Основные процессы производства кожи хромового дубления (90

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Казанский государственный технологический университет»

Г.Н. Кулевцов, В.П. Тихонова, Л.Р. Джанбекова

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА

КОЖИ ХРОМОВОГО ДУБЛЕНИЯ

Методические указания

Казань 2005

Введение

Выделка кожи в России известна с древних времен. В XVI - XVII веках по технологии производства наша кожевенная промышленность превосходила зарубежную, и некоторые виды кож (юфть и сыромять) пользовались широкой известностью и являлись предметом экспорта.

Первая мануфактура, выделывавшая кожу, появилась в России в 1666 году и производила сафьян – кожу растительного дубления из овчин, окрашенную в яркие цвета. Во второй половине ХIX века в России насчитывалось около 13000 кожевенных заводов, в основном небольшой мощности.

В основе классификации кожи лежит её назначение. Кожи по общему назначению делятся на 4 класса: 1 – кожа для обуви; 2 – кожа шорно-седельная; 3 – кожа техническая; 4 – кожа одежно-галантерейная. В свою очередь каждый класс кож делится на группы. Кожи для обуви: кожи для низа обуви и кожи для верха обуви. Кожи шорно-седельные: кожи для упряжи и кожи для людского и конского снаряжения. Кожи технические: кожи для приводных ремней, кожи для деталей машин и кожи для различных технических целей. Кожи одежно- галантерейные: кожи для одежды и кожи галантерейные, которые подразделяются на 2 типа – перчаточные и для галантерейных и дорожных вещей.

Производство кожи – это химические, физико-

3

химические и механические процессы, происходящие при обработке шкур до получения полуфабриката с необходимыми потребительскими свойствами.

Сырьём для кожевенного производства служат шкуры домашних и диких животных – крупного рогатого скота, лошадей, верблюдов, овец, коз, свиней, лосей, диких кабанов, а также шкуры морского зверя ( тюленя, моржа, китов, нерпы ).

Кважнейшим свойствам сырья относятся толщина, площадь, плотность шкуры, толщина эпидермиса, степень развития волосяного покрова, толщина слоя подкожной клетчатки, соотношение сосочкового и сетчатого слоев дермы, характер сплетения волокон дермы, химический состав, наличие пороков.

Кфакторам происхождения относятся вид животного, порода, пол и возраст, к условиям жизни – климат, условия содержания и кормления.

1.Отмочно-зольные процессы и операции

1.1. Отмока

Отмока – процесс кожевенного производства, заключающийся в обработке сырья водой (чаще всего с добавками электролитов). Цель отмоки – привести шкуру в состояние, максимально приближающееся к парному как по степени обводнения, так и по микроструктуре.

Отмока мокросолёного сырья. При консервировании сырья мокросолением влага гидратации, находящаяся в коллагене, не удаляется, поэтому обводнение мокросоленого сырья происходит гораздо легче, чем при других методах консервирования. Максимального обводнения мокросолёное сырьё достигает очень быстро (за 3-4 часа), однако для достижения равномерного содержания влаги по слоям шкуры необходимо значительное время.

4

Отмока мокросолёного сырья происходит не в воде, а фактически в растворе поваренной соли, которая в малых концентрациях способствует набуханию.

Отмока пресносухого и мокросоленого сырья.

Пресносухое сырье (п/с) в процессе сушки теряет не только влагу набухания, но частично и влагу гидратации, в результате чего происходит сближение активных групп коллагена, ранее блокированных молекулами воды, и взаимодействие их между собой с образованием прочных связей. В пресносухой шкуре содержится около 15% влаги.

Сухосоленое сырье (с/с) занимает среднее положение между пресносухим и мокросоленым, т.к. вначале шкура подвергается засолке, а затем - сушке. Содержание влаги в с/с шкуре составляет около 20%.

Процесс отмоки пресносухого и сухосоленого сырья довольно длительный. С целью его ускорения используют обострители (щелочи), которые ускоряют отмоку за счет ионизации активных групп коллагена и разрыхления структурных элементов дермы.

