Технологія виробництва шкіри

Шкіра – це популярний натуральний матеріал, якому характерні міцність, еластичність та довговічність. Отримання його відбувається шляхом вичинки шкір тварин. Може здійснюватися як у приватних господарствах, так і на пром. підприємствах. Застосовується в різних сферах: від взуттєвого і меблевого виробництва до створення книжкових палітурок та навіть шпалер.

Як не існує двох абсолютно ідентичних тварин, так і немає двох однакових шматків шкіри. І це зовсім не дефект цього матеріалу, а лише природна особливість, яка привносить унікальність у готові вироби, робить їх цінними та популярними. Особливо, якщо мова йде про використання шкіри екзотичних тварин.

Кілька слів про історію. Технологія виробництва шкіри (вичинка та обробка) правомірно вважається одним з перших людських ремесел, яке здійснювали ще тисячі років тому. Перші свідчення цих процесів датуються XIII століттям до н.е. Полювали на тварин задля збагачення м’ясом і жиром. Але перед вилученням цих матеріалів за допомогою гострого кремнію/кремнієвих ножів здирали шкури, які використовували, головним чином, для створення перших варіантів взуття (обмоток, сандалій). Зав’язками та ремінцями тоді служили шкіряні смужки і жили, а підошвою – дощечки.

Трохи пізніше шкіру почали використовувати для створення одягу, предметів побуту. Але щоб це стало можливим, її піддавали певній обробці, аби запобігти гниттю та розкладанню. Перші способи обробки шкір: сушіння на сонці, пом’якшення, надання еластичності та запобігання промоканню за допомогою жирів. Додаткові якості (наприклад, стійкість до гниття і надання м’якості) забезпечували також, використовуючи воду з добавками кори та ягід. Всі ці методи з часом удосконалювалися, а шкіряні вироби ставали не просто необхідністю – витвором мистецтва!

Весь цей час, аж до сучасних реалій, шкіра не те, що не втрачає актуальності, але стає все популярнішою, спектр її застосування розширюється, прихильників стає все більше, незважаючи на появу численних варіантів синтетики. І навіть порівняно велика вартість цього матеріалу не зменшує попиту на нього.

Види шкіри

Існують різні класифікації як самої шкіри, так і виробів, виготовлених з неї. Різні сорти мають широкий спектр властивостей. Варена шкіра, веган, замша, пергамент, чепрак, шеврет, юхта та ін. – усі ці види відрізняються один від одного способом обробки, тваринами, з яких беруться, і частиною тулуба, на якій були розташовані, а також товщиною, щільністю, еластичністю, міцністю, зовнішнім виглядом та іншими характеристиками.

Крім того, популярна класифікація готових шкір, яка обумовлює їх застосування. Так розрізняють шкіри для виробництва взуття, одягу, меблів, пергаменту, технічну тощо. А за способом обробки вони бувають гладкими, шліфованими, тисненими, лаковими, спиляними, крастовими. Також окремо виділяють шкірзамінники трьох видів (MF, PU, PVC) та ПВХ-плівку.

Основні етапи і способи сучасного шкіряного виробництва

На сьогодні знаходять застосування як історичні способи виготовлення, так і інноваційні.

Першим і дуже важливим етапом вважається обробка шкірсировини. Найбільш високоякісна – коров’ячі шкури. Крім цього, застосовують шкури кіз, овець, свиней, пітонів, крокодилів і т.д. Варто відзначити, що якість сировини впливає на кількість виробничих етапів: що якіснішим є матеріал, то менше роботи з ним передбачається.

Трансформація шкури тварини в готову шкіру, в цілому, містить три основні стадії:

1.        Відмочувально-зольні     процеси вичинки (консервування,     відмочування, зоління).
      
2.    Підготовка     (забирання вовни, міздріння, чистка     лиця, знезолення, протравлення, бучення,     промивання, дублення).
      
3.    Хім.     обробка, фарбування та жирувальні     процеси.

Також окремо можна виділити розкроювання сировини й готових шкір.

Результатом усього цього технологічного процесу і є шкіра, тобто шкіряне виробництво є перетворенням шкури в готову шкіру.

