Miecētavas bieži vien ir saistītas ar raksturīgo un nepatīkamo “sulfīdu smaku”, ko patiesībā izraisa zema sulfīda gāzes, ko sauc arī par sērūdeņradi, koncentrācija. Jau 0,2 ppm H2S līmenis cilvēkiem ir nepatīkams, un 20 ppm koncentrācija ir nepanesama. Rezultātā miecētavas var būt spiestas slēgt staru kūtu darbību vai pārcelties prom no apdzīvotām vietām.
Tā kā staru kūts un sauļošanās bieži tiek veikta vienā un tajā pašā iestādē, smaka patiesībā ir mazākā problēma. Cilvēcisku kļūdu dēļ vienmēr pastāv risks, ka skābie pludiņi sajaucas ar sulfīdu saturošu staru pludiņu un izdalās lielāks H2S daudzums. 500 ppm līmenī tiek bloķēti visi ožas receptori, līdz ar to gāze kļūst nemanāma, un 30 minūšu iedarbība izraisa dzīvībai bīstamu intoksikāciju. Koncentrācijā 5000 ppm (0,5%) toksicitāte ir tik izteikta, ka pietiek ar vienu ieelpu, lai izraisītu tūlītēju nāvi dažu sekunžu laikā.
Neskatoties uz visām šīm problēmām un riskiem, sulfīds jau vairāk nekā gadsimtu ir bijusi vispiemērotākā ķimikālija matu noņemšanai. To var saistīt ar nepieejamām un praktiski lietojamām alternatīvām: organisko sulfīdu izmantošana ir izrādījusies praktiski iespējama, taču tā nav īsti pieņemama saistīto papildu izmaksu dēļ. Atkailināšana tikai ar proteolītiskajiem un keratolītiskajiem enzīmiem ir mēģināta atkal un atkal, taču selektivitātes trūkuma dēļ praksē bija grūti to kontrolēt. Liels darbs ir ieguldīts arī oksidatīvajā matu izņemšanā, taču līdz mūsdienām tā izmantošana ir ļoti ierobežota, jo ir grūti iegūt konsekventus rezultātus.
Matu noņemšanas process
Kovingtons ir aprēķinājis, ka teorētiski nepieciešamais rūpnieciskās kvalitātes nātrija sulfīda daudzums (60-70%) matu apdeguma procesam ir tikai 0,6% attiecībā pret ādas svaru. Praksē tipiski uzticamam procesam izmantotie daudzumi ir daudz lielāki, proti, 2-3%. Galvenais iemesls tam ir fakts, ka matu izkrišanas ātrums ir atkarīgs no sulfīda jonu (S2-) koncentrācijas pludiņā. Lai iegūtu augstu sulfīda koncentrāciju, parasti izmanto īsus pludiņus. Tomēr sulfīda līmeņa samazināšana negatīvi ietekmē pilnīgu matu noņemšanu pieņemamā laika posmā.
Sīkāk aplūkojot, kā matu izkrišanas ātrums ir atkarīgs no izmantoto ķīmisko vielu koncentrācijas, ir acīmredzams, ka augsta koncentrācija ir īpaši nepieciešama tieši konkrēta procesa uzbrukuma vietā. Matu apdeguma procesā šis uzbrukuma punkts ir matu garozas keratīns, ko sulfīds noārda cistīna tiltu sadalīšanās dēļ.
Matiem drošā procesā, kur keratīns tiek aizsargāts ar imunizācijas soli, uzbrukuma punkts galvenokārt ir matu spuldzes proteīns, kas tiek hidrolizēts vai nu tikai sārmainu apstākļu dēļ, vai proteolītisku enzīmu, ja tādi ir, ietekmē. Otrs un tikpat svarīgs uzbrukuma punkts ir priekškeratīns, kas atrodas virs matu spuldzes; to var noārdīt proteolītiskā hidrolīzē apvienojumā ar sulfīda keratolītisko efektu.
