Цель занятия: Ознакомиться с технологией выработки различных видов кожи.

В процессе отработки заданий студенты знакомятся с классификацией и характеристикой различных видов кож, изучают и описывают в рабочей тетради подготовительные технологические операции по обработке шкур,описывают технологию дубильных и отделочных операций по обработке шкур, изучают методики определения качества кожи.

Содержание занятия:

Подготовительные технологические операции по обработке шкур.

 I. Промывка и отмока.     

Производство кож всех видов начинается с промывки и отмоки - обработки сырья водой с добавлением электролитов. Цель промыв­ки и отмоки - расконсервирование сырья - удаление из него консер­вирующих веществ и обводнение шкуры, одновременно из шкуры уда­ляются растворимые белковые вещества и загрязнения. Режим отмоки зависит от массы шкуры, способа ее консервирования и применяемого оборудования.

Факторы, влияющие на степень обводнения шкуры.

1. Размеры сырья: шкуры большой массы и толщины требуют больше времени для достаточного обводнения.

2. Способ консервирования: быстрее обводняются мокросоленые шкуры, медленнее всего - шкуры пресно-сухого консервирования.

3. Температура отмочной жидкости. Повышение температуры жидкости ускоряет обводнение шкур, но степень обводнения снижа­ется. С повышением температуры может произойти гидролиз колла­гена и количество азотсодержащих веществ (продуктов гидролиза коллагена) увеличивается в отмочной жидкости в два раза при по­вышении температуры с 18 до 32°С.

4. Объем жидкости на весовую единицу сырья (жидкостный ко­эффициент). Чем больше жидкости на единицу сырья, тем быстрее и равномернее обводняется шкура. Для предотвращения развития бактерий в отмочную жидкость вводят антисептик - гексафторсиликат натрия.

Для ускорения отмоки применяют обострители - карбонат нат­рия Na₂ СО₃ (кальцинированная сода), сульфид натрия Na₂ S  или сульфит натрия Na₂ SO₃, также поверхностно активные вещества (ПАВ). Карбонат натрия (содакальцинированная) - белый порошок, легко растворимый в воде, сульфит натрия - бесцветные или слегка желтоватые кристаллы. Водный раствор имеет щелочную реакцию. Допускается применение только ПАВ, которые при очистке легко разлагаются (синтанол ДС-10, синтамид 5, сульфанол НП-3). Суль­фит натрия в количестве 5 г/л  ускоряет отмоку в 2-2,5 раза. Дей­ствие ПАВ сводится к снижению поверхностного натяжения воды, что облегчает смачиваемость шкур и ускоряет их обводнение.

5. Механическое воздействие, вызываемое вращением аппарату­ры и интенсивное перемешивание жидкости, значительно ускоряет отмоку.

6. Продолжительность отмоки от 8-10 часов при температуре 21±1 ^ОС при производстве кож для верха обуви, до 20-22 часов при температуре 21±1°С при производстве кож для низа обуви. Жидкостный коэффициент от 1,5 до 3,5.

Производство свиных кож имеет некоторую специфику, но начи­нается оно также с промывки в течение I часа проточной водой при жидкостном коэффициенте  2  - 2,5  и температуре 25 - 28°С.

После промывки жидкость сливается, дерма обезжиривается с помощью карбоната натрия (кальцинированной соды) и ПАВ на све­жей жидкости. Расход ПАВ 0,5 % от массы сырья, расход карбоната натрия 5 г/л, ж.к=1, температура 33±1 ⁰С, продолжительность про­цесса 1-1,5 ч при непрерывном вращении. Отработанная жидкость сливается, а сырье в течение 0,5 ч промывают чистой проточной водой при том же ж.к. После промывки следует собственно отмока при температуре 37±1 ^ОС и ж.к. -  2-2,5. Общий расход материалов (г/л): карбонат натрия 17±1, сульфит натрия 2,5±0,5, сульфид натрия 0,4±0,1, расход ПАВ - 0,5% от массы сырья. Продолжитель­ность процесса 15±1 ч. Затем следует промывка в течение 0,5-1 ч и сырье поступает для снятия щетины.

Шкуры после отмоки должны быть мягкими по всей площади, матово-белыми в разрезе, содержать не менее 67% влаги и не более 2% хлорида натрия.

II. Обезволашивание и золение.

Эти процессы взаимосвязаны, используются одни и те же ма­териалы: гидроксид кальция (известь) и сульфид натрия.

Гидроксид кальция (гашеная известь) получают при взаимодей­ствии оксида кальция с водой СаО + H₂O = Са(ОН)₂. Гидроксид кальция имеет низкую растворимость в воде и активно поглощает CO₂ из воздуха, в результате чего образуется карбонад кальция.

