„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Jan Skiba
Garbowanie skór bez włosa 311[09].Z2.01
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr inż. Anetta Burandt
mgr inż. Aleksandra Matraszek
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Jan Skiba
Konsultacja:
mgr inż. Zdzisław Feldo
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[09].Z2.01
„Garbowanie skór bez włosa”, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu
technik garbarz.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
4
3. Cele kształcenia
5
4. Materiał nauczania
6
4.1. Podział i charakterystyka garbników
6
4.1.1. Materiał nauczania
6
4.1.2. Pytania sprawdzające
12
4.1.3. Ćwiczenia
12
4.1.4. Sprawdzian postępów
14
4.2. Metody garbowania skór
15
4.2.1. Materiał nauczania
15
4.2.2. Pytania sprawdzające
34
4.2.3. Ćwiczenia
35
4.2.4. Sprawdzian postępów
41
4.3. Wady powstające podczas garbowania oraz kontrola procesu
42
4.3.1. Materiał nauczania
42
4.3.2. Pytania sprawdzające
45
4.3.3. Ćwiczenia
45
4.3.4. Sprawdzian postępów
47
4.4. Urządzenia i maszyny
48
4.4.1. Materiał nauczania
48
4.4.2. Pytania sprawdzające
51
4.4.3. Ćwiczenia
51
4.4.4. Sprawdzian postępów
52
5. Sprawdzian osiągnięć
53
6. Literatura
58
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Otrzymujesz poradnik który będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o garbowaniu
skór bez włosa.
W poradniku zamieszczono:
–
wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej,
–
cele kształcenia jakie powinieneś osiągnąć w czasie realizacji programu tej jednostki
modułowej,
–
materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwi samodzielne przygotowanie się do
wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów,
–
zestaw pytań, które pomogą Ci sprawdzić, czy opanowałeś podane treści z materiału
nauczania,
–
ćwiczenia, które umożliwią Ci nabycie umiejętności praktycznych,
–
sprawdzian osiągnięć, w którym zamieszczono przykładowy zestaw zadań testowych
sprawdzających opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki oraz
instrukcję dla ucznia i kartę odpowiedzi,
–
wykaz literatury z jakiej powinieneś korzystać podczas nauki.
Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub
instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.
Jednostka modułowa „Garbowanie skór bez włosa”, której treść teraz poznasz stanowi
jeden z elementów modułu 311[09].Z2 „Technologia garbowania właściwego”.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.
Schemat układu jednostek modułowych
311[09].Z2
Technologia garbowania
właściwego
311[09]. Z2.02
Garbowanie skór z okrywą
włosową
311[09].Z2.01
Garbowanie skór bez włosa
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
–
charakteryzować zagrożenia związane z wykonywaną pracą,
–
dobierać i stosować odzież ochrony osobistej na stanowiskach mechanicznej i chemicznej
obróbki skór,
–
stosować zasady bezpiecznej pracy i ochrony środowiska wykonując czynności
technologiczne, obsługę maszyn i urządzeń garbarskich oraz środków transportu skór
między stanowiskami pracy,
−
przygotować skóry wyprawiane bez włosa do garbowania właściwego,
−
posługiwać się maszynami do dwojenia i odmięśniania,
−
odwapniać i wytrawiać skóry,
−
rozpoznawać jakie skóry należy poddać praniu i odtłuszczaniu,
−
rozpoznawać półfabrykat skórzany po procesie wapnienia, odwapniania i wytrawiania,
−
dobierać skóry w partie produkcyjne,
−
obsługiwać urządzenia garbarskie do procesów kąpielowych: bębny, cytroki, agregaty
pralnicze
.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
–
scharakteryzować garbniki stosowane w procesie wyprawy skór bez włosa,
–
dobrać metody garbowania skór wyprawianych bez włosa odpowiednio do rodzaju
surowca i przeznaczenia wyrobu,
–
dobrać środki do procesów garbowania skór bez włosa,
–
nastawić kąpiele garbujące zgodnie z parametrami technologicznymi określonymi
w dokumentacji produkcyjnej,
–
zorganizować i przeprowadzić proces garbowania skór bez włosa różnymi metodami,
–
skontrolować parametry technologiczne brzeczek garbujących,
–
dokonać kontroli międzyoperacyjnej procesu garbowania,
–
zidentyfikować wady skór powstające w procesie garbowania,
–
określić zasady obsługi maszyn i urządzeń stosowanych w procesach garbowania skór
bez włosa,
–
scharakteryzować urządzenia do procesów garbowania skór bez włosa,
–
obsłużyć urządzenia, maszyny i narzędzia do prowadzenia procesów garbowania skór bez
włosa,
–
zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Podział i charakterystyka garbników
4.1.1. Materiał nauczania
Każdy rodzaj garbowania polega na sieciowaniu łańcuchów kolagenu przez garbnik, co
przejawia się wzrostem temperatury skurczu (T
s
) garbowanego kolagenu. Garbniki są
związkami wielofunkcyjnymi mającymi zdolność reagowania z określonymi grupami
funkcyjnymi kolagenu i wytwarzania wiązań co najmniej z 2 grupami, z których każda należy
do innego łańcucha polipeptydowego. Sieciowanie poprzez garbowanie może następować pod
działaniem różnych garbników i według różnorodnych mechanizmów. Podział garbników
przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Podział garbników
Garbniki nieorganiczne
Garbniki organiczne
Kationowe
−
chromowe
−
cyrkonowe
−
glinowe
−
żelazowe
−
tytanowe
Aromatyczne
−
roślinne
−
syntetyczne-zastępcze
−
ekstrakty ligninowe
−
syntetyczne-pomocnicze
Alifatyczne
−
tłuszczowe – trany
−
sulfochlorki alifatyczne
Aldehydowe
i chininowe
−
aldehydy jednofunkcyjne
−
dwualdehydy
−
chinony
Anionowe
−
polikwasy krzemu
−
polikwasy wanadu
−
polifosforanowe
−
siarkowe
Żywicowe
Celem garbowania jest nadanie skórze gotowej pewnych cech użytkowych, stabilizacji
i uodpornienia na czynniki zewnętrzne naturalnej struktury kolagenu poprzez jego
sieciowanie. Najczęściej stosowanymi garbnikami są związki chromu(III). Własności
garbujące wykazują roztwory zasadowych soli chromowych. Zasadowe sole chromu(III)
tworzą z kolagenem skóry szereg związków kompleksowych o stabilnym i trwałym
charakterze i mają dotychczas zdecydowaną przewagę nad związkami garbującymi innych
pierwiastków.
Początkowo w przemyśle garbarskim garbniki chromowe sporządzano w garbarni we
własnym zakresie poprzez redukcję dwuchromianu sodu lub potasu dwutlenkiem siarki,
glukozą lub innymi produktami organicznymi (melasa, trociny, itp.). Obecnie popularne jest
stosowanie gotowych ekstraktów chromowych w postaci proszków o zielonym zabarwieniu.
W praktyce innych sposobów sporządzania brzeczek nie stosuje się – wyjątkiem jest
recyrkulacja.
Gotowe chromowe preparaty garbujące
Ekstrakty chromowe występują w handlu pod różnymi nazwami w postaci sproszkowanej,
zawierającej najczęściej około 25% Cr
2
O
3
i zasadowości 33% Sch. Produkowane są również
ekstrakty chromowe o wyższych stężeniach, maskowane i samostępiające.
W Polsce produkuje się dwa rodzaje ekstraktów chromowych w postaci sproszkowanej
o nazwach handlowych Chromal, który jest stabilny i bardziej popularny oraz Chromopol
(tabela 2). Chromal otrzymuje się przez zredukowanie dwuchromianu sodowego dwutlenkiem
siarki i wysuszenie soli chromowej w suszarni rozpyłowej. Jest proszkiem o niebiesko-
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
zielonej barwie. Chromopol jest maskowanym sproszkowanym garbnikiem chromowym.
Otrzymuje się go z odpadów soli chromowych uzyskiwanych przy wybielaniu wosków
montanowych. Obydwa produkty są drobnokrystalicznymi proszkami, które w roztworach
wodnych mają intensywne zielone zabarwienie.
Tabela 2. Właściwości krajowych ekstraktów chromowych [Zestawienie własne autora]
Właściwości
Chromal
Chromopol
Zawartość Cr
2
O
3
w %
24–26
24–25
Zasadowość w %
32–34
31–35
Rozpuszczalność w wodzie w temp. 25–27°C co
najmniej
95
95
pH
2,6–3,1
2,6–3,1
Produkty zagraniczne najbardziej popularne w Polsce to: Chromitan firmy BASF,
Baychrom firmy BAYER i Cromaltan HN produkowany przez firmę CODYECO.
Ekstrakty chromowe zawierają obojętne i anionowe kompleksy chromowe, które
wykazują słabe powinowactwa do kolagenu, dzięki czemu ułatwiona jest ich dyfuzja do
tkanki skórnej. Świeżo rozpuszczony ekstrakt chromowy zawiera głównie kompleksy
obojętne i anionowe. W roztworze wodnym kompleksy te stopniowo przekształcają się
w kompleksy kationowe. W miarę upływu czasu, a zwłaszcza po dodaniu środka stępiającego
proces przemiany kompleksów narasta i przyspiesza dzięki wiązaniu się kompleksów
kationowych z kolagenem. W ten sposób proces garbowania przy użyciu ekstraktów
chromowych polega na przemianach kompleksów niekationowych w kationowe.
Regulowanie procesu odbywa się przez odpowiednie spiklowanie golizny, dobór optymalnej
temperatury i podwyższania zasadowości w czasie garbowania. Podwyższanie zasadowości
rozpoczyna się wcześniej, bo już po godzinie od chwili dodania ekstraktu chromowego.
Niektóre firmy zagraniczne produkują preparaty garbujące samostępiające lub proponują
dodawanie środków na bazie tlenku magnezu.
Chromal jest ekstraktem chromowym niemaskowanym, a więc może ulegać zmianom
w zależności od potrzeb przez dodatek środków maskujących. Maskowanie brzeczek najlepiej
jest przeprowadzać podczas garbowania w celu nadania skórom pulchności i przyjemnego
mięsistego chwytu. Podwyższanie zasadowości, zwane stępianiem brzeczki, dla Chromalu
przeprowadza
się
węglanem
lub
wodorowęglanem
sodowym,
bądź
środkami
wolnostępiającymi typu Trupotan MO (firmy TRUMPLER) czy Neutrigan N i Implenal AP
(BASF). Środkami pomocniczymi do garbowania chromowego są także Feliderm HCE –
środek samostępiający, umożliwiający wysokie wyczerpanie chromu (firmy CLARIANT-
CHEMIKON) i Neutrogene MG-120 – wysokiej jakości tlenek magnezu (firmy CODYECO).
Inne rodzaje garbników
Poza garbnikiem chromowym, który obecnie jest najczęściej stosowany w procesie
garbowania istnieje cała gama związków wykazujących właściwości garbujące. Należą do
nich garbniki mineralne oraz garbniki organiczne. Związki mineralne, które można realnie
brać pod uwagę, jako alternatywne w garbowaniu skór to: sole glinu, cyrkonu, tytanu, krzemu
i żelaza. Wszystkie te sole w porównaniu z solami chromowymi znacznie łatwiej ulegają
hydrolizie tworząc nierozpuszczalne wodorotlenki, ale uzyskane przy ich pomocy skóry
odznaczają się zdecydowanie niższą odpornością hydrotermiczną. Pomimo wielu prób nie
znalazły one większego zastosowania do samodzielnego garbowania właściwego skór, ale są
często środkami wspomagającymi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Garbniki glinowe
Garbujące właściwości soli glinu znane były już w starożytności. Produktami
wyjściowymi do garbowania skór są siarczan glinowy w postaci Al
2
(SO
4
)
3
·H
2
O oraz ałuny
glinowe. Przy traktowaniu golizny siarczanem glinowym skóra pochłania najpierw kwas
powstały w wyniku protolizy i ulega silnemu pęcznieniu. Polepszenie właściwości
garbujących soli glinowych uzyskuje się przez wprowadzenie związków, które same
wykazują właściwości garbujące.
Spośród znanych gotowych preparatów glinowych należy wymienić Blancorole
zawierające 30–40% Al
2
O
3
o zasadowości 50–70% Sch oraz Lutan BN i Lutan FN (firmy
BASF) jako wysokozasadowe kationowe preparaty – proszki o żółtawym zabarwieniu
zawierające 18–23% Al
2
O
3
o zasadowości 65–85% Sch, Neosyn LB – 50% zasadowy chlorek
glinu (firmy CLARIANT-CHEMIKON), Cromaltan 306 LIQ – wodny roztwór organicznych
kompleksów glinu.
Garbowanie glinowe często uważne jest za pseudogarbowanie, ze względu na niską
temperaturę skurczu skóry wyprawionej, nieznacznie przekraczającą temperaturę skurczu
golizny i jest najczęściej stosowane w kombinacji do produkcji skór białych.
Skóra
garbowania glinowego jest nieodporna na wodę i pot.
Zalecane do garbowania, jeszcze kilkanaście lat temu, środki na bazie związków glinu,
korzystne ze względu na cenę, dostępność i jakość wyprawionych skór okazały się
niekorzystne ze względów ekologicznych. Wyniki badań ostatnich kilkunastu lat potwierdziły
ponad wszelką wątpliwość, że w określonych warunkach glin jest bardziej toksyczny niż
związki chromu(III).
Garbniki żelazowe
Związki żelaza są jednymi z pierwszych soli nieorganicznych używanych do garbowania.
Nie znalazły one jednak zastosowania, ponieważ w warunkach technicznych uzyskuje się
skóry płaskie, kruche i mało odporne na starzenie. Skóra wygarbowana związkami żelaza ma
żółto-brązową barwę, która ogranicza jej zastosowanie. Przy produkcji skóry w ciemnych
kolorach nie ma to praktycznie większego znaczenia. Powszechnie uważa się, że sole żelaza
zawarte w skórze garbowania żelazowego, w wyniku przemian chemicznych wpływają
destrukcyjnie na własności skóry gotowej.
Działanie garbujące wykazują sole żelaza trójwartościowego, które mają właściwości
podobne do Cr(III) – wykazują zdolność tworzenia kompleksów. Związki żelaza ulegają
bardzo łatwo reakcjom utleniania i redukcji, co ma ujemny wpływ na skórę wyprawioną.
Stosując pH garbowania w granicach 1,8–3,0 otrzymuje się skóry o T
s
65–90°C. Dodatek
środków maskujących zmniejsza podatność związków żelazowych do redukcji. Praktyczne
znaczenie mają kompleksy Fe(III) z resztami aromatycznych kwasów dwukarboksylowych,
których przykładem jest kwas sulfoftalowy. Tego rodzaju kompleksy są podstawowym
składnikiem garbników żelazowych, zwanych Ferriganami.
Garbniki cyrkonowe, krzemowe, fosforowe i tytanowe.
Związki cyrkonu. Do garbowania kolagenu mogą być stosowane różne zasadowe
siarczany Zr(IV). W wielu krajach stosuje się najczęściej preparaty zawierające siarczan
cyrkonylowy. Zawartość cyrkonu w przeliczeniu na ZrO
2
wynosi 20–25%, a zasadowość
50%. Preparaty francuskie to: Zyrkotan S zawierający garbnik w postaci Na
2
ZrSiO
5
, Zyrkotan
T zawierający siarczan sodowy, siarczan cyrkonu i pewne ilości kwasu krzemowego. Gotowy
garbnik cyrkonowy opary na siarczanie cyrkonu firmy CLARIANT-CHEMIKON nosi nazwę
Tanfix SZS Powder, firma BASF produkuje Luton DZ.
Skóra wygarbowana brzeczkami cyrkonowymi jest zupełnie biała, pełna, odporna na światło,
odporna na ścieranie, na pot i starzenie, a przy szlifowaniu daje przyjemny efekt zamszu.
Związki krzemu. Pierwsze próby garbowania krzemowego datują się od roku 1919. Do
garbowania zastosowano kwas beta-krzemowy gdyż tylko on wykazuje własności garbujące.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Działanie garbujące wykazują związki krzemu w postaci zolu zawierające związki
niskocząsteczkowe. Materiałem wyjściowym do otrzymywania roztworów garbujących jest
krzemian sodowy, zwany pospolicie szkłem wodnym, będący roztworem wodnym
mieszaniny meta- i orto-krzemianów o wyraźnym charakterze zasadowym. Roztwory
garbujące krzemowe, sporządzone z krzemianu sodowego, są mieszaniną koloidalną kwasów
krzemowych, soli obojętnych, powstałych w wyniku zobojętnienia szkła wodnego oraz
innych związków. W celu uzyskania trwałego zolu przeprowadza się zobojętnianie szkła
wodnego kwasem siarkowym lub solnym.
Skóry garbowania krzemowego mają białą barwę i na ogół wykazują własności zbliżone
do skór garbowania chromowego poza temperaturą skurczu, która jest zdecydowanie niższa.
Ostatnio mają zastosowanie do produkcji środków uniepalniających w celu uzyskania skór
o zwiększonej odporności termicznej. Do tego celu mają zastosowanie również garbniki
handlowe firm BASF i Stahl na bazie związków krzemu oraz produkty wytwarzane przy
użyciu związków cyrkonu i szkła sodowego
Związki fosforu. Wykorzystywane są metafosforany, jako związki tworzące układy
wielkocząsteczkowe, które mają zdolność wiązania się z kolagenem. Stosowane do
garbowania polimetafosforany występują w handlu w postaci gotowych preparatów, znanych
pod nazwą Calgon (USA), czy Granofin FCC Lignid (wielofunkcyjny związek fosfoniowy).
