Часть текста переработана из статьи В.П.Гупты в 3-м издании настоящей Энциклопедии.
Дубление — это химический процесс, при котором шкуры и шкуры животных превращаются в кожу. Срок скрывать используется для кожи крупных животных (например, коров или лошадей), в то время как кожа используется для обозначения мелких животных (например, овец). Шкуры и шкуры в основном являются побочным продуктом скотобоен, хотя они также могут быть получены от животных, которые умерли естественной смертью, подверглись охоте или попали в ловушку. Кожевенные производства обычно располагаются вблизи животноводческих районов; однако шкуры и шкуры могут быть сохранены и транспортированы до дубления, поэтому эта отрасль широко распространена.
Процесс дубления заключается в укреплении белковой структуры кожи путем создания связи между пептидными цепями. Кожа состоит из трех слоев: эпидермиса, дермы и подкожного слоя. Дерма состоит примерно на 30-35% из белка, который в основном представляет собой коллаген, а остальная часть состоит из воды и жира. Дерма используется для изготовления кожи после того, как другие слои были удалены с помощью химических и механических средств. В процессе дубления используются кислоты, щелочи, соли, ферменты и дубильные вещества для растворения жиров и неволокнистых белков и химического связывания волокон коллагена.
Дубление практикуется с доисторических времен. Самая старая система дубления основана на химическом действии растительного сырья, содержащего таннин (дубильная кислота). Экстракты берутся из частей растений, богатых дубильными веществами, и перерабатываются в дубильные растворы. Шкуры вымачивают в ямах или чанах со все более крепкими спиртными напитками до тех пор, пока они не будут дублены, что может занять недели или месяцы. Этот процесс используется в странах с низким уровнем технологий. Этот процесс также используется в развитых странах для производства более прочной и толстой кожи для подошв обуви, сумок, чехлов и ремешков, хотя в процесс были внесены изменения, чтобы сократить время, необходимое для дубления. Химическое дубление с использованием минеральных солей, таких как сульфат хрома, было введено в конце 19 века и стало основным процессом производства более мягкой и тонкой кожи для таких товаров, как сумки, перчатки, одежда, обивка и верх обуви. Дубление также может быть достигнуто с использованием рыбьего жира или синтетических танинов.
Существуют большие различия в масштабах и типах соляриев. Некоторые кожевенные заводы являются высокомеханизированными и используют закрытые автоматические системы и многие химикаты, в то время как другие по-прежнему используют в основном ручной труд и натуральные дубильные вещества, а технологии практически не изменились на протяжении столетий (см. рис. 1). Тип требуемого продукта (например, сверхпрочная кожа или тонкая эластичная кожа) влияет на выбор дубильных веществ и требуемую отделку.
Рисунок 1. Ручные методы работы на кожевенном заводе в Афганистане
Описание процесса
Производство кожи можно разделить на три этапа: подготовка шкуры к дублению, включающая такие процессы, как удаление волос и прилипшей плоти; процесс дубления; и процесс отделки. Финишная обработка включает в себя механические процессы для придания коже формы и сглаживания, а также химическую обработку для окраски, смазки, смягчения и нанесения на кожу финишного покрытия (см. рис. 2). Все эти процессы могут происходить на одном предприятии, хотя отделка кожи обычно проводится в местах, отличных от дубления, чтобы воспользоваться транспортными расходами и местными рынками. Подразумевается, что это влияет на вероятность перекрестного загрязнения процессов.
Рисунок 2. Типичные процессы дубления и отделки кожи.
Отверждение и отгрузка. Поскольку необработанные шкуры и шкуры быстро разлагаются, их консервируют и дезинфицируют перед отправкой на кожевенный завод. Шкура или кожа снимаются с туши, а затем консервируются путем отверждения. Отверждение может осуществляться различными способами. Отверждение сушкой подходит для регионов с жарким и сухим климатом. Сушка заключается в натягивании шкур на рамы или расстилании их на земле на солнце. Сухое соление, еще один метод обработки шкур, заключается в натирании мясистой стороны шкуры солью. Соленая обработка или засолка состоит из погружения шкур в раствор хлорида натрия, к которому может быть добавлен нафталин. Рассол – наиболее распространенная форма консервации в развитых странах.
