Отделочные операции при обработке шкур

В процессе отделки полуфабрикат приобретает красивый внешний вид, необходимые физико-механические свойства, увеличивается его выход по площади.

Все отделочные операции можно разделить на группу физико-хи­мических и химических воздействий (нейтрализация, крашение, жиро­вание, наполнение, сушка, увлажнение, покровное крашение) и груп­пу механических воздействий (строгание, тяжка, разбивка в бараба­не, шлифовка, прокатка, прессование, обрезка краев кожи).

1. Нейтрализация - снижается кислотность и происходит лучшее поглощение кожей жирующей эмульсии и улучшается процесс крашения. Полуфабрикат промывают водой температурой 30 – 40 ^ОС в течение 30-40 мин. Затем вводят в воду 50 %-ный раствор формиата натрия (0,6-0,75 % массы сырья), а через 20 минут гидрокарбонат натрия (0,6 – 1,0 % от массы сырья). Окончание процесса определяют индикатором, рН 4,5-5,5. После нейтрализации кожу промывают, чтобы удалить соли. Время промывки 30-40 мин, температура воды в конце операций до 60 °С.

2. Крашение осуществляется естественными или синтетическими красителями. При крашении следует учитывать, что сам процесс происходит в четыре стадии: диффузия красителя из раствора к по­верхности волокна, сорбция красителя наружной поверхностью волокна, взаимодействие красителя с волокном, связывание красителя с кожей через дубитель. Красители растворяют в 20 - 40 объеме воды при температуре 70 – 75 ^ОС и проводят окраску кожи в течение 60 мин.

3. Жирование является одним из существенных процессов производства, влияющим на физико-механические свойства кожи. Сущность жирования состоит во введении в полуфабрикат жирующих веществ, которые, адсорбируясь на поверхности волокон, разделяют их, сообщая коже мягкость.

Жирующие вещества делают кожу достаточно гидрофобной и мало- водопроницаемой. Одновременно они как бы смазывают поверхность волокон, увеличивая скольжение их относительно друг друга, способ­ствуют их ориентации и тем самым повышают пластичность кожи. Жи­рование обеспечивает коже мягкость, пластичность, водостойкость. В результате жирования увеличивается прочность кожи на 15-20 %. Жирование производится жиром животным техническим, жирами морских животных и рыб, касторовым маслом, жирами, получаемыми при пере­работке нефти.

Жирование производится тремя способами:

а) жирование расплавами жиров мокрого полуфабриката применя­ется при выработке кож для низа обуви, юфти и технических. Рас­ход жира 1,5-3,0 % отжатого полуфабриката, температура 60 - 70°С, продолжительность 45 - 60 мин.;

б) жирование расплавами жиров сухого полуфабриката применя­ют при выработке кож для низа обуви, технических кож и юфти из свиного сырья. Полуфабрикат высушивают до 12% влажности и погружают в смесь жира температурой 50-70 ^ОС на 5 минут;

в) эмульсионное жирование применяют при производстве кож для верха обуви, одежды и галантерейных. Водная жировая эмульсии не должна расслаиваться в течение 45-60 минут при температуре 60 - 65 ^ОС при ж.к. 1-1,2. Расход жирующих веществ 2,0-5,5 % массы полуфабриката.

4. Наполнение. В процессе наполнения выравнивается толщина и плотность разных участков кожи, повышается устойчивость к внеш­ним воздействиям, улучшается эластичность, термостойкость и дру­гие свойства. На практике наполнение проводят следующим образом. В барабан с отжатым полуфабрикатом подается нагретый до темпера­туры б5-70°С воздух, засыпается 2-4 % сульфата магния (от массы кожи), 1,5-2,0 % алюминиевых квасцов и через 20 мин заливают патоку (3 – 8 %). Время наполнения примерно I час.