Сульфид натрия - представляет плотную серовато-коричневую массу. В водном растворе гидролизуется по схеме:

Na₂ S + Н₂ О -  2 Na ⁺ + ОН^- + SH^-

Оба процесса совмещают. Обезволашивание имеет цель - удаление во­лоса, золение - изменение структуры самой дермы для придания ко­же требуемых свойств.

Удаление волосяного покрова и эпидермиса достигается:

а) за счет химического разрушения волоса сульфидом натрия в ще­лочной среде до полного растворения и перехода его в отработанную жидкость (золение без сохранения шерсти);

б) за счет ослаб­ления связи волоса с дермой при меньшей концентрации сульфида натрия и механического отделения волос с эпидермисом от дермы на шерстосгонных машинах. При этом шерсть сохраняется и после промывки, нейтрализации и сушки используется в валяльно - войлоч­ном производстве (золение с сохранением шерсти);

в) в некото­рых случаях при переработке мелкого кожевенного сырья используют намазной способ, при котором химические вещества, ослабляющие связь волос с дермой, наносят в виде пасты на бахтармяную сторону шкуры и выдерживают сырье некоторое время, в течение которого химические вещества успевают проникнуть до корня волоса, разрушит связь его с дермой настолько,что его можно удалить на шерстосгонной машине;

г) при переработке свиного сырья иногда для ослабления связи щетины с дермой используют ферменты (ферментативный способ используется и при обезволашивании овчин).

Золение, протекающее одновременно с обезволашиванием, имеет цель -  разрыхление волокнистой структуры дермы. Достигается это одновременным действием тех же щелочных веществ - гидроксида кальция и сульфида натрия. В процессе золения омыляются жировые вещества, присутствующие в шкуре, а растворимые белки извлекаются из нее. В щелочной сфере кожа сильно набухает (нажор), что сильно увеличивает ее массу, толщину и упругость. Срез шкуры (голья) становится стекловидным, вода расклинивает структуру, щелочи разрушают некоторые поперечные связи в белке и извлекают межволоконные белки, в результате чего достигается определенное разволокнение структуры дермы - она становится проницаемой для дубителей, кроме того обеспечивается мягкость готовой кожи и способность ее к растяжению.

Золение оказывает влияние на такие свойства кожи, как предел прочности при растяжении, удлинение, плотность, пористость, возду­хопроницаемость, а также выход площади.

Степень нажора зависит от состава зольной жидкости: чисто из­вестковая вызывает меньший нажор, чем содержащая сульфид или гидроксид натрия. Степень прозоленности определяют по степени его упругости: при надавливании пальцем не должно оставаться следа.

При производстве кож для верха обуви хромового дубления обезволашивание и золение проводится в течение 10,5-11 часов в барабане при температуре жидкости 21±1°C и ж.к. 1,4±0,1. В состав зольной жидкости входят следующие материалы, в % от массы сырья: сульфат аммония - 0,3; сульфид натрия - 3,2; гидроксид кальция -4,6. После золения голье промывают в течение 0,5-1 ч проточной водой при температуре 21±1°С. При производстве кож для низа обуви волос сохраняется. При этом ж. к = 4±1, температура 27 - 30°С, время 54-60 часов. В этом случае расход сульфида натрия значительно   меньше 0,7±0,1 г/л, расход гидроксида кальция 10-15 г/л. При переработке свиных шкур голье золят в два приема (две фазы) в под­весном барабане при ж. к. 1,5 и температуре 25±1°С. Первая фаза - в растворе сульфида натрия с высокой концентрацией (9±1 г/л) в течение 10-12 часов. Жидкость сливается и во вторую фазу исполь­зуют гидроксид кальция (12±1 г/л) с добавлением ПАВ в количест­ве 0,5 % от массы голья в течение 10-12 часов. После золения го­лье промывают водой в течение 2-х часов.

III.Обеззоливание

Перед проведением последующих операций голье необходимо обеззолить, т.е. удалить гидроксид кальция и снять нажор. Золеное голье содержит в среднем 4 % кальция (от массы сухого коллагена), из которых 1,7% прочно связаны с коллагеном. Промывкой водой полностью удалить гидроксид кальция из голья не удается.

Практически обеззоливание проводят раствором сульфата аммо­ния, при этом протекает реакция:  Са  (ОН)₂ + (NH₄)₂ SO₄ – Са SO₄ + 2 НN₃ +2 H₂ O , в результате которой выделяется аммиак. Сульфат кальция плохо растворим в воде, но при избытке сульфата аммония образуется ра­створимая соль (NH₄)₂Ca(SO₄)₂. Используют также смесь сульфата аммония, с фталевым ангидридом, переходящим во фталиевую кислоту, которая тоже обладает обеззоливающим действием и не вызывает на­бухания. Степень обеззоливания проверяется на срезе голья инди­катором - фенолфталеином. Обеззоленная часть среза не дает окра­шивания, необеззоленная окрашивается в ярко малиновый цвет.

