Кожа — прочный, гибкий и долговечный материал, получаемый путем дубления или химической обработки шкур и шкур животных для предотвращения гниения. Наиболее распространена кожа крупного рогатого скота , овец , коз, лошадей , буйволов, свиней и свиней, а также водных животных, таких как тюлени и аллигаторы. [1] [2]
Из кожи можно изготавливать различные предметы, в том числе одежду, обувь, сумки, мебель, инструменты и спортивное оборудование, и она служит десятилетиями. Производство кожи практикуется уже более 7000 лет, и ведущими производителями кожи сегодня являются Китай и Индия. [1] [2] [3]
Критики кожевенных заводов утверждают, что они занимаются неустойчивой деятельностью, которая представляет опасность для здоровья людей и окружающей среды рядом с ними. [4]
Процесс производства кожи делится на три основных подпроцесса: подготовительные этапы, дубление и образование корки. В последовательность обработки кожи можно добавить еще один подпроцесс — отделку, но не все виды кожи подвергаются отделке.
Подготовительные этапы – это подготовка шкуры к дублению. Подготовительные этапы могут включать замачивание, удаление волос, известкование , обеззоливание , мягчение , отбеливание и травление .
Дубление — это процесс, который стабилизирует белки , особенно коллаген , сырой шкуры, повышая термическую, химическую и микробиологическую стабильность шкур и шкур, что делает их пригодными для широкого спектра конечного применения. Принципиальное различие между сырыми и дублеными шкурами состоит в том, что сырые шкуры при высыхании образуют твердый, негибкий материал, который при повторном увлажнении разлагается , в то время как дубленый материал высыхает до гибкой формы, которая не разлагается при повторном увлажнении.
Существует множество методов и материалов для загара. Типичный процесс заключается в том, что кожевники загружают шкуры в барабан и погружают их в резервуар, содержащий дубильный «раствор». Шкуры намокают, пока барабан медленно вращается вокруг своей оси, и дубильный раствор медленно проникает на всю толщину шкуры. Как только процесс достигает равномерного проникновения, рабочие медленно повышают pH раствора в процессе, называемом подщелачиванием, который закрепляет дубильный материал на коже. Чем больше дубильного материала закреплено, тем выше гидротермическая стабильность и термостойкость кожи к усадке .
Образование корки — это процесс, который истончает и смазывает кожу. Часто это включает в себя операцию окраски. Химические вещества, добавленные во время образования корки, должны быть закреплены на месте. Образование корки завершается операцией сушки и смягчения и может включать расщепление, бритье, крашение , отбеливание или другие методы.
Для некоторых видов кожи кожевники наносят поверхностное покрытие, называемое «отделкой». Операции отделки могут включать, среди прочего, промасливание, чистку кистью, полировку, покрытие, полировку, тиснение, глазурование или галтовку .
Кожу можно смазать маслом, чтобы улучшить ее водостойкость. Этот процесс карри после дубления дополняет натуральные масла, оставшиеся в самой коже, которые можно вымыть при многократном воздействии воды. Частое смазывание кожи маслом норки , маслом для ног или аналогичным материалом сохраняет ее эластичность и значительно увеличивает срок ее службы. [5]
Процессы дубления во многом различаются тем, какие химические вещества используются в дубильном растворе. Некоторые распространенные типы включают в себя:
В целом кожу производят следующих сортов:
Термин «натуральная кожа» не описывает конкретный сорт. Этот термин часто обозначает спилок, который подвергся тщательной обработке [12] , а в некоторых источниках он описывается как синоним кожи с двойным литьем [13] или изготовленной из нескольких спилков, склеенных вместе и покрытых покрытием. [14] [15] В некоторых странах, когда это описание на этикетке продукта, этот термин означает не что иное, как «содержит кожу»; [16] [17] В зависимости от юрисдикции правила ограничивают использование этого термина в маркировке продукции. [18] [17]
Сегодня большая часть кожи изготавливается из шкур крупного рогатого скота , которые составляют около 65% всей производимой кожи. Другие используемые животные включают овец (около 13%), коз (около 11%) и свиней (около 10%). Получить точные данные по всему миру сложно, особенно для регионов, где шкуру можно есть. [19] [20] Другие животные, упомянутые ниже, составляют лишь долю процента от общего производства кожи.
Конские шкуры используются для изготовления особо прочной кожи. Панцирный кордован — это конская кожа, изготовленная не из внешней кожи, а из нижнего слоя, встречающегося только у лошадей, называемого панцирем. Его ценят за зеркальную поверхность и свойства против сминания.
Кожа ягненка и оленя используются для изготовления мягкой кожи в более дорогой одежде. Оленья кожа широко используется в рабочих перчатках и домашней обуви.
