چرم سازی یا دباغی پوست فرآیند فیزیکی شیمیایی است که بر اثر اعمال فیزیکی و تاثیرات مواد شیمیایی و یا گیاهی پوست خام فاسد شدنی به کارایی فاسد نشدنی و با ارزش و قابل استفاده برای انسان به نام چرم تبدیل می شود. مراحل چرم سازی به طور کلی پوست خام پس از طی مراحل زیر به چرم تبدیل می شود.
خیساندن پوست در حوضچه هایی که دارای پره جهت جابجایی پوست ها است و یا در بالابان (درام) انجام می شود پوستهای نمک سود شده را در این مکان ها قرار داده، آب سرد روی آنها جریان می دهند به این ترتیب نمک در آب حل شده، غلظت نمک در فضای بين الياف پوست کم می شود حذف نمک از بين الياف پوست، فشار اسمزی آب را داخل الياف بالا برده و پوست دوباره آب دار می شود.
ضمن اینکه پوست آب را به خود می گیرد پروتئین های کروی نیز از الیاف کلاژن خارج می شوند پروتین های کروی جدا شده شام لآلبومین خون و پروتئین های دیگر محلول در آب میباشد که با کم شدن نمک با آب شسته شده و از پوست خارج می شود. بدیهی است ماندن این پروتئین ها میان الياف پوست از کیفیت چرم ساخته شده می کاهد.
– استفاده از مواد ضد باکتری جهت جلوگیری از احتمال رشد مجدد باکتری ها که می تواند به کارگران صدمه برساند یا موجب انتشار و سرایت بیماری شود و یا به سه بخش سطحی پوست صدمه بزند که معمولا از ترکیب های آروماتیک کلردار استفاده می شود.
– توجه به دمای آب خیساندن که اگر بالا باشد موجب فعالیت باکتری ها و اثر تخریبی آن بر پوست می شود هر چند که بالا بردن دمای آب عمل خیساندن را سرعت می بخشد ولی بالا بردن بیش از حد دما موجب پایین آوردن کیفیت چرم حاصل و ناهمواری الیاف و رگه رگه شدن چرم می شود
– به کار بردن مواد افزودنی مثل سولفید سدیم (S2Na) یا تتراسولفید سدیم (S2Na) به أب مصرفی که با تاثیر بر کراتینی مو، موجب سست شدن ریشه مو می شود.
– زمان خیساندن که حداقل ۴۸ ساعت میباشد. که پس از این مدت پوستها را شستشو می دهند
نتیجه فرآیند خیساندن و شستشوی پوست عبارتست از:
– پوست از خون و آلودگی ها پاک می شود.
– پروتئین های محلول در آب (کروی) از پوست جدا می شوند
– مواد شیمیایی به کار رفته به منظور نگهداری و گندزدایی پوست از آن جدا می شود
– در اثر خیساندن پوستها با جذب آب کافی به حالت طبیعی خود بر می گردند و دباغی بر روی آنها به آسانی انجام می گیرد.
عمل آهک دهی برای سست کردن ریشه مو – بالا بردن PH و از بین بردن یا کمک به از بین بردن در مراحل بعدی پروتئین های زاید و چربی های موجود در پوست می باشد.
آهک آبدیده (O2CaOH) هر چند که انحلال پذیری کمی در آب دارد می تواند PH محلول را تا 5/12 افزایش دهد. آهک آبدیده سبب آبکافت (Fibrous Structure) پروتئین ها و تجزیه تدریجی ساختار آنها میشود.
تاثير آهک آبدیده بر روی سه نوع پروتئین اصل موجود در پوست متفاوت است. انحلال پذیری پروتئین های کروی زیاد است. کلاژن نیز تنها در مجاورت اسیدها و بازهای قوی و در مدت نسبتا زیادی حل می شود. این محیط بدون اینکه به کلاژن پوست و در نتیجه به کیفیت چرم آسیبی وارد کند موجب شکسته شدن مولکول های کراتینی مو و حل شدن آنها می شود و ریشه مو را به حد مطلوبی ست می کند.
