1. Пикелевание

Назначение пикелевания. Процесс пикелевания заключается в обработке меховых шкур раствором, состоящим из кислоты и хлорида натрия. Если предыдущие процессы (отмока и обезжиривание) можно отнести к подготовительным операциям, то пикелевание является основным процессом выделки, в результате которого происходит изменение структуры и свойств белков коллагена и частично кератинов. При изготовлении из мехового полуфабриката изделий к нему предъявляются особые требования - он должен обладать высокой пластичностью и тягучестью. Это означает, что при растяжении в продольном и поперечном направлениях шкура должна легко деформироваться. Явление это называется потяжкой. Потяжка имеет большое значение при вычинке шкур, когда требуется удалить те или иные пороки. Благодаря пластическим свойствам кожевой ткани устранение пороков не сказывается на внешнем виде мехового полуфабриката. В процессе обработки шкур пикельным раствором происходит разделение волокон дермы на более мелкие структурные элементы, способность волокон к склеиванию снижается, и вся система становится более подвижной и пластичной.

Одновременно при пикелевании происходит частичное консервирование белков, кожевая ткань приобретает слабокислую реакцию, и тем самым подготавливается нормальное проведение последующего процесса - дубления. При пикелевании происходят также обезвоживание кожевой ткани и ее уплотнение. При взаимодействии белков шкуры с кислотой возникает химическая реакция между кислотой и активными группами белка. Если в общем виде представить белок формулой

то при взаимодействии с кислотой будет протекать следующая реакция

Поглощение кислоты белками шкуры вызывает увеличение ее объема. Это явление называется нажором. Во избежание нажора обработку шкур кислотой проводят в присутствии хлорида натрия. Эффект пикелевания обратим, т. е. если пропикелеванную шкуру погрузить в воду, то хлорид натрия вымывается из нее быстрее, чем кислота, и может возникнуть нажор. Таким образом, при пикелевании происходят следующие явления: взаимодействие активных групп белков с кислотой; разделение структурных элементов (волокон) на более мелкие; обезвоживание и уплотнение кожевой ткани; частичное консервирование белков. В результате этого кожевая ткань меховой шкуры приобретает ценное свойство - потяжку и подготавливается для проведения последующего процесса дубления.

Факторы, влияющие на проведение пикелевания. На проведение пикелевания влияют микроструктура шкуры, природа и концентрация кислоты и соли, ж. к., продолжительность пикелевания и температура.

Микроструктура шкуры. Установлено, что разные топографические участки шкуры, имеющие различную толщину и плотность, поглощают неодинаковое количество кислоты и соли. Рыхлые участки поглощают кислоту быстрее и в большем количестве, чем плотные участки. При обработке меховых шкур во взаимодействие с кислотой вступают белки не только кожевой ткани, но и волосяного покрова. В связи с этим режим пикелевания должен устанавливаться в каждом конкретном случае в зависимости от состояния кожевой ткани и волосяного покрова.

Природа и концентрация кислоты и соли. Для пикелевания применяют главным образом серную и уксусную кислоты. На основе научных изысканий и практического опыта установлено, что при обработке шкур органическими кислотами (в частности, уксусной) кожевая ткань становится более рыхлой, мягкой и пластичной, а волосяной покров шелковистым и блестящим. Кроме того, получается лучший выход площади шкур; это может быть объяснено тем, что органические кислоты в отличие от серной кислоты более медленно и постепенно поглощаются кожевой тканью. Данные о влиянии серной и уксусной кислот на свойства шкурок кролика приведены ниже.

Хорошие результаты дает использование комбинированных пикельных растворов, состоящих из серной и уксусной кислот или муравьиной. Такая обработка обеспечивает тонкое разволокнение структуры и достаточно пластичную кожевую ткань меховой шкурки. Концентрация кислоты, взятой для пикелевания, оказывает большое влияние и на самый процесс, и на качество полуфабриката. В случае применения разбавленных растворов наблюдается более медленное и меньшее поглощение кислоты кожевой тканью, однако меховой полуфабрикат получается более мягким и пластичным. Это объясняется тем, что разбавленные растворы обладают диспергирующим действием и обеспечивают более тонкое, чем концентрированные растворы, разволокнение структурных элементов кожевой ткани. Кроме того, постепенное ограниченное поглощение кислоты создает благоприятные условия для проведения последующего хромового дубления в более мягких условиях. Разволокнение кожевой ткани допустимо только в определенных пределах, так как при чрезмерном разволокнении снижается прочность кожевой ткани. Концентрация кислоты меняется в зависимости от толщины кожевой ткани.

В последнее время разработан метод ступенчатого пикелевания, который сводится к тому, что шкуры обрабатываются пикельным раствором с постепенным повышением концентрации кислоты. Достигается это добавлением необходимого количества кислоты в несколько приемов. Ступенчатое пикелевание продолжается трое суток при температуре 38°С.

При пикелевании указанным методом обеспечивается высокая степень разволокнения белков кожевой ткани, что обусловливает получение лучших пластических свойств полуфабриката. Для некоторых видов меховых шкур, например для мерлушки, этот метод может быть применен вместо квашения.

Как уже указывалось, кроме кислот в пикельный раствор добавляют хлорид натрия. Количество хлорида натрия должно препятствовать образованию нажора на шкурах. Чрезмерное увеличение хлорида натрия вызывает утяжеление и загрубение кожевой ткани.