При проведении обеззоливания голье промывается в течение 45-60 мин., постепенно повышая температуру с 25 до 36°С. Затем в барабан добавляют раствор сульфата аммония (250 г/л) с расходом его 3,0±0,5 % от массы голья. Обеззоливание ведется при ж.к.=1,2 в течение 30 минут.

IV. Мягчение.

Голье, предназначенное для производства кожи для верха обу­ви и других видов тканей, кожи непосредственно после обеззолива­ния подвергают мягчению - обработке ферментами. В результате ли­цевой слой кожи приобретает мягкость, эластичность, пластичность и гладкость. Под действием ферментов из пор голья удалятся грязь (остатки разрушенного волоса) и остатки эпидермиса. Для мягчения используют поджелудочную железу (обычно консервированную) крупного рогатого скота, а также технический панкреатин. Ферменты очень чувствительны к рН среды. Оптимальное значение рН при мягчении 7,8-8,5, температура 37-38°С. Длительность мягчения зависит от вида голья. Более длительному мягчению подвергается сырье, для выработки шевро, кожи хромового дубления из свиных шкур и юфти. Конец мягчения определяется органолептически: по пла­стичности и воздухопроницаемости голья, а также по шелковистости поверхности. Работа по мягчению является продолжением обеззоливания. Когда обеззоливание голья достигнуто и температура жидкости в барабане 36 °С, добавляют мягчильный препарат, предварительно  смешанный с 10-кратным количеством воды или настой поджелудочной железы, предварительно измельчают и экстрагируют в течение 1 ч 2 %-ным раствором сульфата аммония при температуре 38°С. Расход панкреатина 0,015-0,03 % от массы голья, поджелудочной железы в 2-3 раза больше. Активность поджелудочной железы 200 ед/г, панк­реатина 500 ед/г. Продолжительность мягчения 60-90 мин. После мягчения проводится промывка голья (10-15 мин), цель которой прекра­тить действие фермента, температура понижается до 18-20°С. Процесс мягчения требует точного соблюдения методики при тщательном конт­роле. От эффективности мягчения зависит характер лицевой поверх­ности кожи и ее внешний вид. Ферментативная обработка голья не имеет равноценной замены.

V. Пикелевание            

Пикелевание имеет различное назначение и применяется как один из методов консервирования сырья или для придания голью тре­бующейся кислотности без нажора перед хромовым дублением. Сущность пикелевания состоит в том, что голье поглощает кислоту и соль, при этом кислота изменяет рН голья, а соль предохраняет его от кислотного набухания (нажора). Максимальное количество кислоты, которое может связаться с гольем - 1,5% от его массы, минимальное количество соли, предотвращающее нажор, 50-60 г/литр. Соль вызывает обезвоживание голья, в результате чего пучки волокон колла­гена уменьшаются в объеме, а межпучковые пространства увеличива­ются. При этом повышается проницаемость дермы, облегчается про­никновение в нее дубящих соединений, т.е. пикелевание подготавливает голье к дублению. Ход пикелевания зависит от толщины голья и контролируется в самой толстой точке. Температура при пикеливании 18 - 23°С.      

Пикель представляет собой раствор кислоты и нейтральной соли. Обычно используют серную, муравьиную или уксусную кислоту, из со­лей хлорид натрия или сульфат аммония.

Хорошие результаты получаются при использовании в пикеле фталевого ангидрида (С₆Н₄(СО₃)₂О), который при взаимодействии с теплой (50 - 60°С) водой постепенно переходит во фталиевую кислоту.

Пикеливание кож для верха обуви проводится после промывки моченого сырья, в барабан подается раствор соли и начинается вра­щение. Через 5-10 мин. заливается раствор муравьиной кислоты, а еще через 10-20 мин. раствор серной кислоты. Кислоты разбавляют в соотношении 1:10. Расход соли 6-7 %, 85 % муравьиной кислоты 0,3 %, серной кислоты (100 %-ной) 0,7-0,8 % от массы голья, жидкостный коэф­фициент 0,6-0,7, температура I9 - 20⁰С, длительность процесса для тонкого сырья 3 ч, для толстого 6-7 ч, рН голья после пикеливания 4-4,5.

При производстве кож для низа обуви мягчение не производят, обеззоленное и промытое голье подвергают пикеливанию при ж.к. 0,8-1 и непрерывном вращении барабана. Расход серной кислоты 0,7-1,1 %, соли 7-8 % от массы голья. Длительность пикеливания 7-8 ч.

VI. Механические операции при подготовке кожи к дублению вклю­чают в себя мездрение сырья, сгонку волоса, удаление щетины, двое­ние голья и другие работы.

