Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с Таннера (род занятий) )
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Кожевенный завод» перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см Кожевенный завод (значения) .
Дубленая кожа в Марракеше

Загар является процессом обработки шкур и кож из животных для продукции кожи . Кожевенный это место , где шкуры обрабатываются.

Дубление кожи в кожу включает в себя процесс, который навсегда изменяет белковую структуру кожи, делая ее более прочной и менее подверженной разложению , а также, возможно, окрашивает ее.

Перед дублением шкуры обезвоживаются, обезжириваются, обессоливаются и замачиваются в воде в течение от шести часов до двух дней. Исторически этот процесс считался вредным или «пахнущим» и относился к окраинам города.

Традиционно для дубления использовали танин , кислотное химическое соединение, от которого процесс дубления получил свое название. Материал, используемый для дубления, называется хромовой солью, поэтому иногда этот процесс также называют хромовым дублением.

История [ править ]

Дополнительная информация: История скрытых материалов.
Дубление c. 1880 г.
Таннер, Нюрнберг , 1609 г.
Очистка коры болиголова для кожевенного завода в Праттсвилле, штат Нью-Йорк , в 1840-х годах, когда он был крупнейшим в мире.

Английское слово «дубление» происходит от средневекового латинского tannāre , производного от tannum ( кора дуба ), от французского tan (танбарк), от старо-корнуолльского tann (красный дуб). Эти термины связаны с гипотетическим протоиндоевропейским * dʰonu, означающим «ель». (Это же слово является источником древневерхненемецкого танна, означающего «пихта», связанного с современным Танненбаумом ). Несмотря на лингвистическую путаницу между совершенно разными хвойными деревьями и дубами, слово загар, относящееся к красителям и типам консервации шкуры, происходит от гауличского употребления, обозначающего кору дуба (первоначальный источник танина), а не ели.

Древние цивилизации использовали кожу для изготовления мехов , сумок, сбруи и снаряжения, лодок, доспехов , колчанов , ножен , обуви и сандалий . Дубление производилось жителями Мехргара в Пакистане между 7000 и 3300 годами до нашей эры. [1] Около 2500 г. до н.э. , то шумеры начали использовать кожу, прикрепленную с медными заклепками , на колесничных колесах . [ необходима цитата ]

Раньше дубление считалось вредным или «пахнущим» делом, и его относили к окраинам города, среди бедняков. Действительно, дубление древними методами настолько неприятно пахнет, что кожевенные заводы по-прежнему изолированы от тех городов, где используются старые методы. Шкуры обычно поступали на кожевенный завод высушенными, жесткими и грязными от земли и крови. Сначала древние кожевники замачивали кожу в воде, чтобы очистить и смягчить ее. Затем они истирали кожу, чтобы удалить оставшуюся плоть и жир . Волосы удаляли путем замачивания кожи в моче , [2] картина его с щелочной известьюсмесь, или просто дать коже разложиться в течение нескольких месяцев, а затем окунуть ее в солевой раствор. После того, как волосы были распущены, кожевники соскребали их ножом. После удаления волос дубильщики «размягчали» материал, вбивая навоз в кожу или пропитывая кожу раствором мозга животных. Брожение было ферментативным процессом, в котором использовались ферменты, вырабатываемые бактериями, обнаруженными в помете. Среди обычно используемых видов навоза были собачий и голубиный. [3]

Исторически в процессе дубления использовалось растительное дубление. В некоторых вариантах процесса на кожу наносили кедровое масло , квасцы или танин в качестве дубильного агента. Когда кожа растягивается, она теряет влагу и впитывает агент.

После внедрения в медицине замачивания кишечных швов в растворе хрома (III) после 1840 года было обнаружено, что этот метод также можно использовать с кожей и, таким образом, был принят кожевниками. [4]

Подготовка [ править ]

Дубленая шкура кролика. Мех остался, за исключением небольших пятен, обнажающих кожу.

Процесс дубления начинается с получения шкуры животного. Когда кожа животного подвергается дублению, животное убивают и снимают шкуру до того, как тепло тела покидает ткани. [5] Это может сделать кожевник, получить шкуру на бойне, ферме или у местного торговца мехом.

Подготовка шкур начинается с отверждением их солью , чтобы предотвратить гниение коллагена от бактериального роста в лаге от закупающей шкуры до момента , когда она обрабатывается. Обработка удаляет воду из шкур и кож, используя разницу осмотического давления. Содержание влаги в шкурах и кожах значительно снижается, а осмотическое давление повышается до такой степени, что бактерии не могут расти. При мокром посоле шкуры сильно засолены, а затем спрессованы в пакеты примерно на 30 дней. При отверждении в рассоле шкуры встряхивают в ванне с соленой водой около 16 часов. Отверждение также может быть достигнуто путем сохранения шкур и кож при очень низких температурах.