W Polsce produkuje się jeden rodzaj mieszaniny piro- i metafosforanów sodowych, zwany
Polifosem. Roztwory wodne Polifosu mają odczyn prawie obojętny. W środowisku
kwasowym działają garbująco i przeciwdziałają pęcznieniu golizny, czego nie obserwuje się
w środowisku alkalicznym. Polifos jest używany do wstępnego zagarbowania skór, zmiany
ładunku powierzchniowego skóry chromowej przed jej dogarbowaniem roślinnym lub
syntami.
Związki tytanu. Zastosowanie soli tytanu jako środka garbującego zaproponowano
stosunkowo niedawno. Garbnik tytanowy może być stosowany samodzielnie, albo
w kombinacji z innymi garbnikami [8].
Wszystkie środki stosowane w procesie zagarbowania tytanowego są produktami firmy
CHIMONT. Należą do nich:
Titanbit – garbnik tytanowy w postaci białego proszku (brak dokładniejszych danych na
jego temat). Nadaje się on zarówno do skór wierzchnich, jak i spodowych. Skóra
wygarbowana za pomocą garbnika tytanowego odznacza się dość wysoką
temperaturę skurczu, która dochodzi do 100°C.
Zabotan CTR – środek maskujący do obróbki wstępnej do garbowania tytanowego, który
maskuje tytan inhibitując silną reaktywność Tytanbitu wobec substratu
skórnego.
Chimoil EF – środek natłuszczający na bazie estru fosforowego wykazujący pewne zdolności
garbujące wiążąc się z grupami peptydowymi i aminowymi.
Zabotan MG – środek wolnostępiający.
Garbniki siarkowe
Podstawowym związkiem stosowanym w garbowaniu siarkowym jest tiosiarczan sodowy
Na
2
S
2
O
3
٠5H
2
O, popularnie zwany antychlorem. Jako związek o właściwościach
redukujących jest stosowany przy garbowaniu chromowym. Pod działaniem kwasu
tiosiarczan sody ulega rozkładowi, z wydzieleniem siarki koloidalnej. Garbowanie siarkowe
polega na nasyceniu golizny siarką, która jest głównym czynnikiem zabezpieczającym
włókna kolagenowe skóry surowej przed sklejeniem. W zasadzie uważa się, że siarka nie
wiąże się chemicznie z kolagenem, lecz wypełnia przestrzenie międzywłókniste. Obserwuje
się jednak nieznaczne podwyższenie temperatury skurczu skóry, wzrasta jej odporność na
działanie zimnej wody i nie ulega ona rogowaceniu w czasie suszenia, co świadczy
o częściowym wiązaniu siarki ze skórą. Garbowanie siarkowe jest pseudogarbowaniem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Garbniki tłuszczowe
Zalicza się je do jednych z najwcześniej stosowanych, a skóry wygarbowane noszą
nazwę irchy lub zamszu. Do najczęściej stosowanych tłuszczów zalicza się tran ryb, przede
wszystkim z wątroby dorsza i delfina, który wykazuje szczególne właściwości garbujące.
Najbardziej przydatne do garbowania są trany o liczbie jodowej 120-160.W czasie utleniania
powstają produkty (akroleiny), które nie ulegają ekstrakcji rozpuszczalnikami organicznymi.
Spolimeryzowany tran znajduje się w tranie nasycającym skórę jako związek koloidalny
i z niego jest adsorbowany przez skórę. Gotowy preparat tłuszczowy to m.in. Immergan A
firmy BASF. Obecnie garbowanie zamszowe wspomaga się środkami aldehydowymi.
Garbniki roślinne i syntanowe
Garbowanie za pomocą garbników roślinnych jest jednym z najstarszych sposobów
garbowania skór. Obecnie garbniki roślinne straciły na znaczeniu. Samodzielnie lub
w kombinacji z syntanami są stosowane jedynie do wyprawy niektórych asortymentów skór
galanteryjnych, rymarskich, technicznych i na spody obuwia. Używane są również do
dogarbowania i napełniania skór chromowych na wierzchy obuwia, dogarbowania skór
zagarbowanych organicznie.
Do garbowania roślinnego stosuje się garbniki otrzymywane z roślin garbnikodajnych.
Garbnik jest zawarty w drewnie, korze, liściach i korzeniach tych roślin. Najbogatsze
w garbniki są niektóre rośliny tropikalne, zawierające 20–40% garbnika. Ilość garbnika
w roślinach rosnących w naszych warunkach klimatycznych nie przekracza 12%.
Do najważniejszych krajowych surowców garbnikodajnych zalicza się drewno i korę
dębową oraz korę świerkową. Ponieważ ilość garbnika uzyskiwanego z krajowego surowca
jest niewystarczająca, przemysł garbarskich używa ekstraktów importowanych: quebracho
(uzyskiwanego z drzewa o tej samej nazwie), mimozy (z kory akacji), sumaku (z liści
krzewów) i kasztana.
Brzeczki roślinne uzyskuje się przez ekstrakcję wodą surowców garbnikodajnych.
W produkcji stosuje się gotowe ekstrakty w postaci bloków lub sproszkowane, które
rozpuszcza się w wodzie.
Garbniki roślinne dzielimy tradycyjnie na dwie grupy:
−
garbniki hydrolizujące, zwane pirogalolowymi,
−
garbniki skondensowane, zwane pirokatechinowymi.
Ekstrakty garbarskie, w postaci technicznej w jakiej używa się ich w garbarni, zawierają
65% garbników i 9–25% niegarbników. Ich roztwory w wodzie wykazują pH 3,0–4,5. Oprócz
ekstraktów naturalnych produkowane są garbarskie ekstrakty modyfikowane o odmiennych,
specjalnych właściwościach. Na rynku spotykane są tak zwane ekstrakty zakwaszone
(z dodatkiem kwasów organicznych), wybielające, słodzone (o obniżonej kwasowości),
siarczynowane (poddane działaniu Na
2
SO
3
i NaHSO
3
w celu zwiększenia rozpuszczalności
w wodzie) i inne. Gotowe preparaty garbujące: Granofin TA otrzymywany z tary (Caesalpinia
spinoza) firmy CLARIANT-CHEMIKON.
Do środków wspomagających garbowanie roślinne zalicza się: Bastamol K (BASF) –
zmniejsza wypłukiwanie garbników i utrwala garbniki anionowe oraz Tanicor VTN
(CLARIANT-CHEMIKON) – umożliwia szybką penetrację garbnika.
Niedobór garbników roślinnych zmusił do opracowania organicznych związków
chemicznych o właściwościach garbujących. Są to pochodne związków aromatycznych,
mające zdolność wiązania się z kolagenem skóry. Noszą one nazwę garbników syntetycznych
lub syntanów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Syntany to ogólna nazwa grupy produktów technicznych, otrzymanych w drodze syntezy
chemicznej, których składniki czynne mają zdolność garbowania lub tylko trwałego wiązania
się z kolagenem skóry. Wyróżniamy syntany:
a) samodzielne zastępcze – właściwości skóry po wygarbowaniu są podobne do skór
garbowanych ekstraktami roślinnymi,
b) samodzielne specjalne – nadają skórom właściwości, jakich nie osiąga się syntanami
zastępczymi lub ekstraktami roślinnymi,
c) pomocnicze specjalne – nie mają zdolności samodzielnego garbowania, chociaż wiążą się
z kolagenem skóry i są używane w celu usprawnienia przebiegu procesów wyprawy skór
roślinnych, chromowych i innych.
Obecnie największe znaczenie praktyczne mają dwie ostatnie grupy.
Do charakterystycznych grup cząsteczek syntanów należą grupy hydroksylowe
i sulfonowe tworzące wiązania wodorowe i jonowe oraz mostki łączące pierścienie
aromatyczne, takie jak -CH
2
-, -SO
2
- i inne, mające wpływ na właściwości syntanów. Budowa
cząsteczek syntanów pomocniczych jest podobna do budowy garbników syntetycznych z tym,
że zawierają one mniejszą ilość grup hydroksylowych, a większą sulfonowych. Niektóre
syntany specjalne, na przykład: reaktywne i metalokompleksowe, mają bardziej złożoną
budowę i dodatkowo inne grupy reaktywne.
Postacią techniczną syntanów są stężone roztwory (syntany ciekłe) lub proszki (syntany
sproszkowane). Roztwory syntanów w wodzie są
zazwyczaj układami polidyspersyjnymi.
Syntany ciekłe zawierają około 45% składników czynnych, a sproszkowane około 80%.
Syntany specjalne samodzielne, pomocnicze i wspomagające są produkowane
w szerokim asortymencie:
−
do skór białych i światłoodpornych,
−
do garbowania skór marszczonych,
−
do garbowania wstępnego – zagarbowania skór roślinnych,
−
do neutralizacji skór chromowych,
−
do dogarbowania i napełniania skór chromowych miękkich,
−
do egalizowania wybarwień skór chromowych i innych.
Należą do nich między innymi Basyntany (BASF), Rotaniny (Rokita), Ukateny
(Schill&Seilacher).
Środki do garbowania aldehydowego i żywicowych
Mimo, że działanie garbujące aldehydów jest znane bardzo dawno, to znaczenie
garbowania aldehydowego jako samodzielnego sposobu garbowania jest niewielkie. Metoda
ta jest stosowana najczęściej w powiązaniu z innymi metodami wyprawy lub do
zagarbowania.
Od momentu wycofania z wyprawy skór formaldehydu, ze względu na jego właściwości
rakotwórcze, dominującą rolę w tej grupie garbników odgrywa aldehyd glutarowy. Ogólnie
dostępny jest na rynku czysty aldehyd glutarowy i jego różne modyfikacje.
Właściwości garbujące aldehydu glutarowego zależą od wartości pH kąpieli i od
proporcji ilościowych różnych składników (komponentów) jakie tworzy aldehyd
w roztworach wodnych, a w szczególności od jakości i rodzaju polimerów jakie tworzą się
w czasie garbowania w określonych wartościach pH.
Aldehyd glutarowy użyty do samodzielnego garbowania daje skóry o zwiększonej
odporności na pot i na alkalia. Mają one miękki chwyt, większą pełność i osiągają
temperaturę skurczu ok. 80°C. Aldehyd glutarowy może być stosowany tylko do pewnych
rodzajów skór, co ogranicza jego wykorzystanie.
Garbniki aldehydowe są powszechnie produkowane min. przez firmy Schill & Seilacher
(np. Derugan 2000). Firma BASF produkuje Relugany RE, RV, RF. Inni producenci środków
garbarskich także posiadają w swojej ofercie garbniki aldehydowe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Garbniki żywicowe są produktami kondensacji mocznika, dwucyjanodwuamidu lub
melaminy z aldehydem mrówkowym, które w różny sposób mogą być modyfikowane.
Gotowe środki to m.in. Tergoton ARF (żywica anionowa o niskiej zawartości formaldehydu),
Tergogan RD (żywica melaminowa, Tergoton RSF (żywica anionowa) firmy CLARIANT-
CHEMIKON, Kroatan TKD (żywica mocznikowo-formaldehydowa) firmy CODYECO, lub
Relugan DS. firmy BASF. Stosowany jest także Rozin MP – produkt polski
metylenosulfonowana żywica aminowa służąca min. do wstępnego zagarbowania skór, w celu
otrzymania półfabrykatu WET-WHITE. (producent - Zakłady Chemiczne Rokita S.A.)
Coraz większą popularnością cieszą się garbniki polimerowe, np. Kroatan#618 – jest to
żywica oparta na polimerach z krótkimi łańcuchami molekularnymi lub Kroatan CP4 –
polimer otrzymywany z kwasu akrylowego produkowane przez firmę CODYECO, ale
również przez inne firmy.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jaki jest sposób oddziaływania garbników na skórę?
2. Jak dzielimy garbniki?
3. Jakie znasz rodzaje garbników organicznych?
4. Które z garbników są najczęściej wykorzystywane i dlaczego?
5. Jakie znasz gotowe preparaty garbujące?
6. Jak scharakteryzujesz Chromal i Chromopol?
7. Które sole żelaza wykazują zdolności garbujące?
8. Co to są garbniki żywicowe?
9. Jak dzielimy syntany?
10. Jakie znasz garbniki roślinne?
11. Jakie znasz gotowe garbniki glinowe?
12. Jakie są rodzaje garbników syntanowych?
13. Jakich garbników używamy w garbowaniu zamszowym?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyszukaj w Internecie firmy produkujące środki garbarskie i zapoznaj się z ich ofertą.
Wynotuj firmy, które posiadają najbogatszą ofertę i podają najwięcej informacji na temat
swoich produktów. Skorzystaj również z katalogów tych firm.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem teoretycznym z jednostki modułowej,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) wybierać 3 firmy produkujące środki garbarskie,
4) znaleźć w ich ofercie środki garbujące mineralne,
5) wyszukać w ich ofercie środki garbujące syntetyczne,
6) wyszukać w ich ofercie środki garbujące roślinne,
7) opisać, która z firm ma najszerszą ofertę i która podaje najwięcej informacji o środkach
oraz ich stosowaniu,
8) przedstawić spostrzeżenia i wnioski na forum grupy,
9) wziąć udział w dyskusji podsumowującej ćwiczenie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
katalogi firm produkujących środki garbarskie: Rokita, Biochimica, BASF, Stahl i inne,
−
komputer z dostępem do Internetu,
−
kartki papieru formatu A4,
−
przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Posegreguj próbki środków garbujących według rodzajów, scharakteryzuj je i określ ich
przeznaczenie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem teoretycznym dotyczącym garbników,
2) podzielić próbki garbników według rodzajów,
3) scharakteryzować je (podać wygląd, stan skupienia, barwę, itp.),
4) określić do jakiego rodzaju garbowania mają zastosowanie,
5) przedstawić spostrzeżenia i wnioski na forum grupy,
6) wziąć udział w dyskusji podsumowującej ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
próbki środków garbujących różnych firm,
−
kartki papieru formatu A4,
−
przybory do pisania.
Ćwiczenie 3
Dobierz odpowiednie garbniki i środki garbujące do garbowania cyrkonowego
i krzemowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem teoretycznym dotyczącym garbników,
2) podzielić próbki garbników według potrzeb,
3) scharakteryzować je,
4) określić do jakiego rodzaju skór mają zastosowanie,
5) przedstawić spostrzeżenia i wnioski na forum grupy,
6) wziąć udział w dyskusji podsumowującej ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
próbki środków garbujących różnych firm,
−
kartki papieru formatu A4,
−
przybory do pisania,
−
odzież ochronna.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1. określić cel garbowania?
¨
¨
2. wymienić rodzaje garbników?
¨
¨
3. określić jaki garbnik najczęściej stosujemy?
¨
¨
4. korzystać z katalogów firm produkujących środki garbarskie?
¨
¨
5. korzystać z ofert tych firm przedstawianych w Internecie?
¨
¨
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
4.2. Metody garbowania skór
4.2.1. Materiał nauczania
Celem garbowania jest nadanie skórze gotowej pewnych cech użytkowych. Istotą
garbowania jest stabilizacja i uodpornienie na czynniki zewnętrzne struktury kolagenu
poprzez sieciowanie przez garbniki łańcuchów polipeptydowych lub protofibryli.
Wynikiem procesu garbowania jest przemiana skóry surowej w wyprawioną i zmiana jej
właściwości, a mianowicie:
−
zanik rogowatego wysychania, z zachowaniem porowatości po wielokrotnym nawilżaniu
i suszeniu,
−
zachowanie w znacznym stopniu wymiarów grubości, powierzchni i objętości po
wysuszeniu,
−
zmniejszenie możliwości pęcznienia uwodnionej tkanki skóry wygarbowanej,
−
zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie w stanie suchym,
−
wzrost
trwałości
skóry
garbowanej
na
działanie
czynników
chemicznych
i enzymatycznych,
−
wzrost odporności termicznej skóry garbowanej – podwyższenie temperatury skurczu,
−
podwyższenie elastyczności tkanki skórnej i obniżenie zdolności nawilżania włosa.
Przemianę skóry surowej w skórę wyprawioną można uzyskać przez:
−
garbowanie właściwe związane z sieciowaniem jednostek strukturalnych kolagenu,
−
wytworzenie otoczek garbnika na włóknach tkanki skórnej, na przykład: garbowanie
garbnikami roślinnymi, żywicowymi.
Ze względu na rodzaj wiązań, jakie tworzy garbnik z kolagenem, można wyróżnić trzy
rodzaje garbowania:
−
garbowanie za pośrednictwem wiązań chemicznych kowalencyjnych, polegające na
sieciowaniu przez garbniki sąsiednich łańcuchów, za pośrednictwem grup aminowych,
najczęściej ε-aminowych lizyny,
−
garbowanie wykorzystujące reakcję kompleksowania przez wytworzenie trwałych wiązań
koordynacyjnych pomiędzy garbnikiem, a grupami karboksylowymi kwaśnych
aminokwasów kolagenu,
−
garbowanie
przez
wytwarzanie
soli
kolagenu
z
garbnikami
będącymi
wielowartościowymi anionami, jak: polikwasy nieorganiczne, wielordzeniowe kwasy
organiczne, kwasy lignino-sulfonowe, wielordzeniowe fenolokwasy organiczne.
Metody garbowania skór dzieli się ze względu na rodzaj i charakter chemiczny
garbników.
Piklowanie
Procesem przygotowującym skóry do większości garbowań jest piklowanie. Piklowaniem
nazywa się w technologii garbarskiej proces traktowania odwapnionej i wytrawionej golizny
roztworem wodnym soli i kwasu.
Piklowanie jest głównym regulatorem procesu garbowania chromowego i jego celem
jest:
−
przerwanie działania enzymów wytrawiających, przez zakwaszenie golizny,
−
dalsze całkowite odwapnienie golizny,
−
obniżenie pH do wartości 3–4, odpowiedniej do garbowania,
−
częściowe odwodnienie golizny.