Мездрение сырья - это механическое удаление со шкуры под­кожной клетчатки (мездры), прирезей мяса, сала. Эта работа прово­дится на мясокомбинатах.

Сгонка волоса производится на шерстосгонных машинах, по кон­струкции аналогичных мездрильным машинам, но с меньшей частотой вращения ножевого вала.

Удаление щетины со свиных шкур после соответствующей их под­готовки производится на щетино-дергательной машине производитель­ностью около 300 шкур в час.

Двоение голья - очень ответственная операция. Готовая кожа должна иметь определенную толщину, установленную стандартом. По­этому излишнюю толщину снимают, т.е. разделяют на два слоя лице­вой и мездряный спилок.

Толщина верхнего лицевого слоя нормируется, а оставшаяся часть составляет спилок, двоению подвергают полуфабрикат, пред­назначенный для выработки полукожника, яловки, бычины, свиных кож, хромового дубления, юфти обувной и шорно-седельной. Двоение осу­ществляется на двоильных машинах.

Дубильные операции при обработке шкур.

Дубление - важнейший процесс производства кожи. Дубящие вещества проникают в структуру дермы или волоса, взаимодействуют с функциональными группами полипептидных цепей белка, образуя между ними устойчивые поперечные связи, приводящие к необратимому изменению физических и химических свойств белков шкуры, превращая ее в выдубленную кожу.     

Особенностью структуры дубленой кожи по сравнению со струк­турой голья или шкуры является повышенная степень разделения во­локон, приобретенная в подготовительных процессах и фиксируемая в процессе дубления. В результате дубления кожа становится устойчивой к действию влаги, микроорганизмов и повышенной температуры - приобретает термостойкость и определенные физико-механические свойства: прочность, способность к упругим и пластическим  деформациям, формованию и целый ряд других необходимых эксплуатационных свойств.

Результат дубления характеризуется двумя показателями:

а) температурой сваривания (температурой, при которой полоска вы­дубленной кожи в воде начинает съеживаться;

б) формированием объема дермы (отношение объема выдубленной сухой кожи к объему голья).

Высушенное голье резко сокращает объем вследствие склеивания структурных элементов. Выдубленная сухая кожа после сушки имеет очень небольшую и обратимую усадку при сохранении пористо­сти. Для дубления используют различные дубители как минерального (неорганического), так и органического происхождения. К минераль­ным относятся комплексные соединения хрома, алюминия, циркония, железа и титана, к неорганическим - альдегиды, растительные и синтетические дубители, некоторые дубящие смолы.

Хром обладает сильно выраженной способностью к образованию комплексов. Один атом хрома способен связывать около себя до 6 мо­лекул Н₂О, NH₃ химические группы ОН, СО, С₂0, НСОО и другие.

Большинство соединений хрома в водном растворе способны к гидролизу, при этом группы ОН^-  внедряются в комплекс, вытесняя молекулы воды. В растворе дубящих соединений хрома происходит их укрупнение - образование многоядерных комплексов, в которых два или более атома хрома связаны между собой мостиками.

При выработке кож применяется готовый хромовый дубитель (ОСТ 6-I8-2I9-82), представляющий собой основной сульфат хрома в виде порошка или гранул зеленого цвета.

Хромовое дубление применяют при производстве кож для верха обуви, подкладочных, одежных, галантерейных и некоторых техниче­ских. Сущность хромового дубления сводится к постепенному прони­канию (диффузии) дубящих комплексов хрома в толщу пикелеванного голья и химическому связыванию их с белком голья. Хромовые комп­лексы образуют прочные поперечные мостики между структурными эле­ментами дермы. В результате происходит структурирование (сшивание) коллагена и свойства дермы резко и необратимо изменяются: повыша­ется ее устойчивость к действию тепла в мокрых условиях - темпе­ратура сваривания полуфабриката после дубления выше 100 ^ОС, умень­шается способность к набуханию, после сушки сохраняется опреде­ленная пористость.

После полного проникновения дубящих веществ в толщу кожи, дубящие соединения необходимо "закрепить" в дерме повышением ще­лочности раствора (добавляют карбонат натрия, тиосульфат натрия и др.). Продубленность кожи определяют “пробой на кип”. Вырезанные кусочки кожи (5 см х 5 см), слегка отжимают и обводят на бумаге контур, затем 3 минуты кипятят и сравнивают контура. Уменьшение площади (усадка) не должно превышать 5%. Если усадка больше, то дубление не закончено. Дубление проводят на отработанной пикельной жидкости. Заливают раствор дубящих соединений хрома в два приема с интервалом в I час.

