Кожевенное производство: сырье и технология изготовления

Особенности кожи

Кожа — естественный материал, сделанный из шкур животных. Так же, как никакие два животных не одинаковы, никакие две части кожи не идентичны. В дополнение к его собственному генетическому наследию, каждая шкура имеет небольшие зарубки и шрамы, которые отметили животное в течение его целой жизни. Эти естественные особенности не дефекты, и считаются «марками различия» в коже, добавляя к уникальности каждому готовому изделию.

Когда требуется более однородное покрытие, кожа может быть отшлифована. Однако, подлинная кожа не может быть одинаковой даже в толщине. Поскольку кожа не изготавливается, она менее однородна, чем другие материалы.

Есть много факторов, которые могут вызвать изменение в коже животного, как его возраст, климатические условия, пища и забота, сезон, в который животное было забито, и навык, используемый в дублении. Все это будет подробно рассмотрено в других разделах.

Дубление кожи

Дубление кожи, обработка их дубильными (дубящими) веществами с фиксацией структуры дермы путем придания ей пластичности, прочности, износоустойчивости и т. д. В результате между молекулами коллагена дермы (в производстве кожи) или кератина волоса (в производстве меха) и молекулами дубильного вещества образуются химической связи. Благодаря этому повышается температура сваривания коллагена, уменьшается склеиваемость элементов его микроструктуры, возрастает устойчивость дермы к действию ферментов и гидролизующих агентов, уменьшаются набухание ее в воде и усадка при сушке. увеличивается прочность при растяжении в обводненном состоянии, уменьшается смачиваемость и повышается упругость волоса. Дубление проводят в барабанах, вращающихся с частотой 4-8 мин-1, при 20-33 °С и атм. давлении. в зависимости от вида сырья продолжительность процесса 6-48 ч. Используют как неорганические, так и органические дубильные вещества. Во многих случаях применяют комбинированные методы дубления, т. е. одновременно или последовательно вводят в процесс нескольких различных по природе дубителей; это позволяет сократить длительность дубления, рационально использовать дубящие свойства отдельных веществ.

К неорганическим дубильным веществам относятся соединения Cr, Al, Fe, Zr, Ti и др. Дубящее действие определяется способностью иона металла образовывать стабильные комплексы, содержащие не менее двух центральных атомов с функциональными группами коллагена. Наиболее широко применяют основные комплексные соли Сr (III) — как самостоятельно, так и в комбинации с другими дубителями. Их используют в виде хромовых экстрактов — концентрированных водных растворов или порошков. Основность последних (содержание в молекуле ОН-групп) для пром. продуктов может составлять 30-35 или 36-42%, содержание Сr — 25% (в пересчете на Сr₂О₃).

Размеры молекулы дубителя зависят от его основности. При дублении во внутреннюю сферу комплекса входят активные группы коллагена и необратимо связываются с ним; при этом главная роль принадлежит карбоксильным группам, т. к. число неионизированных аминогрупп в коллагене незначительно. Параллельно образуются ионные связи между ионизированными группами коллагена и комплексными ионами противоположного заряда, а также водородные связи.

Соли Сr проникают внутрь дермы по капиллярам в ее структуре. Процесс ускоряется с увеличением степени разрыхления структуры, повышением концентрации дубителя, снижением рН раствора, усилением механическое воздействий. Связывание дубильных веществ ускоряется с повышением рН, температуры, концентрации дубителя. При дублении кожи расход дубителя равен 1,8 2,5% (в пересчете на Сr₂О₃) от массы голья при основности экстракта 30-42%; продолжительность процесса 7-12 ч.

Помимо соединений Сr применяют и другие неорганические дубители, однако значительно реже. Кожи, выдубленные с помощью Al₂(SO₄)₃.18H₂O или алюмо-калиевых квасцов. после намокания становятся твердыми из-за того, что эти вещества образуют с коллагеном малоустойчивые комплексы, разрушаемые водой (устойчивость м. б. повышена добавлением солей двухосновных кислот и водорастворимых полимеров. содержащих карбоксильные и аминные группы). В случае дубления соединениями Fe кожи ухудшают свои свойства при хранении. Кожи, выдубленные с использованием сульфатоцирконата натрия или сульфатотитанилата аммония, водостойки, имеют удовлетворит прочность при растяжении, белый цвет. Для стабилизации рН дубильных растворов солей Zr и Ti применяют орг. гидроксикислоты, многоатомные спирты и т. п.

