الأخبار - تحسين جودة الجلود باستخدام كمية أقل من الكبريتيد بواسطة Jens Fennen وDaniel Herta وJan-Tiest Pelckmans وJürgen Christner، TFL Ledertechnik AG
أخبار

أخبار

غالباً ما ترتبط المدابغ برائحة الكبريتيد النفاذة والمميزة، والتي تنتج في الواقع عن تركيزات منخفضة من غاز كبريتيد الهيدروجين. حتى أن مستويات منخفضة تصل إلى 0.2 جزء في المليون من كبريتيد الهيدروجين تُعدّ غير مستساغة للإنسان، بينما يصبح تركيز 20 جزء في المليون غير محتمل. ونتيجة لذلك، قد تُجبر المدابغ على إغلاق عملياتها أو الانتقال إلى مواقع أخرى بعيدة عن المناطق المأهولة بالسكان.
بما أن عملية دباغة الجلود وتجهيزها تتم غالبًا في نفس المنشأة، فإن الرائحة تُعدّ في الواقع مشكلة ثانوية. مع ذلك، وبسبب الأخطاء البشرية، يكمن خطر اختلاط المواد الحمضية المستخدمة في عملية الدباغة مع تلك المستخدمة في تجهيزها والتي تحتوي على الكبريتيد، مما يؤدي إلى انبعاث كميات أكبر من كبريتيد الهيدروجين (H2S). عند مستوى 500 جزء في المليون، تُحجب جميع مستقبلات الشم، وبالتالي يصبح الغاز غير محسوس، ويؤدي التعرض له لمدة 30 دقيقة إلى تسمم مهدد للحياة. أما عند تركيز 5000 جزء في المليون (0.5%)، فتكون السمية شديدة لدرجة أن استنشاقًا واحدًا يكفي للتسبب في الوفاة الفورية في غضون ثوانٍ.
على الرغم من كل هذه المشاكل والمخاطر، ظل الكبريتيد المادة الكيميائية المفضلة لإزالة الشعر لأكثر من قرن. ويعزى ذلك إلى عدم توفر بدائل عملية: فقد أثبت استخدام الكبريتيدات العضوية جدواه، لكنه لم يُقبل على نطاق واسع بسبب التكاليف الإضافية. وقد جُرّبت إزالة الشعر باستخدام الإنزيمات المحللة للبروتين والكيراتوليتيك مرارًا وتكرارًا، ولكن نظرًا لافتقارها إلى الانتقائية، كان من الصعب التحكم بها عمليًا. كما بُذلت جهود كبيرة في مجال إزالة الشعر بالأكسدة، ولكن استخدامها لا يزال محدودًا للغاية حتى اليوم لصعوبة الحصول على نتائج متسقة.

 

عملية إزالة الشعر

حسب كوفينجتون الكمية النظرية المطلوبة من كبريتيد الصوديوم الصناعي (60-70%) لعملية إزالة الشعر بالحرق، ووجدها 0.6% فقط من وزن الجلد. عمليًا، تكون الكميات المستخدمة عادةً لعملية موثوقة أعلى بكثير، أي 2-3%. والسبب الرئيسي في ذلك هو أن معدل إزالة الشعر يعتمد على تركيز أيونات الكبريتيد (S2-) في العوامة. تُستخدم عادةً عوامات قصيرة للحصول على تركيز عالٍ من الكبريتيد. مع ذلك، فإن خفض مستويات الكبريتيد يؤثر سلبًا على إزالة الشعر بالكامل في إطار زمني مقبول.
بالتدقيق في كيفية اعتماد معدل تساقط الشعر على تركيز المواد الكيميائية المستخدمة، يتضح جلياً أن التركيز العالي ضروريٌّ تحديداً عند نقطة التأثير في عملية معينة. في عملية حرق الشعر، تتمثل نقطة التأثير هذه في الكيراتين الموجود في قشرة الشعرة، والذي يتحلل بفعل الكبريتيد نتيجةً لتكسر روابط السيستين.
في عملية آمنة للشعر، حيث تتم حماية الكيراتين بخطوة التحصين، يكون موضع الهجوم الرئيسي هو بروتين بصيلة الشعر، الذي يتحلل إما بفعل الظروف القلوية فقط أو بواسطة الإنزيمات المحللة للبروتين، إن وجدت. أما موضع الهجوم الثاني، والذي لا يقل أهمية، فهو الكيراتين الأولي الموجود فوق بصيلة الشعر؛ إذ يمكن أن يتحلل بفعل التحلل البروتيني بالتزامن مع التأثير الكيراتوليتي للكبريتيد.
بغض النظر عن طريقة إزالة الشعر، من الأهمية بمكان أن تكون نقاط التأثير هذه سهلة الوصول للمواد الكيميائية المستخدمة في العملية، مما يسمح بتركيز عالٍ من الكبريتيد في المنطقة، وبالتالي زيادة معدل إزالة الشعر. وهذا يعني أيضاً أنه في حال توفير سهولة وصول المواد الكيميائية الفعالة (مثل الجير، والكبريتيد، والإنزيمات، إلخ) إلى المواقع الحيوية، فسيكون من الممكن استخدام كميات أقل بكثير من هذه المواد.