5. Сушка и увлажнение. При сушке происходит дальнейшее взаи­модействие и связывание дубителей и красителей со структурными элементами кожи, достигается наиболее полное расслаивание жировых эмульсий и равномерное распределение жира по слоям кожи. Процесс же увлажнения необходим для придания коже повышенной влажности перед проведением некоторых механических операций (тяжки, прокат­ки). Перед сушкой полуфабрикат отжимается до влажности 50-55 %. Сушат кожу до влажности 12-16 %. Вначале проводится основная суш­ка на шестах или зажимах в свободном состоянии, затем после ув­лажнения и тяжки следует окончательная сушка на рамах. Температу­ра сушки 30-40°С, относительная влажность 40-60 %, скорость движе­ния воздуха 1,5 м/с.

В промышленности применяется сушка полуфабриката в наклонном состоянии, с помощью отвара из льняного семени, на дюралевые или стеклянные пластины, также применяется контактная сушка от нагре­той поверхности при создании вакуума сушильной камеры. Кроме это­го существует радиационная сушка, сушка токами высокой частоты, сушка сублимацией.

6. Покровное крашение создает на поверхности кожи пленку покровных красок, наносимых в виде тонкого слоя растворов или дисперсий. Пленки придают коже красивый внешний вид, закрывают незначительные лицевые пороки кожи, делают кожу водостойкой, придают ей блеск.

Покровное крашение проводится последовательно в несколько слоев: пропитывающий грунт, предварительно пигментированный грунт, пигментированный грунт, покрывная краска, закрепляющий.

7. Механические операции, преследуют цель придать коже необ­ходимый внешний вид и соответствующие упруго пластические свойст­ва:

а) отжим - доведение влажности сырья до 45 % (для низа обуви), б0 % (для кожи верха обуви) на прессах или валичных машинах.

б) строгание - удаление избыточной толщины полуфабриката на строгальной машине с быстровращающимися ножами.

в) разводка - разглаживание имеющихся на полуфабрикате морщин, сгибов, складок. Кожа при этом растягивается и сжимается.

г) тяжка - придание высушенному и увлажненному полуфабрикату необходимой мягкости и эластичности. В процессе тяжки кожа подвер­гается деформациям растяжения и изгиба.

д) шлифование ставит целью - выравнивание толщины полуфабриката, придание ворсистости лицевой поверхности кожи (велюр). В настоящее время шлифование широко применяется для выработки кож с искусственной лицевой поверхностью.

е) прокатка - завершающая операция отделки в производстве кож для низа обуви. Она выполняется на специальных машинах-кат­ках и имеет цель уплотнить кожу, выровнять ее поверхность и при­дать ей блеск, прокатка проводится при влажности кожи 16 – 18 %.

Качество кожи.

Основными требованиями к коже являются прочность, высокое сопротивление многократным деформациям, устойчивость покрытия к сухому и мокрому трению, низкая водопроницаемость, мягкость и полнота на ощупь, высокая износостойкость, низкая влагоемкость, соответствие кожи направлениям моды по рисункам тиснений, видам отделки. При определении качества кожи используют различные мето­ды: инструментальные, органолептическую оценку, расчетные.

При химическом анализе кожи определяют влажность, наличие минеральных веществ (золы), жировых веществ, голье, дубящие вещества (минеральные и органические, связанные и вымываемые), напол­нители, кислотность, основность на волокне.

1. Влага. Около 2 г измельченной кожи взвешивают на аналитических весах и сушат при температуре 128 – 130 °С 30 минут, взвешивают, снова сушат 15 минут, взвешивают, влажность определяют по разнице в весе кожи до сушки и после нее.

2. Зола. 2-5 г измельченной кожи взвешивают и сжигают в муфельной печи. По разнице определяется долю золы. Чем меньше зола, коже лучше.