این محیط با تاثیر بر روی مولکول های پروتئین های آلاستین آنرا آماده حذف کامل در مرحله آنزیم دهی می نماید و پروتئین های کروی را کاملا از بین می برد
لش گیری برای حذف تمامی بافتهای غیر ضروری پوست که در سطح درونی و بدون موی پوست وجود دارد پس از مرحله آهک دهی انجام می گیرد.
پس از اینکه پوست کاملا پس از جذب آب نرم شد زایده های چسبیده به قسمت گوشتی که به هنگام جدا کردن پوست از لاشه رویان باقی می ماند به همراه بافتهای زاید دیگر توسط دستگاهی بنام لش بر از پوست جدا می شود.
این عمل باعث می شود که مواد شیمیایی که در مرحله بعدی به پوست داده می شود به طور یکنواخت و به خوبی داخل پوست نفوذ کند و موجب بالا بردن کیفیت محصول شود.
مو گیری پوست های بز و گوسفند با مالیدن محلولی از آهک و سولفید سدیم به قسمت لش پوست انجام می گیرد و پوستها پس از مالیدن محلول به طوری که بسمت لش به طرف داخل باشد به تعداد ۴۰ تا ۵۰ دسته می کنند در این طریق پوستهای دسته شده بایستی به مدت یک ش ب به همان حالت باقی بمانند پس از طی این مدت مو به راحتی از پوست توسط دستگاه با کارگر جدا می شود.
برای اینکه مو گیری در زمان کمتری انجام شود می توان از سولفور سدیم به تنهایی استفاده کرد. با آمیختن مناسب در متيل آمين، آهک، کربنات سدیم وسولفيدات سدیم نیز می توان در مورد پوستهای تازه و نمک سود شده که نتیجهخوبی دارد استفاده شود.
برای موگیری پوست های سنگین گاو، گوساله و گاومیش و … روش مو زدایی همراه با تجزیه ساختار مو به کار گرفته می شود که در این روش پوست را حداقل در بالابان (درام) قرار می دهند وسولفید سدیم وسولفيدات سدیم به اندازه مناسب به آب داخل بالابان اضافه می کنند و به این طريق موزدایی انجام می شود.
به منظور حذف آهک اضافی و تنظیم PH برای مرحله آنزیم دهی باید هیدروکسیده کلسیم ۲(Ca OH) جذب شده در پوست را از آن خارج کرد و PH پوست را پایین آورد.
برای پایین آوردن PH مقدار اسید ضروری است مثل اسید هیدروکتریک باید توجه داشت که بین مقدار مواد مصرفی تعادل برقرار باشد تا آهک بصورت محلول در آورده و به آسانی از پوست خارج شود. آهن و مواد دیگر همراه پوست را می توان به روش شستشو با آبيا اسبد و سولفات آمونیم کاملا از سحلح بوست خارج نمود:
CaCl2 + H2O +HCl2 =CaSO4 +22H2O +NH3(Ca(OH2(CA(OH+2SO4(NH4)))))
هیدروکسید کلسیم در سولفات آمونیم به خوبی حل می شود و چون PH در جنین محبطی بین 7 تا 8 خواهد بود لذا در این PH هیدروکسید کلسیم انحلال پذیری زیادی دارد و در این شرایط آهک بتدریج از پوست خارج می شود.
برای آهک زدایی بیشتر می توان از اسید هیدروکلریک استفاده کرد. برای تنظیم PH پوست هایی که با مواد گیاهی دباغی خواهند شد از اسید لاکتیک استفاده می کنند جهت از بین بردن مواد زاید و سولفید سدیم جذب شدد يوستها باید با جریان آب حداقل یک ساعت شستشو داده شوند و بعد از اینکه نتیجه کار باشناس اگر فنول فتالئين مشخص شد مرحلة آنزيم دهی شروع می شود. در مرحله آنزیم دهی مواد زاید پوست تجزبه و پوست آماده دباغی می شود.
