Aktualności - Poprawa jakości skóry przy użyciu mniejszej ilości siarczków przez Jensa Fennena, Daniela Hertę, Jana-Tiesta Pelckmansa i Jürgena Christnera, TFL Ledertechnik AG
aktualności

aktualności

Garbarnie często kojarzą się z charakterystycznym i nieprzyjemnym „zapachem siarczku”, który w rzeczywistości jest spowodowany niskim stężeniem gazu siarkowego, zwanego także siarkowodorem. Poziomy tak niskie, jak 0,2 ppm H2S są już nieprzyjemne dla człowieka, a stężenie 20 ppm jest nie do zniesienia. W rezultacie garbarnie mogą zostać zmuszone do zamknięcia zakładów z belkami lub do przeniesienia działalności z dala od zaludnionych obszarów.
Ponieważ solarium i opalanie często odbywają się w tym samym obiekcie, zapach jest w rzeczywistości mniejszym problemem. W wyniku błędów ludzkich zawsze istnieje niebezpieczeństwo zmieszania pływaków kwasowych z pływakiem zawierającym siarczki i uwolnienia większych ilości H2S. Przy stężeniu 500 ppm wszystkie receptory węchowe zostają zablokowane, przez co gaz staje się niewyczuwalny, a narażenie przez 30 min powoduje zatrucie zagrażające życiu. Przy stężeniu 5000 ppm (0,5%) toksyczność jest tak wyraźna, że ​​wystarczy pojedynczy oddech, aby spowodować natychmiastową śmierć w ciągu kilku sekund.
Pomimo wszystkich tych problemów i zagrożeń, od ponad wieku siarczek jest preferowaną substancją chemiczną do odwłaszania. Można to przypisać niedostępnym, wykonalnym alternatywom: zastosowanie siarczków organicznych okazało się wykonalne, ale w rzeczywistości nie zostało zaakceptowane ze względu na związane z tym dodatkowe koszty. Wielokrotnie podejmowano próby odwłaszania wyłącznie za pomocą enzymów proteolitycznych i keratolitycznych, lecz ze względu na brak selektywności w praktyce trudno było je kontrolować. Wiele pracy włożono także w odwłaszanie oksydacyjne, ale do dzisiaj jego zastosowanie jest bardzo ograniczone, ponieważ trudno jest uzyskać spójne wyniki.

 

Proces odwłaszania

Covington obliczył, że teoretyczna wymagana ilość siarczku sodu klasy przemysłowej (60-70%) w procesie spalania włosów wynosi zaledwie 0,6% w stosunku do masy skóry. W praktyce typowe ilości stosowane w niezawodnym procesie są znacznie wyższe i wynoszą 2-3%. Główną tego przyczyną jest fakt, że szybkość odwłaszania zależy od stężenia jonów siarczkowych (S2-) w pływaku. W celu uzyskania wysokiego stężenia siarczków powszechnie stosuje się krótkie pływaki. Niemniej jednak zmniejszenie poziomu siarczków negatywnie wpływa na całkowite usunięcie włosów w akceptowalnym czasie.
Przyglądając się bliżej, jak szybkość odwłaszania zależy od stężenia zastosowanych środków chemicznych, jest całkiem oczywiste, że wysokie stężenie jest szczególnie potrzebne bezpośrednio w punkcie ataku w konkretnym procesie. W procesie spalania włosów punktem ataku jest keratyna kory włosa, która jest rozkładana przez siarczki w wyniku rozkładu mostków cystynowych.
W procesie bezpiecznym dla włosów, w którym keratyna jest chroniona na etapie uodporniania, punktem ataku są głównie białka cebulki włosa, które ulegają hydrolizie wyłącznie w warunkach zasadowych lub przez enzymy proteolityczne, jeśli są obecne. Drugim i równie ważnym punktem ataku jest prekeratyna znajdująca się nad cebulką włosa; może zostać rozłożony w wyniku hydrolizy proteolitycznej połączonej z keratolitycznym działaniem siarczku.
Niezależnie od procesu stosowanego do odwłaszania, niezwykle ważne jest, aby te punkty ataku były łatwo dostępne dla chemikaliów stosowanych w procesie, co pozwoli na uzyskanie wysokiego lokalnego stężenia siarczków, co z kolei spowoduje wysokie tempo odwłaszania. Oznacza to również, że jeśli zapewniony zostanie łatwy dostęp aktywnych chemikaliów procesowych (np. wapna, siarczków, enzymów itp.) do kluczowych miejsc, możliwe będzie wykorzystanie znacznie mniejszych ilości tych chemikaliów.

