آشنایی با مراحل تولید چرم و کاربرد فناوری نانو در صنعت تولید چرم
دباغی پوست خام جانوران به ویژه گاو در صنعت تولید چرم منجر به تولید محصولی به نام چرم می شود.
فرایند دباغی، پوست فسادپذیر را به یک ماده طبیعی پایدار، دایمی و انعطاف پذیر برای کاربردهای گوناگون تبدیل می کند. چرم در تلفیق با چوب، پایه فناوری باستانیان را شکل می داده است.
مواد خام مورد استفاده در صنعت تولید چرم ، محصولات فرعی صنعت گوشت هستند؛ در حالی که گوشت ارزش بیشتری از پوست دارد. در حالی که مواد خامی که در صنعت خز به کار گرفته می شوند، ارزش بیشتری از گوشت دارند و به همین خاطر گوشت به عنوان یک محصول جانبی تلقی می‌شود.
تاکسیدرمی کردن حیوانات، این امکان را به انسان می دهد تا از پوست آنها استفاده کند. البته مهم تر از پوست حیوانات، سر و بخشی از پشت آنهاست. پوست های خام حیوانات در ساخت چسب و ژلاتین نیز کاربرد دارند.
پوست از نظر شیمیایی پلیمری است از اسیدهای آمینه که آنها را اصطلاحا پروتئین می نامند. اسیدهای آمینه از طریق پیوندهای پپتیدی به راحتی می توانند تحت تأثیر میکرو ارگانیسم و عوامل بیرونی دیگر قرار گیرند. در این صورت زنجیر پروتئین گسسته شده و پوست کیفیت طبیعی خود را از دست خواهد داد. از این رو برای جلوگیری از هجوم و نفوذ میکرو ارگانیسمها و عوامل مؤثر بیرونی در پوست باید تغییراتی بر روی آن به وجود آورد.
این تغییرات که شامل محدود شدن جذب آب، جلوگیری از تورم، باز و حل شدن و مقاومت در برابر مواد شیمیایی است، نباید ماهیت اصلی پوست را تغییر دهد و در عین حال آن را به یک فرآورده پردازش شده و ارزشمند تبدیل می کند.
به مجموعه این عملیات در صنعت تولید چرم ، دباغی پوست می گویند. چرم سازی یا دباغی فرآیند آماده سازی و پرداخت پوست حیوانات برای تبدیل آن به چرم است.
از روش های نگهداری پوست می توان به خشک کردن در هوا، نگهداری با نمک، نگهداری با آب نمک و نگهداری با اسید اشاره کرد.
بعد از مرحله نگهداری چرم، فرآیند تر آغاز می شود که مرحله ای از دباغی است که پوست از انبار خام بیرون آورده شده و آماده دباغی می گردد.
این مرحله شامل خیساندن، مو زدایی، لش زنی، دور گیری و آنزیم دادن است.
پوست خامی که به کارخانجات چرم سازی حمل می گردد، معمولا در اثر آب گیری در شرایط محافظت شده قرار دارد که این کار به وسیله نمک صورت می گیرد. به همین دلیل پوست در این مرحله کمی خیس می شود تا برای عملیات بعدی آماده شود.
این مرحله پوست را برای مراحل بعدی آماده می کند و در حوضچه های چوبی یا سیمانی انجام می شود.
در مرحله مو زدایی تلاش بر آن است که پیاز و مو و باقی مانده مو زدوده شده و سطح پوست صاف گردد، پوست متورم شود تا پروتئین های کروی آن حل شده و از لابلای الیاف پوست خارج شود. همچنین محصول نهایی به واسطه اثر آهک دارای لطافت مناسب باشد.
مرحله لش زدایی تمامی بافت های غیر ضروری پوست حذف می شود که در سطح درونی و گوشتی پوست وجود دارد و به طور معمول پس از مرحله آهک دهی انجام می گردد. هنگام لش زدایی پوست با کارد باید کاملا توجه داشت که به پوست آسیبی وارد نشود و سطح گوشتی پوست به قدری تراشیده نشود که ریشه های مو نمایان شود.
به منظور دباغی با مواد گیاهی از قسمت های مختلف گیاه یعنی پوست، تنه، برگ، شاخه، میوه و ریشه گیاهان می‌توان استفاده کرد. از آن جمله آنها می‌توان به پوست درخت صنوبر، کاج، بلوط، کوبراکو، اقاقیای استرالیایی، بادام هندی، سماق، فندق و کائوچو را نام برد. برای تهیه عصاره یا جوهر دباغی، مواد مذکور را با روشهای ویژه در آب می خیسانند. در این عمل مواد جامد و مواد محلول برای دباغی به دست می آید. به مواد جامد نیز مقداری بی‌سولفیت سدیم اضافه می کنند تا این مواد را حل کند.
در روش های دباغی با مواد شیمیایی، دباغی با نمک های کروم منشا معدنی داشته و برای پوست های سبک کارایی دارد. برای تهیه مواد دباغی با کروم از سنگ معدن کرومیت (متشکل از %۶۸ اکسید کروم (III) و %۳۲ اکسید آهن (II)) استفاده می‌شود. دوام پوست دباغی شده با نمک کروم حدود سه برابر دوام پوست دباغی شده با مواد گیاهی است.
از آنجا که چرم از مواد پروتئینی تشکیل شده است، ماهیت شیمیایی الیاف آن به مقدار زیادی بر اثر عمل دباغی تغییر می کند. از این رو بعد از خشک کردن آب موجود در چرم که ناشی از فرآیندهای دباغی است، فرآیند هایی مانند رنگرزی و روغن دهی چرم و پرداخت آن به عنوان مرحله نهایی انجام می شود.
کاربرد فناوری نانو در صنعت تولید چرم
امروزه با گسترش فناوری‌نانو در زمینه‌های مختلف از جمله صنعت نساجی و صنعت تولید چرم ، بسیاری از مشکلات و چالش‌های پیش رو تا حدودی قابل برطرف شدن هستند. از طرفی با توجه به نیاز مصرف‌کنندگان به کالاهای با خواص مطلوب و ویژه، انجام انواع عملیات تکمیل و رنگرزی بر روی چرم جهت دستیابی به بالاترین حد مطلوب نیز مورد نیاز است. از جمله کاربردهای فناوری نانو در صنعت چرم عبارت‌اند از:
- استفاده از نانوفیلتراسیون جهت کاهش آلاینده‌های پساب خروجی از واحد پیش‌تصفیه
- استفاده از فناوری نانو در حذف کروم حاصل از پساب واحدهای چرم‌سازی
- بهبود رنگ‌پذیری چرم با استفاده از نانو رنگدانه‌ها
- استفاده از نانو مواد جهت تکمیل ضد میکروب، ضد بو، ضد آب، خودتمیزشوندگی چرم و …
- تولید افشانه‌های بر پایه نانو مواد جهت حفاظت، افزایش مقاومت، ایجاد خواص ضد میکروب، ضد آب و براق‌کنندگی و … در چرم.