Операции Beamhouse [ править ]

Этапы производства кожи между отверждением и дублением в совокупности называются операциями по переработке кожи. Они включают, по порядку, замачивание, известкование , удаление посторонних тканей (обезволашивание, скудинг и мездривание), обеззоливание , взбивание или очистку, пропитку и травление. [6] [7]

Замачивание [ править ]

При замачивании шкуры замачиваются в чистой воде, чтобы удалить соль, оставшуюся после отверждения, и повысить влажность, чтобы шкуру или кожу можно было обрабатывать в дальнейшем.

Чтобы предотвратить повреждение кожи размножением бактерий во время периода замачивания , можно использовать биоциды , обычно дитиокарбаматы. Фунгициды, такие как 2-тиоцианометилтиобензотиазол, также могут быть добавлены позже в процессе для защиты мокрой кожи от роста плесени. После 1980 г. использование пентахлорфенола и биоцидов на основе ртути и их производных было запрещено. [8]

Лиминг [ править ]

Основная статья: Известкование (обработка кожи)

После замачивания шкуры обрабатывают известковым молоком (основным средством), обычно с добавлением «заточных средств» (дисульфидных восстановителей), таких как сульфид натрия , цианиды , амины и т. Д.

Этот:

  • Удаляет волосы и другие ороговевшие вещества
  • Удаляет некоторые межфибриллярные растворимые белки, такие как муцины.
  • Набухают и разделяют волокна до желаемой степени
  • В некоторой степени удаляет натуральный жир и жиры
  • Приносит коллаген в шкуре в надлежащее состояние для удовлетворительного дубления.

Ослабление волос зависит от разрушения дисульфидной связи аминокислоты цистина, которая является характеристикой класса белков кератина , придающих прочность волосам и шерсти (кератин обычно составляет 90% от сухой массы волос). . Атомы водорода, поставляемые агентом для заточки, ослабляют молекулярную связь цистина, в результате чего связи ковалентной дисульфидной связи в конечном итоге разрываются, ослабляя кератин. В некоторой степени затачивание также способствует ослаблению волос, так как при этом происходит расщепление белков волос.

Изоэлектрической точки коллагена (ткань-упрочняющей белка не связаны с кератином) в шкуры также смещается вокруг рН 4,7 в результате дефекации.

Традиционный ручной скуддинг в Марракеше, Марокко

Волосы, оставшиеся после известкования, удаляются механически, соскребая кожу тупым ножом, этот процесс известен как скудинг.

Удаление сучьев и затирка [ править ]

Основная статья: Обеззоливание

Затем pH коллагена снижается, поэтому ферменты могут воздействовать на него в процессе, известном как обеззоливание. В зависимости от конечного использования кожи, шкуры могут быть обработаны ферментами, чтобы смягчить их, этот процесс называется взбиванием. В современном дубильном производстве эти ферменты являются очищенными агентами, и для их производства больше не требуется бактериальная ферментация (как при вымачивании навозной воды). [9]

Маринование [ править ]

После того, как взбивание завершено, шкуры и шкуры обрабатываются сначала поваренной солью (хлоридом натрия), а затем серной кислотой , если нужно провести минеральное дубление. Это делается для снижения pH коллагена до очень низкого уровня 2,8-3,0, чтобы облегчить проникновение минерального дубильного агента в субстрат кожи. Этот процесс известен как травление. Соль проникает в шкуру в два раза быстрее, чем кислота, и подавляет эффект набухания при резком падении pH.

Процесс [ править ]

Хромовое дубление [ редактировать ]

Современный электробарабан для дубления в Германии

Сульфат хрома (III) ([Cr (H 2 O) 6 ] 2 (SO 4 ) 3 ) долгое время считался наиболее эффективным и действенным дубильным агентом. [10] [11] Соединения хрома (III), используемые при дублении, значительно менее токсичны, чем шестивалентный хром , хотя последний возникает в результате неадекватной обработки отходов. Сульфат хрома (III) растворяется с образованием катиона гексааквахрома (III), [Cr (H 2 O) 6 ] 3+ , который при более высоких значениях pH претерпевает процесс, называемый оляцией, с образованием соединений полихрома (III), которые активны при дублении [12 ] будучисшивание субъединиц коллагена. Химический состав [Cr (H 2 O) 6 ] 3+ более сложен в ванне для загара, чем в воде, из-за присутствия множества лигандов. Некоторые лиганды включают сульфат-анион, карбоксильные группы коллагена, аминогруппы из боковых цепей аминокислот и маскирующие агенты. Маскирующие агенты представляют собой карбоновые кислоты , такие как уксусная кислота , используемые для подавления образования цепей полихрома (III). Маскирующие агенты позволяют кожевнику дополнительно увеличивать pH, чтобы увеличить реактивность коллагена, не препятствуя проникновению комплексов хрома (III).