Moczenie jest kluczowym czynnikiem skutecznego odwłosienia

Wszystkie chemikalia stosowane w procesie odwłaszania są rozpuszczalne w wodzie, a medium procesowym jest woda. Tłuszcz stanowi zatem naturalną barierę zmniejszającą skuteczność wszelkich środków chemicznych powodujących odwłoszenie. Usunięcie tłuszczu może znacznie poprawić wydajność późniejszego procesu odwłaszania. W związku z tym podstawą skutecznego odwłaszania przy znacznie zmniejszonej ofercie środków chemicznych musi być etap namaczania.
Celem jest skuteczne odtłuszczenie sierści i powierzchni skóry oraz usunięcie tłuszczu łojowego. Z drugiej strony należy unikać usuwania zbyt dużej ilości tłuszczu, zwłaszcza z miąższu, gdyż często nie jest możliwe utrzymanie go w emulsji, co skutkuje rozmazywaniem się tłuszczu. Prowadzi to do powstania tłustej powierzchni, a nie pożądanej „suchej”, co pogarsza efektywność procesu odwłaszania.
Podczas gdy selektywne usuwanie tłuszczu z niektórych elementów konstrukcyjnych skóry naraża je na późniejszy atak chemikaliów powodujących odwłoszenie, można jednocześnie chronić przed nim inne części skóry. Doświadczenie pokazuje, że namaczanie w warunkach zasadowych zapewnianych przez związki ziem alkalicznych ostatecznie skutkuje skórami o poprawionej pełni boków i boków oraz większej powierzchni użytkowej. Jak dotąd nie ma w pełni rozstrzygającego wyjaśnienia tego dobrze udowodnionego faktu, ale dane analityczne pokazują, że rzeczywiście namaczanie alkaliami ziemnymi powoduje zupełnie inny rozkład substancji tłuszczowych w skórze w porównaniu z namaczaniem sodą kalcynowaną.
Podczas gdy efekt odtłuszczania przy użyciu sody kalcynowanej jest dość równomierny, stosowanie zasad ziemnych powoduje wyższą zawartość substancji tłuszczowych w obszarach skóry o luźnej strukturze, tj. na bokach. Nie można w tej chwili powiedzieć, czy jest to spowodowane selektywnym usuwaniem tłuszczu z innych części, czy też ponownym osadzaniem się substancji tłuszczowych. Bez względu na dokładny powód, korzystny wpływ na plony jest niezaprzeczalny.
Opisane efekty wykorzystuje nowy, selektywny środek nasączający; zapewnia optymalne warunki wstępne dla dobrego usuwania włosków wraz z cebulkami i delikatnymi włoskami przy obniżonej zawartości siarczków, a jednocześnie zachowuje integralność boków i boków.

 

Odwłaszczanie wspomagane enzymatycznie o niskiej zawartości siarczków

Po odpowiednim przygotowaniu skóry do namaczania, odwłosienie najskuteczniej osiąga się w procesie wykorzystującym połączenie enzymatycznej formuły proteolitycznej i keratolitycznego działania siarczku. Jednakże, w procesie bezpiecznym dla włosów, zawartość siarczków można teraz drastycznie zmniejszyć do poziomu zaledwie 1% w stosunku do masy skóry w przypadku większych skór bydlęcych. Można tego dokonać bez kompromisów w zakresie szybkości i skuteczności odwłosienia oraz czystości skóry. Niższa oferta skutkuje także znacznie obniżonym poziomem siarczków w płynie do wapnowania oraz w skórze (przy późniejszym odwapnianiu i trawieniu będzie wydzielać się mniej H2S!). Nawet tradycyjny proces spalania włosów można przeprowadzić przy tej samej niskiej zawartości siarczków.
Oprócz keratolitycznego działania siarczków, do odwłosienia zawsze wymagana jest hydroliza proteolityczna. Cebulka włosa, która składa się z białka i znajdująca się nad nią prekeratyna, musi zostać zaatakowana. Osiąga się to poprzez zasadowość i ewentualnie także enzymy proteolityczne.
Kolagen jest bardziej podatny na hydrolizę niż keratyna, a po dodaniu wapna kolagen natywny ulega modyfikacji chemicznej, przez co staje się bardziej wrażliwy. Ponadto pęcznienie zasadowe sprawia, że ​​skóra staje się podatna na uszkodzenia fizyczne. Dlatego o wiele bezpieczniejsze jest przeprowadzenie ataku proteolitycznego na cebulkę włosa i prekeratynę przy niższym pH przed dodatkiem wapna.
Można to osiągnąć dzięki nowemu proteolitycznemu enzymatycznemu preparatowi odwłaszczającemu, który ma najwyższą aktywność w okolicach pH 10,5. Przy typowym pH procesu wapnowania wynoszącym około 13, aktywność jest znacznie niższa. Oznacza to, że skóra jest mniej narażona na degradację hydrolityczną, gdy jest w stanie najbardziej wrażliwym.

 

Proces bezpieczny dla włosów o niskiej zawartości siarczków i wapnia

Środek nasączający chroniący luźne obszary skóry oraz enzymatyczna formuła odwłaszczająca, która jest dezaktywowana przy wysokim pH, gwarantują optymalne warunki do uzyskania najlepszej jakości i maksymalnej możliwej powierzchni użytkowej skóry. Jednocześnie nowy system odwłaszania pozwala na znaczną redukcję oferty siarczków, nawet w procesie spalania włosów. Jednak największe korzyści uzyskuje się, jeśli jest stosowany w procesie bezpiecznym dla włosów. Połączone efekty wysoce wydajnego namaczania i selektywnego działania proteolitycznego specjalnej formuły enzymatycznej powodują wyjątkowo niezawodne odwłosianie bez problemów z cienką sierścią i cebulkami włosowymi oraz z poprawioną czystością skóry.

System poprawia otwarcie skóry, co prowadzi do bardziej miękkiej skóry, jeśli nie jest to kompensowane przez zmniejszenie oferty limonki. To, w połączeniu z filtrowaniem włosów, prowadzi do znacznej redukcji osadu.

 

Wniosek

Proces o niskiej zawartości siarczków i wapna z dobrym usuwaniem naskórka, cebulek i drobnych włosków jest możliwy przy odpowiednim przygotowaniu skóry do namaczania. Selektywny enzymatyczny środek pomocniczy można stosować do odwłaszania bez wpływu na integralność ziarna, części wierzchniej i boków.
Łącząc oba produkty, technologia zapewnia następujące korzyści w porównaniu z tradycyjnym sposobem pracy:

- zwiększone bezpieczeństwo
- znacznie mniej nieprzyjemnych zapachów
- znacznie zmniejszone obciążenie środowiska – siarczki, azot, ChZT, osady
- zoptymalizowana i bardziej spójna wydajność pod względem układu, cięcia i jakości skóry
- niższe koszty chemiczne, procesowe i odpadowe


Czas publikacji: 25 sierpnia 2022 r