Einige Texte wurden aus dem von VPGupta verfassten Artikel in der 3. Ausgabe dieser Enzyklopädie überarbeitet.

Gerben ist der chemische Prozess, der Tierhäute und -häute in Leder umwandelt. Der Begriff verstecken wird dabei für die Haut von Großtieren (z. B. Kühen oder Pferden) verwendet Haare wird für Kleintiere (z. B. Schafe) verwendet. Häute und Felle sind meist Nebenprodukte von Schlachthöfen, können aber auch von natürlich gestorbenen, gejagten oder gefangenen Tieren stammen. Gerbereien befinden sich normalerweise in der Nähe von Lagerstätten; Häute und Felle können jedoch vor dem Gerben konserviert und transportiert werden, daher ist die Industrie weit verbreitet.

Der Gerbprozess besteht darin, die Proteinstruktur der Haut zu stärken, indem eine Bindung zwischen den Peptidketten hergestellt wird. Die Haut besteht aus drei Schichten: Epidermis, Dermis und Unterhautschicht. Die Dermis besteht zu etwa 30 bis 35 % aus Protein, das hauptsächlich aus Kollagen besteht, während der Rest aus Wasser und Fett besteht. Die Dermis wird zur Herstellung von Leder verwendet, nachdem die anderen Schichten mit chemischen und mechanischen Mitteln entfernt wurden. Der Gerbprozess verwendet Säuren, Laugen, Salze, Enzyme und Gerbstoffe, um Fette und nicht faserige Proteine ​​​​zu lösen und die Kollagenfasern chemisch miteinander zu verbinden.

Das Gerben wird seit prähistorischen Zeiten praktiziert. Das älteste Gerbsystem beruht auf der chemischen Wirkung von pflanzlichem Material, das Tannin (Gerbsäure) enthält. Aus den gerbstoffreichen Pflanzenteilen werden Extrakte gewonnen und zu Gerbflüssigkeiten verarbeitet. Die Häute werden in Gruben oder Bottichen mit immer stärker werdenden Laugen eingeweicht, bis sie gegerbt sind, was Wochen oder Monate dauern kann. Dieses Verfahren wird in Ländern mit niedrigem Technologieniveau verwendet. Dieses Verfahren wird auch in entwickelten Ländern verwendet, um festeres, dickeres Leder für Schuhsohlen, Taschen, Etuis und Riemen herzustellen, obwohl Prozessänderungen eingeführt wurden, um die zum Gerben benötigte Zeit zu verkürzen. Die chemische Gerbung unter Verwendung von Mineralsalzen wie Chromsulfat wurde Ende des 19. Jahrhunderts eingeführt und ist zum Hauptverfahren geworden, um weicheres, dünneres Leder für Waren wie Handtaschen, Handschuhe, Kleidungsstücke, Polster und Schuhoberteile herzustellen. Das Gerben kann auch unter Verwendung von Fischölen oder synthetischen Tanninen durchgeführt werden.

Es gibt große Unterschiede in der Größe und Art der Gerbereien. Einige Gerbereien sind hoch mechanisiert und verwenden geschlossene automatische Systeme und viele Chemikalien, während andere noch weitgehend manuelle Arbeit und natürliche Gerbstoffe mit Techniken verwenden, die im Laufe der Jahrhunderte im Wesentlichen unverändert geblieben sind (siehe Abbildung 1). Die Art des gewünschten Produkts (z. B. strapazierfähiges Leder oder feine flexible Leder) beeinflusst die Auswahl der Gerbstoffe und die erforderliche Ausrüstung.

Abbildung 1. Manuelle Arbeitsmethoden in einer afghanischen Gerberei

Prozessbeschreibung

Die Lederherstellung kann in drei Phasen unterteilt werden: Vorbereitung der Haut zum Gerben, was Prozesse wie das Entfernen von Haaren und anhaftendem Fleisch umfasst; der Gerbprozess; und der Veredelungsprozess. Die Veredelung umfasst mechanische Verfahren zum Formen und Glätten des Leders sowie chemische Behandlungen zum Färben, Schmieren, Weichmachen und Aufbringen einer Oberflächenveredelung auf das Leder (siehe Abbildung 2). Alle diese Prozesse können in einer Einrichtung stattfinden, obwohl es üblich ist, dass die Lederveredelung an anderen Orten als der Gerberei durchgeführt wird, um Transportkosten und lokale Märkte zu nutzen. Die Implikation ist, dass es die Wahrscheinlichkeit einer Kreuzkontamination zwischen den Prozessen beeinflusst.