موادی که در این مرحله از پوست جدا می شوند عبارت اند از: پروتئین های غیر کلاژنی – لایه بیرونی پوست- مو و لکه های موجود بر سطح پوست- فولیکول مو و منفذهای پوست که باید کاملا از بین بروند برای تهیه چرم مرغوب و نرم, الیاف پروتئینی که در برابر مواد شیمیایی مقاوم هستند در مرحله آنزیم دهی از پوست جدا می شوند.
۶) در دباغی کرومی اسید فرمیک – کربناتسدیم و نمک دیگر مواد شیمیایی هستند که مورد استفاده قرار می گیرند در فرایند دباغی با نمک های کروم, این نمکها با الیاف پوست واکنش می دهند و پایداری بسیار زیادی به الیاف پوست می بخشد که آن را در برابر دمای بالا و حمله باکتری ها مقاوم می سازد.
چرمی که با این روش ساخته می شود، بسیاری از ویژگی های مطلوب را ندارد، و پس از مرحله های دباغی مجدد که با کروم یا مواد گیاهی انجام می شود و روغن دهی و رنگ آمیزی پوست به چرم مطلوب تبدیل می شود
چرم ماده ای است که از دباغی بوست خام حیوانات، عمدتا گاو تولید می شود. چرم ماده ای مهم با استفاده های مختلف می باشد. استفاده اصلی در صنعت کفاشی است و در کارهای مرغوب صحافی نیز استفاده عمده ای دارد.
چرم به همراه چوب پایه بیشتر فناوری های باستانی را تشکیل می دادند. صنعت چرم سازی و صنعت خزسازی( fir industry) صنایع جدا از هم هستند که بواسطه اهمیت مواد خامشان از یکدیگر جدا شده اند. در صنایع چرم سازی ماده خام محصول جانبی صنعت گوشت می باشد که گوشت دارای ارزش بیشتری از پوست است.
در صنعت تولید خزهای حیوانی پوست دارای ارزش بیشتری بوده و از این رو گوشت محصول جانبی می باشد. در پوست آرائی یا پر کردن پوست حیوانات با کاه و Taxidermy نیز از پوست حیوانات استفاده می شود، اما عموما سر و قسمتهائی از پشت جهت این منظور استفاده می شوند. البته چرم دارای استفاده های دیگری نیز می باشد.
چندین فرایند وجود دارد که با اعمال آنها، پوست حیوانات به ماده ای انعطاف پذیر و مستحکم که معمولا چرم نامیده می شود تبدیل می گردد. چرم دباغی شده توسط کرم( Chrome-tanned leather) ، اختراع شده در سال ۱۸۵۸، با استفاده از سولفات کرم و دیگر نمک های کرم دباغی میشود.
چرم بدست آمده از این روش نه تنها نرم تر و انعطاف پذیرتر از چرم دباغی شده به روش گیاهی ( Vegetable – tanned leather) می باشد بلکه رنگ و شکل خود را نیزدر آب شدیدا حفظ می کنند. نوع کرم استفاده شده در فرآیند را نباید با هگزاولنت کرم (که سرطان زا است) اما هیچ قابلیت دباغی ندارد اشتباه گرفت.
هگزا ولنت کرم را در چرمهای کرمی به ندرت می توان یافت اما در صورتی که چرم اشتباها و به طور غلط تکمیل شود برای مثال سفیدگری شود وجود این ماده گیج کننده و حیرت آور می شود. چرم های دباغی شده گیاهی با استفاده از تانین دباغی می شوند و عوامل و اجزای دیگر گیاه، پوست درخت و منابع مشابه نیز وجود دارند.
