Технология производства кожи

Кожа – это популярный натуральный материал, который отличается прочностью, эластичностью и долговечностью. Получение его происходит выделкой шкур животных. Может осуществляться как в частных хозяйствах, так и на пром. предприятиях. Применение находит в разных сферах: от обувного и мебельного производства до создания книжных переплетов и даже обоев.

Как не существует двух совершенно идентичных животных, так и нет двух одинаковых кусков кожи. И это совсем не дефект данного материала, а лишь естественная особенность, которая привносит уникальность в готовые изделия, делает их ценными и популярными. Особенно, если речь идет об использовании кожи экзотических животных.

Несколько слов об истории. Технология производства кожи (выделка и обработка) по праву считается одним из первых человеческих ремесел, которое осуществляли еще тысячи лет назад. Первые свидетельства этих процессов датируются XIII веком до н.э. Охоту на животных проводили, чтобы обогатиться мясом и жиром. Но перед изъятием этих материалов с помощью острого кремния/кремниевых ножей снимали шкуры, которые использовали, главным образом, для создания первых вариантов обуви (обмоток, сандалий). Завязками и ремешками тогда служили кожаные полоски и жилы, а подошвой – дощечки.

Несколько позже кожу начали использовать для создания одежды, предметов быта. Но чтобы это стало возможным, ее подвергали некой обработке с целью предотвращения гниения и разложения. Первые способы обработки кож: сушка на солнце, придание мягкости, эластичности и предотвращение промокания с помощью жиров. Дополнительные качества (например, устойчивость к гниению и придание эластичности) обеспечивали также, используя воду с добавками коры и ягод. Все эти методы со временем совершенствовались, а кожаные изделия становились не просто необходимостью – произведением искусства!

Все это время, вплоть до современных реалий, кожа не то, что не теряет актуальности, но становится все популярнее, спектр ее применения расширяется, сторонников становится все больше, не смотря на появление многочисленных вариантов синтетики. И даже сравнительно большая стоимость этого материала не уменьшает спрос на него.

Виды кожи

Существуют различные классификации как самой кожи, так и изделий, произведенных из нее. Различные сорта обладают широким спектром свойств. Вареная кожа, веган, замша, пергамент, чепрак, шеврет, юфть и т.д. – все эти виды отличаются друг от друга способом возделывания, животным, из которого берутся, и частью туловища, на которой были расположены, а также толщиной, плотностью, эластичностью, прочностью, внешним видом и другими характеристиками.

Кроме того, популярна классификация готовых кож, обуславливающая их применение. Так, различают кожи для производства обуви, одежды, мебели, пергамента, техническую и др. А по способу отделки они бывают гладкими, шлифованными, жатыми, лаковыми, спиленными, крастовыми. Также отдельно выделяют кожзаменители трех видов (MF, PU, PVC) и ПВХ-пленку.

Основные этапы и способы современного кожного производства

На сегодняшний день находят применение как исторические способы изготовления, так и инновационные.

Первым и очень важным этапом считается обработка кожсырья. Самые высококачественные – коровьи шкуры. Кроме этого, применяют шкуры коз, овец, свиней, питонов, крокодилов и т.д. Стоит отметить, что качество сырья влияет на количество производственных этапов: чем качественнее материал, тем меньше работы с ним предвидится.

Трансформация шкуры животного в готовую кожу, в целом, включает три основные стадии:

1. Отмочно-зольные процессы выделки (консервирование, отмачивание, золение).
2. Подготовка (сгонка шерсти, мездрение, чистка лица, обеззоливание, протравка, бучение, промывание, дубление).
3. Хим. отделка, крашение и жировальные процессы.

Также отдельно можно выделить раскройку сырья и готовых кож.

Результатом всего этого технологического процесса и есть кожа, то есть кожевенное производство является превращением шкуры в готовую кожу.