Расход их в пересчете на оксид хрома составляет 2,2-2,5 % от массы голья, основность 37-42 %. Через 3-4 ч от начала дубления необходимо проверить прокрас (срез должен иметь голубовато-зеленый цвет). При достижении полного прокраса можно повышать основность дубящих соединений хрома для более интенсивного связывания их с дермой. Основность повышается постепенно раствором карбоната натрия, заливая его в 2-3 приема с интервалом I час. Продолжи­тельность хромового дубления 10–12 ч, рН среза кожи 3,8-4,2. После дубления сливается отработанная жидкость и используется для повторного использования.

При производстве кож для низа обуви используется комбиниро­ванное дубление, составной частью которого является хромирование. В отличие от хромового дубления хромирование проводится с меньшим расходом дубящих соединений хрома - 0,4-0,7 % от массы голья. Температура сваривания полуфабриката после хромирования 76-78°С,  расход оксида хрома 1,8-2,2 % от массы голья. Длительность процесса не более 18 час. Хромированный полуфабрикат промывают 45-60 мин. Хромирование облегчает последующее дубление органическими дубите­лями кож для низа обуви, юфти обувной, шорно-седельных кожи спо­собствует повышению их термо- износостойкости.

Органические дубители (в основном танниды) имеют сложную структуру, очень различны, но все имеют общие признаки: их молекулы построены из фенола и его производных и содержат большое количество фенольных гидроксидов (15-30 % от массы дубителя), которые и обусловливают дубящую способность. Получают дубильные экстракты из коры древесины, листьев, корней, извлечением водой при нагревании, а затем упаривают или высушивают вытяжку. Получают твердый или порошкообразный экстракт. В кожевенной промышленности применяют дубовый, ивовый и другие экстракты.

Синтетические дубители являются полноценными заменителями таннидов и дешевле их. В зависимости от назначения синтетические дубители подразделяются на три группы: вспомогательные, синтети­ческие дубители-заменители и специализированные.

Вспомогательные позволяют в сочетании с органическими повы­сить растворимость последних и способствуют более быстрому про­никновению их в полуфабрикат.

Применение синтетических дубителей заменителей позволяет значительно сократить использование растительных дубителей. Син­тетические дубители получают конденсацией (процесс получения про­дукта из двух или более исходных форм) фенола и его производных и имеют в зависимости от исходного материала разные марки БНС, БНФ, СПС, ЛБН, № 6, № 12 и другие.

К специализированным синтетическим дубителям относятся кра­сящие синтетические дубители МЗ, МК, МО (ТУ-6-02-1083-77). Они применяются при крашении велюра и кож для верха обуви. Дубление с использованием органических и синтетических дубителей производит­ся в водном растворе, который готовится в течение 24 ч до полно­го их растворения в горячей воде (80 - 85 ^ОС для органических и не более 70°С для синтетических).      

Таннидное дубление в основном применяется после хромирования голья для низа обуви, или для получения гибкой и эластичной юфти. Время дубления 88-100 ч при температуре жидкости 40 - 43°С и рН 3,8 - 4,2. Расход таннидов 26-30 % от массы обрабатываемого го­лья. Отработанный дубильный раствор используют повторно. Жировое дубление применяется при производстве замши. Голье перед жировым дублением обезвоживается, высушивается и обрабатывается жиром морских животных в течение 96 ч при расходе жира 20-25 % мас­сы голья.

После жирового дубления полуфабрикат несколько раз обезжири­вают раствором карбоната натрия. Каждое дубящее соединение придает коже специфические свойства, лучшее дубление получается при использовании комбинированного дубления - когда одновременно или в оп­ределенной последовательности применяют различные по своей приро­де дубители: неорганические, растительные, синтетические и другие.

Для повышения качества кож различных видов применяют додубливание и наполнение синтетическими полимерами (аминокислоты на ос­нове мочевины, меламина, дициандиамида - дубящие смолы). Находят в практике применение и дубление фенолформальдегидными и эпоксидными смолами.

Выдубленную кожу отжимают на валичных машинах, содержание влаги снижается на  15 %, затем кожа подвергается строганию - вырав­ниванию толщины полуфабриката нормам стандарта и получению гладкой бахтармы кожи.

Отделочные операции при обработке шкур

В процессе отделки полуфабрикат приобретает красивый внешний вид, необходимые физико-механические свойства, увеличивается его выход по площади.

Все отделочные операции можно разделить на группу физико-хи­мических и химических воздействий (нейтрализация, крашение, жиро­вание, наполнение, сушка, увлажнение, покровное крашение) и груп­пу механических воздействий (строгание, тяжка, разбивка в бараба­не, шлифовка, прокатка, прессование, обрезка краев кожи).

