящими свойствами. Кожи имеют белый цвет, повышенную плотность, обладают устойчивостью к сжатию и действию пота, сопротивлением истиранию. Температура сваривания – до 100⁰С.

Альдегидное дубление – используется глутаровый альдегид, реже – формальдегид. Кожи устойчивы к действию щелочей, пота, окислителей. Температура сваривания около 90⁰С. Кожи, выдубленные глутаровым альдегидом – мягкие, хорошо наполненные.

Дубление синтетическими дубителями (синтанами) – используют в сочетании с хромовым, титановым, циркониевым, растительным дублением для выработки кож любого назначения. Некоторые синтаны обладают не только дубящим и наполняющим действием, но и красящим или жирующим. Они успешно заменяют дорогие, дефицитные дубители, снижают себестоимость кож, ускоряют процесс дубления, повышают устойчивость кож к действию минеральных кислот и щелочей.

Комбинированное дубление занимает ведущее место в производстве кож. Комбинированные методы: хроморастительный (ХР), хроморастительносинтановый (ХРС), ТЦС, ХЦС и др. Например, комбинирование титанового и циркониевого дубления с хромовым позволит получить велюр с густым, плотным, низким ворсом.

После дубления кожи подвергают пролежке в течение суток с целью более плотного связывания дубителя с коллагеном, в результате температура сваривания может увеличиться на 5-10 ^°С. После дубления кожу подвергают отделке.

3. Отделку кож проводят с целью повышения плотности, однородности структуры, придания коже мягкости, гибкости, эластичности, красивого внешнего вида, повышения водостойкости. Кожевенники называют лицевую сторону кожи «лицо», а изнаночную – «бахтарма». Бахтарма имеет рыхлую и волокнистую структуру, а лицевая сторона – более плотную и однородную. Поэтому краска ровнее ложится на лицевую сторону, чем на бахтарму и противостоит внешним воздействиям эта сторона кожи лучше. В зависимости от требований к коже и ее назначения отделка может включать различные операции.

Строгание – выравнивание кожи по толщине со стороны бахтармы на строгальных машинах.

Крашение – кожу погружают в красильный раствор.

Жирование – обработка кожи жировой смесью или ее эмульсией. Жирование придает коже гибкость, мягкость, повышает ее прочность, тягучесть, пластичность и водостойкость.

Наполнение – повышение плотности, жесткости, устойчивости к истиранию, водостойкости и толщины кожи.

Разводка – разглаживание складок и морщин, в итоге – увеличивается площадь кожи, уменьшается ее тягучесть, улучшается внешний вид.

Сушка - удаление влаги из кожи испарением до заданной нормы.

Тяжка – механическая операция, придающая высушенной коже мягкость и гибкость.

Покрывное крашение – нанесение на лицевую поверхность кожи покрывной краски (казеиновые, эмульсионные, эмульсионно-казеиновые, нитроэмульсионные, лаковые, латексные, а также анилиновые покрытия) для придания поверхности красивого внешнего вида, повышения водостойкости, предохранения от загрязнения, облегчения ухода за кожей. При этом у кожи снижается воздухо- и паропроницаемость.

Прессование – уплотнение кожи под прессом гладкой горячей плитой для улучшения внешнего вида кожи, придания покрытию блеска, упрочнения связи покрытия с кожей.

Нарезка мереи – нанесение прессованием на лицевую поверхность кожи рисунков, имитирующих мерею (естественный рисунок лицевой поверхности) кожи различных животных.

Художественное тиснение – нанесение прессованием на лицевую поверхность кожи рельефных рисунков.

Шлифование – обработка лицевой поверхности или бахтармы абразивными материалами для получения кож с ворсовой поверхностью (велюр, спилок-велюр, нубук, замша).

Кожа может быть дополнительно отделана путем применения поверхностных красителей или пигментов, придания ей зернистой поверхности или иной текстуры, имитирующей кожу иного типа, отсортирована по размеру, отполирована, подвергнута вощению, отглажена (газирована), отделана под атлас, нанесен рисунок и т.д.