Химическая обработка кожи

Химическая обработка, в свою очередь, включает такие основные процессы, как додубливание, окрашивание и жирование. Хотя различные химические средства используются и на подготовительных этапах. Первый (додубливание) выполняется при помощи хромовых соединений, синтанов, спец. средств. Для осуществления второго (покраски) важно задействовать натуральные, экологические, не ядовитые красители. Третий (жирование) обуславливает применение жиров, масел, эмульгаторов и аммиака.

Какие именно вещества используют в том или ином случае, зависит от многих факторов. Основные – вид кожи по разным классификациям и свойства, которыми необходимо наделить данный материал. Например, для альдегидного дубления берут дубильную кору, для квасцового – соли алюминия, для хромового – сульфат хрома и иные соли данного элемента. Сыромятные кожи пропитывают известью, вареные обрабатывают восками. Влагостойкость повышают при помощи маслянистых веществ. Очищают, сохраняют мягкость, увеличивают эксплуатационный период, задействуя жиры. Для получения цветных кож применяют основные и кислотные анилиновые красители.

Вот несколько популярных веществ для химической обработки кожи:

Каменная соль. Твердое вещество, образованное не имеющими цвета кристаллами. Из-за наличия примесей может иметь разные оттенки. В кожевенной отрасли используется с целью предотвращать гниение кож. Для этого материал, прошедший промывку, погружают в концентрированный раствор хлорида натрия или в расстеленном виде засаливают им (натирание и укладывание штабелями на пару дней). Кроме того, хлористый натрий способствует трансформации разрыхленной кожи в более плотную сыромятную. Для этого его сочетают с квасцами, действие которых он интенсифицирует. Еще одна роль данного вещества заключается в значительном изъятии воды: после высушивания животные волокна, прошедшие такую обработку, не склеиваются, а шкура с легкостью трансформируется в кожу.

Оксид магния. Твердая рыхлая белая масса, образованная кристаллами. Легко впитывает воду, не растворяясь в ней. В кожевенном производстве задействуется при выделке кожи.

Формиат натрия (натрий муравьинокислый). Белый/серый порошок, состоящий из кристаллов (возможен зеленый оттенок). Хорошо растворяется в воде. В кожевенном деле выступает агентом для преддубильных операций, дубителем. Также с его помощью минимизируют кислотность кожи (нейтрализация).

Поливиниловый спирт. Искусственный термопластичный полимер, растворимый в воде, не имеющий вкуса и запаха. Его задействуют при обработке кожи, в частности, для склеивания кусков материала. Особо широко применение в последнее время при создании высокоэластичных кожзаменителей с открытой пористостью и улучшенной окрашиваемостью. Это увеличило разнообразие сортов материала.

Серная кислота. Тяжелое жидкое вещество маслянистой консистенции, не имеющее цвета и запаха, обладающее, вместе с тем, кислым «медным» привкусом. При сочетании с водой смешивается. Серная кислота в совокупности с хлоридом натрия создает кислую среду для протравливании шкуры. Поскольку дубильные хромовые субстанции в щелочах не поддаются растворению, без кислоты не обойтись. Однако кислотное протравливание не должно применяться для шкур, прошедших дубление с задействованием растительных средств.

Квебрахо. Экстракт, применяющийся в крашении, популярное дубильное вещество. Его, главным образом, задействуют в окрашивании хромовых кож. В этом процессе принимают участие кислые красители (с этановой или серной кислотой), эффект применения которых закрепляют с помощью обработки экстрактом квебрахо.

Гидросульфид натрия. Твердое вещество, состоящее из белых кристаллов. В кожевенной отрасли выступает составляющей смесей, предназначенных для изъятия наружного слоя шкур.

Бихромат калия. Оранжево-красные кристаллические образования с хорошим растворением в воде, нашедшие применение в дублении и крашении кож.

Гипосульфит натрия. Твердое вещество, состоящее из не имеющих цвета кристаллов или гранул (возможны белый, желтый или розовый оттенки). В воде растворяется. В кожевенной отрасли с его помощью восстанавливают хромовую кислоту при хромовом дублении кож в процессе обработки меховых шкурок.