1. Нейтрализация - снижается кислотность и происходит лучшее поглощение кожей жирующей эмульсии и улучшается процесс крашения. Полуфабрикат промывают водой температурой 30 – 40 ^ОС в течение 30-40  мин. Затем вводят в воду 50 %-ный раствор формиата натрия (0,6-0,75 % массы сырья), а через 20 минут гидрокарбонат натрия (0,6 – 1,0 % от массы сырья). Окончание процесса определяют индикатором, рН 4,5-5,5. После нейтрализации кожу промывают, чтобы удалить соли. Время промывки 30-40 мин, температура воды в конце операций до 60 °С.

2. Крашение осуществляется естественными или синтетическими красителями. При крашении следует учитывать, что сам процесс происходит в четыре стадии: диффузия красителя из раствора к по­верхности волокна, сорбция красителя наружной поверхностью волокна, взаимодействие красителя с волокном, связывание красителя с кожей через дубитель. Красители растворяют в 20 - 40 объеме воды  при температуре 70 – 75 ^ОС и проводят окраску кожи в течение 60 мин.

3. Жирование является одним из существенных процессов производства, влияющим на физико-механические свойства кожи. Сущность жирования состоит во введении в полуфабрикат жирующих веществ, которые, адсорбируясь на поверхности волокон, разделяют их, сообщая коже мягкость.

Жирующие вещества делают кожу достаточно гидрофобной и мало-водопроницаемой. Одновременно они как бы смазывают поверхность волокон, увеличивая скольжение их относительно друг друга, способ­ствуют их ориентации и тем самым повышают пластичность кожи. Жи­рование обеспечивает коже мягкость, пластичность, водостойкость. В результате жирования увеличивается прочность кожи на 15-20 %. Жирование производится жиром животным техническим, жирами морских животных и рыб, касторовым маслом, жирами, получаемыми при пере­работке нефти.

Жирование производится тремя способами:

а) жирование расплавами жиров мокрого полуфабриката применя­ется при выработке кож для низа обуви, юфти и технических. Рас­ход жира 1,5-3,0 % отжатого полуфабриката, температура 60 - 70°С, продолжительность 45 - 60 мин.;         

б) жирование расплавами жиров сухого полуфабриката применя­ют при выработке кож для низа обуви, технических кож и юфти из свиного сырья. Полуфабрикат высушивают до 12% влажности и погружают в смесь жира температурой 50-70 ^ОС на 5 минут;  

в) эмульсионное жирование применяют при производстве кож для верха обуви, одежды и галантерейных. Водная жировая эмульсии  не должна расслаиваться в течение 45-60 минут при температуре 60 - 65 ^ОС при ж.к. 1-1,2. Расход жирующих веществ 2,0-5,5 % массы полуфабриката.

4. Наполнение. В процессе наполнения выравнивается толщина и плотность разных участков кожи, повышается устойчивость к внеш­ним воздействиям, улучшается эластичность, термостойкость и дру­гие свойства. На практике наполнение проводят следующим образом. В барабан с отжатым полуфабрикатом подается нагретый до темпера­туры б5-70°С воздух, засыпается 2-4 % сульфата магния (от массы кожи), 1,5-2,0 % алюминиевых квасцов и через 20 мин заливают патоку (3 – 8 %). Время наполнения примерно I час.

5. Сушка и увлажнение. При сушке происходит дальнейшее взаи­модействие и связывание дубителей и красителей со структурными элементами кожи, достигается наиболее полное расслаивание жировых эмульсий и равномерное распределение жира по слоям кожи. Процесс же увлажнения необходим для придания коже повышенной влажности перед проведением некоторых механических операций (тяжки, прокат­ки). Перед сушкой полуфабрикат отжимается до влажности 50-55 %. Сушат кожу до влажности 12-16 %.  Вначале проводится основная суш­ка на шестах или зажимах в свободном состоянии, затем после ув­лажнения и тяжки следует окончательная сушка на рамах. Температу­ра сушки 30-40°С, относительная влажность 40-60 %, скорость движе­ния воздуха 1,5 м/с.

В промышленности применяется сушка полуфабриката в наклонном состоянии, с помощью отвара из льняного семени, на дюралевые или стеклянные пластины, также применяется контактная сушка от нагре­той поверхности при создании вакуума сушильной камеры. Кроме это­го существует радиационная сушка, сушка токами высокой частоты, сушка сублимацией.

6. Покровное крашение создает на поверхности кожи пленку покровных красок, наносимых в виде тонкого слоя растворов или дисперсий. Пленки придают коже красивый внешний вид, закрывают незначительные лицевые пороки кожи, делают кожу водостойкой, придают ей блеск.

Покровное крашение проводится последовательно в несколько слоев: пропитывающий грунт, предварительно пигментированный грунт, пигментированный грунт, покрывная краска, закрепляющий.

7. Механические операции, преследуют цель придать коже необ­ходимый внешний вид и соответствующие упруго пластические свойст­ва:

а) отжим - доведение влажности сырья до 45 % (для низа обуви), б0 % (для кожи верха обуви) на прессах или валичных машинах.

