§ 1. Кожевенное сырье

Виды кожевенного сырья

Для изготовления кожи используют в основном шкуры млекопитающих домашних животных; в небольших количествах перерабатывают также шкуры диких млекопитающих животных, пресмыкающихся и рыб. Наибольшее практическое значение в кожевенной промышленности имеют шкуры крупного и мелкого рогатого скота, свиные и конские.

Ниже приводится краткая характеристика наиболее важных видов кожевенного сырья для изготовления обувных кож.

Опоек - шкуры телят-сосунов, не перешедших на растительную пищу, с первичной неслинявшей шерстью, независимо от веса.

Выросток - шкуры телят в возрасте до одного года, вполне освоивших растительную пищу, с переходной при линьке шерстью, весом до 10 кг^*.

^* (Вес шкуры указан в парном состоянии, т. е. после снятия с убитого животного, до консервирования.)

Полукожник - шкуры подтелков и бычков в возрасте до полутора лет, весом от 10 до 13 кг.

Бычок - шкуры бычков в возрасте до полутора лет, весом от 13 до 17 кг.

Яловка - шкуры телившихся и нетелившихся коров весом свыше 13 кг; в зависимости от веса яловку разделяют на легкую (13-17 кг), среднюю (17-25 кг) и тяжелую (свыше 25 кг).

Бычина - шкуры самцов крупного рогатого скота весом свыше 17 кг; по весу бычину разделяют на легкую (17-25 кг) и тяжелую (свыше 25 кг).

Бугай - шкуры быков-производителей весом свыше 17 кг; по весу шкуры разделяют на легкие (17-25 кг) и тяжелые (свыше 25 кг).

Овчина - шкуры овец различных пород. Для производства кожи используют овчину, по качеству шерстного покрова не пригодную для переработки в меховой и овчинно-шубной промышленности. Овчину, применяемую для производства кожи, подразделяют по породе животных на две основные группы: русскую и степную.

Козлина - шкуры коз различных пород. Козлину разделяют на три группы: хлебную, степную и шкуры диких коз.

Свиные шкуры - шкуры свиней и боровов весом: легкие от 1,5 до 4 кг, средние от 4 до 7 кг и тяжелые свыше 7 кг.

Хряки - шкуры свиней-самцов (производителей) весом свыше 7 кг.

Жеребок - шкуры жеребят-сосунов и жеребят, перешедших на подножный корм, весом до 5 кг, непригодные для мехового производства.

Выметка - шкуры лошадей в возрасте от одного года до рабочего возраста, весом от 5 до 10 кг.

Конина - шкуры взрослых животных весом: легкая от 10 до 17 кг и тяжелая свыше 17 кг. Вследствие резких различий свойств передней и задней частей конских шкур и разного их производственного назначения конину в сырье разделяют на переднюю часть - конскую передину и заднюю часть - хаз. Конские передины легкие имеют вес до 12 кг, тяжелые - свыше 12 кг. Конские хазы весом до 5 кг относятся к легким, весом свыше 5 кг - к тяжелым.

Из опойка, выростка, полукожника, бычка, легкой яловки, выметки, конских передни, легких и средних свиных шкур, овчины и козлины вырабатывают кожи для верха обуви. Из легкой и тяжелой бычины, средней и тяжелой яловки, тяжелых свиных шкур в зависимости от их толщины вырабатывают кожи для верха или низа обуви. Из шкур бугая и конских хазов вырабатывают кожи для низа обуви.

Строение шкуры

Шкура выполняет при жизни животного разнообразные функции: защищает организм от внешних воздействии, является органом осязания и выделения продуктов, отработанных организмом (пот, жир), служит регулятором теплообмена. Шкура состоит из трех слоев (рис. 1): эпидермиса У, дермы 2 и подкожной клетчатки 3.

Рис. 1. Строение шкуры крупного рогатого скота

Эпидермис (надкожица) - тонкий поверхностный слой шкуры, построенный из клеток эпителиальной ткани. Толщина эпидермиса чаще всего составляет от 1,5 до 2% толщины шкуры; шкуры с густым, хорошо развитым волосяным покровом имеют более тонкий эпидермис, чем шкуры, в которых этот покров слабо развит.

Дерма (собственно кожа), являющаяся основным слоем шкуры, в верхней части заметно отграничивается от эпидермиса; в нижней части между дермой и подкожной клетчаткой резкой границы нет. Дерма образуется переплетающимися в разных направлениях пучками волокон соединительной ткани. Основную массу дермы составляют коллагеновые волокна в виде пучков неопределенно большой длины при сравнительно незначительной толщине. Промежутки между волоконными пучками заполнены межволоконным веществом. Кроме коллагеновых волокон в дерме шкуры имеются в незначительных количествах эластиновые и ретикулиновые волокна.

Подкожная клетчатка - нижний слой шкуры, состоящий из пучков коллагеновых волокон, расположенных параллельно поверхности шкуры. В подкожной клетчатке волокна уложены рыхло; пространство между ними заполнено жировыми включениями.

Волосяной покров животных состоит из различных по длине, толщине и структуре волос. В волосе различают стержень, выходящий наружу, и корень, находящийся в так называемой волосяной сумке. Волосяная сумка расположена под некоторым углом к поверхности дермы; степень углубления волосяной сумки в дерму различна в шкурах разных животных. На дне сумки дерма образует входящий в нее выступ, называемый сосочком волоса. Утолщенный конец корня волоса - его луковица - имеет форму полураскрытых клещей, которые охватывают сосочек волоса.

В процессах и операциях кожевенного производства, предшествующих дублению, эпидермис вместе с волосяным покровом и подкожную клетчатку удаляют; в готовый фабрикат перерабатывают лишь дерму шкуры. Одновременно удаляется и большая часть содержащегося в дерме межволоконного вещества.