Główną rolę w procesie piklowania odgrywa kwas, zaś obojętna sól jest czynnikiem
hamującym pęcznienie tkanki skórnej i powoduje zmniejszenie powinowactwa do kolagenu
chromowej brzeczki garbującej. Przez zanurzenie skór do roztworu pikla następuje
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
pochłanianie kwasu i soli. Najpierw powinna być pochłaniana sól, aż do ustalenia się stanu
równowagi pomiędzy zawartością soli w skórze i roztworze. Pikiel działa odwadniająco na
goliznę przez co kwas, a następnie sole Cr(III), łatwiej wnikają do wewnętrznych warstw
skóry co jest utrudnione w przypadku gdy skóra jest silnie uwodniona i wykazuje spęcznienie.
Kwas związany z golizną i niezwiązany z kąpieli piklującej wywiera wpływ na zasadowość
brzeczki garbującej. Kolagen wykazuje właściwości zasadowe i kwasowe, a więc jest
typowym elektrolitem amfoterycznym. Kwasy dodawane w czasie piklowania reagują
z wolnymi grupami bocznych łańcuchów kolagenu i keratyny, na przykład z grupami
aminowymi lub guanidynowymi lizyny i argininy.
Pojemność kwasowa kolagenu dla różnych kwasów jest różna.
H
2
SO
4
> HCl > HCOOH > CH
3
—CHOH—COOH > > CH
3
COOH
W praktyce do piklowania stosuje się kwasy siarkowy albo mrówkowy, rzadziej solny,
octowy lub mlekowy, z odpowiednią ilością soli kuchennej, rzadziej siarczanu sodowego.
W pierwszej godzinie oddziaływania kwas jest najpierw pochłaniany przez zewnętrzne
warstwy dermy, a w dalszej kolejności następuje jego wnikanie w głąb tkanki skórnej
i równomierne rozłożenie na całym przekroju. Dodatek kwasu siarkowego w granicach 1% do
wagi golizny powoduje, że cała ilość kwasu jest związana przez skórę. Przy nadmiarze kwasu
siarkowego wiąże się około 1,5%, co jest uwarunkowane pojemnością kwasową kolagenu.
Pozostała ilość kwasu jest pochłaniana przez goliznę, ale nie wiązana.
Pikiel nastawiony z kwasów organicznych ma znacznie mniejszą kwasowość od
roztworów pikla z kwasów nieorganicznych. Golizna pobiera z takiego pikla mniejsze ilości
kwasu, przez co działanie jego jest łagodniejsze. Zastosowanie kwasu organicznego, użytego
do piklowania, nie tylko obniża zasadowość brzeczki chromowej, lecz także działa
kompleksująco. Łagodzi przede wszystkim zagarbowanie i nadaje skórze większą pełność
i delikatniejsze lico.
Zużycie chemikaliów oblicza się do masy skór po wapnieniu lub wapnieniu i dwojeniu.
Do piklowania można użyć próbki skór przygotowane na ćwiczeniach laboratoryjnych
z metod wapnienia, odwapniania i wytrawiania.
Wpływ poszczególnych czynników na przebieg piklowania
−
Rodzaj surowca. Pochłanianie kwasów i soli w różnych częściach topograficznych skór
jest niejednakowe. Części bardziej zwarte wymagają dłuższego oddziaływania.
W garbarstwie duże znaczenie ma równomierne odwapnienie golizny. Przy
niecałkowitym odwapnieniu
części zwartych kruponu, zachodzi konieczność
dodatkowego zobojętnienia tych miejsc, a tym samym piklowanie będzie przebiegało
nierównomiernie.
−
Temperatura. Piklowanie golizny przeprowadza się w normalnej temperaturze od 18 do
20°C. Doświadczalnie zostało udowodnione, że zmiany temperatury kąpieli piklującej
w granicach od 5 do 35°C nie wpływają na ilość pochłanianego kwasu i soli, lecz tylko na
szybkość procesu. Podwyższenie temperatury pikla zwiększa degradację kolagenu, przez
co wpływa na obniżenie wytrzymałości skóry oraz zwiększa ciągliwość tkanki skórnej.
−
Czas piklowania zależy od grubości golizny i rodzaju produkowanego asortymentu. Dla
skór garbarskich czas piklowania trwa stosunkowo krótko – 1–2 godzin.
−
Współczynnik kąpieli odgrywa w piklowaniu dużą rolę i jest ściśle związany ze
stężeniem składników kąpieli piklującej. Dla skór przeznaczonych do garbowania
chromowego współczynnik kąpieli wynosi K = 0,5–l, zaś dla skór cięższych garbowania
chromowego i roślinnego K = 1–1,3.
−
Składniki kąpieli piklującej. Podstawowe składniki roztworu piklującego: kwas, sól
kuchenna oraz woda powinny być stosowane w określonych proporcjach ilościowych.
Jeżeli w piklu ilość soli jest nie wystarczająca, to wówczas następuje pęcznienie tkanki
skórnej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
Technika piklowania
Rozróżnia się następujące rodzaje pikla: słaby, normalny i mocny maskujący (tabela 3).
Skład kąpieli piklującej może się zmieniać w różnych, dopuszczalnych granicach. Zamiast
kwasu siarkowego można stosować inny kwas, przy uwzględnieniu następującego
przeliczenia: 1% H
2
SO
4
o stężeniu 96% odpowiada około 2% HC1 o stężeniu 30% lub 1,15%
HCOOH o stężeniu 80%.
Tabela 3. Rodzaje pikla
Rodzaj
pikla
Skład pikla
przy 100% wody
Zastosowanie
Słaby
0,5% H
2
SO
4
+ 6% soli
garbowanie chromowe
i roślinne
Normalny
(klasyczny)
1,0% H
2
SO
4
+ 8–10% soli
garbowanie chromowe
Mocny
1,5% H
2
SO
4
-15% soli
garbowanie
skór
ścisłych
metodą
chromową:
przy
konserwowaniu skór surowych
Maskujący normalny + 2% mrówczan
wapnia lub sodu
garbowanie chromowe
Oprócz pikla zwykłego może być stosowany pikiel kombinowany, który obok kwasu
i soli obojętnych zawiera dodatek soli glinowych.
Piklowanie przeprowadza się w bębnach obrotowych lub cytrokach. Najpierw do bębna
wlewa się około 80% wody i wsypuje 8% soli kuchennej. Obraca się z szybkością 8–16
obrotów/minutę, aż do całkowitego rozpuszczenia soli, wrzuca goliznę, a przez oś wlewa
powoli, w porcjach, rozcieńczony kwas w ilości około 1% w przeliczeniu na kwas siarkowy.
Jeśli nie mamy dozownika dodajemy kwas w 3 porcjach rozcieńczony 1:10 z wodą.
Czas piklowania zależy od stężenia kwasu i grubości golizny. Piklowanie grubych skór
trwa około 2 godzin, lekkich zaś około 60 minut. Sposób piklowania skór oraz skład kąpieli
zależą od rodzaju surowca i jego przeznaczenia.
Piklowanie z pozostawieniem skór na noc stosuje się do skór zwartych i pełnych oraz
takich, od których wymagana jest duża ciągliwość. Golizna pozostawiona na noc w kąpieli
piklującej ma się obracać co pół godziny po 5 minut.
W przypadku stosowania dwu rodzajów kwasów powinno się dodać najpierw kwas,
którego sole wapniowe są łatwiej rozpuszczalne w wodzie.
Do pikla maskującego stosuje się substancje buforujące w postaci soli kwasów
organicznych, np. mrówczan sodowy lub wapniowy. Podobną rolę przypisuje się mieszaninie
kwasu siarkowego i mrówkowego. Dodatek substancji buforujących powoduje podwyższenie
pH przy stosowaniu normalnego pikla. Ilość pochłanianego przez goliznę kwasu, przy
zastosowaniu substancji buforujących, jest znacznie mniejsza.
Garbowanie chromowe
Obecnie skóry garbowane chromowo stanowią około 90% całej produkcji garbarskiej.
Przy garbowaniu chromowym szybko możemy uzyskać skóry lekkie, o bardzo dobrej
odporności bakteriologicznej i termicznej. Skóry zagarbowane chromowo łatwo poddają się
procesom wykończania kąpielowego.
Stosowanie tradycyjnych metod garbowania nie gwarantuje wyższego niż 70–80%
wyczerpania soli chromowych z kąpieli garbującej. Pozostała ilość jest odprowadzana do
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
ścieków. Istniejące tendencje do zmniejszania ilości chromu w ściekach garbarskich
zmierzają w kierunku:
−
zwiększenia wyczerpania soli chromowych z kąpieli garbujących przez zastosowanie
specjalnych środków maskujących i uzasadawiających oraz odpowiednią modyfikację
warunków prowadzenia procesu, jak: zmniejszenie objętości kąpieli, podwyższenie
temperatury końcowej oraz wydłużenie czasu garbowania,
−
wprowadzenia recyrkulacji bezpośredniej związków chromu(III) przez wykorzystanie
zużytych kąpieli garbujących jako kąpieli piklującej dla kolejnej partii golizny,
−
recyrkulacji pośredniej związków chromu(III), to jest ich regeneracji poprzez
wydzielenie z wyczerpanych kąpieli garbujących w postaci Cr(OH)
3
, roztworzenie
w kwasie siarkowym do odpowiedniej zasadowości i ponownego użycia
do garbowania
golizny,
−
przekształcenia golizny w półprodukt o potocznej nazwie „wet-white”, który dopiero po
obróbce mechanicznej (dwojenie i struganie), poddawany jest garbowaniu chromowemu.
Poprawienie własności użytkowych skór z uwzględnieniem ochrony środowiska oraz
efektywności ekonomicznej jest celem prac nad nowymi produktami.
Wpływ różnych czynników na przebieg garbowania chromowego
Na przebieg garbowania chromowego skór, dyfuzję garbników w głąb tkanki i wiązanie
się garbnika z kolagenem, wpływają:
−
przygotowanie golizny do garbowania czyli dostateczne rozluźnienie tkanki skórnej,
−
obecność soli kuchennej wprowadzonej do golizny – ma wpływ na równomierne
osadzanie się garbnika na całym przekroju skóry,
−
zasadowość brzeczki – im wyższa zasadowość, tym większa ilość garbnika związanego
ze skórą i odwrotnie,
−
proces piklowania – skóry po piklowaniu powinny mieć pH 2,5–3,5; pikiel wpływa na
początkowe zmniejszenie szybkości reagowania kolagenu z garbnikiem chromowym
i zabezpiecza szybkie i równomierne rozprowadzenie garbnika w całym przekroju skóry;
umiarkowane piklowanie daje najlepsze wyniki wiązania się garbnika z kolagenem,
−
stężenie garbnika – ze wzrostem stężenia brzeczki zwiększa się ilość związanego ze
skórą chromu i szybkość wnikania. Jednak wpływ stężenia chromu na jego wiązanie się
z kolagenem jest procesem skomplikowanym, ponieważ zmienia się przy tym
zasadowość brzeczki, skład i ładunek kompleksu chromowego,
−
temperatura procesu – z podwyższeniem temperatury kąpieli następuje wzrost szybkości
wnikania i wiązania oraz równomierne rozłożenie garbnika chromowego w skórze,
−
czas garbowania wpływa na wiązanie się garbnika. Największe wiązanie obserwuje się
w pierwszych 2–4 godzinach garbowania, potem obniża się, a po pewnym czasie
całkowicie zanika,
−
stare i zużyte brzeczki chromowe wykazują mniejszą zdolność wnikania w goliznę niż
świeżo sporządzone. Jest to spowodowane zwiększeniem się cząsteczki kompleksu
chromowego w wyniku olacji. W brzeczkach zużytych reakcja zachodzi wolniej,
ponieważ przy niskim stężeniu Cr(III) jest stosunkowo wysokie stężenie soli obojętnych,
−
odleżenie garbowanych skór ma wpływ na ilość związanego chromu z kolagenem.
Dodatkowe wiązanie się chromu występuje wyraźnie podczas 24-godzinnego odleżenia.
Dłuższe odleżenie nie powoduje już wyraźnego zwiększenia się ilości związanego
garbnika, ale nie jest ono szkodliwe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
Mechanizm wiązania chromu przez kolagen
W
roztworach
wodnych
kationy
Cr
+3
są
akwakompleksami,
a
dokładnie
sześcioakwachromowymi. W roztworach wodnych kation sześcioakwochromowy ulega
dwóm zasadniczym przemianom:
1) procesom protolizy i związanej z nimi reakcji kondensacji kompleksów chromowych
– olacja, które powodują powstawanie zasadowych soli chromowych,
2) reakcjom kompleksowania resztami kwasowymi, prowadzącymi do powstania różnych
kompleksów, o zróżnicowanej trwałości, zależnej od ładunku atomu centralnego oraz
rodzaju wbudowanych do kompleksu anionów – maskowanie.
Protoliza
prowadzi
do
powstawania
zasadowych
soli
chromowych
hydroksoakwochromowych na skutek odczepienia protonów ze skoordynowanych przez
chrom cząsteczek wody. Razem z reakcją protolizy zachodzi kondensacja kompleksów
hydroksoakwochromowych (olacja).
Poglądy
na rolę grup
funkcyjnych kolagenu, karboksylowych, aminowych
i hydroksylowych w wiązaniu garbnika chromowego, nie są jednolite. Przyjmuje się, że
podstawową reakcją jest tworzenie się wiązań koordynacyjnych z grupami karboksylowymi
z wytworzeniem sieciujących połączeń pomiędzy protofibrylami.
Kationowy, dwurdzeniowy kompleks chromowy z resztą siarczanową związaną
koordynacyjnie z dwoma atomami chromu, przenika do wnętrza tkanki skórnej, ale nie wiąże
się z nią w sposób trwały, towarzyszy temu zmiana wartości pH środowiska. Podwyższenie
wartości pH kąpieli garbującej powoduje:
a) reakcje dwurdzeniowego kationowego kompleksu chromowego ze zjonizowaną grupą
karboksylową kolagenu z wytworzeniem wiązania solnego, które w dalszej fazie ulega
przekształceniu w wiązanie koordynacyjne,
N H
3
+
c zą ste c zk a k o la ge nu
N H
3
+
C
O
O
C
O
O
C r
O H
O H
C r
H
2
O
H
2
O
H
2
O
H
2
O
O
O
S
O
O
Rys. 1. Wiązanie koordynacyjne garbnika chromowego z kolagenem skóry
b) dwurdzeniowy kation chromowy w przypadku przekroczenia określonej granicy
zasadowości traci częściowo zdolność rozpuszczania się w wodzie, tworząc zagregowane
wysokozasadowe związki chromowe.
Inna teoria mówi, że w roztworze brzeczki chromowej o zasadowości 33% znajduje się
czterordzeniowy kompleks chromowy w równowadze z kompleksem dwurdzeniowym.
Czterordzeniowy kompleks chromowy nie mógłby wnikać do kolagenu, a tym samym wiązać
się z nim. Właściwości garbujące czterordzeniowych kompleksów siarczanowych chromu
wyjaśnia się w sposób następujący: wiązanie się dwurdzeniowych kompleksów chromowych
z kolagenem zubaża roztwór brzeczki i wtedy następuje zachwianie równowagi i przejście
czterordzeniowych kompleksów chromowych w dwurdzeniowe kompleksy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Obecnie przyjmuje się, że kationowe kompleksy chromowe wiążą się koordynacyjnie ze
zjonizowanymi grupami karboksylowymi kolagenu, zaś anionowe kompleksy chromowe,
maskowane kwasami organicznymi, na przykład kwasem szczawiowymczy siarczynami,
wiążą się jonowo z grupami aminowymi kolagenu.
Maskowanie
Maskowanie brzeczek chromowych jest jednym z 3 najważniejszych procesów, obok
piklowania i alkalizowania brzeczek, które regulują przebieg garbowania. Wbudowanie się
reszt kwasowych do kompleksu chromowego powoduje zmniejszenie adstryngencji garbnika
chromowego do substancji skórnej i zwiększenie stabilności kompleksu chromowego. Przy
dodaniu substancji maskujących zachodzi najpierw podwyższenie zasadowości i agregacja
związków chromu do większych cząstek. Jeśli pozostawimy je na pewien czas do starzenia,
jony substancji maskujących wbudowują się z biegiem czasu w kompleks chromowy, przez
co zmniejsza się jego powinowactwo do skóry.
Użycie środków maskujących w procesie garbowania wpływa na takie parametry
brzeczki garbującej, jak: szybkość wiązania garbnika chromowego i zwiększenie wielkości
jego cząsteczki. Jednoczesne występowanie tych zjawisk umożliwia uzyskanie w praktyce
skór pełnych o delikatnym licu.
Techniki garbowania
Garbowanie może być przeprowadzone w różny sposób. Przeważnie garbuje się
w bębnach obracających się z szybkością 8 obrotów/minutę.
Piklowane skóry obraca się w bębnie, tak aby w końcowej kąpieli K = 0,8–1,0
w stosunku do masy golizny, dla skór luźnych płaskich K = 0,6–0,8. Ekstraktu chromowego
używa się przeciętnie od 3% do 10%. Gdy goliznę garbuje się w świeżej kąpieli to należy
dodać 2–4% soli kuchennej.
Całkowity czas obracania skór wynosi 4–8 godzin dla skór lekkich np. cielęcych, kozich
i 8–12 godzin dla skór bydlęcych.
Podczas garbowania konieczne jest podwyższenie zasadowości brzeczki chromowej
(stępianie brzeczki), pod koniec garbowania. Najczęściej stosuje się węglan sodowy, który
powinien być dodawany powoli. Węglan sodowy w ilości 0,5–1,0% do masy golizny
rozpuszcza się w 10-krotnej ilości wody i dodaje w tym samym dniu. Nie dodajemy środków
stępiających jeśli używamy ekstraktów samostępiających.
