Основные этапы производства кож

Производство кожи делится на три основных этапа: подготовительный (отмочно-зольные операции), дубление и отделка.

Физико-химические воздействия на белки шкуры животного, включающие в себя сорбцию (поглощение), диффузию (проникание) и взаимодействие (образование химических связей) при производстве кож, принято называть процессами, а механические воздействия посредством машин и аппаратов на шкуру животного – операциями.

Изменение свойств белковых волокон с по­мощью химически активных веществ осуществляется в водной среде, которая способствует их прониканию в дерму и взаимодействию с функциональными группами белка -NH₂, -СООН, -ОН. Этому способствует набухание во­локон в воде при определенном рН обрабатывающего раствора и температуре, исключающей необратимое изменение свойств коллагена.

При производстве любых видов кож учитываются вид и особенности строения сырья, способ консервирования и требования, которые предъявляются к кожам в зависимости от их назначения и условий эксплуатации в изделии.

Отмочно-зольные операции. Основная задача – изменение структуры исходного сырья.

Отмока – приведение обезвоженного в результате консервирования сырья в состояние, близкое к парному как по степени обводнения, так и по микроструктуре. В процессе отмоки из сырья удаляются консерванты (хлорид натрия), грязь, кровь, межволоконные белки, про­исходит увеличение площади внутренней поверхности структурных элементов шкуры. Обводнение мокросоленого сырья протекает гораздо легче и быстрее, чем сырья других способов консервирования.

Продолжительность отмоки зависит от способа консервирования и составляет 6 – 24 ч.

Мездрение – механическое удаление подкожно-жирового слоя его срезанием на мездрильных машинах (рис.3) и осуществляется либо сразу после отмоки, либо на более поздних стадиях производства. Срезанный малоценный слой кожи называется мездрой, используется в производстве клея, оболочек пищевых продуктов и пр.

Обезволашивание — процесс удаления со шкуры волосяного покрова, включающий в себя две стадии:

1) ослабление связи волоса и эпидермиса с дермой воздействием химически активных по отношению к кератину веществ (нанесение на изнаночную часть шкуры – бахтарму – растворов сульфида натрия и хлорида кальция или смеси гидроксида кальция и сульфида натрия);

2) химическое «сжигание» – обработку шкуры в суспензии гашеной извести (гидроксида кальция) или механическое удаление волосяного покрова (у свиных шкур).

Золение – один из важных процессов, в результате которого происходят сильное набухание дермы, вызывающее разделение структурных элементов дермы, разволокнение пучков коллагеновых волокон; растворение и вымывание межволоконных белков, не удаленных при отмоке; омыление щелочными реагентами естественного жира сырья и его частичное обезжиривание. Для золения используются те же химические реагенты, что и для обезволашивания.

После обезволашивания и золения в сырье происходят существенные изменения микроструктуры и свойств дермы, отражающиеся на таких свойствах готовой кожи, как пористость, пластичность, и др. Сырье, подвергнутое обезволашиванию и золению, называется гольем.

После операций обезволашивания и золения волосяной покров удаляется на шерстесгонных машинах, которые по принципу действия аналогичны мездрильным, но имеют ножевой вал с незаостренными ножами. Согнанная шерсть собирается, промывается и является сырьем для производства других материалов легкой промышленности.

Шкуры крупного рогатого скота имеют значительную толщину дермы. Для рационального использования выполняют распиливание по толщине – двоение. В результате получают лицевой и бахтармянной спилки. Двоение ускоряет последующие физико-химические процессы.

После золения и промывки голье обеззоливают растворами солей для удаления избыточной щелочи и устранения чрезмерного набухания дермы. При неполном удалении извести из дермы готовая кожа приобретает ломкую и сухую лицевую поверхность, имеет повышенную жесткость. Появляется характерный порок лицевой поверхности – садка лица (при изгибании кожи лицом наружу на нем появляются трещины).

Мягчение совмещается с обеззоливанием и заключается в кратковременной обработке обеззоленного голья ферментными препаратами. В результате из лицевого слоя голья удаляются продукты распада кератина и межволоконных белков, происходит глубокое разделение структурных элементов лицевого слоя дермы и лицевая поверхность кожи приобретает гладкость, эластичность и тягучесть.

Целью пикелевания в производстве кож хромового дубления является подготовка голья к дублению. В результате дерма приобретает необходимую кислотность и происходит дополнительное разрыхление микроструктуры. Наиболее распространенным является метод обработки раствором серной кислоты и нейтральной соли.

Крупное сырье до отмочно-зольных процессов подвергают чепракованию – раскрою на чепраки, воротки, полы и др. (рис. 4), что улучшает протекание последующих операций и снижает расход реагентов.

Дубление. Дубление – это физико-химический процесс превращения голья в кожу.

В результате дубления резко изменяются химические и физико-механические свойства дермы: уменьшается усадка по­луфабриката после сушки; снижается степень набухания дермы в воде; повышается устойчивость кожи к действию высокой температуры; повышается устойчивость дермы к действию ферментов и микроорганизмов; увеличивается прочность дермы в обводненном состоянии; повышается термостойкость дермы и др.

Дубление голья проводят во вращающихся деревянных барабанах. Дубящие вещества бывают неорганического и органического происхождения. К неорганическим (минеральным) дубителям относятся основные соли хрома (III), циркония (IV), титанa (IV), алюминия(Ш), железа(Ш) и др.

Дубящие свойства этих соединений объясняются комплексообразующей способностью их ионов, проявляющейся по отношению к белкам дермы в водном растворе. Основным видом минерального дубления является хромовое дубление.

Эффект дубления полуфабриката проверяется либо по изменению линейных размеров или площади, либо по тем­пературе сваривания пробы.

В качестве органических дубителей применяют сложные и простые органичес­кие соединения.

К сложным органическим дубителям относятся растительные дубящие вещества (танниды),получаемые из коры ивы, ели, лиственницы, дуба и др.

К простым органическим дубителям относят альдегиды и не­которые виды жиров морских животных, обладающих дубящим действием в результате окисления при определенных условиях.

В кожевенной промышленности широко используются комбинированные методы дубления, сочетающие последовательное или совместное воздействие минеральных и органических дубителей.

Продолжительность дубления голья зависит от температуры, вида сырья и его толщины, типа дубящего вещества и его кон­центрации в растворе.