皮革生産工程

皮革製造工程は、皮から皮革を作るために行われる作業です。この手順は、準備段階、なめし、皮革加工の 3 つのサブプロセスに分かれています。すべての本革は、これらのサブプロセスを経ます。さらに、表面コーティングというサブプロセスがシーケンスに追加される場合があります。皮革が受ける作業のリストは、皮革の種類によって異なります。このプロセスには環境への影響が伴います。

サブプロセス

準備段階

準備段階は、皮をなめす準備をする段階です。^[1]準備段階では、不要な生の皮の成分の多くが除去されます。皮の前処理には多くの選択肢があります。すべての選択肢が実行されるわけではありません。準備段階には以下が含まれます。^[2]

保存 - 皮革は一時的に腐らないようにする方法で処理されます。
浸漬- 洗浄または水分補給の目的で水を再導入します。
石灰処理- 不要なタンパク質を除去し、「開放」を実現します。
脱毛 - 毛の大部分が除去されます。
肉抜き - 皮下の物質が除去されます。
分割 - 皮を 2 つ以上の水平層に切断します。
再石灰処理 - 皮革をさらに処理して、さらに「開く」、つまりより多くのタンパク質を除去する。
脱灰- 皮から石灰と脱毛剤の化学物質を除去します。
脱脂- タンパク質分解タンパク質を皮膚に導入して、さらにタンパク質を除去し、皮を柔らかくする。^[3]
脱脂- 皮革から天然の脂肪/油を可能な限り除去する。^[4]
フリージング - 皮膚内部の脂肪層を物理的に除去すること。^[5]スリッキングにも似ている。
漂白- 暗い色の色素を化学的に変化させて、より明るい色の皮革を作ること。
酸洗い - pH 値を酸性領域まで下げる。塩類の存在下で行わなければならない。酸洗いは通常、クロム（およびその他の金属）、アルデヒド、および一部のポリマーなめし剤などの特定のなめし剤の浸透を助けるために行われる。
脱酸処理 - 特定のなめし剤の浸透を助けるために酸性領域から pH を上げること

日焼け

なめしとは、生の皮や皮膚のタンパク質を、腐敗せず、さまざまな最終用途に適した安定した材料に変えるプロセスです。生の皮となめし皮の主な違いは、生の皮は乾燥すると硬くて柔軟性のない材料になり、再び湿らせると（ウェットバック）腐敗するのに対し、なめし皮は乾燥すると柔軟性があり、再び湿らせても腐敗しないという点です。さまざまななめし方法と材料を使用できますが、最終的には革の最終用途によって選択されます。最も一般的に使用されるなめし材料はクロムで、なめすと革は淡い青色になります。この製品は一般に「ウェットブルー」と呼ばれます。

酸洗いを終えた皮の酸性度( pH) は、通常 2.8 から 3.2 の間になります。この時点で、皮はドラムに入れられ、なめし液の入ったフロートに浸されます。皮は浸され (ドラムは軸を中心にゆっくりと回転します)、なめし液は皮の全体にゆっくりと浸透します。浸透を確認するために、皮の断面を切断して浸透度を観察する定期的なチェックが行われます。浸透度が均一であることが確認されると、フロートの pH が徐々に上昇します。この塩基化プロセスにより、なめし材が皮に固定され、なめし材が固定されるほど、皮の耐水熱安定性と収縮温度耐性が向上します。クロムなめし後の皮の pH は、通常 3.8 から 4.2 の間になります。^[6]

痂皮形成

クラスト化とは、皮を薄くし、なめし直し、滑らかにする作業です。多くの場合、着色作業はクラスト化サブプロセスに含まれます。クラスト化中に加えられた化学物質は、所定の位置に固定する必要があります。クラスト化サブプロセスの最終段階は、乾燥と軟化の作業です。クラスト化には、次の作業が含まれる場合があります。

湿潤後処理 - 半加工の革を再び水分補給します。
サミイング - 革から45～55%(m/m)の水分を絞り出します。
分割 - 革を 1 つ以上の水平層に分割します。
シェービング - 革の繊維を切断する機械を使用して革を薄くします。
中和- 革の pH を 4.5 ～ 6.5 の値に調整します。
再なめし - 特性を付与するために追加のなめし剤が加えられます。
染色- 革に色を付けます。
加脂 - 脂肪/油とワックスが革の繊維に固定されます。
充填 - 革をより硬く重くする重い/密度の高い化学物質が追加されます。
詰め物 - 繊維の間に脂肪/油とワックスが追加されます。
剥離 - 表面に固定されたタンニンが除去されます。
ホワイトニング- 革の色が明るくなります。
固定 - 結合していない化学物質はすべて化学的に結合/捕捉され、革から除去されます
設定エリアでは、木目の平坦性が付与され、余分な水分が除去されます。
乾燥 - 革はさまざまな水分レベル（通常 14 ～ 25%）まで乾燥されます。
コンディショニング - 革に18〜28%の水を加えます。
軟化 - 革の繊維を分離することにより革を物理的に柔らかくすること。
バフ掛け - 毛羽やシボの欠陥を減らすために革の表面を研磨すること。

