Процессы производства кожи
Процесс производства кожи — это операции по созданию кожи из шкур . Процедура разделена на три подпроцесса: подготовительные этапы, дубление и образование корочки. Вся натуральная кожа подвергается этим подпроцессам. В последовательность может быть добавлен еще один подпроцесс – нанесение покрытия на поверхность. Список операций, которым подвергается кожа, варьируется в зависимости от типа кожи. Этот процесс имеет экологические последствия.
Подпроцессы
[ редактировать ]Подготовительные этапы
[ редактировать ]Подготовительные этапы – это шкуры подготовка к дублению . [ 1 ] На подготовительных этапах удаляются многие нежелательные компоненты сырой кожи. Существует множество вариантов предварительной обработки кожи. Не все варианты могут быть выполнены. Подготовительные этапы могут включать в себя: [ 2 ]
- сохранение - шкура обрабатывается методом, который делает ее временно неприкосновенной.
- замачивание – повторно вводится вода для целей промывки или регидратации.
- известкование – нежелательные белки и «вскрытие» достигается.
- unhairing – удаляется большая часть волос.
- мездрение – удаляется подкожный материал.
- расщепление – шкуру разрезают на два и более горизонтальных слоя.
- повторная очистка - шкура подвергается дальнейшей обработке для достижения большего «раскрытия» или большего удаления белка.
- обеззоливание – из шкуры удаляются известковые и обезволосивающие химикаты.
- ватинг - протеолитические белки вводятся в кожу для удаления дальнейших белков и смягчения шкуры. [ 3 ]
- обезжиривание – из шкуры удаляются натуральные жиры/масла в максимально возможном объеме. [ 4 ]
- фризинг – физическое удаление жирового слоя внутри кожи. [ 5 ] Также похоже на Slicking.
- отбеливание – химическая модификация темных пигментов для получения более светлой шкуры.
- травление – понижение значения pH в кислую область. Необходимо проводить в присутствии солей. Травление обычно проводится для облегчения проникновения некоторых дубителей, например хрома (и других металлов), альдегидов и некоторых полимерных дубителей.
- депиляция - повышение pH из кислой области для облегчения проникновения некоторых дубильных веществ.
Загар
[ редактировать ]
Дубление — это процесс, который превращает белок необработанной шкуры в стабильный материал, который не разлагается и пригоден для широкого спектра конечных применений. Принципиальное различие между необработанными шкурами и дублеными шкурами состоит в том, что необработанные шкуры высыхают, образуя твердый негибкий материал, который может разлагаться при повторном намокании ( намачивании обратно ), в то время как дубленый материал высыхает до гибкой формы, которая не гниет при обратном намокании. . Можно использовать большое количество различных методов и материалов дубления; Выбор в конечном итоге зависит от конечного применения кожи. Наиболее часто используемым дубильным веществом является хром , который придает коже после дубления бледно-синий цвет. Этот продукт обычно называют «мокрым блю».
Кислотность . (pH) шкур после травления обычно составляет от 2,8 до 3,2 На этом этапе шкуры загружаются в барабан и погружаются в поплавок, содержащий дубильный раствор. Шкурам дают пропитаться (барабан медленно вращается вокруг своей оси), и дубильный раствор медленно проникает через всю ткань шкуры. Будут проводиться регулярные проверки, чтобы увидеть проникновение, разрезая поперечное сечение шкуры и наблюдая за степенью проникновения. Как только наблюдается равномерная степень проникновения, pH поплавка медленно повышается в процессе, называемом подщелачиванием . Этот процесс базификации фиксирует дубильный материал на коже, и чем больше дубильного материала закреплено, тем выше гидротермическая стабильность и повышенная термостойкость кожи к усадке. pH кожи при хромовом дублении обычно находится в диапазоне от 3,8 до 4,2. [ 6 ]
образование корки
[ редактировать ]
 |
Образование корки – это когда шкура/кожа истончается, повторно дублится и смазывается. Часто в подпроцесс формирования корочки включается операция окраски. Химические вещества, добавленные во время образования корки, должны быть закреплены на месте. Кульминацией подпроцесса образования корки являются операции сушки и размягчения. Коркирование может включать в себя следующие операции:
- смачивание обратной стороны – полуобработанная кожа регидратируется .
- Сэмминг - из кожи выдавливается 45-55%(м/м) воды.
- раскалывание – кожа раскалывается на один или несколько горизонтальных слоев.
- бритье – кожа утончается с помощью машины, срезающей волокна кожи.
- нейтрализация – pH кожи доводится до значения от 4,5 до 6,5.
- додубливание – для придания свойств добавляются дополнительные дубильные вещества.
- крашение – кожа окрашивается.
- жирование – жиры/масла и воски закрепляются на волокнах кожи.
- наполнитель – добавляются тяжелые/густые химические вещества, которые делают кожу более твердой и тяжелой.
- начинка – между волокнами добавляются жиры/масла и воски.
- стриппинг – удаляются поверхностно закрепленные дубильные вещества.
- отбеливание – цвет кожи осветляется.
- фиксация - все несвязанные химические вещества химически связываются/улавливаются или удаляются из кожи.