Abbildung 2. Typische Verfahren zum Gerben und Veredeln von Leder

Aushärtung und Versand. Da rohe Häute und Felle schnell verderben, werden sie vor dem Versand an die Gerberei konserviert und desinfiziert. Das Fell oder die Haut wird von der Karkasse abgezogen und dann durch Pökeln haltbar gemacht. Das Aushärten kann durch eine Vielzahl von Mitteln erreicht werden. Die Aushärtung durch Trocknung eignet sich in Regionen, in denen heiße und trockene klimatische Bedingungen vorherrschen. Das Trocknen besteht darin, die Häute auf Rahmen zu spannen oder sie auf dem Boden in der Sonne auszubreiten. Trockensalzen, eine andere Methode zum Pökeln von Häuten, besteht darin, die fleischige Seite der Haut mit Salz einzureiben. Das Pökeln oder Pökeln besteht darin, die Häute in eine Natriumchloridlösung einzutauchen, der möglicherweise Naphthalin zugesetzt wurde. Brining ist die häufigste Form der Konservierung in Industrieländern.

Vor dem Versand werden Häute im Allgemeinen mit DDT, Zinkchlorid, Quecksilberchlorid, Chlorphenolen oder anderen Mitteln zur Desinfektion behandelt. Diese Stoffe können sowohl am Ort der Pökelung als auch beim Eingang in der Gerberei Gefahren darstellen.

Vorbereitung. Die ausgehärteten Häute und Felle werden zum Gerben durch mehrere Arbeitsgänge vorbereitet, die insgesamt als bezeichnet werden Strahlhaus Operationen. Zuerst werden die Häute sortiert, getrimmt und dann in Bottichen oder Trommeln gewaschen. Desinfektionsmittel wie Bleichpulver, Chlor und Natriumfluorid im Wasser verhindern die Fäulnis der Häute. Chemikalien wie Natronlauge, Natriumsulfid und Tenside werden dem Wasser zugesetzt, um das Einweichen von trocken gesalzenen oder getrockneten Häuten zu beschleunigen.

Die eingeweichten Häute und Felle werden dann durch Eintauchen in Kalkmilch gekalkt, um die Epidermis und Haarwurzeln zu lockern und andere unerwünschte lösliche Proteine ​​und Fette zu entfernen. Bei einem anderen Verfahren wird eine Enthaarungspaste aus Kalk, Sulfid und Salz auf die Fleischseite der Häute aufgetragen, um Haare und Wolle zu schonen. Die gekalkten Häute werden enthaart, um die gelösten Haare zu entfernen und entfleischt. Epidermisabrieb und feine Haarwurzeln werden durch den Scheuervorgang mechanisch entfernt.

Auf diese Vorgänge folgt das Entkälken und Beizen mit Puffersalzen wie Ammoniumsulfat oder Ammoniumchlorid, und die Wirkung proteolytischer Enzyme neutralisiert die hohe Alkalität der gekalkten Häute. Beim Beizen werden Häute in eine saure Umgebung aus Natriumchlorid und Schwefelsäure gebracht. Die Säure ist notwendig, weil Chromgerbstoffe unter alkalischen Bedingungen nicht löslich sind. Pflanzlich gegerbte Häute müssen nicht gebeizt werden.

Viele der Wasserfällerarbeiten werden durchgeführt, indem die Häute in Lösungen unter Verwendung großer Gruben, Bottiche oder Trommeln verarbeitet werden. Lösungen werden in die Behälter geleitet oder gegossen und später durch Rohre oder in offene Abflusskanäle im Arbeitsbereich entleert. Die Chemikalien können den Behältern durch Rohre oder manuell durch Arbeiter hinzugefügt werden. Gute Belüftung und persönliche Schutzausrüstung sind erforderlich, um eine Exposition der Atemwege und der Haut zu vermeiden.