Kiedyś stosowano garbowanie tak zwane jednokąpielowe i dwukąpielowe. W celu
zachowania prostoty metody garbowania jednokąpielowego i wykorzystania zalet garbowania
dwukąpielowego opracowano metodę tak zwanego garbowania półtorakąpielowego.
Powszechnie stosowana metodyka konwencjonalnego garbowania chromowego przedstawia
się następująco [8]:
Surowiec – golizna dwojona, odwapniona i wytrawiona, część licowa.
Piklowanie:
40% – woda, temp. 20–22 °C
+ 6% – chlorek sodowy
+ 1% – mrówczan sodowy, obracamy 10–15 min.
+ 1,2 % – kwas siarkowy 96% (1:10), obracamy 2–3 godz., pH 3,2–3,4
Garbowanie (w kąpieli piklującej):
+ 6% – Chromal, obracamy do momentu przegarbowania skóry na wskroś
ok. 2–3 godz.
+ 0,5% – tlenek magnezu np. Trupotan MO (1:20), obracamy 8 godz.
+ 50% – woda, temp. 50–55°C, obracamy 2–3 godz.
Łączny czas garbowania 12–14 godz.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Metoda garbowania z wysokim wyczerpaniem chromu Cromosint GBF [8].
(polecana przez firmę włoską Biokimica)
Garbowanie przeprowadza się w 1/3 kąpieli pozostałej po garbowaniu poprzedniej partii
produkcyjnej. Do kąpieli dodać:
2,5% Leatuercrom B-33 (odpowiednik Chromalu)
0,2% Biokal SC
obracać bęben 90 minut,
dodać:
0,4% Biokal MA
2,5% Lectherchrom (odpowiednik Chromalu)
obracać bęben 90 minut.
Skontrolować przenikanie golizny związkami chromu,
dodać: 80% woda 40–45°C
0,1% Biosint AWT/3
obracać bęben 90 minut,
dodać:
3% Cromosint GBF
obracać bęben 7 godzin.
Końcowe parametry kąpieli:
pH 3,7–3,9
temp. ok. 40°C
Objaśnienia do nazw środków:
3% Cromosint GBF – maskowany garbnik o podwyższonej zasadowości o zawartości
Cr
2
O
3
7–8%
Biokal MA – kompleksowy środek maskujący , mieszanina kwasów karboksylowych
i soli organicznych i nieorganicznych
Metoda garbowania z wysokim wyczerpaniem brzeczek Blancorol HR
(polecane przez firmę BAYER) [8]
Surowiec: golizna – odwapniona i wytrawiona, dwojona na grubość 3,2 mm
Piklowanie – 20% woda, 20°C
5% NaCl, 5 minut,
dodać: 0,3% Preventol WB, 10 minut
gęstość kąpieli 5–6°Be,
dodać: 0,6% kwas mrówkowy 85% (1:5), 10 minut
0,8% kwas siarkowy 96% (1:10), 60 minut, pH = 3,5,
dodać: 5% Chromosol B, 60 minut, pH = 3,3,
dodać: 1,9% Blancorol HR, 8 godz.,
parametry końcowe: pH = 4,1, temp. 42°C.
Dodane związki chromu: ogółem 1,3% Cr
2
O
3
w przeliczeniu na masę golizny.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
Objaśnienia do nazw środków:
Preventol WB – środek zapobiegający pleśnieniu skór w stanie wet-blue,
Chromosal B – ekstrakt chromowy o zasadowości 33% i zawartości 26% Cr
2
O
3
,
Blancorol HR – środek powodujący wysokie wyczerpanie chromu z kąpieli i utrwalenie
związków chromu w skórze (sam preparat nie zawiera związków chromu).
Inne metody garbowania mineralnego
Garbowanie solami glinu
Garbowanie glinowe znane było już w starożytności i znalazło zastosowanie do
garbowania delikatniejszych skór. Skóry garbowane glinem wykazują pewne specyficzne
właściwości. Cechuje je dobra ciągliwość, przyjemny dotyk, odpowiednia miękkość
i mięsistość.
Po wysuszeniu taka skóra jest twarda i zrogowaciała. Jeśli do roztworu glinowego doda
się soli kuchennej w ilości wystarczającej do zahamowania pęcznienia kwasowego, to
wysuszona golizna jest miękka i wykazuje cechy skóry wyprawionej. Jednak skóra taka już
po wypłukaniu wodą traci swoje właściwości. Dlatego wyprawa glinowa często jest uważana
za pseudogarbowanie.
Na proces garbowania glinowego ma wpływ wiele czynników, takich jak:
−
stężenie roztworu garbującego – wpływa na wiązanie związków glinowych z kolagenem.
Najlepsze wiązanie i wnikanie garbnika glinowego obserwuje się przy zawartości 2,5 g
Al
2
O
3
na dm
3
roztworu,
−
dodatek soli obojętnych – ma na celu obniżenie silnego pęcznienia kwasowego oraz
wpływa na sposób wiązania i ilość pochłoniętego przez kolagen związku glinowego,
−
wartość pH – wpływa na zdolność łączenia się kolagenu z solami glinu. Najlepsze
wiązanie garbnika glinowego z kolagenem obserwuje się przy pH = 4,
−
zasadowość brzeczek glinowych – wpływa na ilość pochłaniania glinu. Im wyższa
zasadowość, tym większa ilość glinu jest pochłaniana. Wpływ zasadowości brzeczek
glinowych na wiązanie garbnika ma mniejsze znaczenie niż ma to miejsce w brzeczkach
chromowych. Brzeczki glinowe wykazują najlepsze wiązanie przy zasadowości
33–42% Sch.
W odróżnieniu od garbowania chromowego zasadowe związki glinowe wykazują
w normalnych warunkach bardzo słabe wiązanie z kolagenem, co objawia się małą
odpornością na wodę.
Wyprawa glinowa jest stosowana niekiedy do garbowania skór rękawiczkowych oraz
niektórych skór przeznaczonych do celów technicznych. Związki glinowe są stosowane
w kombinowanych metodach garbowania: glinowo-chromowym lub roślinno-glinowym.
Garbowanie zwykłe polega na stosowaniu ałunu lub siarczanu glinowego z dodatkiem soli
obojętnych oraz różnych związków maskujących, na przykład mrówczanów, octanów,
cytrynianów i innych. Do garbowania używa się 9–13% ałunu lub 6–9% siarczanu glinowego,
z dodatkiem około 30% soli kuchennej w stosunki do masy ałunu.
Przykładowa metodyka [8]:
Piklowanie:
100% – woda, temp. 22°C
+ 8% – sól kuchenna
+ 1% – kwas mrówkowy, obracać 2 godz., pH-3,8
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Garbowanie glinowe:
+ 8% – siarczan glinowy, obracać 2 godz.(pH-2,8), a następnie przez noc na
automacie. Rano dodajemy:
+ 1% – Neutrigan MO, obracać 3 godz.
+ 0,4% – Soda, obracać 4 godz. pH-4,2
Płukanie:
100% – woda, obracać 15 min.
Garbowanie siarkowe
Technika garbowania siarkowego zależy od sposobu użycia głównych składników kąpieli
– kwasu i tiosiarczanu sodowego. Najczęściej jest stosowane wstępne zakwaszenie golizny
w kąpieli piklującej i zobojętnianie kwasu tiosiarczanem sodowym, ponieważ goliznę można
później dogarbować innymi związkami. Przy znacznym zakwaszeniu golizny w kąpieli
piklującej, ilość tiosiarczanu oraz szybkość jego dodawania ma wpływ na wielkość cząstek
siarki koloidalnej.
Goliznę pikluje się w bębnie w kąpieli o składzie: 20% soli kuchennej, K = 0,9–1,
z dodatkiem 4÷8% kwasu siarkowego. Ilość kwasu i soli zależy od rodzaju garbowanego
surowca. Sól rozpuszcza się w wodzie, następnie wrzuca goliznę i powoli przez oś bębna
dodaje kwas rozcieńczony wodą. Czas obracania do całkowitego przebicia skóry wynosi
4÷6 h. Następnie spiklowaną goliznę wykłada się na kozły i po obcieknięciu zarzuca do
roztworu 12% tiosiarczanu, rozpuszczonego w 80% wody. Po 1-godzinnym obracaniu dodaje
się do bębna, w zależności od masy skóry, 2÷5% tiosiarczanu. Skórę obraca się przez 3÷4 h
i następnie wyrzuca na kozły do 2-dniowego odleżenia. Skóry wygarbowane siarkowo
dogarbowuje się najczęściej roślinnie, chromowo lub nasyca się tłuszczami. W ten sposób
utrwala się garbnik w skórze i nadaje garbowanej skórze wymagane własności.
Skóry garbowane metodą siarkową odznaczają się bardzo korzystnymi własnościami,
przede wszystkim wysoką wytrzymałością na rozciąganie i dlatego są używane do wyprawy
skór technicznych przeznaczonych na troki, do wyrobu uprzęży, na bicze włókiennicze itp.
Skóry garbowane metodą kombinowaną z udziałem siarki odznaczają się dużą pulchnością,
wytrzymałością na rozciąganie oraz odpornością na dłuższe magazynowanie. Ujemną cechą
tych skór jest stosunkowo mała odporność na wodę.
Garbowanie polifosforanowe
Garbowanie skór tylko polimetafosforanami nie jest w praktyce stosowane, ponieważ
gotowy towar jest wyraźnie sztywny. Dlatego ten rodzaj garbowania stosuje się
w kombinowanych metodach, np. ze związkami chromu, glinu, aldehydami oraz z garbnikami
roślinnymi i syntetycznymi.
Polimetafosforany można dodawać w różnych stadiach procesu garbowania
chromowego, poczynając od piklowania, przed lub podczas garbowania, a kończąc na
zobojętnianiu, dogarbowaniu i natłuszczaniu. Dodatek ich do kąpieli piklującej powoduje
wstępne zagarbowanie golizny. Maksymalna ilość polifosforanów wprowadzona do pikla
wynosi 10% w stosunku do masy golizny, zależnie od rodzaju i przeznaczenia skór.
W efekcie następuje lepsze wiązanie chromu, a lico jest pełniejsze.
Garbowanie żelazowe
Technika garbowania żelazowego nie różni się od metody chromowej, ponieważ
przeprowadza się ją w podobnych urządzeniach i przy zastosowaniu podobnych metod.
Praktyczne zastosowanie znalazły metody kombinowane łączenia soli żelaza z solami chromu
(3:1). Sposoby garbowania przypominają techniką wykonania dwukąpielową metodę
garbowania chromowego. Goliznę nasyca się najpierw solami żelaza dwuwartościowego,
a następnie utlenia się je w skórze dwuchromianem, który redukuje się do Cr(III).
Poniżej przedstawiono przykładową metodykę [8].
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Piklowanie:
70 % – woda, temp. 20°C
+ 6 % – sól kuchenna
+ 1,3% – kwas mrówkowy, obracać 3 godz., pH 3,5–3,7
Zagarbowanie: prowadzimy w kąpieli piklującej,
+ 10 % – siarczanu żelazowego(50%)
+ 2 % – kwas winowy, obracać 4 godz., pH 1,38
po 2 godz. podgrzać do 35°C
+ 1,6% - Neutrigan MO, obracać 2 godz., pH 4,2–4,4
temp. końcowa 40–45°C,
Otrzymany półfabrykat odznacza się wysoką temperaturą skurczu (90–92°C) i ma żółto-
brązowe zabarwienie.
Garbowanie cyrkonowe
Garbowanie cyrkonowe może być stosowane do produkcji nie tylko skór miękkich, lecz
także i twardych. Może być stosowane zwykłe garbowanie cyrkonowe lub w kombinacji
z innymi. Dobre wyniki uzyskuje się przez dodanie substancji maskujących. Praktycznie
garbowanie zasadowymi związkami cyrkonu przeprowadza się w podobny sposób jak
garbowanie chromowe. Otrzymuje się skóry podeszwowe o stosunkowo dużej wytrzymałości
na ścieranie, skóry miękkie mają pełny chwyt, welury zaś wykazują wyraźny
charakter
zamszowy i ujednolicony chwyt na całej powierzchni.
Garbowanie cyrkonowe skór miękkich może być przeprowadzone jak klasyczne
garbowanie chromowe z uprzednim piklowaniem golizny. W tym przypadku stosuje się
mocny pikiel, tak aby osiągnąć pH golizny 2÷3. W zależności od rodzaju skór i grubości
golizny zużywa się 3,5÷5% ZrO
2
do masy golizny. Garbowanie może być przeprowadzone
w części pikla lub w świeżo nastawionej kąpieli K = 0,5 i wówczas do masy golizny dodaje
się 8% NaCl. W celu zapobiegania intensywnemu powierzchniowemu wiązaniu cyrkonu
dodaje się uprzednio mrówczanu sodowego lub odpowiednich syntanów. Pod koniec
garbowania dodaje się roztworu węglanu sodowego aż do uzyskania pH skóry 3,2÷3,4.
Następnie przemywa się je ciepłą wodą i zobojętnia mieszaniną tiosiarczanu sodowego
i wodorosiarczynu sodowego, w ogólnej ilości 5% do masy międzyoperacyjnej. Zobojętnianie
przeprowadza się do wartości pH 5,2÷5,4, kontrolując w przekroju zielenią bromokrezolową
(kolor niebieski).
Garbowanie krzemowe
W celu sporządzenia roztworu garbującego z zastosowaniem związków krzemu do
roztworu kwasu solnego z dodatkiem soli kuchennej wlewa się roztwór krzemianu sodowego.
Nadmiar kwasu jest konieczny do uzyskania trwałego koloidu. Do garbowania należy
stosować tylko roztwory świeżo sporządzone. Goliznę zanurza się w dołach lub obraca ją
w bębnach. Wygarbowaną skórę, zawierającą 17÷24% kwasu krzemowego, zobojętnia się,
a następnie natłuszcza. Należy wystrzegać się zbytniego wysycenia golizny kwasem
krzemowym, ponieważ powoduje to kruchość i sztywność tkanki.
Skóra garbowana koloidalnym kwasem krzemowym po dłuższym magazynowaniu staje
się łamliwa i krucha.
W garbarstwie pochodne krzemionki, jak dotąd, nie odgrywały znaczącej roli. Dopiero
firma amerykańska Hoechst AG or Chemtan Company opracowała technologię
wykorzystania zawiesiny wodnej krzemionki koloidalnej – Feliderm W
®
, która ma
zastosowanie w garbarstwie. Produkt ten umożliwia stabilizację golizny i przygotowanie jej
do fazy wet-white, która następnie może być garbowana oraz obrabiana mechanicznie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
Odpady powstające podczas dwojenia i strugania nie zawierają zanieczyszczeń chemicznych
szkodliwych dla środowiska i mogą bez trudności być usunięte bądź utylizowane.
Receptura garbowania z zastosowaniem Felidermu W
®
przedstawia się następująco:
Piklowanie/Zagarbowanie:
40% – woda, temp 25°C
+ 4% – Feliderm W
®
, obracać 2godz.
+ 0,2% – Amolan AG (BASF), obracać 2 godz.
+ 4% – soli kuchennej, obracać10 min., 6–6,5°Be, pH 8,4–8,6
+ 1% – Feliderm CS
+ 0,26% – kwas siarkowy 96%
+ 0,26% – kwas mrówkowy 85%, obracać 1–2 godz.
Obracać przez całą noc w bębnie automatycznym, pH końcowe = 3,8–4,3
Skóry wyżąć, strugać, krótko płukać, a następnie garbować.
Objaśnienia do środków:
Feliderm W
®
– dyspersja wodna krzemionki koloidalnej nie zaglomerowana, tzn. postać
prepolimeru kwasu krzemowego. Zawartość SiO
2
wynosi ok. 30%.
Dyspersja zawiera słabe ilości zasad, które wywołują na powierzchni ładunki
ujemne SiO
2
, powodując jego stabilność. Cząsteczki makrocząsteczek
krzemionki koloidalnej mają rozmiar poniżej 10 nm.
Feliderm CS – środek pomagający w lepszym utrwaleniu kwasów krzemionki koloidalnej
(brak bliższych danych).
Garbowanie tytanowe
Wykorzystanie soli tytanu do garbowania wet-white proponuje Petroselli [8]. Zaleca on
doprowadzenie pH kąpieli piklującej do 2,6–2,7 za pomocą kwasu siarkowego
i mrówkowego. Spiklowaną skórę poddajemy obróbce wstępnej za pomocą środka
maskującego Zabotan CTR, w ilości 20% w stosunku do ilości użytego garbnika tytanowego
oraz środka natłuszczającego Chimoilu EF. Tak przygotowaną spiklowaną goliznę poddajemy
obróbce za pomocą garbnika tytanowego – Tytanbitu, który wprowadza się w ilości 4–5%.
Uzasadawianie kąpieli garbującej przeprowadzamy za pomocą Zabotanu MG. Może on być
dodany w ilości 0,5% (w stosunku do wagi golizny) bezpośrednio do bębna bez wstępnego
rozpuszczania w wodzie.
Podczas wyżymania otrzymanego półfabrykatu wet-white ilość wody wyekstrahowana
przez maszynę jest wyższa w porównaniu z ilością odciskaną z wet-blue, co powoduje, że
skóra jest cieńsza, bardziej ścisła niż skóra wet-blue. Nie ma to żadnego wpływu na skórę
wykończoną, a stanowi tylko pewien aspekt do rozważenia podczas operacji strugania.
Po struganiu skóry mogą być poddane garbowaniu chromowemu, a następnie barwieniu
i natłuszczaniu.