Кожа рептилий, таких как аллигатор , крокодил и змея , известна своим отчетливым рисунком, отражающим масштабы их вида. Это привело к охоте и разведению этих видов, частично ради их шкур. Аргентинский черно-белый тегу — один из наиболее эксплуатируемых видов рептилий в мире в торговле кожей. Однако он не находится под угрозой исчезновения, и, пока его контролируют, торговля легальна в большинстве стран Южной Америки. [21]
Из кожи кенгуру изготавливают изделия, которые должны быть прочными и гибкими. Это материал, наиболее часто используемый в кнутах . Некоторые мотоциклисты предпочитают кожу кенгуру в качестве мотоциклетной кожи из-за ее легкого веса и устойчивости к истиранию. [22] Кожа кенгуру также используется для изготовления спортивной формы для соколиной охоты, футбольной обуви, [23] (например, Adidas Copa Mundial [24] ) и боксерских скоростных сумок. [25]
Хотя страусы изначально выращивались из-за перьев в 19 веке, сейчас они более популярны как из-за мяса, так и из-за кожи. [26] Кожа страуса имеет характерный вид «гусиной кожи» из-за больших фолликулов, на которых растут перья. Различные процессы позволяют получить различную отделку для многих применений, включая обивку, обувь, автомобильную продукцию, аксессуары и одежду.
В Таиланде кожу ската используют для изготовления кошельков и ремней. Кожа ската прочная и долговечная. Кожа часто окрашена в черный цвет и покрыта крошечными круглыми выпуклостями, повторяющими естественный рисунок спинного хребта животного. Затем эти выступы обычно окрашивают в белый цвет, чтобы подчеркнуть украшение. Сырая кожа ската также используется в качестве рукояток на китайских мечах, шотландских мечах с рукояткой в виде корзины и японских катанах . Кожа ската также используется в зонах повышенного истирания в коже для гонок на мотоциклах (особенно в перчатках, где ее высокая стойкость к истиранию помогает предотвратить износ в случае аварии).
При заданной толщине рыбья кожа обычно намного прочнее из-за перекрещивающихся волокон. [27]
Кожа оказывает определенное воздействие на окружающую среду, в первую очередь из-за:
Оценки углеродного следа бычьей кожи варьируются от 65 до 150 кг эквивалента CO 2 на квадратный метр продукции. [28]
Одна тонна шкур или кожи обычно образует от 20 до 80 м 3 сточных вод, включая уровень хрома 100–400 мг/л, уровень сульфидов 200–800 мг/л, высокий уровень жира и других твердых отходов, а также заметных патогенов. загрязнение. Производители часто добавляют пестициды для защиты шкур во время транспортировки. Поскольку твердые отходы составляют до 70% влажного веса исходных шкур, процесс дубления представляет собой значительную нагрузку на водоочистные сооружения. [29]
Кожа разлагается медленно — на разложение уходит от 25 до 40 лет . [30] [ не удалось проверить ] Однако винил и материалы, полученные из нефтехимии, разлагаются 500 и более лет. [31]
Дубление особенно загрязняет окружающую среду в странах, где экологические нормы являются слабыми, например, в Индии, третьем по величине в мире производителе и экспортере кожи. В качестве примера эффективной системы предотвращения загрязнения можно отметить, что содержание хрома на тонну продукции обычно снижается с 8 кг до 1,5 кг. Выбросы ЛОС обычно сокращаются с 30 кг/т до 2 кг/т при правильном управлении предприятием. В обзоре снижения общей нагрузки загрязнения, достижимого по данным Организации Объединенных Наций по промышленному развитию [32] , приводятся точные данные о снижении выбросов, достижимых с помощью промышленно проверенных передовых малоотходных методов, при этом отмечается, что «хотя нагрузка загрязнения хромом может быть уменьшена за счет 94% по внедрению передовых технологий, минимальная остаточная нагрузка 0,15 кг/т сырой шкуры все еще может вызывать трудности при использовании свалок и компостировании осадка от очистки сточных вод из-за действующих в настоящее время в некоторых странах правил».
В Канпуре , самопровозглашенном «Кожаном городе мира» — с 10 000 кожевенными заводами по состоянию на 2011 год и трехмиллионным городом на берегах Ганга — уровень загрязнения был настолько высоким, что, несмотря на промышленный кризис, совет по контролю за загрязнением решил закрыть 49 из 404 кожевенных заводов с высоким уровнем загрязнения в июле 2009 года. [33] Например, в 2003 году установка утилизации сточных вод основных кожевенных заводов ежедневно сбрасывала 22 тонны твердых отходов, содержащих хром, под открытым небом. [34]
В районе Хазарибаг в Дакке в Бангладеш химикаты с кожевенных заводов попадают в главную реку Дакки. Помимо экологического ущерба, негативное воздействие оказывается и на здоровье как местных заводских рабочих, так и конечного потребителя. [35] Примерно через 15 лет игнорирования решений Верховного суда правительство закрыло более 100 кожевенных заводов в выходные 8 апреля 2017 года в этом районе. [36]
Более высокие затраты, связанные с очисткой сточных вод, чем со сбросом неочищенных сточных вод, приводят к незаконным сбросам с целью экономии затрат. Например, в Хорватии в 2001 году надлежащая борьба с загрязнением стоила 70–100 долларов США за тонну обработанных шкур против 43 долларов США за тонну за безответственное поведение. [37] В ноябре 2009 года одна из главных компаний по производству кожи в Уганде была поймана на сливе сточных вод в заболоченные территории, прилегающие к озеру Виктория . [38]
Ферменты, такие как протеазы , липазы и амилазы, играют важную роль в операциях замачивания, удаления волос, обезжиривания и сбивки при производстве кожи. Протеазы являются наиболее часто используемыми ферментами в производстве кожи. Фермент не должен повреждать или растворять коллаген или кератин , но должен гидролизовать казеин , эластин , альбумин , глобулиноподобные белки и неструктурные белки, которые не необходимы для изготовления кожи. Этот процесс называется батированием. [39]
Липазы используются при обезжиривании для гидролиза частиц жира, въевшихся в кожу. [40]
Амилазы используются для смягчения кожи, выделения шероховатости и придания коже прочности и гибкости. Эти ферменты используются редко.