Tanhof. Zum Gerben können verschiedene Substanzen verwendet werden, hauptsächlich wird jedoch zwischen pflanzlicher und Chromgerbung unterschieden. Die pflanzliche Gerbung kann entweder in Gruben oder in rotierenden Trommeln durchgeführt werden. Die Schnellgerbung, bei der hohe Gerbstoffkonzentrationen verwendet werden, wird in rotierenden Trommeln durchgeführt. Das am häufigsten angewandte Chromgerbverfahren ist das ein Bad Verfahren, bei dem die Häute in einer kolloidalen Lösung von Chrom(III)-sulfat gemahlen werden, bis die Gerbung abgeschlossen ist. EIN Zwei-Bad In der Vergangenheit wurde ein Chromgerbverfahren verwendet, aber dieses Verfahren beinhaltete die potenzielle Exposition gegenüber sechswertigen Chromsalzen und erforderte eine stärkere manuelle Handhabung der Häute. Das Zweibadverfahren gilt heute als veraltet und wird selten angewendet.

Nach dem Gerben wird die Haut weiterverarbeitet, um das Leder zu formen und zu pflegen. Die Haut wird aus der Lösung entfernt und überschüssiges Wasser wird durch Auswringen entfernt. Chromleder muss nach dem Gerben neutralisiert werden. Spalten ist die Längsteilung von zu dickem, nassem oder trockenem Leder für Artikel wie Schuhoberteile und Lederwaren. Rollmaschinen mit Schneidmessern werden verwendet, um das Leder weiter auf die erforderliche Dicke zu reduzieren. Beim Spalten oder Rasieren des Leders im trockenen Zustand kann viel Staub freigesetzt werden.

Nachgerben, Färben und Fetten. Nach dem Gerben werden die meisten Leder, außer Sohlenleder, gefärbt (gefärbt). Im Allgemeinen wird das Färben in einem Batch-Modus durchgeführt; und Nachgerb-, Färbe- und Fettungsvorgänge werden alle nacheinander in der gleichen Trommel mit Zwischenschritten des Waschens und Trocknens durchgeführt. Es werden drei Haupttypen von Farbstoffen verwendet: sauer, basisch und direkt. Farbstoffmischungen werden verwendet, um den genau gewünschten Farbton zu erhalten, daher ist die Zusammensetzung nicht immer bekannt, außer dem Lieferanten. Der Zweck der Fettung besteht darin, Leder zu schmieren, um ihm Festigkeit und Flexibilität zu verleihen. Verwendet werden Öle, natürliche Fette, deren Umwandlungsprodukte, Mineralöle und mehrere synthetische Fette.

Konfektionierung. Nach dem Trocknen wird pflanzlich gegerbtes Leder mechanischen Bearbeitungen (Setzen und Walzen) unterzogen und erhält einen letzten Schliff. Der Veredelungsprozess für Chromleder umfasst eine Reihe von mechanischen Arbeitsgängen und normalerweise das Aufbringen einer Deckschicht auf die Lederoberfläche. Das Nieten ist ein mechanischer Schlagvorgang, der verwendet wird, um das Leder weich zu machen. Um das endgültige Aussehen zu verbessern, wird die Narbenseite des Leders mit einer Schleiftrommel poliert. Dieser Prozess erzeugt eine enorme Menge an Staub.

Es wird ein abschließendes Oberflächenfinish aufgetragen, das Lösungsmittel, Weichmacher, Bindemittel und Pigmente enthalten kann. Diese Lösungen werden durch Pads, Fluten oder Sprühen aufgetragen. Einige Gerbereien verwenden Handarbeit, um das Finish mit Pads aufzutragen, aber dies wird normalerweise von Maschinen durchgeführt. Bei der Flutbeschichtung wird die Lösung in einen Vorratsbehälter oberhalb des das Leder tragenden Förderers gepumpt und fließt darauf herunter. Lackierte oder besprühte Leder werden in den meisten Fällen nicht in Öfen, sondern auf Tabletts in Regalen getrocknet. Diese Praxis bietet eine breite Verdunstungsoberfläche und trägt zur Luftverschmutzung bei.

Gefahren und ihre Vermeidung

Infektionsgefahren. In den Anfangsstadien der Wasserwerkstatt besteht möglicherweise ein gewisses Infektionsrisiko aufgrund von Zoonosen aus den rohen Häuten. Milzbrand war eine anerkannte Gefahr bei Arbeitern, die mit Häuten und Häuten, insbesondere trockenen und trocken gesalzenen Häuten, zu tun hatten. Diese Gefahr wurde in Gerbereien aufgrund der Desinfektion der Häute vor dem Versand an die Einrichtungen praktisch eliminiert. Auf Leder und auf der Oberfläche der Flotten können sich Pilzkolonien entwickeln.