В качестве дубильных веществ используют также многоядерные комплексные соед., содержащие разные центр. атомы (Сr и Zr, Ti и Zr и др.), а также смеси солей Zr и Сr. Последние перспективны для дубления овчины, т. к. обеспечивают получение плотных кож с хорошими физико-механическими показателями.

Технология производства кожи + Видео

Основные этапы работ на кожевенном предприятии можно описать так:

1. подготовка;
2. дубление;
3. отделка.

На производство шкуры поступают в сухом виде, так как предварительно сырьё пропитывали солью (консервировали). Это процесс, необходимый для того, чтобы шкура не испортилась в пути.

На заводе первым делом совершают отмоку — то есть процесс вымачивания. Для этого жёсткие просоленные шкурки помещают в отмочно-зольные барабаны. Из них постепенно вымывается соль, которая заполняла все поры.

Затем влажные шкуры отправляются на конвейер. Стоит сказать, что работники на первом конвейере выполняют сложную и неприятную, но очень важную работу по первичной подготовке — удалению волос, снятию остатков подкожного жира с внутреннего слоя. Шкурки скользят, их сложно удерживать, а при этом нужно быстро обрабатывать их острым ножом. В цехе стоит малоприятный удушливый запах.

Следующий этап: сырьё грузят специальными аппаратами и перемещают в дубильный цех. Данный этап, относящийся уже к обработке, тоже важен — специальный химический состав выводит из кожи микроорганизмы. В итоге получается стандартный технологический материал, в котором прекращены все процессы, свойственные живым организмам. Из этого материала впоследствии будет получена кожа разного оттенка и качества.

А пока весь материал выглядит одинаково. Поскольку кожу обработали хромом, она обретает голубоватый оттенок и называется wet-blue. Кстати, ранее, когда обработка велась с применением органических составов, кожа получалась белой или желтоватой.

В больших цехах кожа, прошедшая обработку, высушивается, а затем попадает на стол к работникам, вооружённым специальным строгальным агрегатом. Там происходит дополнительная обработка: кожа расслаивается строгальным аппаратом и сортируется по качеству.

Верхний слой — самый дорогой. Средний используют для стандартных вещей. А тонкие обрезки годятся для производства технического желатина или недорогой прессованной кожи.

Кожевенное производство работает под заказ, поэтому всегда есть план по выработке кожи определённого цвета. Процесс окрашивания происходит как будто по старинке — в огромных дубовых бочках. Красильно-жировальные барабаны вращаются, а вместе с ними — и шкуры. Они плещутся в красящей жидкости. Кстати, во время покраски кожа приобретает не только цвет но и другие потребительские свойства — эластичность, упругость, мягкость и износоустойчивость.

Теперь кожа выглядит почти готовой к использованию и ничем не напоминает исходное сырьё с первого конвейера. Теперь она носит профессиональное название — краст. Она отжимается в барабанах, похожих на советские бытовые агрегаты, а затем отправляется на сушку.

Красты подвешивают, как бельё, на специальные кронштейны, и они катаются прямо в цехе под потолком. Этот способ сушки называется атмосферным.

Красты разноцветные, выглядят очень живописно, и среди них встречаются модные яркие оттенки. За счёт них цех выглядит более радостно. Но некоторые виды крастов положено сушить рамным способом, то есть путём натягивания на прямоугольную раму. Обычно таким образом поступают с кожей, предназначенной  для обивки мебели.

Во втором отделочном цеху вариантов крастов становится ещё больше. Специальными аппаратами коже придают блеск, напыляют водооталкивающий состав или перламутровую крошку. Если нужно получить фактурный рисунок, кожу кладут на горячую каменную шероховатую поверхность, прижимают к ней и удерживают некоторое время. Теперь процесс производства можно считать завершённым.

После окончательной проверки качества продукция формируется в партии для доставки заказчику. Её хранят в виде рулонов, так как складывать капризный материал нельзя.