Коллаген характеризуется высоким содержанием глицина , пролина и гидроксипролина , обычно в повторяющемся -gly-pro-hypro-gly-. [13] Эти остатки образуют спиральную структуру коллагена. Высокое содержание гидроксипролина в коллагене способствует значительному сшиванию за счет водородных связей внутри спиральной структуры. Ионизированные карбоксильные группы (RCO 2 -) образуются под действием гидроксида. Это преобразование происходит во время процесса известкования перед введением дубильного агента (солей хрома). Позже во время травления карбоксильные группы коллагена временно протонируются для облегчения транспорта ионов хрома. На стадии подщелачивания при дублении карбоксильные группы ионизируются и координируются как лиганды с центрами хрома (III) оксогидроксидных кластеров.

Загар увеличивает расстояние между белковыми цепями в коллагене с 10 до 17 Å. [14] Разница согласуется со сшивкой полихромом, возникающим в результате олатирования и оксоляции.

Возможные механизмы дубления хрома (III)

Перед введением основных видов хрома при дублении необходимо выполнить несколько шагов, чтобы получить дубимую шкуру. Когда вводится хром, pH должен быть очень кислым, чтобы комплексы хрома были достаточно маленькими, чтобы поместиться между волокнами и остатками коллагена. Как только желаемый уровень проникновения хрома в вещество будет достигнут, pH материала снова повышается, чтобы облегчить процесс. Этот шаг известен как базификация. В сыром виде кожа хромового дубления имеет серовато-синий цвет, поэтому ее называют влажной синей . Хромовое дубление происходит быстрее, чем растительное дубление (менее суток для этой части процесса), и дает эластичную кожу, которая отлично подходит для использования в сумках и одежде.

После нанесения хромового агента ванна обрабатывается бикарбонатом натрия посредством процесса подщелачивания для повышения pH до 3,8–4,0, что вызывает образование поперечных связей между хромом и коллагеном. Повышение pH обычно сопровождается постепенным повышением температуры до 40 ° C. [15] Способность хрома образовывать такие стабильные мостиковые связи объясняет, почему он считается одним из самых эффективных соединений для дубления. Кожа хромового дубления может содержать от 4 до 5% хрома. [14] Эта эффективность характеризуется повышенной гидротермальной стабильностью кожи и ее сопротивлением усадке в нагретой воде. [11]

Растительное дубление [ править ]

При дублении овощей используются дубильные вещества (класс полифенольных вяжущих химикатов), которые естественным образом встречаются в коре и листьях многих растений. Танины связываются с белками коллагена в шкуре и покрывают их, делая их менее растворимыми в воде и более устойчивыми к бактериальным атакам. Этот процесс также делает шкуру более гибкой. Первичные лает обработанные в коре мельницах и используемые в наше время являются каштан , дуб , redoul , tanoak , болиголов , квебрахо , мангровые , акации (акация, см катехин ) и myrobalans отTerminalia spp., Такие как Terminalia chebula . В Эфиопии комбинированные растительные масла семян Нигера ( Guizotia abyssinica ) и льняного семени использовались для обработки мякоти кожи. В Йемене и Египте шкуры обрабатывали, вымачивая их в ванне, содержащей измельченные листья и кору акации саламской (Acacia etbaica; A. nilotica kraussiana). Натянутые на рамы шкуры погружают на несколько недель в чаны с увеличивающейся концентрацией танина. Шкура растительного дубления не очень гибкая. Используется для багажа, мебели, обуви, ремней и других аксессуаров одежды.

Альтернативные химикаты [ править ]

Мокрый белый цвет - это термин, используемый для кож, произведенных с использованием альтернативных методов дубления, при которых получается кожа не совсем белого цвета. Как и влажный синий, влажный белый - это еще и полуфабрикат. Влажный белый цвет может быть получен с использованием солей альдегидов , алюминия, циркония, титана или железа или их комбинации. Обеспокоенность токсичностью и воздействием на окружающую среду любого хрома (VI), который может образовываться в процессе дубления, привела к расширению исследований в области более эффективных методов влажной белизны.