Натуральные волокна кожи со временем разрушаются. Кислотная кожа особенно уязвима для красной гнили , которая вызывает припудривание поверхности и изменение консистенции. Повреждение красной гнилью усугубляется высокими температурами и относительной влажностью. Хотя это химически необратимо, обработка может повысить прочность при обращении и предотвратить разрушение красной гнилой кожи.
Воздействие длительных периодов низкой относительной влажности (ниже 40%) может привести к высыханию кожи, что необратимо изменит ее волокнистую структуру. Химический ущерб также может произойти в результате воздействия факторов окружающей среды, включая ультрафиолетовый свет, озон, кислоту из сернистых и азотистых загрязнителей в воздухе, или в результате химического воздействия после любой обработки жиром или соединениями нефти. И окисление, и химическое повреждение происходят быстрее при более высоких температурах.
Существует несколько методов правильного ухода и чистки кожаных изделий, например, использование влажной ткани и избегание использования мокрой ткани или замачивания кожи в воде. Доступны различные процедуры, такие как кондиционеры . Седельное мыло используется для чистки, кондиционирования и смягчения кожи. Кожаную обувь широко обрабатывают кремом для обуви . [41]
Благодаря превосходной устойчивости к истиранию и ветру кожа нашла применение в суровых условиях. Непреходящий образ ковбоя в кожаных штанах уступил место летчику в кожаной куртке и кожаном шлеме . [42] Когда были изобретены мотоциклы , некоторые гонщики стали носить тяжелые кожаные куртки , чтобы защититься от дорожной сыпи и порывов ветра; некоторые также носят штаны или кожаные штаны, чтобы защитить нижнюю часть тела.
Гибкость кожи позволяет формовать из нее шарики и защитное снаряжение. Впоследствии во многих видах спорта используется кожаное снаряжение, такое как бейсбольные перчатки и мячи, используемые в крикете и футболе с сеткой .
Кожаный фетишизм — это название, широко используемое для описания фетишистского влечения к людям, носящим кожу, или, в некоторых случаях, к самой одежде.
Многие рок-группы (особенно хэви-метал и панк -группы 1970-х и 80-х годов) хорошо известны тем, что носят кожаную одежду. Экстремальные метал- группы (особенно блэк-метал- группы) и готик-рок- группы носят обширную черную кожаную одежду. Кожа стала менее распространенной в панк-сообществе за последние три десятилетия, поскольку панки, поддерживающие права животных, выступают против использования кожи . [42]
Многие легковые и грузовые автомобили поставляются с дополнительными или стандартными кожаными или «кожаными» сиденьями.
В странах со значительным населением людей, исповедующих религии, которые налагают ограничения на выбор материалов, продавцы обычно уточняют источник кожи в своих изделиях. Такая маркировка помогает облегчить соблюдение религиозных обрядов, так, например, мусульманин не будет случайно покупать свиную шкуру, а индус может избегать шкур крупного рогатого скота. Такие табу увеличивают спрос на религиозно нейтральную кожу, такую как страусиная и оленьая .
Иудаизм запрещает комфортное ношение кожаной обуви в Йом Кипур , Тиша бе-Ав и во время траура. [43] Также см. «Кожа в иудаизме» , «Теффилин» и «Свиток Торы» .
Джайнизм запрещает использование кожи, поскольку ее получают путем убийства животных.
Было разработано множество видов искусственной кожи , обычно с использованием полиуретановых или виниловых покрытий, нанесенных на тканевую основу. Существует множество названий и брендов такой искусственной кожи, в том числе «кожа», сумка из «пластмассовой кожи» и торговая марка Naugahyde . [44]
Другой альтернативой является культивированная кожа, выращенная в лаборатории с использованием методов клеточной культуры , [45] [46] материалы на основе грибов и текстиль на основе желатина, изготовленные путем переработки отходов мясной промышленности. [47] [48] Кожа, изготовленная из грибов или материалов на основе грибов, полностью биоразлагаема. [49]