Дубление является важным этапом производства кожи.
В процессе дубления гольё, которое ещё не обладает свойствами кожи, превращается в кожу для различных изделий, таких как обувь, одежда, галантерея, технические и шорно-седельные изделия и т.д. Гольё имеет тенденцию загнивать и становиться жестким и рогообразным при высушивании или хранении в теплом месте. Чтобы устранить эти нежелательные свойства и придать коже нужные характеристики, применяется процесс дубления.
Дубящие вещества химически связываются с коллагеном дермы, создавая своеобразную сетку и фиксируя структуру кожи. В результате дубления кожа становится устойчивой к влаге, микроорганизмам и повышенной температуре, обладает термостойкостью и определенными физико-механическими свойствами, такими как прочность, упругость, пластичность, формование и другие эксплуатационные характеристики. Дубление осуществляется с использованием различных дубильных материалов, содержащих дубящие вещества.
Такие материалы могут быть растительными (содержащими танниды, которые находятся в листьях, коре, древесине, корнях и патологических наростах растений), минеральными (содержащими основные соли тяжелых металлов, такие как хром и алюминий), синтетическими (содержащими дубящие вещества, полученные в результате органического синтеза) или жировыми (содержащими жиры некоторых морских животных и рыб, такие как рыбий жир, тюленья ворвань и т.д.).
Основные методы дубления кожи включают:
1. Дубление минеральными дубящими веществами:
- Хромовое дубление, использующее основные соли трехвалентного хрома.
- Алюминиевое дубление, использующее основные соли алюминия.
- Циркониевое дубление, использующее соединения циркония.
- Титановое дубление, использующее соединения титана.
2. Дубление органическими дубящими веществами:
- Растительное дубление, использующее дубящие вещества растительного происхождения.
- Синтанное дубление, использующее синтетические дубящие вещества (синтаны).
- Жировое дубление, использующее непредельные жиры, в основном ворвань.
- Альдегидное дубление, использующее формальдегид и глутаровый альдегид.
3. Комбинированное дубление:
- Хромтаннидное дубление.
- Алюмосинтанное дубление.
- Хромсинтанное дубление.
- Хромциркониевосинтанное дубление.
В зависимости от выбранного метода дубления, кожа, полученная из одного и того же сырья, приобретает различные свойства. В России наиболее распространено хромовое дубление, а также различные виды комбинированного дубления. Хромовое дубление имеет ряд преимуществ, таких как более быстрое время обработки, более тонкая кожа, более низкая стоимость дубителей, большая прочность при растяжении, тягучесть, эластичность, устойчивость к высоким температурам, влаге и поту, а также повышенная износоустойчивость. Однако, недостатками хромового дубления являются его неэкологичность и менее пластичная природа кожи, которая плохо формируется и сохраняет рисунок плиты (тиснение). После хромового дубления кожа превращается в полуфабрикат, wet-blue. Характерный серо-голубой цвет кожа приобретает из-за солей хрома.
Дубление преимущественно осуществляется в барабанах, наполненных жидкой средой, содержащей необходимые дубящие вещества. При вращении барабанов происходит перемешивание, что способствует более равномерному и быстрому проникновению дубящих веществ. Эффективность процесса дубления зависит от различных факторов, таких как вид сырья, его подготовка к дублению, химический состав дубящего вещества, способ приготовления дубящего раствора, его концентрация, температура и pH, а также время дубления. Основность дубящего раствора и наличие стабилизирующих веществ также оказывают значительное влияние на процесс дубления.
Метод алюминиевого дубления не получил широкого распространения из-за того, что соли алюминия не образуют стабильных соединений с коллагеном внутри кожи. Однако, устойчивые дубящие комплексы могут быть получены путем сочетания алюминия с хромом, растительными или некоторыми синтетическими дубителями.
Циркониевое дубление использует основные сульфатные соединения циркония, которые обладают хорошей способностью проникновения и приближаются к дубящим свойствам хрома. Для получения белой натуральной кожи применяется дубление кожи соединением циркония - сульфатоцирконатом натрия. Циркониевая кожа имеет плотную лицевую сторону, высокую прочность на разрыв и устойчивость к истиранию. Циркониевые соединения также могут использоваться в комбинированных методах дубления.
Титановое дубление применяется в кожевенной промышленности, особенно при дублении кожи для низа обуви. Кожа, прошедшая титановое дубление, имеет неокрашенную бахтарму и по своим свойствам схожа с циркониевой кожей. Титановое дубление также может быть использовано в комбинации с другими методами дубления.
Преимущества растительного метода дубления кожи включают экологическую чистоту (такая кожа может быть переработана), более плотную структуру кожи с насыщенным теплым цветом, гипоаллергенность (не вызывает аллергических реакций), хорошую формовку и сохранение рисунка плиты (тиснение).
Однако у растительного метода дубления есть и недостатки, такие как длительное время обработки (до 14 месяцев), возможность окрашивания кожи в присутствии железа, более высокая стоимость растительных дубителей, что отражается на цене кожи, ее непрочность при воздействии ультрафиолета (кожа "загорает" и темнеет) и возможность ломкости и растрескивания при нагревании.
Растительное дубление может осуществляться в барабанах, а некоторые предприятия до сих пор используют старые методы, такие как дубление погружением или замачиванием. Эти процессы требуют много времени, от нескольких недель до нескольких месяцев. Некоторые страны, например, Марокко, придерживаются традиционных методов дубления без использования механизации и химических веществ. Вместо этого кожу дубят, вымачивая ее в растворе растительного дубителя.
На отечественных заводах не используется чисто растительное дубление. Однако растительные дубящие вещества играют важную роль в широко распространенном методе дубления, известном как хромтаннидный метод. В настоящее время, с целью сохранения лесных ресурсов, растительные дубители в значительной степени заменяются синтетическими дубителями, производимыми химической промышленностью.
Некоторые из них являются полноценными альтернативами традиционным дубителям и имеют более низкую стоимость. Комбинированное использование синтетических и растительных дубителей позволяет улучшить их растворимость, обеспечивает более быстрое проникновение в материал и сокращает время процесса дубления. В результате такого комбинированного дубления получается полуфабрикат wet-white, который не содержит хрома и не имеет серо-голубого оттенка.
Этот полуфабрикат более экологически чистый и легче окрашивается в светлые и пастельные тона. Кожа, полученная без использования хромсодержащих солей, называется кожей бесхромового дубления (БХД) или chrome-free-leather.
Жировое дубление - это один из старейших методов дубления, который используется при производстве замши. Процесс жирового дубления обычно занимает около 96 часов. Кожа, полученная при жировом дублении (замша), отличается большей мягкостью и образованием объема. Она не впитывает воду, но может быть смочена органическими растворителями. Техническая замша используется для фильтрации бензина, при этом она даже удаляет следы воды.
Альдегидное дубление - это процесс дубления кожи с использованием формальдегида и глутарового альдегида. Кожа, дубленая формальдегидом, обладает более высокой устойчивостью к воздействию влаги, пота, щелочей и растворителей, поэтому она может использоваться для изготовления протезов. Однако у нее низкая наполненность, поэтому формальдегидное дубление часто комбинируют с другими методами. Глутаровая кожа характеризуется хорошей наполненностью и мягкостью. Глутаровый альдегид используется для додубливания кожи, полученной хромовым дублением.
Комбинированное дубление - это процесс дубления кожи с использованием нескольких различных дубителей одновременно или в определенной последовательности. Комбинирование разных активных веществ применяется для придания коже лучших характеристик и получения преимуществ каждого из методов дубления.