- настройка - придается площадь, ровность зерен и удаляется лишняя вода.
- сушка – кожа высушивается до разной влажности (обычно 14-25%).
- кондиционирование – в кожу добавляется вода до уровня 18-28%.
- смягчение – физическое размягчение кожи путем разделения волокон кожи.
- полировка – истирание поверхности кожи с целью уменьшения ворса или дефектов текстуры.
Покрытие поверхности
[ редактировать ]На некоторые виды кожи наносится поверхностное покрытие. Кожевники называют это отделкой. Отделочные операции могут включать в себя:
- смазка маслом
- чистка
- прокладка
- пропитка
- полировка
- распыление
- роликовое покрытие
- шторное покрытие
- полировка
- покрытие
- тиснение
- глажка
- расчесывать (волосы)
- остекление
Управление производством
[ редактировать ]Процесс изготовления кожи, как правило, ограничивается периодической обработкой , но если добавить подпроцесс покрытия поверхности, то можно включить некоторую непрерывную обработку. Последовательность операций должна без отклонений следовать порядку подпроцесса подготовка → дубление → образование корки → покрытие поверхности, но некоторые из подпроцессов могут быть опущены для изготовления определенных видов кожи (или частично дубленых/недубленных изделий).
Воздействие на окружающую среду
[ редактировать ]В дополнение к другим воздействиям кожи на окружающую среду , производственные процессы оказывают большое воздействие на окружающую среду, в первую очередь из-за:
- интенсивное использование загрязняющих химикатов в процессе дубления
- загрязнение воздуха в результате процесса трансформации ( сероводород при обезволашивании и аммиак при обеззоливании, пары растворителей).
Одна тонна шкур обычно приводит к образованию от 20 до 80 м3 мутных и зловонных сточных вод, в том числе с содержанием хрома 100–400 мг/л, уровнями сульфидов 200–800 мг/л и высокий уровень содержания жира и других твердых отходов, а также заметное загрязнение патогенами. Пестициды также часто добавляют для сохранения шкур во время транспортировки. Поскольку твердые отходы составляют до 70% влажного веса исходных шкур, процесс дубления сопряжен со значительной нагрузкой на водоочистные сооружения. [ 7 ]
Дубление особенно загрязняет окружающую среду в странах, где экологические нормы являются слабыми, например, в Индии – третьем по величине в мире производителе и экспортере кожи. В качестве примера эффективной системы предотвращения загрязнения можно отметить, что содержание хрома на тонну продукции обычно снижается с 8 кг до 1,5 кг. Выбросы ЛОС обычно сокращаются с 30 кг/т до 2 кг/т при правильном управлении предприятием. Совершенно очевидно, что этот процесс все равно остается весьма загрязняющим. Обзор достижимого снижения общей нагрузки загрязнения по данным Организации Объединенных Наций по промышленному развитию. [ 8 ] публикует точные данные о снижении выбросов, достижимых с помощью промышленно проверенных передовых методов с низким уровнем отходов, отмечая при этом, что «несмотря на то, что нагрузка хромовым загрязнением может быть снижена на 94% за счет внедрения передовых технологий, минимальная остаточная нагрузка 0,15 кг/т сырой кожи все равно может вызвать трудности при использовании свалок и компостировании осадков очистки сточных вод из-за правил, действующих в настоящее время в некоторых странах. »
В Канпуре , самопровозглашенном «Кожаном городе мира» и городе с населением 3 миллиона человек на берегу реки Ганг , уровень загрязнения был настолько высоким, что, несмотря на промышленный кризис, совет по контролю за загрязнением решил закрыть 49 кожевенных заводов с высоким уровнем загрязнения из 404 в июле 2009 года. [ 9 ] Например, в 2003 году установка по утилизации сточных вод главного кожевенного завода ежедневно сбрасывала под открытым небом 22 тонны твердых отходов, содержащих хром. [ 10 ]
Более высокие затраты, связанные с очисткой сточных вод по сравнению со сбросом неочищенных сточных вод, приводят к сбросу отходов в окружающую среду для снижения затрат. Например, в Хорватии в 2001 году надлежащие меры по борьбе с загрязнением стоили 70-100 долларов США за тонну обработанных кож против 43 долларов США за тонну за безответственное поведение. [ 11 ]
Никакого общего исследования, похоже, не существует, но текущие новости изобилуют задокументированными примерами сброса неочищенных сточных вод. Например, в ноябре 2009 года было обнаружено, что одна из основных компаний по производству кожи в Уганде напрямую сбрасывала свои сточные воды в заболоченное место, прилегающее к озеру Виктория . [ 12 ]
Тем не менее, несколько исследователей разработали более чистые методы обработки кожи, чтобы уменьшить воздействие традиционной обработки кожи на окружающую среду и снизить нагрузку, связанную с обработкой на конце трубы. Они включают в себя бессолевые системы консервации, процессы удаления волос с низким содержанием сульфидов с помощью ферментов, [ 13 ] ферментативное раскрытие волокон без химикатов, [ 14 ] системы безаммиачного обеззоливания безтравного хромового дубления , технология безводного хромового дубления, , процесс [ 15 ] бесхромовые методы дубления , бесформальдегидные синтаны [ 16 ] и системы отделки без растворителей. [ 17 ] Некоторые из этих процессов нашли коммерческое признание.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шарфотус, Дж. Х. (1983). Справочник мастера по кожевенному делу . Ассоциация производителей кожи. п. 37. ИСБН 0-9502285-1-6 .
