При химическом анализе определяют состав кожи. Состав кожи зависит от способа ее выработки, поэтому для каждого вида кожи установлено характерное для нее сочетание химических показателей и их количественное значение.
При характеристике состава кожи определяют содержание: влаги, окиси хрома, гольевого вещества, жира, золы, связанных дубящих веществ, вымываемых водой, и др.
Поскольку содержание влаги в коже колеблется, количество остальных составных частей кожи выражают в процентах к ее абсолютно сухому весу. Содержание влаги выражают в процентах к общему весу кожи.
Влага. Одной из особенностей кожи является способность ее впитывать влагу как при погружении в воду, так и из воздуха.
Способность материалов и в том числе кожи впитывать влагу из воздуха называется гигроскопичностью.
Окружающий нас воздух всегда содержит водяные пары. Содержание водяных паров в воздухе не постоянно, и зависит от целого ряда причин, в том числе и от температуры. Различают абсолютную и относительную влажность воздуха.
Абсолютной влажностью называется выраженное в граммах количество водяного пара, содержащегося в 1 л3 воздуха.
Относительной влажностью называется взятое в процентах отношение количества паров, действительно имеющихся в воздухе, к количеству паров, необходимых для насыщения воздуха при той же температуре.
Нормальными условиями относительной влажности и температуры воздуха принято считать: температуру 20±3° и относительную влажность 60+5%.
Содержание влаги в коже зависит от содержания водяных паров в воздухе. Чем влажнее воздух, тем больше будет влажность кожи, и наоборот. Таким образом, вес кожи зависит от того, в каких условиях она находится; при хранении ее в сыром помещении она будет весить больше, чем при хранении в сухом месте.
Содержание влаги в коже выражают в процентах к ее весу. Таким образом, если в коже содержится 16% влаги, то это значит, что в ней 84 части сухого вещества и 16 частей влаги. При нормальной влажности и температуре воздуха содержание влаги в коже, в зависимости от метода ее выработки, колеблется в пределах 16—18%.
Поскольку вес кожи зависит от содержания в ней влаги, при приемке кожи по весу фактический вес ее пересчитывают на тот, который она имела бы при содержании в ней влаги 16%, и на этот условный вес ведут все расчеты.
Количество влаги в коже оказывает влияние не только на ее вес, но и на другие свойства. Площадь кожи с изменением в ней содержания влаги также изменяется, причем в зависимости от содержания влаги площадь подошвенной кожи может возрастать или убывать в пределах до 4%.
В результате пересушивания кожа становится жесткой и хрупкой; пересушенные подошвы и стельки трескаются при винчении и при забивании гвоздей. Влажная кожа более тягуча, чем сухая, поэтому заготовку перед обтяжно-затяжными операциями часто увлажняют.
Основным способом определения влаги в коже является следующий. Из отобранной для анализа пробы берут в предварительно высушенный алюминиевый стаканчик 1,5—2,0 г измельченной кожи. Стаканчик с навеской помещают в сушильный шкаф и выдерживают в нем при температуре 128—133° до тех пор, пока вес кожи не перестанет изменяться. Разность весов стаканчика с навеской кожи до сушки и после сушки показывает содержание в навеске кожи влаги в граммах. Для того чтобы выразить содержание влаги в коже в процентах, следует полученное количество влаги разделить на вес навески кожи в граммах и результат умножить на 100.
Гольевое вещество. Гольевое вещество — это главная составная часть кожи, состоящая из белков. Содержание гольевого вещества в коже зависит от количества введенных в кожу дубящих, жировых, отделочных и других веществ. Чем больше этих веществ введено в кожу, тем ниже процентное содержание в ней гольевого вещества. Например, в кожах хромово-растительного дубления, в которые вводится большое количество растительных дубителей, содержание гольевого вещества ниже, чем в кожах хромового дубления.
Количество гольевого вещества характеризует качество кожи: чем больше гольевого вещества при определенном методе выработки и нормальной продубленности, тем выше качество кожи.
Содержание гольевого вещества в коже должно колебаться е определенных пределах в зависимости от способа ее выработки. В жестких кожах оно обычно колеблется в пределах 35—45%, в юфтевых 50—55% в пересчете на абсолютно сухую кожу.
Определение содержания гольевого вещества в коже производится по содержанию в ней азота, так как все белки содержат азот. Жир. Жир, входящий в состав кожи, в основном вводится в нее в процессе производства. Содержание жира в коже определяется главным образом назначением и видом кожи. Жир понижает намокаемость кожи в воде, увеличивает ее тягучесть и эластичность, понижает способность склеиваться. Например, количество жира в яловочной юфти, для обеспечения низкой намокаемости, должно быть не менее 22%; количество жира в хромовой коже, которая предназначается для носки в сухих условиях, предусматривается в пределах 3—8%; подошвенные кожи, предназначенные для клеевой обуви, должны содержать жира не более 3%, в противном случае подошвы плохо приклеиваются.