3. Оксид хрома. Золу в фарфоровом тигле смешивают с 3-4 г смеси: 2 г оксида магния химически чистого, I г карбоната натрия химически чистого и I г карбоната калия химически чистого. Смесь вносят в тигель небольшими порциями и тщательно перемешивают. Тигель с содержимым помещают в холодный муфель и медленно повышают температуру. Окисление считается законченным, когда сплав станет однородно желтым. После охлаждения тигель помещают в химический стакан и сплав растворяют дистиллированной водой температурой не ниже 95°С. Раствор сливают через фильтр в коническую колбу вмес­тимостью 500 мл, тщательно смывая тигель, стакан, фильтр. Колба охлаждается до комнатной температуры. Затем приливают концентри­рованную соляную кислоту (плотность 1,19 г/см³) или раствор сер­ной кислоты 1:1 до того момента, пока цвет раствора из желтого не станет оранжевым. После этого к раствору прибавляют еще 5 см³ соляной кислоты, 100 см дистиллированной воды и 20 см³ 15%-ного раствора йодида калия. Колбу закрывают пробкой и оставляют в тем­ном месте на 15 минут, иногда встряхивая, далее приливают в колбу еще 50 см³ дистиллированной воды, раствор взбалтывают и титруют раствором тиосульфата (гипосульфита) натрия в присутствии раство­ра крахмала в качестве индикатора.

Содержание оксида хрома вычисляют по формуле:

Cr₂O₃ = (п х 0,00253 х 100) / a, где

п - количество раствора тиосульфита натрия в см³, а - навеска ко­жи, г.

Количество золы в коже таннидного дубления составляет 0,5-2,0 %, при наличии минимальных наполнителей 3,5-5,0 %, в кожах хромового дубления 4-12 %; из которых основную массу (2-7%) составляет оксид хрома.

4. Жировые вещества составляют от 0,5 до 30 % и зависят от на­значения и способов выработки кожи. С повышением содержания в коже жировых веществ уменьшается водопроницаемость, увеличивается проч­ность при растяжении, повышаются пластичность, мягкость и проч­ность. Жировые вещества определяются путем экстрагирования эфиром по общепринятой методике. Навеска измельченной кожи 5 г, экстраги­рование 1,5 часа.

5. Кислотность Навеску кожи массой 2,5 г помещают в колбу с притертой пробкой и обрабатывают 100 см³ 0,1 н раствором хлорида калия. Колбу периодически взбалтывают и через 4 ч определяют рН с помощью потенциометра; рН кожи равен 3,8-5,5.

6. Гольевое вещество (белковое вещество) в коже узнают по количеству азота, который определяется по методу Кьельдаля. Высо­кое количество гольевого вещества предопределяет высокое качество продукции. Наличие гольевого вещества в кожах для низа обуви 40-50 %, в кожах для верха обуви 50-70%.

7. Паропроницаемость определяют путем создания разности уп­ругости паров воды по обе стороны испытуемого образца и установления количества паров воды, прошедших через единицу площади образца в единицу времени.

Кожа должна пропускать и поглощать до 50-70 % влаги. Стопа человека выделяет в час от 3 до 15 мл влаги, что создает влажность 70-80 %. Если влажность выше 90 %, то стопа будет ощущать диском­форт. Паропроницаемость различных видов кожи составляет 0,5-11,6 мг/ск².ч) и определяется в специальных металлических стаканчиках на круглых образцах 55 мм, диаметр рабочей части образца равен 36 мм.

8. Воздухопроницаемость. Показателем воздухопроницаемости ко­жи является число кубических сантиметров воздуха, проникшего в те­чение 1 ч через 1 см³ площади образца при нормальном атмосферном давления.

9. Влагоемкость и намокаемость. Повышенная влагоемкость и намокаемость приводят к быстрому износу кожи, кроме того, ухудша­ются гигиенические свойства.

Влагоемкость характеризуется отношением (в %) количества влаги (в граммах), поглощенной в определенных условиях, к перво­начальной массе образца кожи в пересчете на массу абсолютно су­хого вещества. Различают влагоемкость 2-часовую и 24-часовую.

Намокаемость определяется отношением (в %) количества погло­щенной влаги (в граммах) к первоначальной массе образца кожи при влажности 18 %.