Дубление кожи

Дубление представляет собой совокупность физ.-хим. процессов, в ходе которых шкура  животного с помощью дубильных веществ трансформируются в выделанную кожу. Для этого задействуются спец. дубильные барабаны, скрепляющие молекулы коллагена частицами дубителя.

Материал, прошедший дубление, отличается следующими характеристиками:

- сниженная влагоемкость из-за потери способности набухать в водной среде;

- повышенная жесткость, ввиду потери макромолекулами коллагена подвижности;

- увеличенная прочность структуры;

- повышенные пористость, упругость, формо- и износоустойчивость;

- максимизированные термо- и хим. стойкость;

- улучшенный внешний вид.

Кроме того, дубление привносит экономическую выгоду в производственный процесс.

Можно выделить две основные стадии дубления, которые происходят в одночасье: диффузия дубителя в толщину голья и взаимодействие его с молекулами коллагена. А среди главных этапов: основное дубление, пластование и подвяливание, фальцевание и окончательное дубление. На каждом из них применяются специальные вещества. Нейтрализацию, к примеру, осуществляют при помощи гашеной извести, а при окончательном дублении задействуют хром и минеральные вещества.

В целом, добавки, применяемые при дублении, делятся на 2 группы: органические (таниды, альдегиды, жиры) и минеральные (соединения титана, хрома, циркония и алюминия). Среди самых популярных на сегодняшний день можно отметить следующие:

Формалин. Водный раствор метаналя, который стабилизован метиловым спиртом. Не имеющая цвета прозрачная жидкость. Применяется при выделке, позволяет сделать мездру более мягкой и устойчивой к большим температурам, что положительно отражается на дальнейшем крашении. Дубление данным веществом выполняется в щелочных ваннах при участии соды или серноватистокислого натрия. Важно не переборщить с концентрацией формалина, чтобы не сделать кожу ломкой.

Гексаметафосфат натрия. Стекловидная порошкообразная масса, белая или не имеющая цвета. Гигроскопична, хорошо растворяется в воде. Применяется в дублении кожи: выдержка после удаления извести в сочетании с другими веществами определенный промежуток времени при заданной температуре.

Сода пищевая. Белая мелкокристаллическая порошкообразная масса солоноватого вкуса, запах отсутствует. Принимает участие в дублении и нейтрализации кож, а также при создании искусственных кож.

Пероксид водорода. Бесцветное жидкое вещество с «металлическим» привкусом. Хорошо растворяется в воде, спирте и эфире. Применение в производстве кожи основано на дубильных свойствах этого вещества.

Известь гашеная. Белая кристаллическая масса, плохо растворяющаяся в воде. Современное применение гидроксида кальция в дублении кож отличается немалой активностью. Обработка голой кожи гашеной известью делает ее прочнее, эластичнее и устойчивее к износу.

Муравьиная кислота. Бесцветная жидкая субстанция, растворяющаяся в бензоле, глицерине, ацетоне и толуоле. В дублении выступает отбеливающим агентом.

Сульфид натрия. Твердое соединение различных оттенков коричневого цвета, образованное гранулами или чешуйками. Может также быть сероватым, желтоватым или бесцветным. В воде растворяется. При обработке натуральных кож участвует в дублении, а именно в удалении со шкуры волосяного покрова (золение). После его применения шкуры вымачивают и вымывают в сильно кислых растворах, убирающих остатки вещества из пор.

Глюкоза. Не имеющее цвета твердое вещество, образованное кристаллами. Вкус – сладкий, запах отсутствует. В воде подлежит растворению. Чаще всего применяется в качестве восстановителя. Вводится в хромовый экстракт тонкой струей после добавления всего объема кислоты.

Как видите, технология производства кожи – это многокомпонентный процесс, состоящий из различных этапов, предусматривающий применение всевозможных материалов и веществ, а также имеющий разные нюансы. Браться за дело необходимо, имея специальные знания и навыки. В работу стоит брать качественное основное сырье и вспомогательные добавки. Тогда результат будет соответствовать всем вашим ожиданиям!