Garbowanie aldehydowe
Aldehyd glutarowy jest środkiem dobrze znanym, ale w swej nie zmodyfikowanej formie
powoduje liczne problemy. Kiedy użyty jest w małej ilości to jego rozmieszczenie jest
nierówne, wiąże się bowiem głównie z zewnętrznymi warstwami skóry. Użyty w ilościach
większych powoduje nadanie skórze pewnego „charakteru” już we wczesnym stadium
procesu. Z powyższych względów, znane firmy światowe produkujące środki dla garbarstwa,
prowadziły w tym kierunku badania, efektem których było pojawienie się na rynku
produktów zawierających aldehyd glutarowy w postaci zmodyfikowanej. Zmodyfikowany
aldehyd równomiernie wnika w skórę i rozkłada się na jej przekroju, powodując równomierne
jej wygarbowanie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Takim produktem, który można zastosować do otrzymania półfabrykatu wet-white jest
Derugan 2000 firmy Schill & Seilacher [8]. Jest on
przejściowo maskowaną formą aldehydu
glutarowego. To „maskowanie” zmniejsza powinowactwo do kolagenu i jest trwałe w kąpieli
przez 2–3 godz., co pozwala na równomierne wniknięcie produktu w goliznę. Pod koniec
okresu penetracji
maskowanie zanika i przy stopniowym wzroście pH zaczyna się proces
wiązania. Poniżej przedstawiono przykładową metodykę.
Surowiec – golizna dwojona, odwapniona i wytrawiona
Piklowanie:
50% – woda, temp. 25°C
+ 1% – Silastol R687 (środek powierzchniowo-czynny)
+ 6 % – sól kuchenna, obracać 15 min., 6–8°Be
+ 0,8% – kwas mrówkowy, obracać30 min. pH 3,5
+ 0,2% – kwas siarkowy, obracać 20 min. pH 3,0–3,3
Zagarbowanie:
+ 1,5% – Derugan 2000, obracać 3 godz.
Golizna o grubości większej niż 2,5 mm powinna być obracana przy niższej prędkości
przez noc.
Garbowanie tłuszczowe
Garbowanie tłuszczowe (zamszowe) umożliwia otrzymanie skór o właściwościach,
których nie można uzyskać innymi metodami. Skóry są miękkie, ciągliwe, wiotkie o małym
ciężarze właściwym, dobrej nasiąkliwości i łatwo oddające wodę. Bardzo łatwo przyjmują
tłuszcze, można je prać w alkalicznym środowisku, jednak nie są odporne na gorącą wodę.
Temperatura skurczu jest niewiele wyższa niż temperatura skóry niegarbowanej. Do
garbowania zamszowego nadają się przede wszystkim skóry o luźnej strukturze ze zwierząt
żyjących dziko, takie jak jeleni, saren, gazeli oraz skóry owiec, królików i tym podobne.
W procesie tym dużą rolę odgrywa woda. Uwodniona skóra łatwiej wiąże tran niż sucha.
Proces garbowania tłuszczowego składa się z trzech zasadniczych operacji:
−
traktowanie tranem skór odwapnionych i wytrawionych w urządzeniach mechanicznych.
„Rozbijanie” mechaniczne powoduje wyciskanie ze skór wody kapilarnej, której miejsce
zajmuje tłuszcz wiązany przez skórę wskutek podwyższenia się temperatury
spowodowanej tarciem w czasie obracania bębna,
−
samoutlenianie się tranu przy udziale tlenu z powietrza i polimeryzacja tłuszczów
nienasyconych. Są to procesy egzotermiczne i powodują samorzutne ogrzewanie skór,
niemniej potrzeba jest dodatkowego ogrzewania przez przepuszczanie przez bębny
ogrzanego powietrza. Wskaźnikiem utleniania się tranu jest ostra przenikliwa woń
wydzielająca się z garbowanych skór (akroleina),
−
płukanie skór w roztworze węglanu sodowego w celu usunięcia tłuszczu nie związanego
z kolagenem oraz przyspieszenia wiązania przez kolagen aldehydów powstałych
z utleniania tranu.
Obecnie często stosuje się wstępne zagarbowanie skór aldehydem mrówkowym lub
glutarowym, a następnie impregnację skór emulsją tłuszczową i suszenie. Zagarbowanie
wstępne ułatwia wnikanie tłuszczu i uodparnia skóry na działanie temperatury. Garbowanie to
stosowane jest do wyprawy skór jeleni, saren, kóz, owiec. Zamsz stosuje się do wyrobu
rękawiczek, odzieży itp., gorsze jego gatunki używane są do czyszczenia i polerowania szkła
i mebli.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Garbowanie roślinne i syntanowe
Garbowanie kolagenu garbnikami roślinnymi polega głównie na wytwarzaniu licznych
sieciujących i niesieciujących wiązań wodorowych z udziałem grup hydroksylowych
cząsteczek garbników. W skórze wygarbowanej znajdują się również garbniki zaadsorbowane
i skoagulowane, które razem z garbnikami związanymi tworzą szczelne otoczki na
powierzchni elementów włókienkowych skór. Trwałość wiązań jest stosunkowo niewielka,
o czym świadczy niska temperatura skurczu skóry wygarbowanej 75–85°C.
Garbowanie roślinne, biorąc pod uwagę złożoność struktury reagujących substratów
i zmienność ich właściwości zależnie od warunków w jakich przebiega reakcja, jest w swej
istocie dosyć skomplikowane. Największą trudność technologiczną sprawia równomierne
wygarbowanie skóry na całym przekroju; konkretnie – doprowadzenie do bezpośredniego
kontaktu cząsteczek garbników z grupami funkcyjnymi środkowych warstw golizny.
Przeszkodę stanowią tu duże wymiary cząsteczek garbników w stosunku do porów golizny
oraz ich duża reaktywność wobec kolagenu. W praktyce, ażeby osiągnąć równomierne
wygarbowanie i napełnienie skóry na całej grubości, garbowanie przeprowadza się w trzech
etapach stosując zasadę przeciwprądu.
Przygotowanie do garbowania – zagarbowanie
Celem jest przesycenie golizny na całej grubości niegarbnikami i garbnikami o małych
cząsteczkach. Kwasowość roztworu doprowadza się do pH 5–6 to jest bliskiego punktu
izoelektrycznego, aby średnica porów i kapilar była jak największa, a reaktywność kolagenu
wobec garbników najmniejsza. Powinowactwo garbników do kolagenu powinno być małe, co
osiąga się przez stosowanie brzeczek o pH około 6 zawierających znaczne ilości
niegarbników i małe ilości garbników o możliwie małych cząsteczkach – niski wskaźnik
czystości.
Garbowanie właściwe
Celem jest wprowadzenie do wnętrza golizny garbników, ich wiązanie się z kolagenem
z wywołaniem efektu garbowania. Goliznę traktujemy brzeczkami o większym stężeniu
garbników i wyższym wskaźniku czystości. Kwasowość brzeczki powinna odpowiadać
wartości pH 3-4, w którym następuje energiczne wiązanie i sorpcja garbników przez kolagen.
Napełnienie
Celem jest przesycenie skóry wygarbowanej stężonymi roztworami garbników
o wysokim stopniu czystości w podwyższonej temperaturze 308–313 K (35–40°C). Część
garbników osadza się i adsorbuje na włókienkach skóry, a część w postaci roztworu wypełnia
pory i kapilary skóry. Napełnienie wyrównuje różnice struktury i zmienia odpowiednio
właściwości fizyczne skóry wyprawionej, takie jak: sztywność, porowatość, ciągliwość i inne.
Etapy garbowania w podanej kolejności występują w każdym sposobie garbowania
roślinnego lub kombinowanego z zastosowaniem garbników roślinnych i syntetycznych.
Zasada przeciwprądu polega na tym, że golizna przechodzi z reaktora do reaktora
zawierającego brzeczki o coraz wyższym stężeniu i stopniu czystości. Golizna styka się więc
z brzeczkę wielokrotnie używaną, wzbogaconą w niegarbniki, a golizna wygarbowana
z brzeczką świeżo sporządzoną z ekstraktów garbarskich. Brzeczki zużyte wylewa się do
ścieków. Taki sposób postępowania ma też swoje uzasadnienie ekonomiczne gdyż pozwala
lepiej wykorzystać garbniki. Straty garbników przy garbowaniu roślinnym i tak są znaczne
i wynoszą około 30%.
Czas garbowania jest znacznie dłuższy niż przy garbowaniu chromowym i w zależności
od grubości skór (zwykle 2–5 mm) oraz wymaganego stopnia napełnienia trwa od 2 dób dla
skór galanteryjnych cienkich, do 25 dób dla skór podeszwowych. Niegdyś skóry podeszwowe
garbowane były od pół do jednego roku, tak zwane garbowanie dołowe przewlekłe.
Właściwości skór garbowanych roślinnie, a w szczególności sprężystość, można
zmieniać przez odpowiednie dobranie warunków garbowania. Garbowanie, zwłaszcza
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
roślinne, można uważać za utrwalenie stanu spęcznienia golizny. Oznacza to, że jeśli
garbowaniu poddamy goliznę niespęczniałą, wiotką, to i skóry wygarbowane będą wiotkie
i miękkie, a jeśli goliznę spęczniałą o dużej sprężystości – to wygarbowana skóra będzie
sztywna i nieciągliwa. Stopień spęcznienia golizny jest zatem jednym z regulatorów
własności fizycznych skóry wyprawionej. Drugim sposobem jest zmiana stopnia napełnienia
skór garbnikami w ostatnim etapie garbowania. Im więcej garbników zostanie osadzonych
i adsorbowanych przez skórę, tym większa sztywność, mniejsza ciągliwość i porowatość
produktu wyprawionego. Oczywiście, zgodnie z ogólnymi zasadami wyprawy, własności
fizyczne skóry wyprawionej są odpowiednio zależne od struktury skóry, jej rozluźnienia
w procesach oddziału mokrego, stopnia natłuszczenia, międlenia i innych.
Skóry do garbowania roślinnego przygotowuje się podobnie jak skóry chromowe, a więc
przez moczenie, wapnienie i odwapnianie. Skóry grube – podeszwowe, techniczne często
wapni się w dołach. Wytrawianiu poddaje się tylko skóry miękkie. Bezpośrednie
przygotowanie do garbowania bywa różne. Skóry grube podeszwowe poddaje się tylko
odwapnieniu i płukaniu, a skóry miękkie niekiedy zakwaszaniu w procesie podobnym do
piklowania. W celu przyspieszania procesu, skóry grube podeszwowe, często poddaje się tak
zwanemu zagarbowaniu za pomocą aldehydów, związków chromu i innych, co w zasadzie
jest rodzajem garbowania kombinowanego. W tym przypadku można do garbowania używać
brzeczek bardziej stężonych lub nawet wprost ekstraktów proszkowych bez szkody dla
jakości skór.
Garbowanie przeprowadza się w różnych reaktorach i warunkach zależnie od wymagań
stawianych skórom wyprawionym.
Garbowanie roślinne skór podeszwowych – metoda dołowo-bębnowa, stosowana
najczęściej.
Surowiec – skóry bydlęce o grubości 4–6 mm.
Zagarbowanie – w dołach tak zwane farby, czas 6–8 dni.
Garbowanie – w dołach tak zwane zatopy – skóry są zawieszane w brzeczce, czas około
14 dni, temperatura około 20°C.
Napełnianie – w bębnach, brzeczki stężone, stężenie garbników 12–60%; temperatura
35–40°C, czas 3 dni. Zużycie garbników około 30% ciężaru skór wysuszonych.
Garbowanie skór podeszwowych - metoda hot-pit – szybkie garbowanie
Surowiec – krupony bydlęce o grubości 4–5 mm.
Zagarbowanie – w dołach z urządzeniami kołyskowymi do ciągłego poruszania skór.
Garbowanie – w tak zwanych zatopach w pozycji wiszącej, ciągły obieg brzeczek.
Dogarbowanie – w dołach, tak zwane hot-pit, stężenie garbników w brzeczce 12–16%,
temperatura 35–40°C, pH około 3,0.
Zasada ogólna – skóry w stanie lekkiego spęcznienia kwasowego garbowane są wyłącznie
w dołach ciepłymi brzeczkami o niskim pH,
Zużycie garbników – około 30% masy skór.
Otrzymujemy skóry bardzo wysokiej jakości, mało nasiąkliwe i ścieralne. Odpowiadają
jakością skórom garbowania dołowego przewlekłego przeprowadzanego przez około pół
roku. Poniżej podano metodyki garbowania roślinnego proponowane przez firmę BASF dla
skór o różnym przeznaczeniu (materiały techniczne firmy).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Procesy kąpielowe
BASF
Asortyment: Garbowanie skór roślinnych galanteryjnych
Data:
Technik:
Strona
Firma:
Telefon:
Fax:
% - do wagi golizny dwojonej (3,0 - 3,5 mm)
Proces:
%
Produkt
°C
rozc.
Czas
pH/Uwagi
1
Picaltal® fl.
1:5
10'
3,2
Garbowanie + 1
Relugan® GT50
1:3
2
Relugan RF
1:3
120'
3,8
kąpiel zlać
Garbowanie
20
woda
20
3
Ta mol® M
3
Relugan RV
1:3
10
Guebracho sulfitowane
30'
+ 12
Kasztan słodki
2
Lipoderm® Licker 1 C
1:3
+ 200 woda
30
przez noc kąpiel zlać
Płukanie
150 woda
25
20
1
kąpiel ziać
Utrwalanie
150 woda
25
1
Basta mol® K
1:5
15"
kąpiel zlać
odleżenie przez noc, wyżymanie, struganie
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
Asortyment: Skóry bydlęce obuwiowe - garbowanie organiczne Data:
Technik:
Nr:
Firma:
Telefon:
Fax:
% - do wagi golizny (3,5 mm)
Proces
+
%
Produkt
°C
Czas
pH/Uwagi
Płukanie
100
woda
20
10'
kąpiel zlać
Piklowanie
15
woda
20
5
sól kuchenna
10'
10°Be
+
1,3
kwas siarkowy (1:10)
30'
1,6
+
0,4
kwas mrówkowy (1:10)
90'
2,2
Zagarbowanie +
1
Relugan GT 50
2
Relugan RF
2
Lipoderm Liquor PSE
(1:3)
120'
+
2
Tamol NA
15'
3,8
+
1,5
soda oczyszczona (1:10) 30
5x10'
+30'
5,0
+
5
Basyntan DLX
30'
5 min. obracać / 25 min. stop; przez noc
4,5
kąpiel zlać
temperatura skurczu: 75°C
wyłożyć z bębna, wyżąć, strugać
Dotychczas wstępne garbowanie golizny garbnikami syntetycznymi stosowano głównie
w garbowaniu roślinnym, aby zapewnić równomierne wnikanie garbników roślinnych do
wnętrza skóry. Firma Bayer przedstawiła metodę zastosowania syntanów do garbowania
wstępnego, która jak uważa, jest przecieraniem drogi w rozwoju przedstawionych produktów.
Do garbowania wstępnego proponowany jest garbnik syntetyczny o nazwie handlowej
Tanigan
®
CA, który umożliwia otrzymanie skóry wet-white, nadającej się do odwodnienia
i strugania.
Proces garbowania wstępnego Taniganem
®
CA przebiega wg następującej metodyki:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Piklowanie/Zagarbowanie:
30% – woda, temp. 20°C
5% – soli kuchennej, obracać 5 min.
+ 0,4% – środka grzybobójczego (Prevento
l®
WB), obracać 10 min.
6–7°Be
+ 1,5% – kwas mrówkowy, obracać 10 min.
+ 0,4% – kwas siarkowy , obr. 60 min., pH ok. 3,1
+10% – garbnika w płynie Tanigan
®
CA, obracać 8 godz.
zostawić na noc na automacie, pH kąpieli ok. 3,3
Po zakończeniu procesu skóry należy wyżąć, strugać i poddać procesowi garbowania
właściwego.
Objaśnienia do środków:
Tanigan
®
CA 34177 – garbnik syntetyczny służący do otrzymywania półfabrykatu wet-white
w postaci jasnego proszku którego podstawą chemiczną jest kwas
arylowo-sulfonowy. Stężenie substancji czynnej ok. 96%, pH ok. 3,5,
liczba kwasowa ok. 50%.
Tanigan
®
CA 34171 – garbnik syntetyczny służący do otrzymywania półfabrykatu wet-white
w postaci jasnobrązowego płynu o małej lepkości którego podstawą
chemiczną jest kwas arylowo-sulfonowy. Stężenie substancji czynnej
ok. 50%, pH ok. 3,5, liczba kwasowa ok. 25%.
Właściwości fizyczne skór garbowanych roślinnie znacznie różnią się od właściwości
skór chromowych. Główną przyczyną jest sztywność struktury włókienkowej powstałej na
skutek związania i osadzenia dużych ilości garbników. Skóry roślinne odznaczają się między
innymi:
−
znacznie większą sztywnością,
−
mniejszą ciągliwością – 20–40%, a skóry chromowe 60–80%,
−
niską nasiąkliwością – 50–70% (skóry chromowe 80–120% z zachowaniem pierwotnych
wymiarów i kształtów po nawilżeniu). Skóry chromowe miękkie na wierzchy obuwia
– boksy bydlęce, wyprawione prawidłowo i hydrofobizowane wykazują nasiąkliwość
40–70%,
−
znacznymi różnicami strukturalnymi w poszczególnych miejscach topograficznych skóry
krupon-bok,
−
większym współczynnikiem tarcia w stanie suchym i wilgotnym, na przykład skóry
chromowe użyte na podeszwy ślizgają się podczas użytkowania,
−
niższą temperaturę skurczu, to jest 72–85°C;
Cechy te są odpowiednio wykorzystywane w wyprawie skór różnych asortymentów do
korygowania własności skór garbowanych chromowo lub innymi środkami przez
dogarbowanie oraz w garbowaniu kombinowanym.