این نوع چرم نرم و رنگ آن قهوه ای میباشد، که شید رنگی آن به ترکیب رنگ پوست و مواد شیمیایی استفاده شده بستگی دارد. چرم دباغی شده گیاهی در آب پایدار نمی باشد, رنگ خود را از دست میدهد و اگر در رطوبت باقی مانده و سپس خشک شود جمع شده، نرمی خود را از دست داده و سخت تر می گردد. در آب گرم، شديدا جمع شده و حالت لاستیکی به خود گرفته، سخت شده و تدریجا میشکند.
چرمی که در آب جوشیده شده قرار می گیرد (Boiled leather) مثالی از چرمی که بدلیل فروبردن در آب گرم یا مواد مشابه بخت شده است می باشد. شواهد تاریخی نشان می دهند که این نوع چرم بواسطه وزن سبک و سختی در زره و همچنین در صحافی کتابها استفاده می شده است.
چرمهای آلدئیدی با استفاده از گلوترالدئید(glutaraldehyde) با اجزاي اكسازولیدین (oxazolidine compounds) دباغی می شوند. این نوع چرم معمولا بعنوان چرم سفید و کرم کمرنگ توسط دباغی ها تولید میشود. این دسته مهمترین گروه چرمهائی هستند که در آنها از کروم استفاده نمی شوند و اغلب در کفش های بچه گانه و روکش صندلی اتومبیلهائی که ترجیح میدهند از چرمهای غیر کرومی استفاده کنند، دیده میشود. دباغی فرمالدئیدی که نوع دیگری از دباغی ألدنیدی است بواسطه خطرناک بودن برای کارگران و حساسیت خیلی از مردم به فرمالدئید کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.
چرمهای دباغی شده با مواد گرفته شده از مغز حیوانات ( Brain tanned leather) که در این دسته قرار می گیرند استثنائا جاذب آب می باشند. آنها توسط فرایند سخت و پرزحمتی که از معلق شدن در چربی هائی که از مغز حیوانات گرفته می شود تولید شده اند. آنها به دلیل ترمی استثنانی و قابلیت شستشو معروف شده اند.
چرم چامویز (Chamois leather) – چرم بسیار نازکی که از پوست گوسفند و بز و گوزن تولید می شود- نیز در دسته دباغی های آلدئیدی قرار گرفته و شبیه گروه قبل، تولید چرم با جذب رطوبت زیاد می کند. این نوع چرم با استفاده از روغن (بطور سنتی نوعی روغن ماهی) که به آسانی جهت تولید آلدئیدهای مورد مصرف در دباغی اکسید می شود، تولید می شوند.
پوست خام از قرار دادن پوست تازه در آهک و سپس کشیدن آن در هنگام خشک کردن بدست می آید. این ماده شبیه ماده دباغی شده با زاج، از لحاظ تکنیکی چرم نیستند اما معمولا با انواع دیگر در یک دسته قرار می گیرند. پوست خام (Rashide) خشکتری و شکننده تر از انواع دیگر چرم است و استفاده هایی از قبیل روکش طبل که در آنجا احتیاجی به انعطاف پذیر بودن زیاد ندارد دارند؛ همچنین در تولید نخ های یراق دوزی و بخیه و با تغذیه سگ (Dog chews) کاربرد دارند.
چرم – معمولا چرم گیاهی برای افزایش مقاومت در مقابل آب می تواند روغن زنی شود. این کار روغن طبیعی باقیمانده در خود چرم را تکمیل می کند که بدینوسیله می توان چرم را به دفعات شستشو داد. تعدد روغن زنی به چرم، با روغن راسو و مواد مشابه محصول را نرم و دوام آن را بطور باورنکردنی زیاد می کند.