Жидкостный коэффициент. При проведении пикелевания надо применять такие ж. к., которые обеспечивали бы нормальное и равномерное смачивание шкур. В зависимости от вида перерабатываемого сырья и характера волосяного покрова значения ж. к. обычно меняют от 8 до 15. При сравнительно высоких ж. к. волосяной покров шкур не свойлачивается. Однако очень высокие значения ж. к. приводят к ненужному перерасходу соли и кислоты.

Продолжительность пикелевания. Экспериментально установлено, что поглощение кислоты из пикельного раствора заканчивается через 2 ч. Однако в процессе пикелевания необходимо достичь разрыхления волокнистой структуры, которое происходит в течение 6-10 ч пребывания шкур в растворе кислоты и соли. За это время поглощенная кислота перераспределяется по слоям.

При пикелевании меховых шкур проникание кислоты в кожевую ткань затрудняется тем, что лицевой слой ее защищен эпидермисом, который практически кислоту не пропускает. Если изучать под микроскопом характер изменения структуры белка при пикелевании, будет обнаружено, что через 1 ч происходит незначительное разрыхление, которое постепенно увеличивается, и лишь через 6-8 ч будет ясно заметно разделение крупных пучков коллагеновых волокон на более мелкие.

Температура. Изменение температуры пикельного раствора оказывает большое влияние на пикелевание и изменение свойств обрабатываемого полуфабриката. С повышением температуры увеличивается разрыхление белков, кожевая ткань становится более мягкой и пластичной. Экспериментально доказано, что с повышением температуры усиливается вымывание белков кожевой ткани в раствор. При температуре до 25°С белки вымываются незначительно, а повышение температуры до 35°С вызывает резкое увеличение разрушения белков. Следовательно, температура пикельного раствора выше 35°С нецелесообразна. Изменение температуры сказывается на механических свойствах шкур.

Данные о влиянии температуры пикелевания на показатели механических свойств шкурок кролика приведены ниже.

Как видим, при повышении температуры уменьшается прочность и увеличиваются пластические свойства шкурок. Выход площади шкурок также увеличивается с повышением температуры. Следовательно, можно сделать вывод, что при пикелевании шкур с толстой и плотной кожевой тканью температура может быть выше 30°С, а при пикелевании шкур с тонкой и слабой кожевой тканью повышение температуры выше 30°С недопустимо.

Практическое выполнение пикелевания. Пикелевание может быть выполнено окуночным и намазным методами. Наибольшее распространение получило окуночное пикелевание, которое проводится в баркасах, чанах-баркасах с передвижной мешалкой и в других аппаратах.

Пикелевание шкурок кролика в зависимости от толщины кожевой ткани проводят при температуре 30-35°С и ж. к. = 7. Пикелевание меховой овчины проводят при температуре 38°С и ж. к. = 8 в течение 6-8 ч в зависимости от вида овчины. Пикелевание шубной овчины продолжается 10-14 ч при температуре 38°С. При намазном пикелевании шкуры смачивают по кожевой ткани более концентрированными пикельными растворами и направляют на пролежку. Цикл такой обработки повторяется 2-3 раза. Для шкур с уплотненной кожевой тканью пролежка проводится также после окуночного пикелевания. Следует помнить, что пролежка является технологическим процессом. Во время пролежки происходят следующие явления:

проникание химического реагента (кислоты, дубящих соединений, красителя) из поверхностных слоев в толщу кожевой ткани и волоса; этим достигается равномерное распределение вещества в шкурах;

дополнительное связывание реагента с активными группами белков;

частичный отжим влаги из шкур при давлении одной шкуры на другую.

Например, для шкурок кролика с толстой и уплотненной кожевой тканью пролежка проводится в течение 24 ч.

Работая с кислотами, необходимо соблюдать правила техники безопасности. Бутыли с кислотой разрешается перевозить только на специальных тележках. Для слива кислоты из одной тары в другую надо пользоваться сифонами. Работать с кислотой следует в предохранительных очках, резиновой обуви и перчатках. Необходимо помнить, что кислоту надо лить в воду, а не воду в кислоту.

Контроль пикелевания. При проведении пикелевания контролируется содержание кислоты и соли в рабочем растворе. Для контроля пропикелеванности полуфабриката иногда делается проба, которую обычно называют сушинкой. Шкуру перегибают и в месте сгиба сдавливают пальцами. Образование белой характерной полоски, вызванной обезвоживанием полуфабриката, свидетельствует о достаточной его пропикелеванности. Кроме того, хорошо пропикелеванный полуфабрикат имеет потяжку и некоторую шероховатость кожевой ткани.

Вопросы для повторения

1. Что такое пикельный раствор?

2. Каково назначение процесса пикелевания?

3. Что происходит со структурой белка при воздействии на него пикельного раствора?

4. Какие факторы влияют на проведение процесса пикелевания?

5. Какие лучше применять кислоты для проведения процесса пикелевания (органические или неорганические) и почему?

6. Как осуществляется ступенчатое пикелевание?

7. Как практически проводить пикелевание?

8. Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать при работе с кислотами?

9. Каково назначение пролежки после пикелевания?

10. Как проводят контроль полуфабриката после пикелевания?