Недостаточная и неравномерная обводнённость могут вызвать стяжку лицевого слоя дермы в последующих процессах или же появление жесткости (местной, а в отдельных случаях и общей). Чрезмерные потери белковых веществ при отмоке приводят к рыхлости готовой кожи, вплоть до отдушистости (отставания лицевого слоя от нижележащего).

В процессе отмоки контролируются основные показатели режима – температура, жидкостной коэффициент, продолжительность; рекомендуется проверять аналитически равномерность отмоки по слоям, рН отмочной воды, содержание в ней поваренной соли.

5

Лабораторная работа № 1

Приготовление рабочего раствора и проведение процесса отмоки кожевенного сырья

Цель работы: изучить методику и контроль процесса отмоки кожевенного сырья.

Сырьё и материалы: сода кальцинированная Na2CO3; ПАВ неионогенное, сульфит натрия Na2CO3, сульфид натрия Na2S; гексафторсиликат натрия Na2SiF6, вода, кожевенное сырьё.

Оборудование: стакан химический, цилиндр мерный, термометр, мешалки, весы аналитические и технические, чашки для выпаривания, лампа ИК-излучения.

Ход работы

1.Определение массы кожевенного сырья.

2.Расчёт необходимого количества химических

материалов и воды согласно методике и варианту задания (Приложение А, табл.1, Приложение Б).

3.Приготовление рабочего раствора.

4.Проведение процесса отмоки мокросолёного (м/с) и сухосолёного (с/с) кожевенного сырья.

Встеклянный стакан загружают м/с сырьё, заливают предварительно приготовленным рабочим раствором (с учётом жидкостного коэффициента ж.к. и температуры) и перемешивают в течение 1,0 часа с реверсированием при скорости вращения мешалки 3-4 об/мин. Затем стакан с сырьём оставляют в покое на 2 часа, после чего вновь перемешивают в течение 2 часов. Сырье вновь оставляют в покое и за 1 час до окончания отмоки снова перемешивают.

С/с сырьё заливают приготовленным раствором для первой или второй отмоки и перемешивают20 мин, затем по 10 мин каждые 2 часа. За 2 часа до окончания отмоки вращение мешалки непрерывное (разбивка).

6

5. Контроль обводнённости сырья после отмоки. Содержание влаги в среднем слое дермы должно быть не

менее 65%. Образцы пробы подсушивают с поверхности фильтровальной бумагой и нарезают на мелкие кусочки. Отвешивают на технических весах 5-10 г. Затем навеска сушится под лампой ИК-излучения. Конец сушки определяется с помощью стекла. Чашка с навеской накрывается стеклом, отсутствие капель на стекле указывает на то, что сушка закончена.

Степень обводнения (Х - содержание влаги) в процентах вычисляют по формуле:

X = (m − m1)100% , m

где m – масса навески до сушки, г; m1 - масса навески после сушки, г.

6.Проведение органолептического контроля обводнённого сырья. Шкура должна быть мягкой на ощупь на всех топографических участках.

7.Проведение операции мездрения отмоченного кожевенного сырья – с помощью ножа или вручную удаляется мездра.

8.Вывод о подготовленности сырья к последующим процессам делается на основании обводненности сырья (не менее 65%), мягкости шкурки по всем топографическим участкам и чистоты мездрения.

1.2.Обезволашивание

Обезволашивание – отделение от дермы волоса и эпидермиса – складывается из двух стадий:

-предварительное ослабление связи волоса и эпидермиса

сдермой посредством химического или ферментативного воздействия;

- механическое удаление (сгонка волоса) на

7

шерстогонных машинах.

Существует несколько способов обезволашивания.

Ферментативное обезволашивание. Ферментативное воздействие на шкуру используется при тщательном контроле. Первоначально использовались ферменты группы трипсина (так называемые «аразольники»). Затем были разработаны методы применения более доступных ферментов Aspergittws oryzae и Aspergittus niger. Достоинством ферментативного метода обезволашивания является полная сохранность шерсти и высокое качество голья. Наиболее целесообразно его применять для обработки овчины.