б) строгание - удаление избыточной толщины полуфабриката на строгальной машине с быстровращающимися ножами.

в) разводка - разглаживание имеющихся на полуфабрикате морщин, сгибов, складок. Кожа при этом растягивается и сжимается.

г) тяжка - придание высушенному и увлажненному полуфабрикату необходимой мягкости и эластичности. В процессе тяжки кожа подвер­гается деформациям растяжения и изгиба.

д) шлифование ставит целью - выравнивание толщины полуфабриката, придание ворсистости лицевой поверхности кожи (велюр). В настоящее время шлифование широко применяется для выработки кож с искусственной лицевой поверхностью.

е) прокатка - завершающая операция отделки в производстве кож для низа обуви. Она выполняется на специальных машинах-кат­ках и имеет цель уплотнить кожу, выровнять ее поверхность и при­дать ей блеск, прокатка проводится при влажности кожи 16 – 18 %.

Качество кожи.

Основными требованиями к коже являются прочность, высокое сопротивление многократным деформациям, устойчивость покрытия к сухому и мокрому трению, низкая водопроницаемость, мягкость и полнота на ощупь, высокая износостойкость, низкая влагоемкость, соответствие кожи направлениям моды по рисункам тиснений, видам отделки. При определении качества кожи используют различные мето­ды: инструментальные, органолептическую оценку, расчетные.

При химическом анализе кожи определяют влажность, наличие минеральных веществ (золы), жировых веществ, голье, дубящие вещества (минеральные и органические, связанные и вымываемые), напол­нители, кислотность, основность на волокне.

1. Влага. Около 2 г измельченной кожи взвешивают на аналитических весах и сушат при температуре 128 – 130 °С 30 минут, взвешивают, снова сушат 15 минут, взвешивают, влажность определяют по разнице в весе кожи до сушки и после нее.

2. Зола. 2-5 г измельченной кожи взвешивают и сжигают в муфельной печи. По разнице определяется долю золы. Чем меньше зола, коже лучше. 

3. Оксид хрома. Золу в фарфоровом тигле смешивают с 3-4 г смеси: 2 г оксида магния химически чистого, I г карбоната натрия химически чистого и I г карбоната калия химически чистого. Смесь вносят в тигель небольшими порциями и тщательно перемешивают. Тигель с содержимым помещают в холодный муфель и медленно повышают температуру. Окисление считается законченным, когда сплав станет однородно желтым. После охлаждения тигель помещают в химический стакан и сплав растворяют дистиллированной водой температурой не ниже 95°С. Раствор сливают через фильтр в коническую колбу вмес­тимостью 500 мл, тщательно смывая тигель, стакан, фильтр. Колба охлаждается до комнатной температуры. Затем приливают концентри­рованную соляную кислоту (плотность 1,19 г/см³) или раствор сер­ной кислоты 1:1 до того момента, пока цвет раствора из желтого не станет оранжевым. После этого к раствору прибавляют еще 5 см³ соляной кислоты, 100 см дистиллированной воды и 20 см³ 15%-ного раствора йодида калия. Колбу закрывают пробкой и оставляют в тем­ном месте на 15 минут, иногда встряхивая, далее приливают в колбу еще 50 см³ дистиллированной воды, раствор взбалтывают и титруют раствором тиосульфата (гипосульфита) натрия в присутствии раство­ра крахмала в качестве индикатора.

Содержание оксида хрома вычисляют по формуле:

Cr₂O₃ = (п х 0,00253 х 100) / a, где

п - количество раствора тиосульфита натрия в см³, а - навеска ко­жи, г.

Количество золы в коже таннидного дубления составляет 0,5-2,0 %, при наличии минимальных наполнителей 3,5-5,0 %, в кожах хромового дубления 4-12 %; из которых основную массу (2-7%) составляет оксид хрома.

4. Жировые вещества составляют от 0,5 до 30 % и зависят от на­значения и способов выработки кожи. С повышением содержания в коже жировых веществ уменьшается водопроницаемость, увеличивается проч­ность при растяжении, повышаются пластичность, мягкость и проч­ность. Жировые вещества определяются путем экстрагирования эфиром по общепринятой методике. Навеска измельченной кожи 5 г, экстраги­рование 1,5 часа.

5. Кислотность  Навеску кожи массой 2,5 г помещают в колбу с притертой пробкой и обрабатывают 100 см³ 0,1 н раствором хлорида калия. Колбу периодически взбалтывают и через 4 ч определяют рН с помощью потенциометра; рН кожи равен 3,8-5,5.

6. Гольевое вещество (белковое вещество) в коже узнают по количеству азота, который определяется по методу Кьельдаля. Высо­кое количество гольевого вещества предопределяет высокое качество продукции. Наличие гольевого вещества в кожах для низа обуви 40-50 %, в кожах для верха обуви 50-70%.