Verletzungen. Glatte, nasse und fettige Böden stellen in allen Bereichen einer Gerberei eine ernsthafte Gefahr dar. Alle Fußböden sollten aus undurchlässigem Material bestehen, eine ebene Oberfläche haben und gut entwässert sein. Eine gute Wartung und Haushaltsführung sind unerlässlich. Der mechanisierte Transport von Häuten und Fellen von einem Arbeitsgang zum anderen und das ordnungsgemäße Ablassen von Flüssigkeiten aus Bottichen und Fässern tragen dazu bei, Verschütten und ergonomische Probleme bei der manuellen Handhabung zu reduzieren. Offene Gruben und Fässer sollten eingezäunt werden, um Verletzungen durch Ertrinken und Verbrühungen zu vermeiden.

Mit den Betriebsteilen der Maschinen sind viele Gefahren verbunden – zum Beispiel Verletzungen durch rotierende Trommeln, einlaufende Walzen und Messer. Es sollte eine wirksame Bewachung vorgesehen werden. Alle Übertragungsmaschinen, Riemen, Riemenscheiben und Zahnräder sollten geschützt werden.

Mehrere Arbeitsgänge erfordern ein manuelles Anheben der Häute und des Leders, was ein ergonomisches Risiko darstellt. Lärm im Zusammenhang mit Maschinen ist eine weitere potenzielle Gefahr.

Staub. Staub entsteht bei einer Vielzahl von Gerbvorgängen. Beim Beladen von Fellverarbeitungstrommeln kann chemischer Staub entstehen. Bei mechanischen Vorgängen entsteht Lederstaub. Polieren ist die Hauptstaubquelle. Der Staub in Gerbereien kann mit Chemikalien imprägniert sein, ebenso Haarfragmente, Schimmel und Exkremente. Zur Staubentfernung ist eine wirksame Belüftung erforderlich.

Chemische Gefahren. Die große Vielfalt an Säuren, Laugen, Tanninen, Lösungsmitteln, Desinfektionsmitteln und anderen Chemikalien kann die Atemwege und die Haut reizen. Stäube von pflanzlichen Gerbstoffen, Kalk und Leder sowie chemische Nebel und Dämpfe, die bei den verschiedenen Prozessen entstehen, können für die Entstehung einer chronischen Bronchitis verantwortlich sein. Mehrere Chemikalien können Kontaktdermatitis verursachen. Beim Chromgerben kann es zu Chromgeschwüren kommen, insbesondere an den Händen. Expositionen in den Wasserstrahlwerken bestehen hauptsächlich gegenüber Schwefelverbindungen wie Sulfiden und Sulfaten. Da es sich um alkalische Substanzen handelt, besteht die Möglichkeit, Schwefelwasserstoffgas zu erzeugen, wenn diese Substanzen mit Säuren in Kontakt kommen.

Mögliche krebserregende Stoffe Zu den in der Ledergerbung und -veredlung verwendeten Stoffen gehören sechswertige Chromsalze (früher), Anilin- und Azofarbstoffe, pflanzliche Gerbstoffe, organische Lösungsmittel, Formaldehyd und Chlorphenole. Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) hat die Ledergerbereiindustrie in den frühen 1980er Jahren bewertet und kam zu dem Schluss, dass es keinen Hinweis auf einen Zusammenhang zwischen Ledergerbung und Nasenkrebs gibt (IARC 1981). Fallberichte und epidemiologische Studien seit der IARC-Evaluierung haben auf ein erhöhtes Krebsrisiko bei Arbeitern in der Ledergerbung und -veredelung hingewiesen – einschließlich Lungenkrebs, Nasennebenhöhlenkrebs und Bauchspeicheldrüsenkrebs im Zusammenhang mit Lederstaub und -gerbung (Mikoczy et al. 1996) sowie Blasenkrebs und Hodenkrebs mit Farbstoffen oder Lösungsmitteln im Ausrüstungsprozess verbunden (Stern et al. 1987). Keine dieser Assoziationen ist zu diesem Zeitpunkt eindeutig etabliert.

Zurück