Хімічна обробка шкіри

Хім. обробка, в свою чергу, містить такі основні процеси, як додублення, фарбування і жирування. Хоча різні хімічні засоби використовуються і на підготовчих етапах. Перший (додублення) виконується за допомогою хромових сполук, синтанів, спец. засобів. Для здійснення другого (фарбування) важливо задіювати натуральні, екологічні, неотруйні барвники. Третій (жирування) зумовлює застосування жирів, олій, емульгаторів та аміаку.

Які саме речовини використовують у тому чи іншому випадку, залежить від багатьох чинників. Основні – вид шкіри за різними класифікаціями і властивості, якими необхідно наділити цей матеріал. Наприклад, для альдегідного дублення беруть дубильну кору, для галунового – солі алюмінію, для хромового – сульфат хрому та інші солі цього елементу. Сирицеві шкіри просочують вапном, варені обробляють воском. Вологостійкість підвищують за допомогою маслянистих речовин. Очищують, зберігають м’якість, збільшують експлуатаційний період, задіюючи жири. Для отримання кольорових шкір застосовують основні та кислотні анілінові барвники.

Ось кілька популярних речовин для хімічної обробки шкіри:

Кам`яна сіль. Тверда речовина, утворена безбарвними кристалами. Через наявність домішок може мати різні відтінки. У шкіряній галузі використовується з метою запобігання гниттю шкір. Для цього матеріал, що пройшов промивку, занурюють у концентрований розчин хлориду натрію або в розстеленому вигляді засолюють ним (натирання і укладання штабелями на кілька днів). Крім того, хлористий натрій сприяє трансформації розпушеної шкіри в більш щільну сиром’ятну. Для цього його поєднують з квасцями, дію яких він інтенсифікує. Ще одна роль цієї речовини полягає в значному вилученні води: після висушування тваринні волокна, які пройшли таку обробку, не склеюються, а шкура з легкістю трансформується в шкіру.

Оксид магнію. Тверда пухка біла маса, утворена кристалами. Легко вбирає воду, не розчиняючись у ній. У шкіряному виробництві задіюється при виробленні шкіри.

Форміат натрію (натрій мурашинокислий). Білий/сірий порошок, що складається з кристалів (можливий зелений відтінок). Добре розчиняється у воді. У шкіряній справі виступає агентом для переддубильних операцій, дубником. Також з його допомогою мінімізують кислотність шкіри (нейтралізація).

Полівініловий спирт. Штучний термопластичний полімер, розчинний у воді, не має смаку і запаху. Його задіюють при обробці шкіри, зокрема, для склеювання шматків матеріалу. Особливо широким є застосування останнім часом при створенні високоеластичних шкірзамінників з відкритою пористістю і поліпшеною здатністю до фарбування. Це неабияк збільшило різноманітність сортів матеріалу.

Сульфатна кислота. Важка рідка речовина маслянистої консистенції, що не має кольору і запаху, має, разом з тим, кислий «мідний» присмак. При поєднанні з водою змішується. Сірчана кислота в сукупності з хлоридом натрію створює кисле середовище для протравлювання шкури. Оскільки дубильні хромові субстанції в лугах не піддаються розчиненню, без кислоти не обійтися. Однак кислотне протравлювання не повинне застосовуватися для шкур, які пройшли дублення із задіянням рослинних засобів.

Квебрахо. Екстракт, що застосовується у фарбуванні, популярна дубильна речовина. Її, головним чином, застосовують у фарбуванні хромових шкір. У цьому процесі беруть участь кислі барвники (з оцтовою або сірчаною кислотою), ефект застосування яких закріплюють за допомогою обробки екстрактом квебрахо.

Гідросульфід натрію. Тверда речовина, що складається з білих кристалів. У шкіряній галузі виступає складником сумішей, призначених для вилучення зовнішнього шару шкур.

Біхромат калію. Помаранчево-червоні кристалічні утворення з хорошим розчиненням у воді, що знайшли застосування в дубленні та фарбуванні шкір

Гіпосульфіт натрію. Тверда речовина, що складається з безбарвних кристалів або гранул (можливі білий, жовтий або рожевий відтінки). У воді розчиняється. У шкіряній галузі з її допомогою відновлюють хромову кислоту при хромовому дубленні шкір у процесі обробки хутряних шкурок.

