Формирование свойств кожи в процессе кожевенного производства

Все процессы и операции кожевенного производства по их назначению и роли в формировании свойств кожи можно разделить на три основные группы: подготовительные, дубильные, отделочные.

Подготовительные процессы и операции

Проводят их для того, чтобы освободить дерму от волоса, эпидермиса и подкожно-жировой клетчатки, удалить из дермы глобулярные белки, кератин и другие небелковые компоненты. Они включают отмоку, обезволашивание, золение, мездрение, обеззоливание, мяг- чение, пикелевание.

Отмока — обводнение шкуры с целью приведения ее в состояние, максимально приближающееся к парному как по содержанию влаги, так и по микроструктуре. В процессе отмоки из шкуры удаляются консервирующие вещества, грязь, кровь, водорастворимые белки.

Обезволашивание — удаление волосяного покрова и эпидермиса с дермы. В качестве реагентов применяют смесь сульфида натрия с гидроксидом кальция или ферменты.

Золение — обработка шкуры суспензией извести с добавлением сульфида натрия или других материалов для удаления межволоконных белков, омыления жиров, разделения коллагеновых пучков на волокна, ослабления связи подкожно-жировой клетчатки с дермой. В результате дерма становится более рыхлой и пористой. Золеный полуфабрикат тщательно промывают в проточной воде и хранят в чане с водой во избежание появления дефекта «известковые пятна».

Мездрение — механическое удаление подкожно-жировой клетчатки на мездрильных машинах. Обезволошенная и омездренная шкура называется гольем. Далее голье направляют на обеззоливание или сначала — на двоение и чепракование, а затем — на обеззоливание.

Двоение голья (кожи) — распиливание голья по толщине на два, реже три и более, слоя на двоильных ленточных машинах. Верхний слой называют верхним или лицевым спилком, нижний — нижним или бахтармяным спилком. Из лицевого спилка вырабатывают кожи любого назначения, из бахтармяного — подкладочный спилок, спилок-велюр для верха обуви, одежды, галантерейных изделий, а также кожи с искусственной лицевой поверхностью. Обычно двоят голье и кожи из крупного тяжелого и толстого сырья.

Чепракование — разделение шкуры, голья или кожи на основные топографические участки: чепрак, вороток и полы, хаз и передину, рыбку и полы, кулат и вороток. Чепракованию подвергают яловку, бычину, бугая, крупные конские, свиные и верблюжьи шкуры, топографические участки которых сильно различаются по толщине, плотности, микроструктуре и назначению. Еще в сырье передину от хаза отделяют, так как они имеют разное целевое назначение. При выделке кож для низа обуви чепракование проводят после мездрения или двоения, реже после хромирования. При выработке мягких кож — после хромового дубления, перед строганием.

Обеззоливание — обработка голья в водном растворе сульфата или хлорида аммония (реже — молочной кислоты или фталевого ангидрида) с целью удаления из дермы соединений кальция, попавших туда при золении, и снижения щелочности голья до нейтрального состояния. Если из дермы не удалить соединения кальция, кожа получится жесткой, с грубой лицевой поверхностью, на которой могут появиться «садка» и ломкость (мелкие и крупные трещины при изгибе кожи лицевой стороной наружу).

Мягчение — это кратковременная обработка обеззоленного голья ферментами для более полного разрыхления дермы, увеличения пористости и проницаемости голья, мягкости, тягучести и эластичности лицевого слоя. Мягчение проводят в воде при повышенной температуре (38°С) в течение часа панкреатином или протосубтилином.

Пикелевание — обработка обеззоленного или мягченого голья в растворе кислоты и нейтральной соли для более полного обеззоли- вания голья кислотой и его подкисления. В качестве нейтральной соли применяют хлорид натрия или сульфат аммония для предупреждения кислотного нажора голья, в качестве кислоты — серную, реже соляную или смеси кислот: серную с муравьиной или уксусной. В результате пикелевания хромовый дубитель быстро и равномерно распределится по толщине дермы. Иногда при переработке тонкого и рыхлого сырья (овчины, козлины) вместо пикелевания проводят солевание — обработку голья раствором нейтральной соли.