В некоторых случаях заказчику не требуется материал, прошедший полный производственный цикл, и бывает достаточно просто дублёной кожи. Ведь процесс подготовки шкур сложен, требует наличия специальных химических составов, в то время как остальные процессы выполнить гораздо проще. Стоимость не до конца обработанных шкур, естественно, ниже, чем полностью готовых.

Видео всего процесса:

Организация продаж

Особенность производства кожи заключается в том, что нужно изготавливать сырьё партиями под заказ, и каждую из них обрабатывать особым образом. Ведь, к примеру, кожа для женской куртки сильно отличается от кожи для обуви, и уж тем более не идёт ни в какое сравнение с грубой мебельной кожей.

Чтобы найти покупателей на свою продукцию, нужно составить клиентскую базу. В идеале, необходим отдел маркетинга, который будет вплотную заниматься продажами. Клиентскую базу можно составить из частных мастеров, изготавливающих ремесленные кожаные изделия, из компаний, производящих обувь, сумки, ремни и прочую кожгалантерею. Существует множество ателье и дизайнерских бюро, которые производят на заказ одежду из кожи, а также мебельных производств, которые используют натуральную кожу в качестве обивки для мягкой мебели. Им рассылается коммерческое предложение с указанием всех возможностей предприятия. Лучше, если образцы продукции уже будут в наличии. Для клиентов можно организовать экскурсию на производство.

В сфере b2b поиск клиентов идёт напрямую. Однажды начав работать с заказчиком, нужно создать все условия, чтобы поток заказов не прекращался.

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 его относили к окраинам города, среди бедняков. Действительно, дубление древними методами настолько отвратительно пахнет, что кожевенные заводы все еще изолированы от тех городов, где используются старые методы. Кожи, как правило, поступали на кожевенный завод высушенными, жесткими и грязными от земли и запекшейся крови. Во-первых, 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. Брожение было ферментативным процессом, который основывался 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.

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 лечение их с солью, чтобы предотвратить гниение коллагена из-за роста бактерий в течение промежутка времени от получения шкуры до обработки. Обработка удаляет воду из шкур и кож, используя разницу осмотического давления. Содержание влаги в шкурах и шкурах 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 примерно на 30 дней. В рассолПосле отверждения шкуры перемешивают в ванне с соленой водой около 16 часов. Отверждение также может быть достигнуто путем сохранения шкур и кож при очень низких температурах.

Виды процессов преобразования кожи животных[править | править код]

Несколько дубильных процессов преобразования шкуры в кожу:

• Алюминиевое дубление — используется при изготовлении лайки, для обработки кож хромового/таннидного дубления для повышения их термоустойчивости. Возможно одновременное использование алюминиевых и органических дубителей.
• Дубление соединениями железа практически не используется из-за свойств трёхвалентного железа катализировать разрушение коллагена.
• Растительное (альдегидное) дубление — в процессе выделки используется дубовая кора (отсюда «дубление») и другие ингредиенты, получаемые из растений, коры деревьев и подобных источников. В результате получается эластичный материал коричневого цвета. Нужного оттенка добиваются, варьируя количество и качество применяемых ингредиентов и подбирая цвет сырья. Кожа растительного дубления не является водостойкой. При воздействии влаги она изменяет цвет, а если впитает жидкость и затем высохнет, то уменьшится в размере (сядет) и отвердеет, станет менее эластичной. В горячей воде данный вид кожи сильно садится и становится твердым, хрупким материалом, что ограничивает возможность его использования.
• Титановое дубление не окрашивает бахтарму
• Хромовое дубление — мягкость и эластичность кож хромового дубления выше, чем у таннидного дубления. Более устойчивый к действию высоких температур. Во влажных условиях быстрее намокают и медленнее высыхают. Хромовый дубитель окрашивает бахтарму в серо-зелёный цвет.
• Циркониевое дубление — кожи циркониевого дубления имеют хорошую прочность и сопротивление к истиранию. Циркониевый дубитель не окрашивает бахтарму.

Виды дубления

Дубить кожу можно по-разному. Самый древний способ – растительное дубление.