Właściwości chemiczne skór roślinnych są inne niż skór chromowych, gdyż trwałość
wiązania garbniki roślinne-kolagen jest mniejsza niż w skórach chromowych. Skóry roślinne
w porównaniu ze skórami chromowymi mają:
−
zdolność odszczepiania garbników – odgarbowanie, pod wpływem wodnych roztworów
zawierających zasady lub polarne rozpuszczalniki organiczne, takie jak: aceton, alkohole,
dioksan, a zatem małą odporność na działanie potu i wrażliwość na niektóre
rozpuszczalniki organiczne,
−
znaczną ilość składników wymywalnych wodą – 2–12%, na przykład skóry juchtowe
– około 2%, podpodeszwowe – około 5%, podeszwowe – około 12%,
−
zawierają różną ilość środków natłuszczających, na przykład skóry podeszwowe
i podpodeszwowe – około 1%, a skóry juchtowe – około 15%,
−
odznaczają się ujemnym ładunkiem powierzchni skóry i łatwością reagowania kolagenu
skóry wygarbowanej z substancjami kationowymi, na przykład barwnikami.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Niekorzystne cechy skór roślinnych można częściowo zlikwidować stosując, na przykład
utrwalanie garbników lub odpowiednie dogarbowanie.
Garbowanie żywicowe
Przy produkcji wielu rodzajów skór, w celu podwyższenia ich jakości, stosuje się
dogarbowanie i wypełnienia różnymi żywicami syntetycznymi określanymi mianem
garbników żywicowych. Podwyższa się w ten sposób trwałość skór, obniża nasiąkliwość,
zmniejsza różnice topograficzne między luźnymi i ścisłymi częściami skóry, zwiększa się
wypełnienie, a tym samym polepsza chwyt skóry.
Ogólna zasada stosowania garbników żywicowych polega na wprowadzeniu do tkanki
skórnej garbnika w postaci rozpuszczonej, zdyspergowanej lub zemulgowanej w wodzie,
a następnie na nieodwracalnym jego osadzeniu na włóknach skórnych. Garbniki żywicowe
w niewielkim stopniu trwale garbują, a głównie strącają się w skórze jako żywice napełniające,
uściślające, wiążące, zagarbowujące i dogarbowujące tkankę skórną [5, s. 295–300].
Garbowanie kombinowane
Każdy z garbników nadaje skórom charakterystyczne właściwości. Jeden rodzaj garbnika
ma pewne ujemne cechy, które wpływają na obniżenie jakości towaru gotowego, inny
natomiast nie wykazuje tych cech i w połączeniu z pierwszym nadaje skórze takie
właściwości jakich nie udaje się uzyskać przez zastosowanie tylko jednego rodzaju środka
garbującego. Wprowadzenie metody kombinowanej pozwala też na skrócenie czasu
garbowania, oszczędność stosowanych garbników, itp. Do metod kombinowanych należy
m.in. garbowanie: chromowo-roślinne, glinowo-roślinne, glinowo-chromowe, garbowanie
z zastosowaniem związków cyrkonowych, tytanowych i aldehydów oraz wiele innych
[5, s. 302–311]. Poniżej podano przykładowe metodyki garbowania kombinowanego.
Metodyka garbowania aldehydowo- chromowego:
Surowiec – golizna dwojona, odwapniona i wytrawiona.
Piklowanie:
50% – woda, temp. 25°C
+ 1% – Silastol R687 (środek powierzchniowo-czynny)
+ 6 % – sól kuchenna, obracać 15 min., 6–8°Be
+ 0,8% – kwas mrówkowy, obracać 30 min. pH 3,5
+ 0,2% – kwas siarkowy, obracać 20 min. pH 3,0–3,3
Zagarbowanie:
+ 1,5% – Derugan 2000, obracać 3 godz.
Golizna o grubości większej niż 2,5 mm powinna być obracana przy niższej prędkości
przez noc.
Wyżymanie, dwojenie, struganie skór, ustalenie wagi struganej.
Płukanie:
150% – woda, temp. 25°C, obracać 10 min., kąpiel odlać
Garbowanie chromowe:
50% – woda, temp. 25°C
+ 0,1% – kwas mrówkowy, obracać 10 min.
+ 3% – garbnik chromowy (np. Chromal), obracać 30 min.
+ 3% – garbnik chromowy
+ 0,4% – Trupotan MO (stępiający środek na bazie MgO)
powolne obroty przez noc
+ 50% – woda, temp. 60°C, obracać 30 min. Kąpiel odlać.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Metodyka garbowania żywicowo chromowego
Surowiec-golizna dwojona, odwapniona i wytrawiona
Zagarbowanie:
50% – woda, temp. °C
+ 5% – Rozin MP
obracać 5 godz. w sposób ciągły, następnie okresowo 5 min. co 1 godz.
Rano bęben obracać 15-20 min., pH-6,5
+ 0,3 % – kwas mrówkowy, obracać 30 min., pH-5,0
+ 0,3 % – kwas mrówkowy, obracać 30 min., pH-4,5
+ 0,3 % – kwas mrówkowy, obracać 30 min., pH-4,2
+ 0,3 % – kwas mrówkowy, obracać 30 min., pH-4,0
obracać 5 godz. w sposób ciągły,
Wyżymanie, dwojenie, struganie skór, ustalenie wagi struganej.
Płukanie:
200% – woda, temp. 25, obracać15 min., kąpiel odlać
Garbowanie chromowe:
60% – woda, temp. 25°C
+ 0,4% – kwas mrówkowy, obracać 30 min.
+ 4% – Chromal, obracać 4 godz.
+ 0.4 % – Trupotan MO, obracać 6 godz.
+ 40% – woda, temp. 60°C
Wyprawa skór bez garbowania
W odróżnieniu od pseudogarbowania, do którego zalicza się piklowanie i garbowanie
zakwasowe, stosowana jest w garbarstwie produkcja .skór technicznych, które zabezpiecza się
przed gniciem w inny sposób, bez ich garbowania. Skóry takie wykazują wysokie własności
wytrzymałościowe.
Produkcja skór pergaminowych
Skóry pergaminowe są produkowane do celów technicznych i galanteryjno-
-introligatorskich. Do wyprawy skór pergaminowych używa się skór cielęcych, kozich,
i owczych. Po rozmoczeniu skóry powleka się papką siarczkowo-wapniową, a następnie
dokładnie odwłosia i mizdruje. Oczyszczoną goliznę zawiesza się na dłuższy okres w wodzie
wapiennej, a następnie dokładnie żyłuje i obrabia ręcznie. Dokładnie oczyszczoną goliznę
rozpina się na ramach o specjalnej konstrukcji i z obydwu stron przesypuje sproszkowanym
wapnem z kredą i wciera je pumeksem, dokładnie szlifując całą powierzchnię skóry. Skóry
obrabia się ręcznie za pomocą krążka z zawiniętym ostrzem. Półwyrób powinien wysychać
powoli w dokładnie wentylowanym pomieszczeniu bez dostępu promieni świetlnych. Skóry
pergaminowe wykończa się przez nacieranie roztworem kleju, białka, a następnie suszy
i prasuje na polerowanej płycie przy umiarkowanym nacisku prasy. Pergamin jest bardzo
odporny na starzenie, ponieważ zawarty w nim wodorotlenek wapniowy, łącząc się
z dwutlenkiem węgla powietrza, wytwarza skamieniały węglan wapniowy.
Produkcja skór transparentowych
Skóry transparentowe są nazywane skórami glicerynowanymi. Do produkcji nadają się
skóry bydlęce, których goliznę odwapnioną podsusza się i naciera gliceryną. Wapnienie
surowca przeprowadza się tradycyjnie w wapnicach siarczkowo-wapniowych. Zwapnioną
skórę przemywa się wiodą miękką, dokładnie oczyszcza i całkowicie odwapnia siarczanem
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
amonowym z dodatkiem kwasu mrówkowego. Odwapnioną goliznę obraca się w kąpieli
z dodatkiem 5% kwasu octowego, następnie struże się do wymaganej grubości i ponownie
obraca w poprzedniej kąpieli zasilanej 1% kwasu octowego. Przygotowane w ten sposób
skóry naciera się wodnym roztworem gliceryny 1:1, rozciąga na ramach i powoli suszy.
Towar gotowy powinien być przezroczysty i nie może zawierać plam wapiennych.
Skóry transparentowe służą do produkcji części składowych siodeł, obuwia
ortopedycznego oraz jako troki do zszywania pasów transmisyjnych.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co jest celem garbowania?
2. Jakie właściwości nadaje skórom garbowanie?
3. Co to jest piklowanie skór?
4. Kiedy stosujemy piklowanie skór?
5. Jakie zadanie ma piklowanie w przypadku garbowania chromowego?
6. Co to jest pikiel klasyczny?
7. Jakie zadanie ma sól w piklowaniu?
8. Jakie znasz rodzaje pikla?
9. Jaką rolę odgrywa kwas w kąpieli piklującej?
10. Jakie kwasy stosujemy najczęściej w kąpieli piklującej?
11. Co to jest pikiel maskujący?
12. W jaki sposób najczęściej sporządzamy brzeczki chromowe?
13. Jakie czynniki wpływają na przebieg garbowania chromowego?
14. Jak cząsteczka kolagenu wiąże się koordynacyjnie z garbnikiem chromowym?
15. Jakie ma znaczenie maskowanie brzeczek chromowych?
16. Jakie znasz techniki garbowania chromowego?
17. Jakie garbowanie jest obecnie najczęściej stosowane?
18. Jakie są tendencje w technologii garbowania chromowego przyjazne środowisku
naturalnemu?
19. Jakie są inne metody garbowania mineralnego?
20. Jakie znasz inne metody garbowania skór?
21. Jakie operacje składają się na garbowanie tłuszczowe?
22. Co ma wpływ na garbowanie glinowe?
23. Z jakich etapów składa się garbowanie roślinne?
24. Co to jest zasada przeciwprądu?
25. Jak przygotowujemy skóry do garbowania roślinnego?
26. Jakie są różnice między skórami garbowanymi roślinnie a chromowo?
27. Jakie znasz metody kombinowane garbowania skór?
28. Co to jest garbowanie aldehydowe?
29. Jak otrzymać pergaminy?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj cechy, jakie uzyskuje skóra po wygarbowaniu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem teoretycznym z jednostki modułowej,
2) wymienić właściwości skór surowych,
3) wypisać cechy skór po garbowaniu,
4) wnioski przedstawić na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartki papieru,
−
przybory szkolne.
Ćwiczenie 2
Na podstawie oględzin organoleptycznych, określ cechy charakterystyczne skór
wygarbowanych chromowo i roślinnie.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z instrukcją bezpieczeństwa i higieny pracy w pracowni,
2) założyć odzież ochronną,
3) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
4) przygotować skóry w określonych asortymentach,
5) dokonać oględzin poszczególnych skór i określić organoleptycznie:
−
wygląd powierzchni skóry: gładkość, barwę i kolor,
−
przekrój,
−
pełność, gumowatość, luźność, itp,
−
grubość,
−
ewentualnie opisz wady,
−
oznacz temperaturę Skórczu,
6) wnioski i uwagi zapisać w dzienniczku praktyk.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– stół sortowniczy do oględzin skór,
– skóry określonych asortymentów,
– boczki do składania skór,
– dzienniczek praktyki.
Ćwiczenie 3
Przeprowadź piklowanie skór piklem maskowanym mrówczanem wapnia lub sodu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem teoretycznym z jednostki modułowej,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przygotować pikiel:
−
100% wody o temperaturze 18–21°C,
−
6% soli kuchennej,
−
1% mrówczanu wapniowego, obracać 15 minut,
−
1% kwasu siarkowego, po rozcieńczeniu wodą 1:10,
4) wlać do bębna, obracać próbki przez 2 godziny,
5) zmierzyć pH, ocenić organoleptycznie czy skóra jest w dotyku szorstka, zostawiająca
odcisk palca,
6) obracać próbę 1,5 godziny, zmierzyć pH końcowe, dokonać oceny organoleptycznej,
7) spostrzeżenia i wnioski zapisać w dzienniczku ćwiczeń.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
próbki skór po wytrawianiu,
−
kwas siarkowy stężony,
−
mrówczan wapnia,
−
sól kuchenna,
−
bębenki szklane typu Wacker,
−
aparat do obracania bębenków,
−
pH-metr,
−
papierki wskaźnikowe pH,
−
czerwień metylowa,
−
błękit bromotymolowy,
−
odzież ochronna: okulary, rękawice gumowe, fartuch roboczy.
Ćwiczenie 4
Wykonaj garbowanie skór w kąpieli piklującej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania z jednostki modułowej,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) dodać do kąpieli piklującej 7% Chromalu – ilość kąpieli piklującej 50%,
4) obracać 3 godziny do uzyskania przeniknięcia garbnika chromowego przez przekrój
skóry,
5) dodać porcjami 0,8–1,0% węglanu sodowego, rozpuszczonego w wodzie (1:10),
6) obracać 2 godziny, dodać 50% gorącej wody,
7) wykonać próbę odporności próbki skóry na temperaturę wrzącej wody i sprawdzić Ts,
8) jeżeli Ts < 100°C dodać 0,2–0,3% węglanu sodowego.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
spiklowana golizna wraz z kąpielą,
−
Chromal,
−
wodorowęglan sodowy techniczny,
−
węglan sodowy,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
−
sól kuchenna techniczna,
−
zieleń bromokrezolowa,
−
bębenki szklane,
−
aparat do obracania bębenków z możliwością podgrzewania,
−
pH- metr,
−
kolorymetr,
−
waga,
−
zlewki,
−
płaszcz grzejny,
−
termometr,
−
odzież ochronna.
Ćwiczenie 5
Przeprowadź garbowanie mineralne i kombinowane skór. Wybierz odpowiednie
metodyki.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania z jednostki modułowej,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) dobrać odpowiedni półfabrykat skórzany,
4) wybrać środki garbujące i obliczyć odpowiednie ich ilości,
5) kontrolować parametry garbowania,
6) przeprowadzić kontrolę międzyoperacyjną,
7) zaprezentować ćwiczenie na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
spiklowana golizna, golizna odwapniona,
−
garbniki,
−
środki wspomagające garbowanie,
−
sól kuchenna techniczna,
−
bębenki szklane,
−
aparat do obracania bębenków,
−
pH- metr,
−
waga,
−
zlewki,
−
wskaźniki,
−
termometr,
−
odzież ochronna.
Ćwiczenie 6
Przeprowadź garbowanie roślinno-syntanowe stosując różne ilości garbników.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym garbowania roślinno-syntanowego,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przygotować roztwór garbnika zawierający w 1 dm
3
:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
−
350 g ekstraktu mimozy techn.,
−
150 Rotaniny W,
−
100 g Rotaniny BNS, przyjmując do wyliczeń stężenie garbnika, ekstrakt suchy
mimozy jako 60–65%, zaś Rotanina W i BNS jako 40%,
4) zważyć próbki odwapnionej i wytrawionej golizny cielęcej lub bydlęcej po dwojeniu,
5) przygotować w bębnach garbujących lub zlewkach z przyrządzonego roztworu garbnika
5 brzeczek garbujących zawierających 10, 20, 30, 50 i 100% czystego garbnika oraz
500% wody, w stosunku do masy próbek skór zwapnionych,
6) zmierzyć wartość pH roztworów garbników,
7) umieścić próbki skór i pozostawić je zawieszone w garbniku lub obracać w bębenkach,
8) garbować przy naturalnej wartości pH roztworów brzeczek,
9) przy garbowaniu w bębenkach co godzinę sprawdzać wartość pH kąpieli i stopień
przegarbowania golizny,
10) po upływie 4–5 godzin obracania w bębnie – pozostawić próbki zanurzone w kąpieli do
następnego dnia,
11) sprawdzić wartość pH po 48 godzinach, płukać próbki przez 5–10 minut wodą
o temperaturze pokojowej i pozostawić zawieszone do wysuszenia,
12) oznaczyć Ts, stopień przegarbowania,
13) opisać wygląd wygarbowanych próbek – barwę, miękkość, elastyczność.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
odwapniona i wytrawiona golizna cielęca lub bydlęca po dwojeniu,
−
ekstrakt mimozy technicznej zawierający 60–65% garbnika,
−
Rotanina BNS handlowa zawierająca 40–42% garbnika,
−
Rotanina W handlowa zawierająca 40–45% garbnika,
−
wodorowęglan sodowy,
−
mrówczan sodowy,
−
pH-metr,
−
papierki wskaźnikowe,
−
waga,
−
zlewki,
−
bębenki szklane typu Wacker,
−
urządzenie do obracania i ogrzewania,
−
odzież ochronna.
Ćwiczenie 7
Wykonaj garbowanie aldehydem glutarowym wg metodyki przedstawionej w materiale
nauczania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania z jednostki modułowej,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się z metodyką garbowania aldehydem glutarowym,
4) zważyć skóry,
5) obliczyć ilość potrzebnych środków według metodyki,
6) nastawić próbki golizny roztworem kwasu mrówkowego na wartość pH kąpieli 3,5–4,0,
7) przeprowadzić niezbędną kontrolę międzyoperacyjną,
8) opisać wygląd próbek, ich miękkość, ciągliwość, i tym podobne,
9) przedstawić wykonanie ćwiczenia na forum grupy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
próbki golizny,
−
kwas mrówkowy,
−
Relugan GTW,
−
wodorowęglan sodowy,
−
węglan sodowy,
−
papierki wskaźnikowe,
−
waga,
−
bębenki szklane typu Wacker wraz z urządzeniem do obracania,
−
pH-metr,
−
odzież ochronna.