Дублення шкіри

Дублення є сукупністю фізико-хімічних процесів, під час яких шкура тварини за допомогою дубильних речовин трансформуються у вироблену шкіру. Для цього задіюються спеціальні дубильні барабани, що скріплюють молекули колагену частинками дубника.

Матеріал, який пройшов дублення, відрізняється такими характеристиками:

– знижена вологоємність через втрату здатності набухати у водному середовищі;

– підвищена жорсткість через втрату макромолекулами колагену рухливості;

– збільшена міцність структури;

– підвищені пористість, пружність, формо- і зносостійкість;

– максимізовані термо- та хімічна стійкість;

– покращений зовнішній вигляд.

Крім того, дублення привносить економічну вигоду в виробничий процес.

Можна виділити дві основні стадії дублення, які відбуваються одночасно: дифузія дубника в товщу матеріалу і взаємодія його з молекулами колагену. А серед головних етапів: основне дублення, пластування і підв’ялювання, фальцювання та остаточне дублення. На кожному з них застосовуються спеціальні речовини. Нейтралізацію, наприклад, здійснюють за допомогою гашеного вапна, а при остаточному дубленні задіюють хром та мінеральні речовини.

На загал, добавки, що застосовуються під час дублення, діляться на 2 групи: органічні (таніди, альдегіди, жири) й мінеральні (сполуки титану, хрому, цирконію та алюмінію). Серед найпопулярніших у наш час є такі:

Формалін. Водний розчин формальдегіду, який стабілізований метиловим спиртом. Позбавлена кольору прозора рідина. Застосовується під час вичинки, дозволяє зробити міздрю м’якшою і стійкою до великих температур, що позитивно позначається на подальшому фарбуванні. Дублення цією речовиною виконується в лужних ваннах за участю соди або сіркуватистокислого натрію. Важливо не переборщити з концентрацією формаліну, щоб не зробити шкіру ламкою.

Гексаметафосфат натрію. Склоподібна порошкова маса, біла або позбавлена кольору. Гігроскопічна, добре розчиняється у воді. Застосовується в дубленні шкіри: витримка після видалення вапна в поєднанні з іншими речовинами протягом певного проміжку часу при заданій температурі.

Сода харчова. Біла дрібнокристалічна порошкоподібна маса солонуватого смаку, запах відсутній. Бере участь у дубленні та нейтралізації натуральних шкір, а також при створенні штучних.

Пероксид водню. Безбарвна рідка речовина з «металевим» присмаком. Добре розчиняється у воді, спирті та ефірі. Застосування у виробництві шкіри грунтується на дубильних властивостях цієї речовини.

Вапно гашене. Біла кристалічна маса, що погано розчиняється у воді. Сучасне застосування гідроксиду кальцію в дубленні шкір відзначається неабиякою активністю. Обробка голої шкіри гашеним вапном робить її міцнішою, еластичнішою і стійкішою до зношування.

Мурашина кислота. Безбарвна рідка субстанція, яка розчиняється в бензолі, гліцерині, ацетоні й толуолі. У дубленні виступає відбілювальним агентом.

Сульфід натрію. Тверда сполука різних відтінків брунатного кольору, утворена гранулами або лусочками. Може також бути сіруватою, жовтуватою або безбарвною. У воді розчиняється. При обробці натуральних шкір бере участь у дубленні, а саме у видаленні зі шкури волосяного покриву (зоління). Після її застосування шкури вимочують і вимивають у сильно кислих розчинах, що прибирають залишки речовини з пор.

Глюкоза. Безбарвна тверда речовина, утворена кристалами. Смак – солодкий, запах відсутній. У воді підлягає розчиненню. Найчастіше застосовується як відновник. Вводиться до хромового екстракту тонким струменем після додавання повного обсягу кислоти.

Як бачите, технологія виробництва шкіри – це багатокомпонентний процес, що складається з різних етапів, передбачає застосування різноманітних матеріалів та речовин, а також має всілякі нюанси. Братися за справу необхідно, маючи спеціальні знання й навички. У роботі варто застосовувати якісні основну сировину і допоміжні додатки. Тоді результат буде відповідати всім вашим очікуванням!