همان گونه که می دانید ایران یکی از برترین تولید کنندگان پوست در جهان می باشد (دارای ۷۰ میلیون راس گوسفند است) و پوست گوسفند ایرانی یکی از مرغوبترین پوست ها بعد از استرالیاست که به علت وجود یک نوع چربی نرم در زیر پوست است اما با این حال به دلیل ناکارآمدی صنایع کار بر روی پوست را به صورت سالامبور یا وت بلو با ارزش افزوده بسیار پائین به کشورهایی مثل ترکیه و پاکستان صادر می کنند و متاسفانه سیاست های غیر تخصصی در کنترل صادرات این محصولات ضررهای جدی به صنعت چرم کشور وارد می کنه البته خوشبختانه دولت در چند سال گذشته صادر کنندگان را وادار به صادرات درصدی وت بلو نسبت به درصد سالامبور صادره کرده است که تا حدودی ارزش بیشتری دارد اما اگر همین وت بلو بعد از گذراندن مراحل بیشتری از دباغی به کراست یا دای کراست یا چرم تکمیل شده برسد حدود ۸۰ درصد به ارزش آن افزوده می شود که علاوه بر ارز آوری بالا موجب اشتغال جوانان این مرز و بوم هم خواهد شد.
نکته ای دیگر که قابل توجه است این که کشورهای اروپایی برای آنکه بگذارند محصولی وارد کشور آنها شود باید ابتدا از استانداردهای اروپا و کنترل کیفیت های آزمایشگاهی متعددی عبور کند که متاسفانه به علت نداشتن این تجهیزات و بی خبری صنعتگران از آن به این بازارهای بسیار جذاب توجهی از سوی صنعتگران با تجربه ما نشده و ترکیه و ایتالیا این بازار را در قبضه خود گرفتند.
در این مقاله ، با انواع روغن های مورد استفاده در این صنعت آشنا می شویم.
روغن ها و چربی های حیوانی
از پالایش چربی گاو بدست می آید. برای این کار چربی حیوان را در آب می جوشانند تا ذوب شود و سپس آنها را از آب جدا می کنند. این چربی دارای نقطه ذوب ۳۵ تا ۳۸ درجه سیلسیوس ، زرد رنگ ، سخت و دارای خاصیت پر کنندگی خوبی است. به چرم خوب روغن می دهد، بدون آن که آن را زیاد نرم و کشدار کند.
اگر در موقع استفاده ، گرم نباشد، نفوذ آن در پوست دشوار است. مصرف اصلی آن در خوراندن چربی های مخلوط (مثل مخلوط پیه و روغن ماهی) به چرم است.
وجود روغن ماهی به نفوذ بیشتر و عمیق تر پیه در چرم کمک می کند. اگر این ماده فاسد شود، در سطح چرم جمع می شود و لکه بوجود می آورد.
شبیه پیه گاوی است، اما سخت تر و سفیدتر است. نقطه ذوب آن هم ۳۵ تا ۳۸ درجه سیلسیوس است.
این ماده در پیه گاو موجود است. جامدی سخت ، سفید رنگ و یک نوع اسید چرب است و دلیل اصلی شوره زدن چرم می باشد.
از جوشاندن سم حیوانهای مختلف (بیشتر سم گاو، گوسفند و اسب) در آب بدست می آید. بعد از جمع آوری روغن از سطح آب، به صورت مایعی غلیظ و زرد کمرنگ بدست می آید که در مجاورت هوا اکسید و کبود نمی شود. مصرف اصلی این روغن مرغوب ، در ساختن چرمهای رخداری است که با نمک های کروم (III) دباغی شده باشند.
این روغن دارای قدرت نفوذ بسیار خوبی است و در عین حال که چرم را انعطاف پذیر می کند، از نرم شدن بیش از حد آن نیز جلوگیری می کند. در غیر این صورت ، چرم ، دو پوسته و زرد میشود و خط و چروک بر می دارد. روغن سم از نوع روغنهای سیر شده است و می توان آن را سولفات دار کرد تا در آب حل شود.