Естественный загар [ править ]

Условия, присутствующие на болотах, в том числе очень кислая вода, низкая температура и недостаток кислорода, в совокупности сохраняют, но сильно загорают кожу болотных тел .

Тавинг [ править ]

Тавинг - это метод, в котором используются квасцы и другие соли алюминия, обычно в сочетании со связующими веществами, такими как яичный желток, мука или другие соли. Шкуру замачивают в теплом растворе калийных квасцов и солей при температуре от 20 до 30 ° C. Этот процесс увеличивает гибкость, растяжимость, мягкость и качество кожи. Затем шкуру сушат на воздухе (покрывают коркой) в течение нескольких недель, что позволяет ей стабилизироваться. [16]

Обработка после загара [ править ]

В зависимости от желаемой отделки кожа может быть обработана воском, прокатана, смазана, обработана маслом, разрезана, выбрита или окрашена.

Воздействие на здоровье и окружающую среду [ править ]

Кожа дубленая лосося

В процессе дубления используются химические и органические соединения, которые могут пагубно воздействовать на окружающую среду. Такие агенты, как хром, растительные дубильные вещества и альдегиды, используются на стадии дубления процесса. [17] Химические вещества, используемые при производстве дубленой кожи, увеличивают уровень химической потребности в кислороде и общее количество растворенных твердых веществ в воде, если их не утилизировать надлежащим образом. В этих процессах также используется большое количество воды и образуется большое количество загрязняющих веществ. [18]

Кожевенный завод в Леоне, Никарагуа , также был признан источником серьезного загрязнения реки. [19]

Кипячение и сушка на солнце могут окислять и превращать различные соединения хрома (III), используемые при дублении, в канцерогенный шестивалентный хром или хром (VI). Этот сток и отходы шестивалентного хрома затем потребляются животными, в случае Бангладеш, цыплятами (наиболее распространенным источником белка в стране). До 25% кур в Бангладеш содержали опасные уровни шестивалентного хрома, что усугубляло проблему национального здоровья. [20]

Хром не несет единоличной ответственности за эти заболевания. Метилизотиазолинон , который используется для микробиологической защиты (рост грибков или бактерий), вызывает проблемы с глазами и кожей. Антрацен , который используется в качестве дубителя для кожи, может вызывать проблемы с почками и печенью, а также считается канцерогеном . Формальдегид и мышьяк, которые используются для отделки кожи, вызывают проблемы со здоровьем в глазах, легких, печени, почках, коже и лимфатической системе, а также считаются канцерогенами. [18]Отходы кожевенных заводов наносят вред окружающей среде и людям, которые в ней живут. Использование старых технологий играет важную роль в том, как опасные сточные воды приводят к загрязнению окружающей среды. Это особенно заметно на малых и средних кожевенных заводах в развивающихся странах. [21]

Рабочая группа ООН по кожаной продукции (LWG) «предоставляет протокол экологического аудита, предназначенный для оценки производственных мощностей производителей кожи» [22] на предмет «прослеживаемости, энергосбережения [и] ответственного управления отходами». [23]

Альтернативы [ править ]

В качестве альтернативы дублению шкуры можно сушить, чтобы получить сыромятную кожу, а не кожу.

Связанные процессы [ править ]

Исторически сложилось так, что остатки кожи превращали в клей . Кожевники помещали обрывки шкур в чан с водой и позволяли им портиться в течение нескольких месяцев. Затем смесь помещали на огонь, чтобы выкипела вода и получился клей.

Кожевенный завод может ассоциироваться с точильным заводом, первоначально местом точильного камня для заточки ножей и других острых инструментов, но позже он мог продавать инструменты и материалы сапожников . [24]

В настоящее время исследуются несколько методологий очистки твердых и сточных вод, такие как анаэробное сбраживание твердых отходов и осадка сточных вод.

