Основные сведения по теме лабораторной работы. Кожа - дерма шкура животного, сохранившая волокнистую структуру, при этом физико-химические свойства её структурных элементов изменены в зави­симости от

 

Кожа - дерма шкура животного, сохранившая волокнистую структуру, при этом физико-химические свойства её структурных элементов изменены в зави­симости от назначения.

Кожа является универсальным материалом для изготовления многих изде­лий легкой промышленности.

Кожа делится на три класса: I класс - жёсткие кожи, предназначенные для изготовления деталей низа обуви (подошва, флики для изготовления каблуков); II класс - жёсткие кожи для изготовления промежуточных деталей обуви (стелька, подносок, задник) и изделий кожгалан­тереи (футляры, портфели, чемоданы и др.); III класс - мягкие кожи применяют для изготов­ления наружных и внутренних деталей верха всех видов обуви; наружных и внутренних дета­лей всех кожгалантерейных изделий, таких как сумки, портфели, ремни, папки и многое дру­гое; наружных деталей одежды - куртки, пальто, плащи, головные уборы, а также некоторых видов костюмов.

Сырьем для изготовления мягких кож являются шкуры животных, пресмыкающихся, рыб и птиц. Для промышленной переработки используют шкуры крупного рогатого скота, мелкого рогатого скота, домашних и диких свиней (рис.27.).

 

 

Рис.27. Источники получения натуральной кожи

 

Кожи из шкур крупного рогатого скота (к.р.с.) в зависимости от возраста и пола живот­ных делят на:

1) опоек склизок - шкуры не родившихся (выпоротков) или мертворожденных (выкидышей) телят, независимо от массы шкуры. Обычно масса шкур опойка склизка в пар­ном состоянии не превышает 2 кг, Площадь 40-70 дм²;

2) опоек - шкуры телят, питающихся молоком, с первичной нелинявшей шерстью, с плот­ной кожной тканью, независимо от их массы и возраста животных. Площадь готовой кожи 63-72 дм²;

3) выросток - шкуры телят и бычков с переходной при линьке шерстью, которые осваива­ют растительную пищу, при массе в парном состоянии до 10 кг. С менее плотной, чем у опойка, кожевой тканью. Площадь готовых кож 126-176 дм²;

4) полукожник - шкуры бычков и подтелков в возрасте до года, которые полностью освои­ли растительную пищу, с массой в парном состоянии от 10 до 13 кг. Площадь готовой кожи от 195 до 203 дм²;

5) бычок - шкуры молодых бычков (возрастом более 10 месяцев), массой в парном состоя­нии от 13 до 17 кг, с более высокой неравномерностью по толщине и меньшей однородностью микроструктуры по топографии. Площадь готовой кожи 229-237 дм²;

6) яловка, бычина и бугай - шкуры полозрелых животных легких, средних и тяжелых весов (от 17 и свыше 25 кг). Площадь готовой кожи 240-480 дм².

Название кож (термин), изготовленных из шкур к.р.с., соответствуют названию шкур жи­вотных.

Сырьём для производства кож из шкур мелкого рогатого скота (м.р.с.) являются козы и овцы. В том случае, если кожи получены из шкур коз площадью до 60 дм², такая кожа называ­ется - шевро, а при площади кожи свыше 60 дм² - козлина. Кожи, полученные из шкур овец, называются - шеврет.

Сырьё для производства кож из шкур диких и домашних свиней для верха обуви и одеж­ды подразделяется в зависимости от возрастай пола животных: на мелкое, площадью в пар­ном состоянии от 30 до 70 дм²; среднее - от 71 до 120 дм²; крупные - от 120 до 200 дм².

Шкура животных представляет собой целостную систему эпителиальной, соединитель­ной, мышечной и нервной тканей, состоящих из клеточных элементов, волокнистых образова­ний и основного межклеточного аморфного вещества. Шкура животного состоит из волосяно­го покрова, эпидермиса, дермы и подкожной клетчатки (жировой слой) (рис.28.).

По химическому составу шкура животных состоит из волокнообразующих белков: кера­тин - волосяной покров (шерсть); коллаген, эластин и ретикулин - кожный покров; углеводы, жиры, минеральные вещества, ферменты и до 70% от массы парной шкуры вода.