Перед отправкой шкуры обычно обрабатывают ДДТ, хлоридом цинка, хлоридом ртути, хлорфенолами или другими средствами для дезинфекции. Эти вещества могут представлять опасность как на месте обработки, так и при поступлении на кожевенный завод.
Подготовка к работе. . Вылеченные шкуры и шкуры готовят к дублению с помощью нескольких операций, которые в совокупности называются балка операции. Сначала шкуры сортируют, отделывают, а затем моют в чанах или барабанах. Дезинфицирующие вещества, такие как хлорная известь, хлор и фтористый натрий в воде, предотвращают гниение шкур. Химические вещества, такие как каустическая сода, сульфид натрия и поверхностно-активные вещества, добавляются в воду для ускорения замачивания сухосоленых или высушенных шкур.
Затем пропитанные шкуры и шкуры известкуют, погружая в известковое молоко, чтобы ослабить эпидермис и корни волос и удалить другие нежелательные растворимые белки и жиры. В другом методе паста для депиляции из извести, сульфида и соли наносится на мякоть кожи, чтобы сохранить волосы и шерсть. Известковые шкуры обезвоживают, чтобы удалить ослабленные волосы и удалить мякоть. Эпидермальный мусор и тонкие корни волос удаляются механическим путем.
За этими операциями следуют обеззоливание и обработка буферными солями, такими как сульфат аммония или хлорид аммония, а действие протеолитических ферментов нейтрализует высокую щелочность известкованных шкур. При травлении шкуры помещают в кислую среду, состоящую из хлорида натрия и серной кислоты. Кислота необходима, потому что хромовые дубильные вещества не растворяются в щелочных условиях. Шкуры растительного дубления не нуждаются в травлении.
Многие операции на балке выполняются путем обработки шкур в растворах с использованием больших ям, чанов или барабанов. Растворы перекачиваются или заливаются в контейнеры, а затем сливаются по трубам или в открытые дренажные каналы в рабочей зоне. Химикаты могут быть добавлены в контейнеры по трубам или вручную рабочими. Для предотвращения воздействия на дыхательные пути и кожу необходимы хорошая вентиляция и средства индивидуальной защиты.
Таньярд. Для дубления могут использоваться различные вещества, но главное различие между растительным и хромовым дублением. Растительное дубление может производиться как в ямах, так и во вращающихся барабанах. Быстрое дубление, при котором используются высокие концентрации дубильных веществ, осуществляется во вращающихся барабанах. Наиболее часто используется процесс хромового дубления. однованная метод, при котором шкуры перемалываются в коллоидном растворе сульфата хрома (III) до полного дубления. А двухванная В прошлом использовался процесс хромового дубления, но этот процесс связан с потенциальным воздействием солей шестивалентного хрома и требует более ручной обработки шкур. Двухванный процесс в настоящее время считается устаревшим и используется редко.
После дубления шкура подвергается дальнейшей обработке для придания ей формы и состояния. Шкуру вынимают из раствора, а лишнюю воду удаляют отжимом. Хромовую кожу необходимо нейтрализовать после дубления. Расщепление — это продольное деление слишком толстой сырой или сухой кожи для таких изделий, как верх обуви и кожгалантерея. Роликовые машины с режущими лезвиями используются для дальнейшего уменьшения кожи до необходимой толщины. При расщеплении или бритье кожи в сухом состоянии может образоваться большое количество пыли.
Повторное дубление, окрашивание и жироснабжение. После дубления большинство кож, кроме подошвенных, подвергается окраске (крашению). Как правило, окрашивание выполняется в пакетном режиме; а операции повторного дубления, окраски и выщелачивания жира выполняются последовательно в одном и том же барабане с промежуточными этапами промывки и сушки. Применяются три основных типа красителей: кислотные, основные и прямые. Смеси красителей используются для получения точного желаемого оттенка, поэтому состав не всегда известен, кроме поставщика. Целью жировой обработки является смазывание кожи, придание ей прочности и гибкости. Используются масла, натуральные жиры, продукты их трансформации, минеральные масла и некоторые синтетические жиры.
Отделка. После сушки кожа растительного дубления подвергается механическим операциям (оправке и прокатке) и окончательной полировке. Процесс отделки хромовой кожи включает ряд механических операций и, как правило, нанесение на поверхность кожи покровного слоя. Пробивка — это механическое отбивание, используемое для придания коже мягкости. Для улучшения внешнего вида лицевую сторону кожи полируют с помощью шлифовального барабана. В результате этого процесса образуется огромное количество пыли.