Дубление кож

Дубление — обработка голья дубящими веществами, в результате которой образуются дополнительные поперечные связи между молекулами коллагена («коллаген — дубитель — коллаген»), имеет место отложение дубителя на поверхности волокон и в порах дермы. Доказательством образования новых поперечных связей между молекулами коллагена является повышение температуры сваривания обводненной дермы в результате дубления. Так, например, температура сваривания обеззоленного голья составляет 60°С, а кожи хромового дубления — 130°С.

Дубление приводит к необратимому изменению свойств дермы, а голье превращается в кожу. Кожа, в отличие от голья, поглощает меньше влаги, меньше изменяет свои размеры при намокании и высушивании, более устойчива к действию ферментов, кислот, щелочей, окислителей, микроорганизмов. После сушки она сохраняет пористость и не становится такой жесткой, как сухое голье.

Дубящим действием обладают многие неорганические и органические соединения. Использование тех или иных дубителей и их комбинаций определяет название способа дубления.

Хромовое дубление — это дубление голья основными солями трехвалентного хрома. Кожи хромового дубления имеют серо-голубую или голубовато-зеленоватую окраску, самую высокую температуру сваривания обводненной кожи (до 130°С), высокую пористость, па- ро-и воздухопроницаемость, мягкость, прочность и тягучесть.

Недостатками хромовых кож являются высокая намокаемость и водопроницаемость, низкая устойчивость к истиранию, снижение упругости при намокании. Эти недостатки связаны с высокой пористостью хромовых кож. Хромовым способом дубления вырабатывают кожи для верха обуви, подкладки, одежды, галантерейные и технические кожи; хромовый дубитель в комбинации с растительными и синтетическими дубителями применяют для выработки юфти, кож для низа обуви, шорно-седельных и технических кож.

Алюминиевое дубление — это дубление голья водными растворами основных солей алюминия. Кожи алюминиевого дубления имеют белый цвет, низкую температуру сваривания (72—75°С), отличаются большой мягкостью и тягучестью; при намокании даже в холодной воде они раздубливаются, а при последующем высушивании становятся жесткими и грубыми.

Алюминиевое дубление используют для выделки лайковой кожи. Лайковую кожу вырабатывают из шкур овец, коз, жеребят, собак алюминиевым (квасцовым) дублением с применением соли, муки, яичного желтка; применяют для изготовления перчаток, реже — других кожгалантерейных изделий.

Циркониевое дубление — это дубление голья водными растворами дубящих соединений циркония. Кожи циркониевого дубления имеют белый цвет, повышенную плотность, устойчивость к сжатию и истиранию; температура сваривания кожи — 92— 100°С.

Титановое дубление — это дубление голья водными растворами дубящих соединений титана. Кожи титанового дубления имеют белый цвет, плотную, прочную и эластичную лицевую поверхность.

Кожи титанового и циркониевого дубления более устойчивы к действию щелочей, пота, плесени, окислителей, чем кожи хромового и хроморастительного дубления. На практике титановый и циркониевый дубители применяют в сочетании с хромовым, алюминиевым и синтетическими дубителями.

Железное дубление — это дубление голья водными растворами основных солей трехвалентного железа. Кожи, выдубленные основными солями хлорного или сульфатного железа, неустойчивы к окислению и при хранении теряют прочность и разрушаются.

Кремнекислое дубление — это дубление голья водными растворами кремниевой кислоты. Кожи, выдубленные кремниевой кислотой, при хранении быстро становятся хрупкими и ломкими.

Альдегидное дубление — дубление голья водными растворами альдегидов. Практическое применение нашли формальдегид и глутаро- вый альдегид. Кожи альдегидного дубления устойчивы к действию щелочей, пота, окислителей и ферментов. Температура сваривания кож формальдегидного дубления составляет 90°С, выдубленных глу- таровым альдегидом — 83°С. Кожи формальдегидного дубления — тонкие, тощие (не наполненные), при хранении теряют прочность и эластичность, становятся жесткими и ломкими. Кожи, выдубленные глутаровым альдегидом, — мягкие, хорошо наполненные.

Жировое дубление (или замшевание) осуществляется путем пропитки голья ненасыщенными жирами с последующим их окислением кислородом воздуха. Сами жиры дубящим действием не обладают, но при их окислении образуются вещества, содержащие альдегидные и эпоксидные группы, которые взаимодействуют с коллагеном с образованием поперечных связей водородного типа. Кожу жирового дубления называют замшей. Она имеет низкую температуру сваривания (70—72°С), большую пористость, мягкость и тягучесть.