 

Рис.28. Схема строения шкуры: 1 – роговой слой; 2 – ростковый слой; 3 – дерма; 4 – сосочковый слой; 5 – сетчатый слой; 6 – подкожножировая ткань; 7 – жировые отложения; 8 – пучок коллагеновых волокон; 9 – поперечный разрез пучка коллагеновых волокон; 10 – потовая железа; 11 – мускул, поддерживающий волос; 12 – волосяная сумка; 13 – сальная железа; 14 - волос

 

Кожный покров в зависимости от вида и возраста животного состоит от 90% до 98% из белка коллагена. Химическую основу указанных белков составляют остатки а-аминокислот.

Эпидермис - поверхностный слой шкуры, состоящий из нескольких слоев клеток эпите­лия, имеющий наружный слой (ороговелый) и внутренний (ростковый) слой. Толщина эпи­дермиса в хребтовой части шкур составляет от всей толщины шкуры: крупного рогатого ско­та - 0;5-1,0%; конских - 2,0-3,0%; козьих - 1,4-2,0%; овечьих - 1,5-2,2%; свиных - 1,8-5,0%.

На участках шкур животных, где отсутствует волосяной покров, толщина эпидермиса достигает максимума (подушечки лап, носовое зеркальце).

Эпидермис связан с дермой волосяными сумками, железами (потовыми, сальными) и сосочками, питающими ростковый слой клеток эпителия эпидермиса. По мере размножения
(путём деления по всей поверхности) клеток, соприкасающихся с дермой, происходит их удаление (за счёт наслоения одного слоя клеток на другой) от источника питания, уменьшается
содержание протоплазмы, клетки уплощаются, высыхают и после полного ороговения теряют связь между собой и отпадают.

Дерма - основной слой шкуры, составляющий 95-98% её толщины, образованный переплетением волокон: коллагена – 90-98%; эластина – 1-4,8%; ретикулина – 1-3%.

Дерма состоит изсосочкового слоя исетчатого слоя. Толщина сосочкового слоя у шкур крупного рогатого скота составляет 20-30% от толщины дермы, у мелкого рогатого скота -
40-60%.

Соотношение между сетчатым и сосочковым слоем определяет свойства готовых кож и зависит от вида, пола и возраста животного.

Для верхней части сосочкового слоя (лицевого слоя) характерно наличие повышенного содержания эластиновых волокон,
образующих густую, разветвлённую сеть волокон. В сосочковом
слое расположены кровеносные сосуды, потовые и сальные железы, нервные окончания и межклеточное вещество.

Нижней границей сосочкового слоя можно принять плоскость, проходящую на уровне окончания волосяных сумок (исключение составляют шкуры свиней, у которых волосяные сумки залегают под дермой в жировом слое).

Пучки коллагеновых волокон в сосочковом слое тонкие, но в сетчатом слое, по мере приближения к подкожной жировой ткани, они утолщаются и разветвляются, становятся рыхлыми. Пучки коллагеновых волокон, в сетчатом слое шкуры и кожи
образуют между собой три вида переплетений (рис.29.): ромбовидную, петлистую и горизонтально-волнистую.

Нижний слой шкуры состоит из подкожной клетчатки (жировой слой).

При производстве кожи волосяной покров, эпидермис и жировой слой удаляют. При дублении дерма полуфабриката окрашивается, в зависимости от применяемых дубящих веществ, в разный цвет:

 

 

а б

в

Рис.29. Виды переплетения пучков волокон в шкуре и коже: а - ромбовидная; б - петлистая; в - горизонталь­но-волнистая

 

Вид дубящего вещества Цвет поперечного среза

минеральные:

соли хрома зеленоватый, голубоватый

соли алюминия белый

соли циркония белый

соли титана белый

соли железа желтоватый

растительное (танниды) коричневый (от грязно-коричневого

до розовато-коричневого)

жиры (натуральные и бесцветные и в зависимости от

синтетические) применяемых материалов

комбинированные:

соли хрома + синтаны желто-коричневый

соли циркония + синтаны желто-коричневый

соли титана + синтаны желто-коричневый

 

При проведении операций отделки полуфабриката кожи можно изменить: толщину готовой кожи (операции строгания или двоения); содержание жирующих веществ, повышающих водостойкость кож, и наполнителей, придающих кожам требуемые технологические и потребительские свойства; цвет (применяя разные виды красителей и способы крашения); вид лицевой поверхности - гладкая (с естественной мерей); тиснёная (нанесение на лицевую сторону рисунка тиснильной плитой, но с сохранением мереи кожи); нарезная (нанесение рисунка тиснильной плитой без сохранения мереи кожи); ворсовая - операции
поднятия ворса с лицевой (кожа - нубук) и бахтармяной (кожа - велюр) сторон путём шлифования; к ворсовым также относится кожа замша, которую получают применяя жировой метод дубления.