Рис. 2. Топография шкуры: а - крупного рогатого скота: 1 - чепрак; 2 - огузок; 3 - вороток; 4 - пола; 5 - лапа; 6 - пашина; 7 - челка; б - конской: 1 - передина; 2 - хаз; 3 - вороток; 4 - пола; 5 - лапа; 6 - пашина

Строение шкуры в различных ее участках неодинаково; оно зависит от местоположения участка шкуры и выполняемых каждым участком функций. В шкуре (и коже) различают следующие основные топографические участки: чепрак, вороток, полы, лапы и пашины (рис, 2, а); нижнюю часть чепрака называют огузком, а верхнюю часть воротка - челкой (головой); чепрак без огузковой части называют крупоном. В конской шкуре под общим названием "переднна" объединяются центральная передняя часть, вороток, полы, передние лапы и пашины (рис. 2, б); хазом называют заднюю часть шкуры, включая задние лапы и пашины.

Соотношения отдельных участков шкуры по площади несколько изменяются в зависимости от вида животного, его пола, возраста и условий содержания, характера съемки и обрядки шкуры и т. п. Приблизительные соотношения площади отдельных участков шкуры крупного рогатого скота составляют, %: чепрак - 50-55; вороток (включая челку) - 15-20; полы и пашины - 15-20; лапы - 10.

Химический состав шкуры

Основными составными частями шкуры являются: вода, минеральные вещества, жиры и жиронодобные вещества, белковые вещества.

Вода содержится в парной шкуре в значительных количествах - от 60 до 70% и более ее общего веса. Количество воды в шкуре зависит от вида, возраста и пола животного, а также от количества жира в шкуре.

Минеральные вещества содержатся в парной шкуре в количестве от 0,35 до 0,50% ее веса; они состоят в основном из хлористого натрия, а также фосфатов, углекислых и сернокислых солей калия, магния, кальция и натрия.

Жиры и жироподобные вещества находятся в шкуре в различных количествах в зависимости от вида, возраста и условий содержания животного. Неодинаково также содержание жира и жироподобных веществ в отдельных слоях и участках шкуры. В шкурах крупного рогатого скота среднее содержание жиров и жироподобных веществ составляет примерно 0,5%, а в шкурах некоторых пород овец достигает 30%.

Под общим названием "белковые вещества" объединяется очень большая группа органических азотсодержащих соединений, построенных из аминокислот. Белковые вещества отличаются исключительно большим разнообразием строения и свойств.

Из белков шкуры наибольшее практическое значение имеют коллагены и кератины.

Коллагены образуют волокнистую массу дермы шкуры и составляют 84-87% общего сухого остатка шкур крупного рогатого скота. Коллагены, выделенные из дермы шкур разных животных, по элементарному составу не вполне совпадают друг с другом. В коллагене дермы большинства видов кожевенного сырья содержится 17,8% азота, т. е. вес коллагена в 5,62 раза превышает вес содержащегося в нем азота. В коллагене дермы шкур коз содержится 17,4% азота, а шкур овец - 17,0%.

Проведенные в СССР с помощью электронного микроскопа исследования коллагена дермы показали, что наименьшие видимые структурные элементы коллагена, образуемые группами молекулярных цепей, имеют вид нитей диаметром около 0,1 мк. Эти структурные элементы образуют фибриллы толщиной примерно 0,5 мк, последние соединяются в волокна толщиной 2-10 мк и далее в пучки толщиной 30-130 мк.

Коллаген дермы шкуры обладает многими важными в технологическом отношении свойствами. Он нерастворим в холодной и теплой воде, разбавленных растворах кислот и щелочей, но подвергается в них частичному расщеплению и набуханию. При воздействии горячей воды коллаген сначала сваривается, а затем переходит в желатину (клей).

Кератины содержатся в роговом слое эпидермиса шкуры, волосах, когтях и других рогоподобных образованиях организма животного. Белковые вещества, входящие в группу кератинов, отличаются друг от друга по составу и свойствам; общим для белков группы кератинов является наличие в них аминокислоты, содержащей серу.

Кератин шкуры в воде не растворяется, но набухает, особенно в присутствии кислот и щелочей. К действию кислот кератин значительно более устойчив, чем к действию щелочей. При воздействии сернистых щелочей кератин разлагается; на этом свойстве кератина основан процесс обезволашивания шкур.

Консервирование шкуры

Сразу же после съемки шкуры с животного в ней возникают изменения, вызываемые бактериальными и ферментативными процессами. Эти изменения отражаются на физико-химических свойствах и микроструктуре шкуры и снижают качество получаемой из нее кожи. Чтобы предохранить парную шкуру от бактериального и ферментативного разложения, ее необходимо консервировать не позже, чем через 1-2 ч после съемки. Путем консервирования в шкуре создаются условия, неблагоприятные для развития бактерий и воздействия бактерий и ферментов на белковые вещества.

Консервирование шкуры может осуществляться удалением из нее влаги, действием тех или других консервирующих веществ, понижением температуры. Практически шкуры консервируют сушкой (для мелкого кожевенного сырья), солением, иногда комбинацией соления и сушки или замораживанием. В соответствии со способом консервирования различают пресносухое, мокросоленое, сухосоленое и мороженое сырье. Шкуры, консервированные разными способами, отличаются между собой по содержанию воды, физико-химическим свойствам и другим признакам.

Из всех способов консервирования кожевенного сырья в основном распространено мокросоление (засолка врасстил, тузлучная засолка).

В отдельных случаях козлину и овчину консервируют пикелеванием, заключающимся в обработке (после удаления шерсти) водным раствором минеральной кислоты (соляной, серной) и поваренной соли.