Таннидное дубление — это дубление голья растворами растительных дубильных веществ (таннидов), которые содержатся в коре, древесине, корнях, листьях дуба, ивы, лиственницы, ели, квебрахо, мимозы, каштана, и др. Таннидами можно выдубить кожи различного типа: от сафьяна (очень тонкой и мягкой кожи с нежной лицевой поверхностью) до очень толстых, плотных, жестких и упругих кож для низа обуви. Кожи растительного дубления имеют невысокую температуру сваривания (80—90°С), неустойчивы к действию кислот, щелочей, пота, плесени, окислителей, ферментов. Они имеют красно-коричневый цвет, поэтому называют их краснодубными. В настоящее время растительные дубители используют в сочетании с хромовым и синтетическими дубителями для выделки юфти, кож для низа обуви, шорно-седельных и технических кож.

Дубление синтетическими дубителями (или синтанами) — это дубление голья растворами синтетических дубящих веществ. Синтаны позволили частично или полностью исключить дефицитные и дорогие растительные дубители из процесса дубления, снизить себестоимость кожи и кожаных изделий, ускорить процесс таннидного дубления, повысить устойчивость кож к действию минеральных кислот и щелочей. Некоторые синтаны обладают не только дубящим и наполняющим действием, но и красящим или жирующим. Синтаны используют в сочетании с хромовым, титановым, циркониевым и растительными дубителями для выработки кож любого назначения.

Комбинированное дубление — дубление голья несколькими различными дубителями одновременно или в определенной последовательности. В кожах комбинированного дубления сочетаются преимущества кож, выдубленных различными дубителями. Кожи для низа обуви, юфть, шорно-седельные, технические кожи выделывают (дубят) комбинированными методами дубления. Титановое дубление в комбинации с хромовым позволяет снизить отдушистость кож и повысить их сортность. Комбинирование титанового и циркониевого дубления с хромовым позволяет получить велюр с густым, плотным и низким ворсом.

После дубления кожи подвергают пролежке в течение 12—24 ч с целью наиболее полного связывания дубителя с коллагеном. После пролежки температура сваривания кожи может увеличиться на 10°С.

Отделка кож для низа обуви

Отделка кож для низа обуви необходима для повышения плотности, жесткости, водостойкости и улучшения их внешнего вида. Она включает наполнение, жирование, разводку, сушку, прокатку. После пролежки кожи промывают в проточной воде, чтобы удалить несвязанные дубители из наружных слоев, особенно лицевого.

Наполнение — это введение в кожу водорастворимых синтетических полимеров (аминосмол, мочевиноформальдегидных и других смол) или смеси сульфата магния, патоки и алюминиевых квасцов для повышения толщины, плотности, жесткости, устойчивости к истиранию и водостойкости кожи, снижения ее пористости и усадки кожи по площади при сушке.

Жирование — это обработка кожи жировой смесью или ее эмульсией для придания коже гибкости, мягкости, повышения ее прочности, тягучести, пластичности и водостойкости. Повышение мягкости и пластичности нежелательно для кож низа обуви. Поэтому в них вводят небольшое количество жира. Жирование расплавами жиров, в отличие от эмульсионного, повышает водостойкость кож. После жирования кожи для низа обуви промывают, отжимают и подвергают разводке.

Разводка — разглаживание складок и морщин, особенно на периферийных участках кожи. Проводят ее на разводных машинах; в итоге увеличивается площадь кожи, уменьшается ее тягучесть, улучшается внешний вид.

Сушка — удаление влаги из кожи испарением до заданной нормы. Значительная часть влаги удаляется перед сушкой отжимом. Отжатые кожи содержат 45-60% влаги от их массы. Остальная влага (до содержания 12—15% массы воздушно-сухой кожи) удаляется в процессе сушки. Кроме этого, в результате сушки происходит дополнительное связывание дубителя с коллагеном, в том числе с образованием поперечных связей «коллаген — дубитель — коллаген», уменьшение (усадка) площади и толщины кожи.