- ^ Лиф, Карманная книга технолога по кожевенному делу MK . Общество технологов и химиков по коже. п. 23.
- ^ Хайдеманн, Э. (1993). Основы кожевенного производства . Эдуард Рётер К.Г. п. 211. ИСБН 3-7929-0206-0 .
- ^ Бенкевич, К. (1983). Физическая химия кожевенного производства . Роберт Э. Кригер. п. 298. ИСБН 0-89874-304-4 .
- ^ Шарпхаус, Дж. Х. (1983). Справочник мастера по кожевенному делу . Ассоциация производителей кожи. п. 212. ИСБН 0-9502285-1-6 .
- ^ Хайдеманн, Э. (1993). Основы кожевенного производства . Эдуард Рётер К.Г. п. 296. ИСБН 3-7929-0206-0 .
- ^ «Справочник по предотвращению и борьбе с загрязнением окружающей среды - Рекомендации по охране окружающей среды при дублении и отделке кожи» (PDF) . Многостороннее агентство по инвестиционным гарантиям, Группа Всемирного банка. Архивировано (PDF) из оригинала 6 июля 2017 г. Проверено 2 января 2010 г.
- ^ «Возможности снижения нагрузки на загрязнение при обработке кожи (US/RAS/92/120/11-51)» (PDF) . Организация Объединенных Наций по промышленному развитию - Региональная программа по контролю загрязнения в кожевенной промышленности Юго-Восточной Азии. 09.08.2000. Архивировано из оригинала (PDF) 11 июля 2009 г. Проверено 2 января 2010 г.
- ^ «Сколько времени нужно на проверку отходов кожевенных заводов» . Таймс оф Индия . 11 июля 2009 г. Архивировано из оригинала 25 октября 2012 г. Проверено 2 января 2010 г.
- ^ «Канпур: хромовая катастрофа» . Чистая Ганга - Кампания за чистую Гангу. Июнь 2003 г. Архивировано из оригинала 22 августа 2003 г. Проверено 2 января 2010 г.
- ^ «Внедрение процессов с низким уровнем загрязнения при производстве кожи» (PDF) . ЭкоЛинкс. 2001. Архивировано из оригинала (PDF) 19 января 2010 г. Проверено 2 января 2010 г.
- ^ «Уганда: кожевенному заводу грозит закрытие из-за загрязнения» . Монитор. 05.11.2009. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 г. Проверено 2 января 2010 г.
- ^ Таникайвелан, Паланисами; Рао, Джонналагадда Р.; Наир, Балачандран У.; Рамасами, Тирумалачари (2004). «Прогресс и новейшие тенденции биотехнологических методов обработки кожи» . Тенденции в биотехнологии . 22 (4): 181–188. дои : 10.1016/j.tibtech.2004.02.008 . ПМИД 15038923 .
- ^ Таникайвелан, Паланисами; Рао, Джонналагадда Рагхава; Наир, Балачандран Унни; Рамасами, Тирумалачари (2002). «Дубление с нулевым выбросом: переход от химической к биокаталитической обработке кожи» . Окружающая среда. наук. Технол . 36 (19): 4187–4194. Бибкод : 2002EnST...36.4187T . дои : 10.1021/es025618i . ПМИД 12380094 . Архивировано из оригинала 22 декабря 2021 г. Проверено 8 декабря 2020 г.
- ^ «ПРОЦЕСС ХРОМОВОГО ДУБЛЕНИЯ» . Эспеснет . Архивировано из оригинала 29 октября 2022 г. Проверено 8 декабря 2020 г.
- ^ Салим, Рашид; Аднан, Ахмад; Ханиф, Мухаммед; Салим, Мухаммед; Ли, Ки Хван; Куреши, Фахим Ашраф (2014). «Синтез и применение сульфированных адипиновых дигидразидформальдегидных смол в различных молярных соотношениях в качестве эффективных средств додубливания кожи» . Иранский журнал полимеров . 23 : 69–78. дои : 10.1007/s13726-013-0201-z . S2CID 96766253 . Архивировано из оригинала 29 октября 2022 г. Проверено 8 декабря 2020 г.
- ^ Ян, Чжихуэй; Занг, Ху; Ву, Гуанфэн (2019). «Исследование сульфированного полиуретана на водной основе, не содержащего растворителей, как современного материала для отделки кожи» . Журнал исследований полимеров . 26 (9): 213. doi : 10.1007/s10965-019-1884-4 . S2CID 199551441 . Архивировано из оригинала 29 октября 2022 г. Проверено 8 декабря 2020 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Парсонс, Ф.Г. (1911). . Британская энциклопедия . Том. 16 (11-е изд.). стр. 330–345. (включает в себя несколько диаграмм)
СМИ, связанные с обработкой кожи, на Викискладе?