Neatkarīgi no tā, kāds process tiek izmantots apmatojuma noņemšanai, ir ārkārtīgi svarīgi, lai šie uzbrukuma punkti būtu viegli pieejami procesa ķimikālijām, tādējādi nodrošinot augstu lokālu sulfīda koncentrāciju, kas savukārt izraisīs augstu matu izkrišanas ātrumu. Tas nozīmē arī to, ka, ja var nodrošināt vieglu aktīvās procesa ķimikāliju (piemēram, kaļķa, sulfīda, fermentu uc) piekļuvi izšķirošajām vietām, būs iespējams izmantot ievērojami mazākus šo ķīmisko vielu daudzumus.
Mērcēšana ir galvenais faktors efektīvai matu noņemšanai
Visas ķimikālijas, ko izmanto matu noņemšanas procesā, ir ūdenī šķīstošas, un ūdens ir procesa vide. Tāpēc tauki ir dabiska barjera, kas samazina jebkādas matu izkrišanas ķīmiskās vielas efektivitāti. Tauku noņemšana var ievērojami uzlabot turpmākā matu noņemšanas procesa veiktspēju. Līdz ar to pamats efektīvai matu noņemšanai ar ievērojami samazinātu ķimikāliju piedāvājumu ir jāieliek mērcēšanas posmā.
Mērķis ir efektīva matu un ādas virsmas attaukošana un tauku tauku noņemšana. No otras puses, ir jāizvairās no pārāk daudz tauku noņemšanas kopumā, īpaši no mīkstuma, jo bieži vien to nav iespējams noturēt emulsijā un rezultāts būs tauku smērēšanās. Tas rada taukainu virsmu, nevis vēlamo “sausu”, kas pasliktina matu noņemšanas procesa efektivitāti.
Selektīva tauku noņemšana no noteiktiem ādas strukturālajiem elementiem pakļauj tos sekojošai ķimikāliju iedarbībai, kas veido matus, citas ādas daļas tajā pašā laikā var tikt aizsargātas no tām. Pieredze rāda, ka mērcēšana sārmainos apstākļos, ko nodrošina zemes-sārmu savienojumi, galu galā rada ādas ar uzlabotu sānu un vēderu pilnību un lielāku izmantojamo laukumu. Pagaidām šim labi pierādītajam faktam nav pilnībā pārliecinoša izskaidrojuma, taču analītiskie skaitļi liecina, ka mērcēšana ar zemes sārmiem patiešām rada ļoti atšķirīgu taukskābju vielu sadalījumu ādā, salīdzinot ar mērcēšanu ar sodas pelniem.
Kamēr sodas attaukošanas efekts ir diezgan vienmērīgs, izmantojot zemes sārmus, tiek iegūts lielāks taukskābju saturs kažokādas irdenās strukturālās vietās, ti, sānos. Vai tas ir saistīts ar selektīvu tauku izņemšanu no citām daļām vai taukainu vielu atkārtotu nogulsnēšanos, šobrīd nevar pateikt. Neatkarīgi no precīzā iemesla labvēlīgā ietekme uz pļaušanas ražu ir nenoliedzama.
Jauns selektīvs mērcēšanas līdzeklis izmanto aprakstītos efektus; tas nodrošina optimālus priekšnosacījumus labai matu sakņu un smalku matiņu noņemšanai ar samazinātu sulfīdu piedāvājumu, un tajā pašā laikā tas saglabā vēderu un sānu integritāti.
Ar zemu sulfīdu saturu fermentatīvā palīdzība matu noņemšanai
Pēc tam, kad āda ir pienācīgi sagatavota mērcēšanai, visefektīvāk matu izkrišanu var panākt, izmantojot procesu, kurā tiek izmantota fermentatīvā proteolītiskā sastāva un sulfīda keratolītiskā iedarbība. Tomēr, nodrošinot matiem drošu procesu, sulfīdu piedāvājumu tagad var krasi samazināt līdz tikai 1% attiecībā pret ādas svaru lielākām liellopu ādām. To var izdarīt bez jebkādiem kompromisiem attiecībā uz atmatošanas ātrumu un efektivitāti vai kažokādas tīrību. Zemāks piedāvājums rada arī ievērojami samazinātu sulfīda līmeni kaļķošanas pludiņā, kā arī ādā (tas izdalīs mazāk H2S vēlākā atkaļķošanā un kodināšanā!). Pat tradicionālo matu sadedzināšanas procesu var veikt ar tādu pašu zemu sulfīda piedāvājumu.