Ćwiczenie 8
Przeprowadź przyspieszone garbowanie tłuszczowe.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym garbowania tłuszczowego,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) natrzeć tranem próbki skór po dwojeniu i dowapnieniu,
4) obracać w bębnie do wniknięcia tranu w przekrój skóry,
5) suszyć zaimpregnowane skóry w temperaturze około 45°C przy cyrkulującym dopływie
ciepłego powietrza,
6) rozmoczyć i prać skóry w wodzie o temperaturze 45°C przy użyciu 1% węglanu
sodowego i 1% środka powierzchniowoczynnego,
7) powiesić skóry do wyschnięcia w temperaturze pokojowej,
8) scharakteryzować skóry po natłuszczaniu.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
próbki golizny,
−
tran techniczny,
−
węglan sodowy,
−
środek powierzchniowo czynny, na przykład Rokafenol N-8,
−
naczynia do rozmoczenia i prania skór,
−
bębenki szklane typu Wacker,
−
urządzenie do obracania,
−
suszarnia,
−
odzież ochronna.
Ćwiczenie 9
Przeprowadź garbowanie mimozowo-glinowe.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania z jednostki modułowej,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) umieścić próbki golizny piklowanej w bębnie obrotowym w kąpieli o składzie:
−
100% wody o temperaturze 20°C,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
−
10% siarczanu sodowego lub soli kuchennej,
4) obracać 30 minut,
5) przeprowadzić garbowanie roślinne:
−
przygotować 100% wody o temperaturze 40°C,
−
8% ekstraktu mimozy, obracać 3–4 godziny,
6) zlać kąpiel, przeprowadzić płukanie, odlać wodę,
7) przeprowadzić garbowanie glinowe;
−
przygotować 100% wody o temperaturze 20°C,
−
15% siarczanu glinowego, bezwodnego,
8) obracać 30 minut, ustalić wartość kąpieli na pH 3,6–3,8 przy użyciu octanu sodowego lub
rozcieńczonego kwasu siarkowego, obracać 30 minut, skorygować pH i obracać
20 minut,
9) przeprowadzić neutralizację wstępną: do kąpieli dodać 1% mrówczanu wapnia, obracać
60 minut i dodać w trzech porcjach co 10 minut 2% kwaśnego węglanu sodowego
rozcieńczonego wodą 1:10, obracać 60 minut. Końcowa wartość pH winna wynosić 4,5,
10) skóry wyjąć z kąpieli i oznaczyć temperaturę skurczu.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
golizna piklowana,
−
siarczan sodowy,
−
ekstrakt mimozy,
−
siarczan glinowy,
−
mrówczan wapnia,
−
węglan sodowy,
−
sól kuchenna,
−
octan sodowy,
−
kwas siarkowy,
−
pH-metr,
−
termometr,
−
waga,
−
bębenki szklane typu Wacker,
−
urządzenie do obracania,
−
zlewki,
−
odzież ochronna.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić cel garbowania?
¨ ¨
2) opisać na czym polega chemiczna przemiana skóry surowej w wyprawioną?
¨ ¨
3) opisać własności fizyczne skór po garbowaniu?
¨ ¨
4) wyjaśnić cel piklowania skór?
¨ ¨
5) sporządzić pikiel klasyczny?
¨ ¨
6) sporządzić pikiel maskujący?
¨ ¨
7) dobrać rodzaj piklowania do garbowania chromowego?
¨ ¨
8) stosować różne techniki piklowania?
¨ ¨
9) przeprowadzić garbowanie tłuszczowe?
¨ ¨
10) przeprowadzić garbowanie glinowe?
¨ ¨
11) przeprowadzić garbowanie roślinno-syntanowe?
¨ ¨
12) rozróżnić rodzaje garbowania?
¨ ¨
13) kontrolować procesy garbowania?
¨ ¨
14) zastosować odpowiednie środki garbujące?
¨ ¨
15) określić różnice między garbowaniem chromowym i roślinnym?
¨ ¨
16) przeprowadzić garbowanie aldehydem glutarowym?
¨ ¨
17) scharakteryzować sproszkowane ekstrakty chromowe?
¨ ¨
18) obliczać ilość środków garbujących do wagi skór?
¨ ¨
19) opisać wiązanie garbnika z kolagenem skóry?
¨ ¨
20) zastosować maskowanie brzeczek chromowych?
¨ ¨
21) przeprowadzić garbowanie w kąpieli piklującej?
¨ ¨
22) przeprowadzić garbowanie w świeżej kąpieli?
¨ ¨
23) przeprowadzić garbowanie cyrkonowe?
¨ ¨
24) otrzymać skóry pergaminowe?
¨ ¨
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
4.3. Wady powstające podczas garbowania oraz kontrola
procesu
4.3.1. Materiał nauczania
Na jakość skóry wygarbowanej mają wpływ wszystkie procesy, również te, które
poprzedzają garbowanie właściwe.
Wady powstałe w czasie piklowania i kontrola procesu
Wady piklowania występują zazwyczaj jako wynik braku kontroli prawidłowego składu
kąpieli piklującej. Niedostateczna ilość soli w kąpieli piklującej może być przyczyną
pęcznienia skór. W takich przypadkach należy natychmiast uzupełnić niedobór soli
kuchennej.
Skóry niedostatecznie odwapnione i wytrawione piklują się nierównomiernie, a golizna
w czasie procesu jest przezroczysta i śliska. Występuje również pienienie się kąpieli. W takim
przypadku należy prowadzić piklowanie przy zwiększonym, dodatku kwasu.
Przyczyną słabego spiklowania golizny może być zbyt wysoka twardość wody. Jest ono
szczególnie niebezpieczne dla skór przeznaczonych do garbowania chromowego, ponieważ
garbnik zbyt szybko wiąże się z licem i może spowodować jego ściągnięcie. W piklu
równowagowym nadmiar kwasu, przy niedoborze soli, powoduje pęcznienie i peptyzowanie
kolagenu.
Kontrolę procesu piklowania rozpoczynamy od ustalenia prawidłowego stężenia soli
w kąpieli. Kontrolę przeprowadza się areometrem wyskalowanym w °Be (l°Be = l% soli
kuchennej); w normalnym piklu 100:10:1 liczba °Be = % użytej soli.
Spiklowanie golizny jest kontrolowane przez oznaczenie pH warstw zewnętrznych
i wewnętrznych najbardziej ścisłego miejsca skóry. Przy piklu normalnym pH warstw
zewnętrznych powinno wynosić 3,5–3,8, zaś wewnętrznych 4,4–5,0. Przy piklu mocnym
warstwa wewnętrzna wykazuje pH 2,4–3,0, a zewnętrzna 1,8–2,2. Odczyn warstwy
zewnętrznej kontroluje się za pomocą błękitu bromofenolowego, a pH warstwy wewnętrznej
czerwienią metylową. Warstwy te barwią się następująco (tabela 4):
Tabela 4. Zabarwienie warstw pod wpływem wskaźnika [opracowanie własne autora]
Wskaźnik
Barwa warstwy
zewnętrznej
pH
Barwa warstwy
wewnętrznej
Błękit bromofenolowy
żółta
3,4–4,6
niebieskofioletowa
Czerwień metylowa
czerwona
4,4–6,2
żółtoróżowa
Dla skór garbarskich zabarwienie warstwy wewnętrznej powinno stanowić około
1/3 całego przekroju golizny.
Wartość pH warstwy środkowej golizny powinna wynosić 5. Do oznaczenia stosuje się
purpurę bromokrezolową, która zabarwia 20% przekroju na kolor słaboniebieski. Zabarwienie
mocnoniebieskie wskazuje na pH 7 i wyżej, co świadczy o słabym spiklowaniu środkowej
warstwy golizny. W takich przypadkach garbowanie chromowe jest utrudnione i komplikuje
się jego przebieg.
Ocena organoleptyczna polega na stwierdzeniu czy palec zostawia odcisk i czy skóra jest
szorstka w dotyku.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
Wady powstające podczas garbowania chromowego oraz kontrola procesu
1) Sztywność skóry jest spowodowana niewłaściwym przeprowadzeniem garbowania
i może wynikać z:
−
zastosowania zbyt małych ilości chromu,
−
użycia wysokozasadowych brzeczek przy piklu słabym i źle dobranym do
zasadowości brzeczki,
−
pozostawienia wodorotlenku wapniowego,
−
nadmiernego podwyższenia zasadowości.
2) Ściągnięcie lica wynika z:
−
wysokiej zasadowości stosowanych brzeczek,
−
zbyt aktywnego wiązania garbnika przez warstwę licową,
−
skokowych zmian pH kąpieli,
−
zbyt wysokiej kwasowości spiklowanej golizny,
−
za wysokiej temperatury kąpieli.
3) Zmięcie skór powstaje na skutek zawijania się ich na kołkach bębna i zaginania przy
nierównym układaniu skór na kozłach po garbowaniu.
4) Pękanie lica powstaje na skutek zbyt silnego związania kompleksów chromowych
z warstwą licową lub niewłaściwego przygotowania skór w warsztacie mokrym. Plamy
chromowe są to ciemne plamy różnej wielkości, powstałe na skutek związania na
powierzchni skór dużej ilości garbnika chromowego.
Kontrola garbowania
Kontrola garbowania zaczyna się od obliczania ilości środków potrzebnych do
przeprowadzenia garbowania, ilości kąpieli we wstępnej fazie, porządku dozowania
składników, przestrzegania czasu i temperatury kąpieli.
−
stopień związania przez kolagen jest kontrolowany w próbie wrzątku lub przez określenie
temperatury skurczu. Podwyższenie temperatury skurczu jest jednoznaczne ze
zwiększeniem wiązania garbnika i uzyskaniem prawidłowo wygarbowanej skóry,
−
przejście garbnika na wskroś- sprawdzane jest poprzez ocenę organoleptyczną przekroju
skóry na ile garbniki wnikną do środka (w przypadku garbowania chromowego oceniamy
po kolorze niebiesko-zielonym),
−
podwyższenie zasadowości sprawdzamy przekrój skóry zielenią bromokrezolową (pH
powyżej 4,2 kolor niebieski, poniżej zielony)
−
sprawdzenie pH kąpieli garbującej pH-metrem lub papierkiem wskaźnikowym
−
kontrola wyczerpania kąpieli garbującej.
Kontrola procesu garbowania chromowego polega na badaniach organoleptycznych oraz
laboratoryjnych. W końcowej fazie garbowania przeprowadza się kontrolę stopnia
przegarbowania półwyrobu. Do tego celu służy tak zwana próba wrzątku, która polega na
zanurzaniu do gotującej się wody wycinka 5×5 cm z najgrubszego miejsca skóry na okres 3–5
minut. Kontury wyjętego z wrzątku kawałka skóry porównuje się z uprzednio wyrysowanymi
na papierze. Skurcz skóry nie może być większy niż 10% pierwotnej powierzchni. Ustalenie
odporności skór na działanie wrzącej wody nie jest wskaźnikiem oceniającym prawidłowe
przeprowadzenie garbowania. Jednak w praktyce jest stosowany jako jeden z czynników
kontrolnych. Dopuszczalny skurcz skóry w próbie gotowania jest wskazany, ponieważ
w czasie odleżenia skór na kozłach następuje dalsze wiązanie garbnika z włóknem skórnym.
W wielu przypadkach skóra nie wykazuje odporności na działanie gorącej wody bezpośrednio
po garbowaniu, ale dopiero po odleżeniu.
Podobnym sposobem kontroli procesu garbowania jest oznaczenie temperatury skurczu.
Temperatura wody przy jakiej kolagen zaczyna się kurczyć nosi nazwę temperatury skurczu
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
(Ts). Temperatura skurczu skóry zależy od stopnia wygarbowania oraz jego rodzaju. Skóry
garbowania roślinnego mają temperaturę skurczu 80–85°C, syntetycznego, na przykład
aldehydem glutarowym – 78–90°C, natomiast skóry chromowe 90–120°C.
W celu oznaczenia temperatury skurczu ze skór wycinamy paski o szerokości 0,3–0,5 mm
i długości 4 cm i przymocowujemy je do termometru gumką recepturką. Zanurzamy próbki do
zlewki z ciepłą wodą (około 40°C). Próbkę należy umieścić 25 mm od dna zlewki. Następnie
podnosimy temperaturę z szybkością 1°C na 10 sekund. Moment skurczu pasków skóry uważa
się za temperaturę skurczu. Dokładniejsze oznaczenie uzyskuje się stosując specjalny aparat do
oznaczania Ts. Jeśli przewidujemy Ts większą niż 100°C zamiast wody używamy gliceryny.
Oznaczenie wartości pH kąpieli garbującej przeprowadza się na 1 godzinę przed
zakończeniem procesu po podwyższeniu końcowej zasadowości; pH powinno wynosić
3,8–4,2. Na początku garbowania pH wynosi 2,5–3,5.
Do kontroli procesu należy również oznaczenie zawartości Cr
2
O
3
w kąpieli zużytej
określające stopień wyczerpania chromu z kąpieli oraz oznaczenie zawartości Cr
2
O
3
w skórze.
Wady i uszkodzenia powstające w procesie garbowania glinowego
Przy wyprawie glinowej zwykłej, gdy golizna jest niewłaściwie odwapniona, mogą
powstać plamy gipsowe, które są przyczyną pękania lica. Częstą wadą jest wydzielanie na
powierzchni skóry soli kuchennej w postaci nalotów. Występowanie na skórze nalotów
i sztywności tkanki jest spowodowane suszeniem skór w zbyt wysokiej temperaturze,
nieodpowiednią wymianą powietrza i nieprzekładaniem ich w czasie suszenia.
Wady i uszkodzenia powstające w procesie garbowania roślinnego oraz kontrola
procesu
Wadą występującą najczęściej w początkowym stadium garbowania roślinnego jest
nadmierne ściągnięcie lica skóry. Przyczyną tego zjawiska jest stosowanie zbyt świeżych
roztworów garbujących o dużym stężeniu lub silne spęcznienie golizny w pierwszej brzeczce
garbującej.
Niewłaściwy dobór zestawienia brzeczek garbujących jest przyczyną wielu wad
i uszkodzeń jak: sztywność skóry, pękanie lica, plamy i zacieki, obniżona wydajność itp.
Przyczyną powstawania może być także zbyt ciasne zawieszenie skór w dołach. Powstają
wtedy fałdy i zagniecenia. Ciemne plamy na skórze w postaci nieregularnych skupisk
garbnika nie związanego są spowodowane przez złe wymycie skór. Złe przegarbowanie skór
występuje także przy brzeczkach mętnych, zamulonych. Osadzony na licu skóry muł jest
często przyczyną łamliwości skóry. Przy garbowaniu skór w bębnach obrotowych,
zastosowanie niewłaściwej liczby obrotów powoduje rozluźnienie tkanki skórnej i osłabienie
lica skóry. Przyczyną osłabienia tkanki skórnej może być także stosowanie wysokich
temperatur podczas garbowania na ciepło. Skóra charakteryzuje się wtedy obniżoną
wytrzymałością na rozciąganie i zdecydowaną twardością.
Przebieg garbowania roślinnego musi być kontrolowany, szczególnie w początkowej
fazie procesu. Do najważniejszych czynności kontroli procesów garbowania zalicza się
pomiar gęstości, temperatury i pH brzeczki. Pomiar stężenia przeprowadza się areometrem
z dokładnością do 0,1°Be. Pomiaru pH dokonuje się za pomocą pehametru. Wykonuje się
także oznaczenia zawartości garbnika i niegarbnika w brzeczkach. Poza wymienionymi
badaniami kontrolnymi przeprowadza się także badania organoleptyczne na stopień
przegarbowania przez przecięcie skóry w części najściślejszej i obserwację przenikania
garbnika według zabarwienia przekroju [5, s. 294–295].
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jaki wpływ na proces piklowania ma stężenie soli w kąpieli piklującej?
2. Jakich wskaźników używamy do kontroli piklowania?
3. Jaki wpływ na piklowanie ma temperatura?
4. Jaki wpływ na piklowanie ma czas?
5. Jakie wady mogą powstać podczas garbowania chromowego?
6. Na czym polega kontrola procesu garbowania chromowego?
7. Co to jest temperatura skurczu?
8. Jak przeprowadzamy pomiar temperatury skurczu?
9. Jakie parametry procesu garbowania roślinnego są najważniejsze?
10. Jakie są wady skór wygarbowanych roślinnie i co jest ich przyczyną?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wybierz, spośród próbek skór, te z wadami. Scharakteryzuj je i podaj przyczynę ich
powstania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem teoretycznym dotyczącym wad skór po garbowaniu,
2) wybrać próbki skór posiadające wady,
3) scharakteryzować je,
4) podać przyczyny ich powstania,
5) zaprezentować wnioski na forum grupy,
6) wziąć udział w dyskusji na temat przyczyn powstawania wad.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
próbki skór wygarbowanych różnymi środkami prawidłowo i z wadami,
−
katalogi skór wygarbowanych przy użyciu różnych garbników,
−
katalogi skór z wadami,
−
arkusze papieru,
−
przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Wykonaj pomiar temperatury skurczu dla skór wygarbowanych różnymi środkami
i porównaj je.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z instrukcją dotyczącą pomiaru temperatury skurczu ,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przygotować próbki do badań,
4) wykonać pomiar temperatury zgodnie z instrukcją,
5) porównać temperatury skurczu skór wygarbowanych różnymi garbnikami,
6) wnioski przedstawić na forum grupy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
instrukcja oznaczania temperatury skurczu,
–
próbki skór z różnych garbowań,
–
termometr,
–
płaszcz grzejny,
–
linijka,
–
nożyczki lub nóź,
–
gliceryna,
–
odzież ochronna.
Ćwiczenie 3
Sporządź kąpiel piklującą i dokonaj pomiaru stężenia soli w kąpieli i oznacz jej pH.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z instrukcją dotyczącą pomiaru stężenia soli i ph kąpieli,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) sporządzić kąpiel piklującą,
4) zmierzyć areometrem stężenie soli,
5) wykonać pomiar pH przy użyciu ph-metru,
6) wnioski przedstawić na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
sól kuchenna,
−
kwas siarkowy,
−
areometr,
−
ph-metr,
−
zlewki,
−
odzież ochronna.