Растительное

С помощью такой технологии вы получите абсолютно натуральный продукт, ведь обработка осуществляется с помощью природных веществ: действуют кислоты дуба, ореха, мимозы. Перед главными действиями сырую шкуру подготавливают, доводя ее до оптимального для дубления состояния.

Кожа растительного дубления предполагает начальную подготовку ванн разной крепости, в этих ванных размельченную дубовую кору перемешивают с водой. Так получается танинный отвар, блокирующий гниение шкуры. Так шкура постепенно превращается в кожу.

Вместо ванн на производствах могут использоваться специальные дубильные барабаны

Далее процесс разворачивается так:

• шкура сначала дубится в слабом отваре, через неделю она переходит в следующую ванну – там отвар более сильный;
• так шкура пребывает в нескольких ванных, и эти перемещения длятся около 3 месяцев;
• затем шкуры снимаются вешалок, стопкой перемещаются в ванную, наполненную турецким желудем и корой дуба, и так они лежат 9 месяцев;
• и через год, если считать от начала дубления, из ванны достают уже не шкуру, а настоящую кожу высокого качества;
• 2-3 дня полученную кожу промывают, а затем высушивают, пропитывают, обрабатывают кремами или маслами.

Таким образом, полный цикл растительного дубления – год. В итоге получается эластичная и гибкая кожа, способная принимать форму. Для последующей гравировки и тиснения это прекрасный материал. Правда, цена его будет очень высокой.

Хромовое

При хромовом дублении специалисты применяют соли хрома. Они ускоряют процесс дубления. Кожу хромового дубления чаще используют для разработки верхней части обуви. Если сравнивать этот вариант с растительным, то хромовая обработка дает большую устойчивость к внешним воздействиям. Растительное дубление, при всех его достоинствах, может потерять цвет, затвердеть или сморщиться.

Мужские ботинки из кожи хромового дубления

Тут же стоит отметить, что растительная обработка исключает развитием аллергии, а вот на кожу хромового дубления аллергическая реакция возможна. Но и она маловероятна, так как эти элементы обуви, что в большей степени контактируют с кожей человека, делают путем растительного дубления.

Если вы хотите понять, какая кожа перед вами, можно посмотреть на срез. Хромовый материал на срезе чаще серый. Растительная же кожа на срезе розоватая. Ее и продают чаще неокрашенной, ведь мастер сам будет менять ее цвет. Кожа хромового дубления всегда продается окрашенной, и почти всегда она с покрытием. Наконец, растительный материал всегда будет дороже.

Наглядно посмотреть, как происходит хромовое дубление, предлагаем вам в данном видео.

Жировое

Жиры отдельных морских жителей обладают дубящим действием, и это действие используется в производстве замши. Замша – особый, довольно востребованный вид кожи. Лучшую замшу можно получить, если применять тресковый или тюлений печеночный жир.

Обусловливает жировое дубление именно ненасыщенность жира. Еще один показатель – окисление. Жиры будут использованы только после окисления. Подготовленное голье специалисты строгают, загружают барабан. Туда заливают жир и добавляют катализатор. Сам процесс длится не дольше 4 суток.

После того, как процедура завершена, полуфабрикат следует промыть 2-3 раза содовым раствором, а также водой. Это помогает удалить избыток несвязанного жира.

Алюминиевое

Соли алюминия по своим качествам схожи с солями хрома. Кожа, что подвергается такой обработке, мягкая и гладкая, она имеет нежную белую поверхность с глянцевым отливом. Но таким способом дубить можно только те виды кож, которые не будут предположительно контактировать с водой, ведь алюминиевые комплексы боятся воды.

Сегодня специалисты повышают устойчивость алюминиевых комплексов, используя анионы оргкислот. Алюминий сочетается как с синтетическими, так и с растительными дубителями.

Циркониевое

Кожа, которую принято получать таким способом, отличает хорошая прочность и неплохое сопротивление к истиранию. Используя циркониевый дубитель, можно окрасить бахтарму в белый цвет.

Стоит упомянуть еще и титановую обработку, которая похожа на циркониевую. Но окрашивания в данном случае не происходит. Наконец, есть еще и комбинированное дубление, при котором специалисты совмещают все выдающиеся характеристики каждого способа, благодаря чему удается добиться прекрасного результата.

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 , который используется 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».

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.