表面コーティング

一部の革には表面コーティングが施されます。なめし職人はこれを仕上げと呼んでいます。仕上げ作業には次のようなものがあります。

給油
ブラッシング
パディング
含浸
バフ掛け
噴霧
ローラーコーティング
カーテンコーティング
研磨
メッキ
エンボス加工
アイロンがけ
髪をとかす
グレージング

生産管理

皮革製造工程は、一般的にバッチ処理に限定されていますが、表面コーティングサブプロセスを追加すると、いくつかの連続処理を含めることができます。操作フローは、準備→なめし→クラスト化→表面コーティングサブプロセスの順序に逸脱することなく従う必要がありますが、特定の皮革（または部分なめし/なめしなしの製品）を製造するために、いくつかのサブプロセスを省略することができます。

環境への影響

革のその他の環境への影響に加えて、生産プロセスも環境に大きな影響を与えます。主な原因は以下のとおりです。

なめし工程における汚染化学物質の大量使用
変換プロセスによる大気汚染（脱毛中の硫化水素、脱石灰中のアンモニア、溶剤蒸気）。

1トンの皮から、通常20～80m3の濁った悪臭の廃水が排出される。これにはクロム濃度100～400mg/L、硫化物濃度200～800mg/L、高濃度の脂肪やその他の固形廃棄物、著しい病原体汚染が含まれる。輸送中に皮を保護するために殺虫剤が加えられることもよくある。固形廃棄物は元の皮の湿重量の最大70%を占めるため、なめし工程は水処理施設にかなりの負担をかけることになる。^[7]

なめしは、環境基準が緩い国、例えば世界第 3 位の皮革生産国および輸出国であるインドでは特に汚染を引き起こします。効率的な汚染防止システムの例を挙げると、生産量 1 トンあたりのクロム負荷は、通常 8 kg から 1.5 kg に軽減されます。適切に管理された施設では、 VOC排出量は通常 30 kg/t から 2 kg/t に削減されます。非常に明白なのは、このプロセスが依然として非常に汚染性が高いことです。国連工業開発機関^[8]による達成可能な総汚染負荷削減のレビューでは、産業的に実証された廃棄物の少ない高度な方法によって達成可能な削減に関する正確なデータが掲載されていますが、次のように指摘されています。「高度な技術を導入することでクロム汚染負荷を 94% 削減できるとしても、一部の国で現在施行されている規制のため、生皮 1 トンあたりの最小残留負荷 0.15 kg は、埋立地の使用や廃水処理からの汚泥の堆肥化に依然として問題を引き起こす可能性があります。」

自称「世界の皮革都市」であり、ガンジス川のほとりにある人口300万人のカンプールでは、汚染レベルが非常に高く、業界の危機にもかかわらず、公害管理委員会は2009年7月に404の皮革工場のうち汚染度の高い49の皮革工場を閉鎖することを決定しました。^[9]たとえば、2003年には、主要な皮革工場の排水処理ユニットは、1日あたり22トンのクロムを含んだ固形廃棄物を野外に投棄していました。^[10]

未処理の排水に比べて排水処理にかかるコストが高いため、コスト削減のために環境への投棄が行われる。例えば、 2001年のクロアチアでは、適切な汚染防止策を講じた場合、未処理の皮革1トン当たり70～100ドルのコストがかかったのに対し、無責任な行為の場合は1トン当たり43ドルだった。^[11]

一般的な研究は存在しないようだが、最近のニュースには未処理の排水の記録例が溢れている。例えば2009年11月には、ウガンダの大手皮革生産会社の一つが、ビクトリア湖に隣接する湿地帯に廃水を直接投棄していたことが発覚した。^[12]

それにもかかわらず、従来の皮革加工による環境への影響を減らし、パイプの末端処理の負担を軽減するために、よりクリーンな皮革加工方法を開発する研究者が何人かいます。それらには、塩を使用しない保存システム、酵素を利用した低硫化物脱毛プロセス、^[13]化学薬品を使用しない酵素による繊維開繊、^[14]アンモニアを使用しない脱灰システム、酸洗いを使用しないクロムなめしプロセス、水を使わないクロムなめし技術、^[15]クロムを使用しないなめし方法、ホルムアルデヒドを使用しないシンタン^[16]および溶剤を使用しない仕上げシステムが含まれます。^[17]これらのプロセスのいくつかは商業的に受け入れられています。

参考文献

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外部リンク

パーソンズ、FG (1911)。「レザー」。ブリタニカ百科事典。第 16 巻 (第 11 版)。330 ～ 345 ページ。（いくつかの図が含まれています）
ウィキメディア・コモンズの革加工に関するメディア

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