Ćwiczenie 4
Dokonaj pomiaru pH kąpieli zużytej oraz oznacz stopień wyczerpania chromu z kąpieli.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z instrukcją dotyczącą oznaczania zawartości Cr
2
O
3
w kąpieli,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zmierzyć pH roztworu,
4) oznaczyć zawartość Cr
2
O
3
w kąpieli,
5) spostrzeżenia i obliczenia zapisać w dzienniczku.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja oznaczania zawartości Cr
2
O
3
w kąpieli,
−
kąpiel po garbowaniu,
−
papierki wskaźnikowe,
−
odczynniki chemiczne do oznaczania Cr
2
O
3
w kąpieli,
−
zlewki,
−
kolby stożkowe,
−
odzież ochronna.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) rozpoznać wady powstałe w czasie garbowania chromowego?
¨
¨
2) przeprowadzić kontrolę garbowania?
¨
¨
3) wykonać próbę gotowania?
¨
¨
4) wykonać pomiar temperatury skurczu?
¨
¨
5) przeprowadzić kontrolę procesu garbowania roślinnego?
¨
¨
6) scharakteryzować wady skór wygarbowanych roślinnie?
¨
¨
7) oznaczyć stężenie soli w kąpieli piklującej?
¨
¨
8) oznaczyć stężenie cr
2
o
3
w kąpiel garbujacej?
¨
¨
9) kontrolować ph piklowania?
¨
¨
10) ocenić organoleptycznie stopień spiklowania skór?
¨
¨
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
4.4. Urządzenia i maszyny
4.4.1. Materiał nauczania
Operacje garbowania przeprowadza się w różnych reaktorach oraz stosuje się
mechaniczne obróbki maszynowe – odmięśnianie, dwojenie i struganie skór.
Garbowanie skór przeprowadza się w roztworach wodnych, czyli kąpielach. Należy więc
doprowadzić, w odpowiednim czasie, do bezpośredniej wymiany substancji pomiędzy kąpielą
a skórą, w następujących etapach:
−
wypłukiwanie ze skóry substancji obecnych w jej wnętrzu nie przydatnych z punktu
widzenia wyprawy,
−
wprowadzenie do skóry odpowiednich środków chemicznych.
Do obróbek kąpielowych stosujemy następujące urządzenia:
−
doły garbarskie,
−
bębny garbarskie i inne mieszalniki do dynamicznych operacji kąpielowych.
Doły garbarskie są to zbiorniki w kształcie prostopadłościanu, zwykle betonowe,
o wymiarach umożliwiających zawieszenie w nich na ramach całych skór bydlęcych
zanurzonych w kąpieli. Zaopatrzone są w rurociągi i zawory do napełniania i opróżniania
dołów z kąpieli. Mieszanie kąpieli odbywa się przez przepompowywanie kąpieli lub
poruszanie skór. Wymiana substancji pomiędzy kąpielą a skórą jest powolna, gdyż
dominującym zjawiskiem jest dyfuzja. Stosowane najczęściej w wyprawie skór garbowania
roślinnego.
Bębny garbarskie to obecnie najbardziej popularne urządzenia do kąpielowej obróbki
skór. Podstawową część bębna stanowi poziomy walec o średnicy 2,5–3,5 m i długości
1,5–4,5 m, wykonany z drewna, stali kwasoodpornej lub zbrojonych tworzyw sztucznych.
Rys. 2. Bęben garbarski [5, s. 69]
W płaszczu przednim znajduje się właz zamykany pokrywą, a w dnach zamocowane są
osie z otworem w środku, przez który wlewa się kąpiele i dozuje chemikalia. Właz służy do
załadunku i rozładunku skór. Całość umieszczona jest nad powierzchnią posadzki hali
produkcyjnej. Bęben obraca się wokół osi poziomej. Napędzany jest indywidualnie
z możliwością zmiany szybkości i kierunków obrotów często z automatycznym
programatorem czasu i obrotów lewo-prawo. Wewnątrz powierzchni bębna zamontowane są
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
49
kołki lub półki, które podczas obrotów bębna zapewniają intensywne mieszanie się
zawartości oraz podnoszenie i spadanie skór do kąpieli.
Wylewanie kąpieli przeprowadza się przez założenie pokrywy ażurowej i obracanie
bębna. Często bębny są wyposażone w automatyczne urządzenia do kontroli i utrzymywania
stałej i określonej temperatury kąpieli, dozowania chemikaliów i pomiaru pH kąpieli.
Urządzenia dynamiczne stosowane w przemyśle garbarskim, których działanie
w skutkach jest podobne do działania bębnów to:
−
cytroki – najczęściej używane do wyprawy skór futerkowych. Jest to prostokątny zbiornik
z obłym dnem zaopatrzony w mieszadła łopatkowe do poruszania kąpieli wraz ze
skórami,
Rys. 3. Szkic cytroka garbarskiego [3, s.17]
−
bębny Y - automatyczne pralki – bębny garbarskie przedzielone wewnątrz na trzy komory
za pomocą perforowanych przegród w pełni zautomatyzowane o nazwach firmowych:
Coretan, Dosemat, wspólna kąpiel dla trzech partii skór.
Rys. 4. Bęben typu Y [6, s. 71]:1 – właz do napełniania i opróżniania bębna, 2 – bęben segmentowy,
3 – doprowadzenie wody, 4 – doprowadzenie roztworów roboczych, 5 – odprowadzenie
−
bębny typu betoniarka – urządzenia podobne w konstrukcji i działaniu do betoniarki
– w pełni zautomatyzowane, na przykład Challange.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
50
Rys. 5. Reaktor typu betoniarka [prospekt firmowy]
Urządzenia do układania i składowania skór
Boczki garbarskie – zwane też kobyłkami służą do składowania przez przewieszenie „na
pół” skór po zakończeniu kolejnych operacji i procesów technologicznych. Są to przeważnie
drewniane stojaki-stoły z wąskim i długim drewnianym blatem wspartym na czterech
stabilnych nogach. Brzegi blatu powinny być zaokrąglone bez ostrych kantów które
powodowałyby trwałe zagięcia i załamania skór. Stosowane są boczki garbarskie o różnej
wysokości i o różnej długości. Wymiary boczków zależą od rodzaju, wielkości i ciężaru skór
dla których składowania są przeznaczone. Boczki do składowania skór dużych i mokrych
muszą mieć mocną i trwałą konstrukcję czasem wzmacnianą metalowymi wspornikami.
Metalowe części nie powinny stykać się bezpośrednio ze skórami. Szczególnie jest to ważne
przy skórach garbowania roślinnego gdyż przy zetknięciu z żelazem garbnik roślinny tworzy
na skórze czarne plamy. Boczki garbarskie produkowane przez wyspecjalizowane firmy są
wyposażane w platformę wózkową z kółkami. Ułatwia to transport wewnętrzny skór
w zakładzie.
Skóry całe układa się jedna na drugiej na boczku przekładając pół skóry na jedną a pół na
drugą stronę urządzenia tak aby linia grzbietowa skóry leżała wzdłuż blatu. Skóry
połówkowane przekłada się stroną karkową z jednej a stroną zadnią z drugiej strony boczka.
Ponieważ skóry układa się po kilkanaście a nawet po kilkadziesiąt sztuk należy je dobrze
rozkładać bez fałd i załamań. Zagniecione fałdy i załamania są trudne a czasem niemożliwe
do rozprostowania. Obniża to jakość skóry gotowej.
Podesty drewniane – służą do składowania rozprostowanych skór zarówno w stanie
mokrym jak i suchych. Celem jest samoczynne odwodnienie skór przez obcieknięcie oraz
zakończenie procesów chemicznego wiązania na przykład garbnika w czasie odleżenia.
Konstrukcja podestu to kratownica z drewnianych listew umożliwiająca dostęp powietrza
i odizolowanie ułożonych skór od betonowego podłoża hali produkcyjnej. Zastosowane
listwy nie powinny posiadać zadr i ostrych kantów aby skóry nie były kaleczone
z odgniecionymi rantami urządzenia. Wielkość podestów zależy od rodzaju i wielkości
składowanych skór. Podesty stosowane do układania skór w celu obcieknięcia powinny być
obniżone od środka w kierunku boków aby ułatwić spływanie cieczy technologicznej ze skór.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
51
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie znasz reaktory chemiczne stosowane w garbowaniu?
2. Jak wykorzystać podesty i boczki?
3. Co to są doły garbarskie?
4. Jak działają bębny garbarskie?
5. Co to jest reaktor typu betoniarka?
6. Jak wygląda i do czego służy cytrok?
7. Jakie reaktory stosowane są najczęściej do garbowania w polskich garbarniach?
8. Jakie znaczenie ma automatyka w reaktorach garbarskich?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj operację piklowania partii skór. Omów sposób działania i obsługi maszyn.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania z jednostki modułowej,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zaobserwować pracę maszyn do chemicznej obróbki skór podczas piklowania,
4) zapoznać się z załadunkiem i rozładunkiem skór oraz dozowaniem chemikaliów,
5) zastosować się do poleceń zawartych w zadaniu i przekazanych przez nauczyciela,
6) dokonać oceny organoleptycznej wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
bęben garbarski,
−
cytrok,
−
bęben typu „Dozamet”,
−
środki chemiczne do przeprowadzenia procesu piklowania,
−
odzież ochronna.
Ćwiczenie 2
Narysuj schemat działania maszyny garbarskiej stosowanej do operacji mechanicznej
obróbki skór w etapie garbowania. Nazwij jej podstawowe elementy i mechanizmy. Omów
sposób obróbki i rodzaj skór obrabianych w procesie technologicznym. Maszynę wskaże Ci
nauczyciel.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania z jednostki modułowej,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zastosować się do poleceń zawartych w treści zadania oraz do poleceń nauczyciela,
4) narysować schemat maszyny,
5) sprawdzić samodzielnie wykonany rysunek i przedstawić wykonanie zadania
nauczycielowi
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
52
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
stół do rysowania,
−
podstawowe przybory do rysowania: ołówek, cyrkiel, linijka, ekierka,
−
arkusze papieru (A4 lub większe),
−
komputer z programem graficznym.
Ćwiczenie 3
Zaobserwuj pracę maszyn lub urządzeń stosowanych do chemicznej obróbki skór
podczas garbowania. Wykonaj operację garbowania w dołach oraz reaktorach. Omów
działanie i obsługę maszyn i urządzeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania z jednostki modułowej,
2) przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zastosować się do poleceń zawartych w zadaniu,
4) sprawdzić pracę maszyny lub urządzenia pod względem bhp,
5) zademonstrować sposób obróbki skór,
6) dokonać oceny poprawności wykonanego zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
bęben garbarski typu Y,
−
reaktor typu betoniarka,
−
doły garbarskie,
−
środki chemiczne do przeprowadzenia procesu garbowania,
−
skóry do garbowania roślinno-mineralnego.
−
do rysowania: ołówek, cyrkiel, linijka, ekierka.
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1. rozróżnić reaktory stosowane do garbowania?
¨
¨
2. obsługiwać reaktory i maszyny garbarskie?
¨
¨
3. dozować środki do bębnów?
¨
¨
4. załadowywać skóry do bębnów?
¨
¨
5. przeprowadzić struganie skór?
¨
¨
6. obsługiwać cytrok?
¨
¨
7. zachowywać zasady bezpieczeństwa?
¨
¨
8. dokonywać wyładunku skór z reaktorów?
¨
¨
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
53
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności. Są to zadania wielokrotnego wyboru.
5. Za każdą poprawną odpowiedź możesz uzyskać 1 punkt.
6. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Dla każdego zadania podane
są cztery możliwe odpowiedzi: a, b, c, d. Tylko jedna odpowiedź jest poprawna; wybierz
ją i zaznacz kratkę z odpowiadającą jej literą znakiem X.
7. Staraj się wyraźnie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz
odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz odpowiedź, którą uważasz za poprawną.
8. Test składa się z zadań o różnym stopniu trudności. Zadania od numeru 1 do 14 są
z poziomu podstawowego, zdania o numerach od 15 do 20 są z poziomu
ponadpodstawowego i te mogą przysporzyć Ci trudności, gdyż są one na poziomie
wyższym niż pozostałe.
9. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonania zadania.
10. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudności, wtedy odłóż jego
rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
11. Po rozwiązaniu testu sprawdź czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na KARCIE
ODPOWIEDZI.
12. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.
Powodzenia!
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
54
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Skład pikla klasycznego to:
a) 100% H
2
O, 8–10% soli kuchennej, 1–1,2% kwasu siarkowego.
b) 300% woda, 2% soli, 2% kwas mrówkowy.
c) 100% woda, 6% Chromal, 3% soli.
d) 100% woda, 2% mrówczan sodu, 3% soli.
2. Do pikla maskującego stosujemy najczęściej następujące środki buforujące:
a) Lutan B, kwas szczawiowy.
b) mrówczan sodu, mrówczan wapnia.
c) bursztynian sodu, octan wapnia.
d) kwas mlekowy, cytrynian sodu.
3. Najczęściej stosowane garbowanie to
a) garbowanie roślinne.
b) garbowanie tłuszczowe.
c) garbowanie glinowe.
d) garbowanie chromowe.
4. Najbardziej znane garbniki roślinne to:
a) mimoza, quebracho, dąb.
b) valonea, buk, wierzba.
c) sumak, galasówki, świerk.
d) mimoza, dąb, brzoza.
5. Najbardziej znane suche ekstrakty chromowe to:
a) siarczan chromu, dwuchromian sodu.
b) chromian, chromosom, chromik.
c) Chromal, Chromopol, Chromitan.
d) Chromosol, Lutan. Chromian.
6. Poniższy rysunek przedstawia
a) cytrok.
b) bęben garbarski.
c) bęben trójdzielny.
d) bęben typu betoniarka.
7. Próba wrzątku to
a) rodzaj garbowania.
b) rodzaj piklowania.
c) kontrola stopnia wygarbowania chromowego.
d) przygotowanie skór do garbowania.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
55
8. Maskowanie to
a) schowanie skór w dołach garbarskich.
b) zamknięcie brzeczek w bębnie.
c) tłuszczenie skór.
d) jeden z ważniejszych procesów garbowania regulujący jego przebieg.
9. Garbowanie zamszowe to inaczej
a) garbowanie glinowe.
b) garbowanie chinonowe.
c) garbowanie welurowe.
d) garbowanie tłuszczowe.
10. Do garbowania mineralnego zaliczamy:
a) chromowe, glinowe, cyrkonowe.
b) chromowe, roślinne, syntanowe.
c) irchowe, żelazowe, aldehydowe.
d) dwoinkowe, chromowe, glinowe.
11. Czy możemy kwasem siarkowym lub mrówkowym piklować skóry bez użycia soli?
a) Tak ale po wcześniejszym schłodzeniu.
b) Nie.
c) Tak.
d) Tak, ale tylko w wysokiej temperaturze.
12. Zasadę przeciwprądu stosujemy w garbowaniu
a) chromowym.
b) glinowym.
c) aldehydowym.
d) roślinnym.
13. Najczęściej stosowane reaktory w garbowaniu to
a) cytroki.
b) bębny garbarskie.
c) doły garbarskie z cyrkulacją.
d) bębny typu betoniarka.
14. Chromal to środek do garbowania
a) roślinnego.
b) tłuszczowego.
c) aldehydowego.
d) chromowego.
15. Najwyższą temperaturę skurczu, nawet powyżej 120
o
C, mają skóry garbowania
a) roślinnego.
b) glinowego.
c) syntanowego.
d) chromowego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
56
16. Ekstrakty chromowe najczęściej stosowane w garbowaniu mają zasadowość
a) 30–35%,
b) 50–60%,
c) 20–25%,
d) 90–100%.
17. Na rysunku przedstawiającym bęben trójdzielny Y numerem 1 oznaczono
a) właz do napełniania i opróżniania bębna.
b) doprowadzenie wody.
c) doprowadzenie roztworów roboczych.
d) odprowadzenie.
18. Pęcznienie skór w kąpieli piklującej jest spowodowane
a) zbyt dużą ilością soli w kąpieli.
b) zbyt małą ilością soli w kąpieli.
c) zbyt wysoką wartością pH.
d) zbyt niską wartością pH.
19. Zagarbowanie prowadzi się przed garbowaniem
a) roślinnym.
b) chromowym.
c) tytanowym.
d) żywicowym.
20. Skóry transparentowe otrzymuje się w
a) garbowaniu żywicowym.
b) garbowaniu kombinowanym.
c) garbowaniu chromowym.
d) wyprawie skór bez garbowania.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
57
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ...................................................................................................
Garbowanie skór bez włosa
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punktacja
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
58
6. LITERATURA
1. Iwanowski J., Persz T.: Garbarstwo. Cz. 1. WPLiS, Warszawa 1965
2. Lasek W.: Kolagen – chemia i wykorzystanie. WNT Warszawa 1978
3. Maleńczak J., Čujan Z.: Maszyny i urządzenia garbarskie. Skrypt WSI, Radom 1981
4. Michalec T.: Technologia garbarstwa i futrzarstwa. Ćwiczenia laboratoryjne. WSI
Radom, 1996
5. Persz T.: Technologia wyprawy skór. Cz. 1. Garbowanie. WSiP, Warszawa 1986
6. Rodziewicz O., Śmiechowski K.: Technologia garbarstwa dla projektantów obuwia
i odzieży. Politechnika Radomska, Radom 2001
7. Stather F.: Skóra i jej namiastki. WPLiS, Warszawa 1956
8. Żarłok J., Skiba J., Rodziewicz O.: „Badania nad opracowaniem i wyborem
proekologicznych metod umożliwiających restrukturyzację przemysłu garbarskiego”,
praca badawcza, Politechnika Radomska 2000