См. Также [ править ]

  • Tanwater

Ссылки [ править ]

  1. ^ Поссель, Грегори Л. (1996). Mehrgarh в Oxford Companion to Archeology под редакцией Брайана Фагана. Издательство Оксфордского университета.
  2. ↑ Кумар, Мохи (20 августа 2013 г.). «От пороха до отбеливателя для зубов: наука, лежащая в основе исторического использования мочи» . smithsonian.com . Проверено 16 декабря 2018 года .
  3. ^ Джонсон, Стивен (2006). Карта-призрак . Нью-Йорк: Книги Риверхеда. С. 4, 263. ISBN 978-1-59448-269-4.
  4. ^ "История новых идей в кожевенном производстве - Leather International" . www.leathermag.com . Архивировано 2 января 2017 года . Проверено 27 апреля 2018 года .
  5. ^ "Что такое кожа растительного дубления?" . Кошелек Shoppe. 2018-03-07.
  6. ^ "Этерингтон и словарь Робертса" . Основание Американского института охраны природы . 2011-03-10. Архивировано 25 февраля 2011 года . Проверено 14 октября 2011 .
  7. ^ «3. Кожевенные заводы, Описание процесса дубления» . Продовольственная и сельскохозяйственная организация . Архивировано 22 августа 2011 года . Проверено 14 октября 2011 .
  8. ^ «Опасные химические вещества в одежде» GreenPeace.org . Проверено 13 ноября 2018.
  9. ↑ Ковингтон, Тони (31 августа 2002 г.). «Письма: Чистый собачий помет» . Новый ученый . Архивировано 13 апреля 2016 года . Проверено 6 января +2016 .
  10. ^ Уилсон, Дж. А. Химия производства кожи. The Chemical Catalog Company, Inc. Нью-Йорк, 1923 год.
  11. ^ a b Ковингтон, А. Обзор химического общества "Современная химия дубления" 1997, том 26, 111–126. DOI : 10.1039 / CS9972600111
  12. ^ Харлан, Дж .; Feairheller, S .; Adv. Exp. Med. Биол. 1977, 86А, 425.
  13. ^ Heidemann, E .; J. Soc. Кожа Technol. Chem., 1982, 66, 21.
  14. ^ a b Густавсон, К. Х. "Химия процессов дубления" Academic Press Inc., Нью-Йорк, 1956.
  15. ^ Heidemann, E .; Натуральная кожа. Энциклопедия промышленной химии Ульмана, 2005. DOI : 10.1002 / 14356007.a15_259
  16. ^ «Этерингтон и Робертс. Словарь - тавинг» . cool.conservation-us.org . Архивировано 29 июня 2017 года . Проверено 27 апреля 2018 года .
  17. ^ Lofrano Г., Meric С., Balci Г., и Орхон, D. (2013). Химические и биологические технологии очистки кожевенных химикатов и сточных вод: обзор. Наука об окружающей среде в целом, 461-462, 265-281.
  18. ^ a b Дас, Мукул; Dwivedi, Premendra D .; Ядав, Ашиш; Диксит, Сумита (2015). «Токсические опасности кожевенной промышленности и технологии борьбы с угрозами: обзор» . Журнал чистого производства . 87 : 39–49. DOI : 10.1016 / j.jclepro.2014.10.017 . Архивировано 24 марта 2016 года . Проверено 7 ноября 2015 .
  19. ↑ Родригес, Клара. «Стратегия внедрения DEWATS * для промышленных стоков в Леоне (Никарагуа)» (PDF) . Университет Хафенсити Гамбург . Эффективность использования ресурсов в архитектуре и планировании (REAP), Университет Хафенсити Гамбург . Проверено 3 октября 2018 года .
  20. ^ http://www.gulf-times.com/bangladesh/245/details/398475/toxic-poultry-feed-threatens-bangladesh's-poor. Архивировано 7 сентября 2014 г. на Wayback Machine.
  21. ^ Блэкман, Аллен; Килдегаард, Арне (18 сентября 2010 г.). «Чистые технологические изменения в промышленных кластерах развивающихся стран: мексиканское дубление кожи». Экономика окружающей среды и исследования политики . 12 (3): 115–132. CiteSeerX 10.1.1.534.6195 . DOI : 10.1007 / s10018-010-0164-7 . ISSN 1432-847X . S2CID 19339002 .   
  22. ^ "ЦУР ООН - Кожаная рабочая группа" . Кожаная рабочая группа . Проверено 8 декабря 2019 .
  23. ^ Martinko, Кэтрин (6 декабря 2019). «KEEN выпустила свои« самые прочные, сознательно сконструированные »ботинки» . TreeHugger . Проверено 8 декабря 2019 .
  24. ^ Оксфордский словарь английского языка, второе издание, том VI, ISBN 0-19-861218-4 запись: "grindery" 

Внешние ссылки [ править ]

  • "Домашнее дубление кожи и мелкого меха" (паб. 1962), организованный Департаментом государственных документов ЕНТ
  • Руководство по дублению кожи.
  • Техническое описание всего процесса в середине XIX века Маспраттом.