Определение содержания жира производят в специальном приборе, состоящем из конической колбы, с обратным шариковым холодильником, к пробке которого подвешена обойма, вмещающая бумажную гильзу с измельченной навеской кожи. Экстрагирование производят дихлорэтаном, хлороформом или петролейным эфиром.
Принцип действия прибора заключается в беспрерывной отгонке чистых паров растворителя из колбы в холодильник. Пары, охлаждаясь в холодильнике, попадают в виде жидкости в гильзу. Жидкость, извлекая жир из кожи, стекает в колбу, в которой снова испаряется и попадает в холодильник, а извлеченный жир остается при этом в колбе.
После извлечения жира растворитель из колбы отгоняют и остаток высушивают при температуре 100°. По весу сухого остатка судят о содержании жира в коже.
Зола. Зола в коже характеризует содержание в ней минеральных веществ. Минеральные вещества главным образом вводятся при выработке кожи, но, кроме того, в ней остаются минеральные вещества, содержавшиеся в шкуре. Наибольшее количество золы содержат кожи хромового дубления и кожи комбинированного дубления, выработанные с применением сульфитцеллюлозного экстракта и синтетических дубителей.
В кожах хромово-растительного дубления золы содержится до 3%; в кожах комбинированного дубления, выработанных с применением синтетических дубителей и сульфитцеллюлозного экстракта, количество золы достигает 6% и выше; при хромовом дублении содержание золы колеблется от 4 до 12%.
Содержание золы в коже дает представление о правильности выработки кожи по установленной технологии. По этому показателю можно судить о значительном введении в кожу сульфитцеллюлозного экстракта или синтетических дубителей, о недостаточном обеззоливании и т. д.
Для определения содержания золы сжигают навеску измельченной кожи до исчезновения частичек угля в предварительно прокаленном и взвешенном тигле. После сжигания тигель с золой взвешивают и по разности весов тигля с золой и без нее находят количество минеральных веществ (в граммах).
Окись хрома. Содержание окиси хрома в готовой коже имеет большое значение для характеристики ее качества. В кожах хромового дубления для верха обуви окиси хрома должно быть не менее 2,7%. Наоборот, в кожах хромово-растительного дубления (в юфти и в кожах для низа обуви) содержание окиси хрома не должно превышать 0,8%.
Повышенное содержание окиси хрома в подошвенных и стелечных кожах для винтового способа крепления понижает их стойкость и прочность держания ими винтовой проволоки, повышает их намокаемость. Повышенное содержание окиси хрома в юфтевой коже связано с увеличением водопроницаемости. У рантовых стелек из кож с повышенным содержанием окиси хрома губа плохо формуется и опадает и т. д.
Содержание окиси хрома определяют в золе после сжигания кожи или непосредственно в коже путем химического анализа.
Вещества, вымываемые водой. Вымываемые водой представляют твердые растворимые в воде вещества, которые переходят из кожи, при обработке ее в определенных условиях, в воду. Вымываемые состоят из растворимого гольевого вещества, дубящих и недубящих веществ, введенных в кожу при дублении, различных наполнителей, введенных искусственно в кожу, и минеральных веществ. Повышенное содержание водовымываемых характеризует плохое качество кожи.
При удалении из кожи вымываемых, что может иметь место при носке обуви, кожа становится рыхлой, легко намокает и быстро изнашивается.
При определении содержания вымываемых водой навеску обезжиренной измельченной кожи обрабатывают дестиллированной водой в стеклянной банке с притертой пробкой. Полученный раствор фильтруют и определенную часть его выпаривают в чашке на водяной бане. По весу остатка после выпаривания рассчитывают содержание вымываемых водой.
Число продуба. Число продуба определяют в кожах хромово-растительного и растительного дубления. Число продуба показывает, какое количество связанных дубящих, т. е. дубящих, которые не вымываются из кожи водой при анализе, приходится на 100 частей гольевого вещества.
Число продуба, или, как его еще называют, коэффициент дубности, характеризует степень продубленности кожи. В жестких кожах хромово-растительного дубления число продуба должно быть не менее 60. У юфти, в зависимости от метода дубления, нижний предел числа продуба должен быть в пределах 32—40.
Для определения числа продуба необходимо знать количество дубящих связанных. Дубящие связанные в свою очередь не поддаются прямому определению. Для получения величины этого показателя необходимо определить в коже содержание золы, жира, вымываемых водой и гольевого вещества. Путем вычитания суммы процентов перечисленных составных частей кожи из 100 находят количество дубящих связанных. Например: 100 — 2,1 (зола) — 3 8 (жир) — 12,1 (вымываемые водой)— 47,9 (гольевое вещество) = 100 — 65,9 = 34,1 %.