Ошпаривание свиных шкур. Способ ошпаривания предложен специально для удаления щетины со свиных шкур. Свиная шкура обрабатывается горячей водой на туше. В результате гидротермического воздействия связь щетины с дермой ослабляется. При длительности процесса 5-6 мин оптимальная температура составляет 56-58оС. При более высоких температурах в результате ошпаривания часть шкур может иметь «безличины».

Обезволашивание намазным методом. При производстве хромовых кож для верха обуви ослабление связи волоса с дермой достигается нанесением на бахтармяную сторону шкуры смеси, состоящей из извести и сернистого натрия. В результате химического взаимодействия белковых веществ граничных слоев ослабляется связь между волосом и дермой и шерсть может быть удалена механически.

1.3. Золение

Золение - обработка сырья или голья в известковой суспензии. Золение в значительной степени обусловливает свойства кожи и ее количественный выход. Применяется при выработке всех видов кожи.

В кожевенном производстве процесс золения выполняет

8

две функции:

-ослабление связи волоса и эпидермиса с дермой, обеспечивающее последующее свободное механическое их удаление;

-изменение структуры дермы с целью получения нужных свойств готовой кожи.

Обычно применяются обостренные зольники, представляющие собой известковую суспензию с добавками сернистого натрия.

В процессе золения дерма претерпевает целый комплекс изменений, взаимно связанных друг с другом: происходит химическое взаимодействие составных частей зольной жидкости с белками дермы и частичное необратимое разрушение некоторых межмолекулярных связей в структуре коллагена; золение вызывает сильный нажор дермы; межволоконные белки, содержащиеся в ней, переходят в раствор; естественный жир, присутствующий в небольшом количестве в сырье, омыляется под действием щелочных реагентов. Происходит частичное расщепление коллагена.

Зольные жидкости вызывают сильный нажор дермы. Внешними признаками нажора являются: резкое увеличение толщины шкуры, увеличение её веса и объёма, высокая упругость и стекловидный срез. Степень нажора зависит от состава зольной жидкости, температуры и длительности обработки. Нажор голья имеет очень большое значение для тех видов полуфабриката, которые подвергаются распиловке, так

как от степени упругости голья зависит результат распиловки: получение нужной толщины готовой кожи, равномерность и

прочности при растяжении и удлинение кожи, удельный вес, воздухо- и паропроницаемость кожи, мягкость и жесткость.

9

При неправильном режиме золения могут возникать следующие виды пороков: зольная стяжка, основной причиной которой является неравномерность набухания лицевого и среднего слоёв шкуры; рыхлость кожи и отмин, причины которых кроются в чрезмерных белковых потерях в процессе золения и чрезмерном разделении микроструктуры; садка кожи

– хрупкость лицевого слоя, характеризующаяся в появлении трещин при сгибании кожи, сложенной вдвое.

Лабораторная работа № 2

Приготовление зольной жидкости и проведение процесса золения

Цель работы: изучить методику и контроль процесса золения.

Сырье и материалы: сырьё после отмоки, сульфат аммония (NH4)2SO4, сульфид натрия Na2S, гидроксид кальция Са(ОН)2, вода, ПАВ, фенолфталеин, 0,1 Н р-р H2SO4, 0,1 Н р-р ZnSO4, уксуснокислый свинец.

Оборудование: стакан химический, плоскодонная колба, бюретки, пипетка, мешалка, весы аналитические и технические, термометр.

Ход работы:

1.Расчёт необходимого количества химических материалов и воды согласно методике и варианту задания (Приложение А, табл.2, Приложение Б).

2.Приготовление рабочего раствора зольной жидкости.

3.Анализ зольной жидкости.

Определение концентрации сульфида натрия и гидроксида кальция.

10 мл зольной жидкости отбирают в химический стакан емкостью 200 мл и 10 мл - в плоскодонную колбу объемом 250

10