7. Паропроницаемость определяют путем создания разности уп­ругости паров воды по обе стороны испытуемого образца и установления количества паров воды, прошедших через единицу площади образца в единицу времени.  

Кожа должна пропускать и поглощать до 50-70 % влаги. Стопа человека выделяет в час от 3 до 15 мл влаги, что создает влажность 70-80 %. Если влажность выше 90 %, то стопа будет ощущать диском­форт. Паропроницаемость различных видов кожи составляет 0,5-11,6 мг/ск².ч) и определяется в специальных металлических стаканчиках на круглых образцах 55 мм, диаметр рабочей части образца равен 36 мм.

8. Воздухопроницаемость. Показателем воздухопроницаемости ко­жи является число кубических сантиметров воздуха, проникшего в те­чение 1 ч через 1 см³ площади образца при нормальном атмосферном давления.

9. Влагоемкость и намокаемость. Повышенная влагоемкость и намокаемость приводят к быстрому износу кожи, кроме того, ухудша­ются гигиенические свойства.

Влагоемкость характеризуется отношением (в %) количества влаги (в граммах), поглощенной в определенных условиях, к перво­начальной массе образца кожи в пересчете на массу абсолютно су­хого вещества. Различают влагоемкость 2-часовую и 24-часовую.

Намокаемость определяется отношением (в %) количества погло­щенной влаги (в граммах) к первоначальной массе образца кожи при влажности 18 %.

Отходы кожевенного производства

I. Шерсть и щетина. При переработке кожевенного сырья с сохранением шерсти получают ценный продукт - шерсть, а со свиных шкур - щетину. В зависимости от массы шкуры выход сухой шерсти составляет от 3,2 до 5,1 % от массы парного сырья. Выход щетины ко­леблется в зависимости от размеров шкуры от 1,5 до 4,4 %, при чем больше размеры шкуры, тем меньше выход щетины.

После сгонки шерсть собирается в приемник, промывается не позднее чем через 6 ч в течение 10 - 15 мин. проточной водой темпе­ратурой 15^ОС. После отжима следует вторая промывка с нейтрализа­цией шерсти соляной кислотой (2-3 % кислоты от массы шерсти). За­тем снова следует промывка. Промытую шерсть отжимают на центрифу­ге до содержания влаги 20-45 % и сушат в сушилках. Влажность высу­шенной шерсти 12-15 %, прессуется в кипы массой 100 – 180 кг. Шерсть используется для производства технического войлока и валенок. Пер­вичная обработка щетины складывается из обезжиривания, нейтрализа­ции, промывки и сушки. Сухую щетину упаковывает в рогожные кули или мешки, и используют для производства различных щеток и кистей.

2. Спилок. При двоении полуфабриката образуется нижний бахтармяный спилок, в который попадает наиболее прочный сетчатый слой дермы, поэтому спилок представляет существенный резерв для получе­ния из него полноценной кожи. Дубленый спилок - ценный полуфабри­кат для выработки велюра. Велюр - кожа хромового дубления со шлифованной ворсистой поверхностью, причем ворс должен быть низким, густым и равномерно окрашенным. Кроме велюра со спилка можно при­готовить кожи с покрытием для верха обуви с отделкой поверхности прикрепляемой отделочной пленкой.

Гольевой спилок направляется на производст­во белковой колбасной оболочки (белкозина). Его не позднее 4 ч по­сле получения консервируют суспензией извести (I,I2-I,I3 г/см²) в барабане или специальном резервуаре с решетчатым дном. После обте­кания спилка в течение суток он поступает на переработку на белкозин. Срок его хранения не более 10 суток зимой и 5 суток летом.

3. Отходы производства. Шкура животного имеет неправильную форму и неравномерную толщину, поэтому при разделке (контурировании) кожи образуется большое количество ценных отходов, содержащих белки, жиры и дубители. Недубленые отходы - краевые участки шкур, мездра (золеная и сырьевая незоленая), кантовочная, гольевая и спилковая обрезь, слишком тонкий спилок используется для получе­ния желатина, мездрового клея, кормовых добавок, бел­кового гидролизата (для косметических препаратов и др.), азотистых удобрений. Кроме того, из них можно вытапливать технический жир.

Дубленые отходы - кожевенная стружка, обрезь хромированно­го полуфабриката, обрезь готовых кож, мелкий лоскут, кожевенная пыль могут применяться в производстве кожкартонов, наполнителей, эмульгаторов, хозяйственных паст, кожпорошка при производстве фанеры.

Куски и лоскут площадью до 7 дм² используют для производст­ва ремешков к часам, пожарных поясов, подпяточников, тапочек, покрышек, волейбольных мячей, ручек для портфелей и целого ряда других изделий, включая украшения.