Отличительным признаком, позволяющим определить вид исходного сырья, из которого изготовлена кожа, является - мерея.

Мерея это естественный рисунок на лицевой поверхности кожи, образованный в результате удаления эпидермиса, волоса, части волосяных сумок и сосочков.

У кож, выработанных из шкур крупного рогатого скота, независимо от возраста и пола животного мерея мелкая; у кож, выработанных из шкур мелкого рогатого скота - средняя; у кож, изготовленных из шкур свиней, рептилий, рыб и птиц - крупная. Свиные кожи в отличие от кож из шкур к.р.с. и м.р.с. имеют мерею с лицевой и с бахтармяной (изнаночной) стороны кожи.

Однако, по мерее не всегда удается определить вид сырья, так как в ходе проведения операций: ворсования (кожи - нубук, спилок бахтармяный - велюр), нарезания, нанесения лаковых покрытий лицевая поверхность полуфабриката может быть удалена или скрыта.

В этом случае вид сырья, из которого изготовлена кожа, можно определить, используя методы органолептики и микроскопического анализа [1,3].

Характеристики строения

 

Показатели, характеризующие строение кожи могут быть качественные и количественные.

К качественным характеристикам строение кожи относятся показатели, которые определяются по строению и взаимному расположению пучков волокон в поперечном срезе кожи, исходя из микроскопического анализа поперечного среза кожи. Этими показателями являются: полнота пучка (характеризуется величиной диаметра пучка волокон – чем больше диаметр, тем выше этот показатель); угол наклона (залегания) пучка волокон в сетчатом слое кожи (рис. 28) относительно лицевой поверхности. Для мягких кож этот показатель должен быть в пределах -15° - 45°, а для жёстких кож более 50°; степень разделения пучков волокон на волокна и фибриллы (характеризуется степенью исчерченности пучка волокон - чем выше исчерченность пучка, тем выше степень разделения); компактность переплетения пучков волокон (характеризуется, тем, как близко расположены пучки волокон относительно друг друга или по наличию просветов между пучками волокон - чем плотнее расположены пучки волокон, тем выше качество кожи); регулярность переплетения пучков волокон (характеризуется наличием повторяющегося рисунка переплетения пучков на поперечном срезе кожи; если повторение существует, то это свидетельствует о том, что структура (строение) кожи однородна и кожа имеет высокие физико-механические свойства; отчётливость пучков волокон (характеризуется чёткостью границ между отдельными пучками волокон и чем выше этот показатель, тем лучше качество
кожи); общее состояние среза (характеризуется качеством приготовления микросреза).

В том случае, если, по мнению исследователя, значение соответствующего показателя положительно, то он оценивается
в 1 балл, если же значение отрицательно, то он оценивается в 0 баллов. Если сумма баллов, указанных показателей строения,
составляет 5 и более баллов, то строение микросреза, и, следовательно, кожи, считается хорошим - качественным; если
сумма оценок меньше 5 баллов – строение кожи считается не качественным.

Рассмотренные выше качественные характеристики строения кожи позволяют на площади кожи чётко определить топографические зоны: чепрак, вороток, пола, огузок, патина и лапы (рис. 30).

 

 

Рис.30. Топографические участки кожи

 

Наиболее ценная площадь в коже, характеризующаяся равномерностью строения структурных элементов (пучков волокон)
как по площади и объёму, является чепрак, который занимает до 60% от общей площади кожи.

К количественным характеристиками строения кожи относятся: площадь - S, дм²; толщина - h, мм; средняя плотность – ρ_k;
пористость - R, %.

Пористость кож можно рассчитать по формуле:

 

R = 100 (V_П/Vм), (24)

 

где V_П - объём пор в пробе кожи; V_М – объем пробы кожи.