روغن جگر ماهی که از جوشاندن جگر تازه ماهی در آب و جمع کردن روغن های جدا شده بدست می آید، مایع زرد مایل به قهوه ای با بوی تند ماهی است که نیم سیر شده است و به سادگی سولفات دار می شود. دارای قدرت نفوذ خوبی است، به سادگی اکسید و رنگ آن كبود می شود. پس از سولفات دار کردن ،این عیب ها کمتر می شود. از مخلوط روغن ماهی سولفات دار شده و روغن معدنی برای روغن دهی چرم های زیره که با مواد گیاهی تهیه شده باشند و چرمهای جلدهای دسته دوم استفاده میشود
از چربی نهنگ بدست می آید. نوع مرغوب آن را هیدروژن دار کرده، از آن مارگارین تهیه می کنند. روغن سر نهنگ بیشتر خواص یک واکس را دارد و رنگ آن ، زرد مایل به قهوه ای است و بوی بد روغن ماهی را ندارد. این روغن را می توان سولفات دار کرد. نفوذپذیری آن بسیار زیاد است و مصرف آن در ساختن چرمهای نرم دستکش و لباس است.
موئلون نوعی چرم طبیعی است که با اکسید کردن روغن خام کبد ماهی هنگام پوست پیرایی پوست گوسفند و بز تولید میشود. موئلون مصنوعی را از راه هوادهی تحت کنترل روغن خام کبد ماهی بدست می آورند. این نوع روغن در آب حل می شود و در برابر اسیدها پایدار نیست.
این روغن گیاهی از فشردن پوست نارگیل بدست می آید. خواص آن شبیه روغن پشم است. مصرف آن برای چرم های سفید برتری دارد، زیرا در برابر نور تغییر رنگ نمی دهد. از محلول روغن نارگیل سولفات دار شده در مرحله روغن دهی از آن استفاده میشود.
این روغن از فشردن دانه های گیاه گرچک به صورت مایع غلیظ و کم رنگی بدست می آید. مخلوط آن ، با روغن پیه گاو را روغن چرم می نامند و از آن برای ضد آب کردن چرمها استفاده می شود و همچنین به عنوان نرم کننده در پرداخت چرم بکار میرود.
مومها (Waxs) در طبیعت فراوانند و در ترشحات بزاقی بعضی از حشرهها مثل زنبور عسل یافت می شوند. در حیوانها و گیاهان ، مومها به صورت یک لایه محافظ وجود دارند. مانند روغن نهنگ که به آن، موم کافورينیز می گویند. از نظر شیمیایی ، مومها از استری شدن اسیدهای چرب ده کربنی به بالا با الکل های یک عاملی که تعداد اتم های کربنی مولکول آنها نیز از ۱۰بیشتر است. تشکیل شده اند.
زرد رنگ و شکننده است و از نخل برزیلی بدست می آید. عامل صیقل دهنده و گران قیمتی برای چرم است و دوام آن را زیاد می کند. اثر انگشت و تاحورنگی روی آن باقی نمی ماند و رنگ آن در اثر گرد و غبار تیره نمی گردد و چرم را نرم می کند.
موم زنبور عسل
این موم با ذوب کردن لانه زنبور عسل بدست می آید و نقطه ذوب آن بین ۶۰ تا ۶۴ درجد میلسیوس است. این موم و گرد و غبار را به خود می گیرد و خاصیت چسبندگی زیادی هم دارد.
این ماده از بقایای شستشوی پوست در مرحله هوازدگی و پشم زدایی بدست می آید. مواد سازنده آن متفاوت است و از مقداری چربی (گلیسرین) و واکسن ها (الكل واسید چرب) ساخته شده است. معروف ترین نوع روغن بشم, لانولیناست . نفوذ پذیری آن حتی در چرمهای مکانیکی مانند چرم تسمه ای زیاد است
خواص آن شبیه موم کارنويا است و تنها نقنه ذوب آن پاببین تر است.
موم سفیدی است که از آن شمع های ارزان قیمت می سازند. مخلوط آن با رزین ماده اصلی برای ضد آب کردن چرم های دباغی شده با نمک های کروم (III) است. در مرحله پرداخت چرم . آن را با یک عامل حل کننده و أب مخلوط می کنند تا با رنگدانه تولید واکس غیر چسبناک کند.