Papildus sulfīda keratolītiskajai iedarbībai, apmatojuma noņemšanai vienmēr ir nepieciešama proteolītiskā hidrolīze. Jāuzbrūk matu spuldzei, kas sastāv no olbaltumvielām, un virs tā esošajam priekškeratīnam. To panāk sārmainība un pēc izvēles arī proteolītiskie enzīmi.
Kolagēns ir vairāk pakļauts hidrolīzei nekā keratīns, un pēc kaļķa pievienošanas dabiskais kolagēns tiek ķīmiski modificēts un tādējādi kļūst jutīgāks. Turklāt sārmains pietūkums padara ādu jutīgu pret fiziskiem bojājumiem. Tāpēc daudz drošāk ir veikt proteolītisko uzbrukumu matu spuldzei un iepriekšējam keratīnam ar zemāku pH līmeni pirms kaļķa pievienošanas.
To var panākt ar jaunu proteolītisku enzīmu matu izkrišanas formulu, kuras augstākā aktivitāte ir ap pH 10,5. Pie tipiskā kaļķošanas procesa pH ir aptuveni 13, aktivitāte ir ievērojami zemāka. Tas nozīmē, ka kažokāda ir mazāk pakļauta hidrolītiskajai noārdīšanai, kad tā atrodas visjutīgākajā stāvoklī.
Matiem drošs process ar zemu sulfīdu saturu un zemu kaļķa daudzumu
Mērcēšanas līdzeklis, kas aizsargā ādas vaļīgās strukturētās zonas, un fermentatīvais matu noņemšanas sastāvs, kas tiek deaktivizēts pie augsta pH līmeņa, garantē optimālus apstākļus, lai iegūtu vislabāko kvalitāti un maksimāli iespējamo izmantojamo ādas laukumu. Tajā pašā laikā jaunā matu noņemšanas sistēma ļauj ievērojami samazināt sulfīdu piedāvājumu pat matu apdeguma procesā. Bet vislielāko labumu iegūst, ja to izmanto matiem drošā procesā. Ļoti efektīvas mērcēšanas un īpašas enzīmu sastāva selektīvās proteolītiskās iedarbības kombinētās iedarbības rezultātā tiek panākta ārkārtīgi uzticama atmatošana bez smalkiem matiem un matu saknēm, kā arī uzlabota kažokādas tīrība.
Sistēma uzlabo ādas atvēršanu, kas padara ādu mīkstāku, ja to nekompensē laima piedāvājuma samazinājums. Tas kopā ar matu sijāšanu ar filtru nodrošina ievērojamu nogulšņu samazināšanos.
Secinājums
Pareizi sagatavojot ādu mērcēšanai, ir iespējams panākt zemu sulfīdu saturu, zemu kaļķa daudzumu ar labu epidermas, matu sakņu un smalku matiņu noņemšanu. Selektīvu enzīmu palīgvielu var izmantot apmatojuma noņemšanai, neietekmējot graudu, vēdera un sānu integritāti.
Apvienojot abus produktus, tehnoloģija nodrošina šādas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālo darba veidu:
- uzlabota drošība
- daudz mazāk nepatīkamas smakas
- būtiski samazināta slodze uz vidi – sulfīds, slāpeklis, ĶSP, dūņas
- optimizēta un konsekventāka raža izkārtojumā, griezumā un ādas kvalitātē
- zemākas ķīmisko vielu, procesu un atkritumu izmaksas
Izlikšanas laiks: 25. augusts 2022