Кожи для низа обуви сушат в основном в свободном состоянии, развесив их на шестах или подвесив на крючках, конвективным способом в специальных механизированных сушилках воздухом, нагретым до температуры 40—60°С, при его влажности 40—50% и скорости движения навстречу кожам 1—2 м/с, в течение 4 и более часов. Усадка кож по площади не превышает 5—6%.

Контактная сушка применяется для подвяливания кож низа обуви в течение 5 минут. Тепло передается коже непосредственно от нагретой поверхности: кожа проходит между двумя цилиндрами, поверхность которых обогревается.

Другие способы сушки (радиационная, токами высокой частоты, сублимационная) не нашли широкого применения при выработке кож для низа обуви.

Прокатка — это уплотнение кожи на роликовых катках для повышения ее водостойкости, прочности и улучшения внешнего вида.

Отделка кож для верха обуви

Отделку кож для верха обуви проводят с целью придания коже мягкости, гибкости, эластичности, красивого внешнего вида, повышения водостойкости. Достигается это строганием, нейтрализацией, барабанным крашением, жированием, наполнением, разводкой, сушкой, тяжкой, покрывным крашением, прессованием, нарезкой мереи, художественным тиснением, шлифованием.

После пролежки кожи отжимают и подвергают строганию — выравниванию толщины кожи со стороны бахтармы на строгальных машинах.

Перед крашением и жированием проводят нейтрализацию кожи слабыми щелочными растворами (как правило, раствором бикарбоната натрия) для снижения кислотности кожи после хромового или другого минерального дубления. После нейтрализации получается ровная окраска по всей площади кожи, а эмульсия жира глубже проникает в толщу кожи.

Барабанное крашение осуществляется во вращающемся барабане путем погружения кожи в красильный раствор.

При жировании кож для верха обуви вводят больше жирующих веществ (до 10% — в хромовые кожи, 20—28% — в обувную юфть), чем в кожи для низа обуви (1,5—3,0%). В результате такого «обильного» жирования повышаются мягкость, тягучесть, пластичность, устойчивость к многократному изгибу и водостойкость кожи. Кожи для верха обуви, кроме юфти, жируют водными эмульсиями жиров, обычно анионного характера при повышенной температуре (50— 60°С).

Наполнению подвергают рыхлые кожи. Для этого используют водные дисперсии полимеров, растительные дубители или синтаны. После наполнения или жирования кожи промывают в проточной воде, выгружают из барабана и подвергают пролежке не менее 8 ч.

Затем следуют разводка и сушка. Разводку проводят также как для кож низа обуви. Сушат кожи для верха обуви только в растянутом фиксированном состоянии во избежание усадки площади конвективным способом на рамах или «внаклейку» и контактно-вакуумным способом. При этом снижаются тягучесть и мягкость кожи.

Радиационную сушку применяют для подсушивания покрывной краски, нанесенной на поверхность кожи, путем ее облучения инфракрасными лучами. Слой краски подсушивается без образования корки в отличие от сушки в конвективных сушилках.

Сушка токами высокой частоты основана на нагревании диэлектриков и полупроводников в быстро меняющемся электрическом поле. Кожи получаются пористыми, мягкими и гладкими. Но из-за высокой стоимости этот способ не получил широкого применения.

Сублимационная сушка заключается в удалении влаги из замороженной кожи. Кожи отличаются высокой пористостью, мягкостью, проницаемостью, но при этом снижается их прочность.

Тяжка — механическая операция, во время которой кожу подвергают растяжению и изгибу, в результате чего склеившиеся при сушке волокна разъединяются, повышается пористость, мягкость, гибкость и эластичность кожи.

Покрывное крашение — нанесение на лицевую поверхность кожи покрывной краски для придания поверхности красивого внешнего вида, повышения водостойкости, предохранения от загрязнения, облегчения ухода за кожей и кожаными изделиями. Но покрывное крашение снижает гигиенические свойства кожи (воздухо- и паро- проницаемость).

Прессование — это 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 кожи различных видов животных.

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

Кожи с ворсовой «лицевой» поверхностью (велюр, спилок-велюр, нубук, замшу) после тяжки подвергают шлифованию — обработке лицевой поверхности или бахтармы абразивными материалами. Для придания ворсовой поверхности бархатистости и блеска ее обрабатывают на плюшевальном круге. Такую обработку называют плюше- ванием кожи.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >