Bräunen (Leder)
Bräunen ist der Prozess der Behandlung Häute und versteckt von Tiere produzieren Leder. EIN Gerberei ist der Ort, an dem die Skins verarbeitet werden.
Bräunende Fell in Leder beinhaltet einen Prozess, der die Proteinstruktur der Haut dauerhaft verändert und es haltbarer macht und weniger anfällig für Zersetzung und Färben.
Vor dem Bräunen sind die Häute über einen Zeitraum von sechs Stunden bis zwei Tagen entschärgert, entfettet, entsalzt und in Wasser getränkt. Historisch gesehen wurde dieser Prozess als schädlicher oder "geruchlicher Handel" angesehen und in den Stadtrand der Stadt verbannt.
Historisch gesehen benutzt das Bräunen Tannin, ein saur chemische Verbindung Aus dem Bräunungsprozess stammt aus der Rinde bestimmter Bäume seinen Namen. Eine alternative Methode, die im 19. Jahrhundert entwickelt wurde, ist das Chrom -Gering, bei dem Chromsalze anstelle von natürlichen Tanninen verwendet werden.
Geschichte



Das englische Wort für das Bräunen stammt aus dem mittelalterlichen Latein tannāreAbleitung von tannum (Eichenrinde)) aus Französisch tan (Tanbark) aus altem Cornisch tann (Roteiche). Diese Begriffe beziehen sich auf das hypothetische Proto-Indo-European *dʰonu bedeutet "Tannenbaum". (Das gleiche Wort ist Quelle für Althochdeutsch tanna bedeutet 'fir', im Zusammenhang mit der Moderne Tannenbaum). Trotz der sprachlichen Verwirrung zwischen ganz unterschiedlichen Nadelbäumen und Eichen, das Wort bräunen Unter Bezugnahme auf Farbstoffe und Arten der Versteckaufbewahrung erfolgt die Gallic -Verwendung, die auf die Rinde der Eichen (die ursprüngliche Quelle von Tannin) bezieht, und nicht auf Tannenbäume.
Alte Zivilisationen verwendeten Leder für Wasserskins, Taschen, Gurte und Tack, Boote, Rüstung, Köcher, Scheide, Stiefel, und Sandalen. Die Bewohner von Bräunen wurde durchgeführt Mehrgarh in Pakistan zwischen 7000 und 3300 v. Chr.[1] Um 2500 v. Chr, das Sumerer begann mit Leder zu verwenden, befestigt von Kupfer Bolzen, auf Streitwagen Räder.
Früher galt das Bräunen als schädliche oder "geruchliche Handel" und stieg in die Stadtrande unter den Armen ab. In der Tat ist das Bräunen durch alte Methoden so übel, dass Tannerien noch heute aus diesen Städten isoliert sind, in denen die alten Methoden angewendet werden. Skins kamen typischerweise in die Gerberei, die steif und schmutzig mit Erde und Gore getrocknet waren. Erstens würden die alten Gerte die Häute in Wasser einweichen, um sie zu reinigen und zu erweichen. Dann würden sie übersät und die Haut durchsuchen, um alle verbleibenden zu entfernen Fleisch und fett. Das Haar wurde entfernt, indem die Haut eingeweicht wurde Urin,[2] Malen es mit einem alkalisch Limette Mischung oder einfach die Haut für mehrere Monate in Fäpse zulassen und dann in eine Salzlösung eintauchen. Nachdem die Haare gelockert worden waren, kratzten die Tanner es mit einem Messer ab. Sobald das Haar entfernt wurde, würden die Gerber "das Material erweichen), indem sie klopfen Dung in die Haut oder die Haut in einer Lösung von tierischen Gehirnen einweichen. Bating war ein fermentativer Prozess, der sich auf Enzyme stützte, die von Bakterien im Mist gefunden wurden. Zu den üblicherweise verwendeten Arten von Dung gehörten die von Hunden oder Tauben.[3]
Historisch gesehen verwendete der tatsächliche Bräunungsprozess Gemüse -Bräunung. In einigen Variationen des Prozesses,, Zedernöl, Alaunoder Tannin wurde als Bräunungsmittel auf die Haut aufgetragen. Als die Haut gedehnt war, verlor sie Feuchtigkeit und absorbiert das Mittel.
Nach der Adoption in der Medizin des Einweichens Nähte In einer Chrom (III) -Lösung nach 1840 wurde festgestellt, dass diese Methode auch mit Leder angewendet werden konnte und somit von Tannern übernommen wurde.[4]
Vorbereitung

Der Bräunungsprozess beginnt mit der Erlangung einer tierischen Haut. Wenn eine tierische Haut gebräunt werden soll, wird das Tier getötet und enthäutet, bevor der Körper das Gewebe verlässt.[5] Dies kann vom Gerber oder durch die Erlangung einer Haut in einem Schlachthaus, einer Farm oder eines lokalen Pelzhändlers erfolgen.
Die Vorbereitung von Häuten beginnt durch Heilung Sie mit Salz, um die Fäulnis des Kollagens durch Bakterienwachstum während der Zeitverzögerung zu verhindern, die Entdeckung bis zum Verarbeiten zu beschaffen. Das Aushärten entfernt Wasser aus den Häuten und Häuten unter Verwendung eines osmotischen Drucks. Der Feuchtigkeitsgehalt von Häuten und Häuten ist stark verringert und der osmotische Druck steigt, bis zu dem Punkt, an dem Bakterien nicht wachsen können. Beim Nassstrahl werden die Häute stark gesalzen und dann etwa 30 Tage lang in Rudeln gedrückt. Im Sole-Die Häute werden etwa 16 Stunden lang in einem Salzwasserbad aufgeregt. Das Aushärten kann auch erreicht werden, indem die Häute und Häute bei sehr niedrigen Temperaturen erhalten bleiben.
Beamhouse -Operationen
Die Schritte bei der Herstellung von Leder zwischen Heilung und Bräunung werden gemeinsam als Beamhouse -Betrieb bezeichnet. Dazu gehören, in Ordnung, einweichen, Limierung, Entfernung von fremden Geweben (Hirnhaarig, Scudding und Fleshing), abgraben, Bate oder Puering, durchnässt und einweichen.[6][7]
Einweichen
Beim Einweichen werden die Häute in sauberem Wasser eingeweicht, um das von der Heilung übrig gebliebene Salz zu entfernen und die Feuchtigkeit zu erhöhen, damit die Entstellung oder Haut weiter behandelt werden können.
Um eine Beschädigung der Haut durch Bakterienwachstum während der Durchreißzeit zu verhindern, Biozide, typischerweise können Dithiocarbamate verwendet werden. Fungizide wie 2-Thiocyanomethylthiobenzothiazol können später ebenfalls im Prozess hinzugefügt werden, um nasse Leder vor Schimmelwachstum zu schützen. Nach 1980 die Verwendung von Pentachlorphenol und Merkur-basierte Biozide und ihre Derivate waren verboten.[8]
Limierung
Nach dem Einweichen werden die Häute mit behandelt Milchmilch (ein Basismittel), das typischerweise durch "Schärfmittel" (Disulfidverringerungsmittel) wie Natrium ergänzt wird Sulfid, Cyanides, Amine, etc.
Dies:
- Entfernt die Haare und andere keratinöse Materie
- Entfernt einige der interfibrillären löslichen Proteine wie Mucine
- Steigen Sie hoch und teilen Sie die Fasern in den gewünschten Ausmaß auf
- Entfernt das natürliche Fett und die Fette in gewissem Maße
- Bringt die Kollagen in der Versteck zu einem ordnungsgemäßen Zustand für ein zufriedenstellendes Tannage
Die Schwächung des Haares hängt vom Abbau des Disulfidverbinds der Aminosäure ab Zystine, was das Merkmal der ist Keratin Klasse von Proteinen, die den Haaren und der Kraft verleihen Wolle (Keratin macht normalerweise 90% des Trockengewichts des Haares aus). Die vom Schärfmittel gelieferten Wasserstoffatome schwächen die cystinmolekulare Verbindung, wobei die kovalent Disulfidbindung Die Links werden letztendlich gebrochen, wodurch der Keratin geschwächt wird. Bis zu einem gewissen Grad trägt das Schärfen auch zum Enthieren bei, da es die Haarproteine tendiert.
Das isoelektrischer Punkt des Kollagens (ein Gewebeverstärkungsprotein, das nicht mit Keratin in Zusammenhang steht) im Held wird aufgrund von Limagen ebenfalls auf den pH-Wert von 4,7 verschoben.

Alle Haare, die nach dem Limieren verbleibend sind, werden mechanisch entfernt, indem die Haut mit einem stumpfen Messer abgeschrußt wird, ein Prozess, der als Scudding bekannt ist.
Abgrenzung und Baten
Der pH -Wert des Kollagens wird dann reduziert, sodass die Enzyme in einem Prozess, der als Abgrenzung bezeichnet wird, darauf wirken. Abhängig vom Endverbrauch des Leders können Häute mit Enzymen behandelt werden, um sie zu erweichen, ein Prozess namens Bating. Beim modernen Bräunen sind diese Enzyme gereinigte Wirkstoffe, und das Verfahren erfordert keine bakterielle Fermentation mehr (wie aus Mistwasseranlagen), um sie zu produzieren.[9]
Pickling
Sobald die Bate abgeschlossen ist, werden die Häute und Häute zuerst mit gemeinsamem Salz (Natriumchlorid) und dann mit Schwefelsäurefalls ein mineralisches Bräunen durchgeführt werden soll. Dies geschieht, um den pH-Wert von Kollagen auf einen sehr niedrigen Niveau von 2,8 bis 3,0 zu bringen, um das Eindringen des Mineralbraunermittels in das Hautsubstrat zu erleichtern. Dieser Prozess wird als Wickling bezeichnet. Das Salz dringt doppelt so schnell wie die Säure ein und unterdrückt den Schwellungseffekt des plötzlichen pH -Werts.
Verfahren
Chrom -Bräunung

Chrom (III) Sulfat ([Cr (h2Ö)6]2(ALSO4)3) gilt seit langem als das effizienteste und effektivste Sonnenmittel.[10][11] Chrom (III) -Verbindungen, die beim Bräunen verwendet werden, sind signifikant weniger toxisch als Hexavalent Chrom, obwohl letztere in einer unzureichenden Abfallbehandlung auftreten. Chrom (III) Sulfat löst sich auf, um das Hexaaquachrom (III) -Kation zu geben [CR (H.2Ö)6]3+, was bei höherem pH -Wert von Prozessen unterliegt, die aufgerufen werden Olation um Polychrom (III) -Verbindungen zu geben, die im Bräunen aktiv sind,[12] das sein Vernetzung der Kollagenuntereinheiten. Die Chemie von [CR (h)2Ö)6]3+ ist eher im Bräunungsbad als im Wasser aufgrund des Vorhandenseins einer Vielzahl von Liganden. Einige Liganden umfassen das Sulfatanion, die Carboxylgruppen des Kollagens, Amingruppen aus den Seitenketten der Aminosäurenund Maskierungsagenten. Maskierungsagenten sind Carbonsäuren, wie zum Beispiel Essigsäure, verwendet, um die Bildung von Polychrom (III) -Ketten zu unterdrücken. Maskierungsmittel ermöglichen es dem Gerber, den pH -Wert weiter zu erhöhen, um die Reaktivität von Kollagen zu erhöhen, ohne die Penetration der Chrom (III) -Komplexe zu hemmen.
Kollagen ist durch einen hohen Inhalt von gekennzeichnet Glycin, Prolin, und Hydroxyprolinnormalerweise in der Wiederholung -gly-pro-hypro-gly-.[13] Diese Rückstände führen zu Kollagens helikaler Struktur. Collagens hoher Gehalt an Hydroxyprolin ermöglicht die Vernetzung durch Wasserstoffbindung Innerhalb der helikalen Struktur. Ionisierte Carboxylgruppen (RCO2−) werden durch die Wirkung von Hydroxid gebildet. Diese Umwandlung erfolgt während des Limierungsprozesses vor Einführung des Tankagents (Chromsalze). Später während des Wahlens werden Kollagen -Carboxylgruppen vorübergehend für den fertigen Transport von Chromionen protoniert. Während des Basisschritts des Bräunens sind die Carboxylgruppen ionisiert und als Liganden der Chrom (III) -Zentren der Oxo-Hydroxid-Cluster ionisiert und koordinieren.
Das Bräunen erhöht den Abstand zwischen Proteinketten in Kollagen von 10 bis 17 Å.[14] Der Unterschied stimmt mit der Vernetzung durch Polychromspezies überein, wie sich aus Olation und Oxolation ergeben.

Vor der Einführung der grundlegenden Chromspezies beim Bräunen sind mehrere Schritte erforderlich, um ein blechbares Hell zu erzeugen. Der pH -Wert muss sehr sauer sein, wenn das Chrom eingeführt wird, um sicherzustellen, dass die Chromkomplexe klein genug sind, um zwischen den Fasern und den Resten des Kollagens zu passen. Sobald das gewünschte Eindringen von Chrom in die Substanz erreicht ist, wird der pH -Wert des Materials erneut angehoben, um den Prozess zu erleichtern. Dieser Schritt wird als Basisfunktion bezeichnet. Im Rohzustand sind chromgerannte Häute graublau und werden auch als als bezeichnet Nasses Blau. Das Chrom -Bräuning ist schneller als das Gemüse -Träunen (weniger als einen Tag für diesen Teil des Prozesses) und produziert ein dehnbares Leder, das für die Verwendung in Handtaschen und Kleidungsstücken hervorragend geeignet ist.
Nach Anwendung des Chrommittels wird das Bad im Basisprozess mit Natriumbicarbonat behandelt, um den pH-Wert auf 3,8–4,0 zu erhöhen, wodurch die Vernetzung zwischen Chrom und Kollagen induziert wird. Der pH -Anstieg wird normalerweise von einem allmählichen Temperaturanstieg von bis zu 40 ° C begleitet.[15] Die Fähigkeit von Chrom, solche stabilen, überbrückten Bindungen zu bilden, erklärt, warum es als eine der effektivsten Bräunungsverbindungen angesehen wird. Chrom geschnittenes Leder kann zwischen 4 und 5% Chrom enthalten.[14] Diese Effizienz ist durch seine erhöhte hydrothermale Stabilität der Haut und ihre Schrumpfungsbeständigkeit in erhitztem Wasser gekennzeichnet.[11]
Gemüsebräunung
Gemüsebräunung Tannine (Eine Klasse von Polyphenol -adstringierenden Chemikalien), die natürlich in der Rinde und in den Blättern vieler Pflanzen auftreten. Tannine binden an die Kollagenproteine in der Versteck und beschichten sie, wodurch sie weniger wasserlöslich und gegen bakteriellen Angriffe resistenter werden. Der Prozess führt auch dazu, dass die Haut flexibler wird. Die primären Rinden verarbeitet in Rindenmühlen und in der modernen Zeit verwendet werden Kastanie, Eiche, Redoul, Tanoak, Schierling, Quebracho, Mangrove, Flucht (Akazie; siehe Katechol), und Myrobalaner aus Terminalia spp., wie z. Terminalia chebula. Im Äthiopien, die kombinierten pflanzlichen Öle von Niger Samen (Guizotia abessinica) und Leinsamen wurden zur Behandlung der Fleischseite des Leders verwendet. Im Jemen und Ägypten, Häute wurden geheilt, indem sie in einem Bad einweichen, das die zerkleinerten Blätter und Rinde der Salamakazie (Acacia etbaica; A. nilotica Kraussiana) enthielt. Häute, die auf Rahmen gedehnt wurden, werden seit mehreren Wochen in VATS mit zunehmenden Tanninkonzentrationen eingetaucht. Gemüse geschnittene Haut ist nicht sehr flexibel. Es wird für Gepäck, Möbel, Schuhe, Gürtel und andere Kleidungszubehör verwendet.
Alternative Chemikalien
Nass weiß Wird ein Begriff für Leder verwendet, die mit alternativen Bräunungsmethoden hergestellt werden, die ein achftiges farbiges Leder erzeugen. Wie nassblau ist Nass weiß auch eine halbfeste Stufe. Nass weiß kann mit Verwendung hergestellt werden AldehydeAluminium, Zirkonium, Titan oder Eisensalze oder eine Kombination davon. Bedenken hinsichtlich der Toxizität und der Umweltauswirkungen eines Chroms (VI), die sich während des Bräunungsprozesses bilden können, haben zu einer erhöhten Forschung zu effizienteren nassen weißen Methoden geführt.
Natürliches Bräunen
Die Bedingungen, die in Moor, einschließlich stark saurem Wasser, niedriger Temperatur und Sauerstoffmangel Moorkörper.
Tawing
Tawing ist eine Methode, die verwendet Alaun und andere Aluminiumsalze, im Allgemeinen in Verbindung mit Bindemittel wie Eigelb, Mehl oder anderen Salzen. Die Versteck wird durch das Einweichen in einem warmen gepflegt Pottasche Alaun- und Salzlösung, zwischen 20 und 30 ° C. Der Prozess erhöht die Ganze, Dehnbarkeit, Weichheit und Qualität des Heldes. Dann wird die Haut mehrere Wochen lang luftgetrocknet (verkrustet), was es ihm ermöglicht, sich zu stabilisieren.[16]
Nach der Tanierung
Je nach gewünschtem Finish kann das Leder gewachst, gerollt, geschmiert, mit Öl, geteilt, rasiert oder gefärbt werden.
Gesundheits- und Umweltauswirkungen

Das Bräunungsprozess umfasst chemische und organische Verbindungen, die sich nachteilig auf die Umwelt auswirken können. Mittel wie Chrom, Gemüse -Tannine und Aldehyde werden im Bräunungsschritt des Prozesses verwendet.[17] Chemikalien, die in der gebräunten Lederproduktion verwendet werden chemischer Sauerstoffbedarf und Gesamt gelöste Feststoffe in Wasser, wenn sie nicht verantwortungsbewusst entsorgt werden. Diese Prozesse verwenden auch große Wassermengen und produzieren große Mengen von Schadstoffen.[18]
Die Gerberei in León, Nicaragua, wurde auch als Quelle für große Flussverschmutzung identifiziert.[19]
Kochen und Sonnentrocknen können die verschiedenen Chrom (III) -Verbindungen, die bei der Bräunung verwendet werden krebserregend Hexavalent Chromoder Chrom (vi). Dieser hexavalente Chromabfluss und -abfälle werden dann von Tieren im Fall von Bangladesch konsumiert, Hühner (Die häufigste Proteinquelle der Nation). Bis zu 25% der Hühner in Bangladesch enthielten schädliche Sechserkrankungsniveaus, was zur Belastung des nationalen Gesundheitsproblems beitrug.[20]
Chrom ist nicht nur für diese Krankheiten verantwortlich. Methylisothiazolinon, der für den mikrobiologischen Schutz (Pilz- oder Bakterienwachstum) verwendet wird, verursacht Probleme mit Augen und Haut. Anthracen, das als Leder -Bräunungsmittel verwendet wird, kann zu Problemen in den Nieren und Leber führen und wird auch als als als angesehen Karzinogen. Formaldehyd und Arsen, die für die Lederverarbeitung verwendet werden, verursachen gesundheitliche Probleme in den Augen, Lungen, Leber, Nieren, Haut und Lymphsystem und gelten auch als Karzinogene.[18] Die Abfälle von Ledergeräte sind schädlich für die Umwelt und die Menschen, die darin leben. Die Verwendung alter Technologien spielt einen großen Faktor dafür, wie gefährliches Abwasser zur Kontamination der Umwelt führt. Dies ist besonders in kleinen und mittelgroßen Gerbereien in Entwicklungsländern herausragend.[21]
Die UN -Lederarbeitsgruppe (LWG) "bietet ein Umweltprüfungsprotokoll, das die Einrichtungen von Lederherstellern bewertet", das die Einrichtungen von Lederherstellern bewertet. "[22] für "Rückverfolgbarkeit, Energieeinsparung und verantwortungsbewusstes Management von Abfallprodukten".[23]
Alternativen
Unnähte Häute können getrocknet und biegsam gemacht werden, indem die Fasern mit einer Hellbindung und Fett dehnt werden. Das Haut wird jedoch zurückkehren Rohflecken Wenn nicht regelmäßig mit Fett oder Öl aufgefüllt, insbesondere wenn es nass wird. Viele amerikanische Ureinwohner der trockenen westlichen Regionen trugen Kleidung, die durch diesen Prozess hergestellt wurde.
Rauchbräunung ist unter den herkömmlichen Methoden wie Chrombräunen und Gemüsebraunen aufgeführt.[24] Die Imprägnierung der Zellen der Haut mit Formaldehyd (aus Rauch) bietet einige mikrobielle und Wasserresistenz.[25]
Damit verbundene Prozesse
Das übrig gebliebene Leder würde historisch gesehen in die Kleber. Gerichte würden Schrott von platzieren versteckt in einer Stufe Wasser und lassen Sie sie sich monatelang verschlechtern. Die Mischung würde dann über ein Feuer gelegt, um das Wasser abzukoben, um Klebstoff zu erzeugen.
Eine Gerberei kann mit einem Graben in Verbindung gebracht werden, ursprünglich a Wetzstein Einrichtung zum Schärfen von Messern und anderen scharfen Werkzeugen, konnte aber später tragen Schuhmacher'Werkzeuge und Materialien zum Verkauf.[26]
Derzeit werden mehrere massive und Abwasserbehandlungsmethoden erforscht, wie z. B. anaerobe Verdauung von festen Abfällen und Abwasserschlamm.
Siehe auch
Verweise
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