Наносится окончательная отделка поверхности, которая может содержать растворители, пластификаторы, связующие вещества и пигменты. Эти растворы наносятся подушечками, обливом или распылением. Некоторые кожевенные заводы используют ручной труд для нанесения отделки с помощью подушечек, но обычно это выполняется машинами. При проточном покрытии раствор закачивается в резервуар над конвейером, по которому движется кожа, и стекает на нее. В большинстве случаев окрашенные или окрашенные кожи сушат не в печах, а на подносах на полках. Эта практика обеспечивает широкую поверхность испарения и способствует загрязнению воздуха.
Опасности и их предотвращение
Инфекционные опасности. На начальных стадиях эксплуатации балки может существовать некоторый риск заражения из-за зоонозов от сырых шкур. Сибирская язва была признанной опасностью среди рабочих, занятых обработкой шкур и шкур, особенно сухих и сухосоленых шкур. Эта опасность практически устранена на кожевенных заводах благодаря дезинфекции шкур перед отправкой на предприятия. Колонии грибов могут развиваться на коже и на поверхности ликеров.
Травмы. Скользкие, мокрые и жирные полы представляют собой серьезную опасность во всех частях кожевенного завода. Все полы должны быть из непроницаемого материала, иметь ровную поверхность и хорошо дренироваться. Необходимы хороший уход и ведение домашнего хозяйства. Механизированная передача шкур и шкур с одной операции на другую, а также надлежащий дренаж щелоков из чанов и бочек поможет уменьшить утечку и эргономические проблемы, связанные с ручной обработкой. Открытые ямы и чаны должны быть ограждены, чтобы предотвратить травмы в результате утопления и ожогов.
Существует много опасностей, связанных с рабочими частями машин, например, травмы, вызванные вращающимися барабанами, вращающимися роликами и ножами. Должна быть обеспечена эффективная охрана. Все передаточные механизмы, ремни, шкивы и зубчатые колеса должны быть ограждены.
Некоторые операции включают ручное поднятие шкур и кожи, что представляет эргономическую опасность. Шум, связанный с механизмами, является еще одной потенциальной опасностью.
Пыли. Пыль образуется при различных операциях дубления. Химическая пыль может образовываться при загрузке барабанов для обработки шкур. Кожаная пыль образуется при механических операциях. Полировка является основным источником пыли. Пыль на кожевенных заводах может быть пропитана химическими веществами, а также фрагментами волос, плесенью и экскрементами. Для удаления пыли необходима эффективная вентиляция.
Химическая опасность. Большое разнообразие кислот, щелочей, дубильных веществ, растворителей, дезинфицирующих средств и других химических веществ может вызывать раздражение дыхательных путей и кожи. Пыль растительных дубильных материалов, известь и кожа, а также химические туманы и пары, возникающие в различных процессах, могут вызывать хронический бронхит. Некоторые химические вещества могут вызывать контактный дерматит. Хромовые изъязвления могут возникать при хромовом дублении, особенно на руках. Воздействие при эксплуатации балки в основном связано с соединениями серы, такими как сульфиды и сульфаты. Поскольку это щелочные вещества, при контакте этих веществ с кислотами существует вероятность образования сероводорода.
Потенциальные канцерогены используемые при дублении и отделке кожи, включают соли шестивалентного хрома (в прошлом), анилиновые и азокрасители, растительные дубильные вещества, органические растворители, формальдегид и хлорфенолы. Международное агентство по изучению рака (IARC) провело оценку кожевенной промышленности в начале 1980-х годов и пришло к выводу, что нет никаких доказательств связи между дублением кожи и раком носа (IARC 1981). Сообщения о случаях заболевания и эпидемиологические исследования, проведенные после оценки IARC, указывают на повышенный риск развития рака среди рабочих, занимающихся дублением и отделкой кожи, включая рак легких, рак носовых пазух и рак поджелудочной железы, связанный с кожаной пылью и дублением (Mikoczy et al. 1996), а также рак мочевого пузыря и рак яичек. связанные с красителями или растворителями в процессе отделки (Stern et al. 1987). Ни одна из этих ассоциаций четко не установлена в настоящее время.