 

Данные показатели для кож зависят от вида, возраста и пола животного.

Площадь кожи для каждого вида животного зависит от возраста и пола. Чем старше животное, тем больше площадь кожи. Кожи, выработанные из шкур самцов, имеют большую площадь, чем кожи, выработанные из шкур самок.

Пористость и толщина кож, кроме возраста и пола животного, зависит от топографии шкуры. Наибольшая толщина и наименьшая пористость - в чепрачной части кожи, а наименьшая толщина и наибольшая пористость - в пашинах.

Пористость кожи тесно связана с показателями средней плотности – р_k, г/см³. Чем выше пористость, тем меньше средняя плотность.

Методика проведения работы

 

Студенты, по выданным микросрезам кож и пробам кож определяют основ­ные качественные и количественные характеристики.

При определении качественных характеристик строения кож используют попе­речные срезы. Оценку характеристик строения осуществляют при помощи све­товой микроскопии. Суммарная степень увеличения микроскопа должна быть в пределах от 50^х до 100^х.

Определение массы пробы кожи (т_к) осуществляют на технических весах с погрешностью ±0,01 г, измерение длины и ширины проводится линейкой с по­грешностью ±0,5 мм, а толщину пробы определяют толщиномером с ценой де­ления±0,01 мм. Размер пробы кожи 50x50 мм.

При определении пористости кож применяют расчётный метод, используя формулу (7) и иммерсионный способ (24). При иммерсионном способе пробу кожи помещают в керосин на 2 часаи определяют её массу (т) после 2-х часов. Зная массу пробы до (m_k) и после опыта (m₁), а также плотность керосина ρ (см. Приложение), рассчитывают объём пор V_П пробы кожи по формуле

 

V_П = (т, - т_к)/ρ

 

По формуле (24) вычисляют пористость (R). Среднюю плотность кожи - ρ_к вычисляют по формуле (8).

 

Задание на проведение лабораторной работы

 

1. Получить альбомы мягких кож, 3-и микросреза, 3-и пробы кож, линейку, толщиномер, микроскоп.

2. Применяя органолептические методы по отличительным признакам, опреде­лить для выданных проб кож: вид исходного сырья, название (термин), метод дуб­ления, цвет, вид отделки лицевой поверхности кожи и целевое назначение об­разцов кож.

3. Определить по микросрезам качественные, а по пробам кож -количествен­ные характеристики строения. Зарисовать в форме 8 общий вид микросреза кож.

4. Сделать выводы по работе.

5. Ответить на следующие контрольные вопросы:

5.1Что называется натуральной кожей. Разновидности натуральных кож, применяемых в производстве изделий легкой промышленности.

5.2 Какие виды сырья для производства натуральных кож Вам известны?

5.3 Строение натуральной кожи: крупного рогатого скота, мелкого рогатого скота, свиной, кожи рептилий. Назначение каждого из слоев натуральной кожи.

5.4 Характеристики структуры натуральной кожи.

5.5 Назначение операции дубления кож. Вещества, входящие в состав дубящего раствора.

5.6 Метод определения характеристик строения натуральной кожи.

Форма 8

 

Показатель	Микросрезы и пробы кож
Качественные характеристики строения
Микросрез кожи
Угол наклона пучка
Регулярность переплетения
Компактность переплетения
Степень разделения
Полнота
Отчетливость
Общее состояние микросреза
Сумма баллов
Вид переплетения пучков коллагеновых волокон
Общая характеристика проб кож
Вид сырья
Название пробы (термин)
Метод дубления
Способ отделки лицевой поверхности
Назначение
Количественные характеристики
Толщина, мм, h
Ширина, мм, b
Длина, мм, l
Объем, см3, Vk
Масса, г, mk
Средняя плотность, г/см3, ρk
Масса, г, m1
Объем пор, см3, VП
Плотность керосина, г/см3, ρ;
Пористость,%, R
Поверхностная плотность, г/м2, ρS

 

Форма 9

Рисунки микросрезов проб кож

 

1-й 2-й 3-й

 

 

Для вычислений:

Выводы по работе

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Лабораторная работа №7

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СТРОЕНИЯ МЕХА

 

Цель работы: 1. Изучить методы определение характеристик строения меха

2. Определить основные характеристики строения натурального и ис­кусственного меха