يُعدّ النقع عاملاً أساسياً لإزالة الشعر بكفاءة.

جميع المواد الكيميائية المستخدمة في عملية إزالة الشعر قابلة للذوبان في الماء، والماء هو الوسط المستخدم في هذه العملية. لذا، تُشكل الشحوم حاجزًا طبيعيًا يُقلل من فعالية أي مادة كيميائية تُستخدم في إزالة الشعر. يُمكن لإزالة الشحوم أن تُحسّن بشكل ملحوظ أداء عملية إزالة الشعر اللاحقة. وبالتالي، يجب أن تُبنى عملية النقع على أساس إزالة الشعر بفعالية مع تقليل كمية المواد الكيميائية المستخدمة بشكل كبير.
الهدف هو إزالة الدهون بكفاءة من الشعر وسطح الجلد، بالإضافة إلى إزالة الزيوت الدهنية. من جهة أخرى، يجب تجنب إزالة كمية كبيرة من الدهون عمومًا، وخاصة من الجلد، لأنه غالبًا ما يتعذر الاحتفاظ بها في مستحلب، مما يؤدي إلى تلطيخها. وهذا بدوره يُنتج سطحًا دهنيًا بدلًا من السطح "الجاف" المطلوب، الأمر الذي يُضعف فعالية عملية إزالة الشعر.
بينما يؤدي الإزالة الانتقائية للدهون من بعض العناصر الهيكلية للجلد إلى تعريضها لتأثير المواد الكيميائية المستخدمة في إزالة الشعر، يمكن في الوقت نفسه حماية أجزاء أخرى من الجلد من هذا التأثير. تُظهر التجارب أن النقع في ظروف قلوية باستخدام مركبات قلوية أرضية يُنتج في النهاية جلودًا ذات امتلاء أفضل في الجوانب والبطون، ومساحة قابلة للاستخدام أكبر. حتى الآن، لا يوجد تفسير قاطع لهذه الحقيقة المؤكدة، لكن البيانات التحليلية تُظهر أن النقع باستخدام القلويات الأرضية يُؤدي بالفعل إلى توزيع مختلف تمامًا للمواد الدهنية داخل الجلد مقارنةً بالنقع باستخدام رماد الصودا.
على الرغم من أن تأثير إزالة الشحوم باستخدام رماد الصودا متجانس إلى حد كبير، إلا أن استخدام القلويات الترابية يؤدي إلى زيادة محتوى المواد الدهنية في المناطق الرخوة من الفرو، أي في الخاصرتين. ولا يمكن الجزم في الوقت الراهن ما إذا كان ذلك ناتجًا عن إزالة انتقائية للدهون من أجزاء أخرى أو عن إعادة ترسب المواد الدهنية. ومهما كان السبب الدقيق، فإن التأثير الإيجابي على إنتاجية التقطيع لا يُنكر.
يستفيد عامل النقع الانتقائي الجديد من التأثيرات الموصوفة؛ فهو يوفر الظروف المثلى لإزالة الشعر من جذور الشعر والشعر الناعم بشكل جيد مع تقليل كمية الكبريتيد، وفي الوقت نفسه يحافظ على سلامة البطن والجوانب.

 

إزالة الشعر بمساعدة الإنزيمات منخفضة الكبريتيد

بعد تحضير الجلد جيدًا بالنقع، تُزال الشعيرات بكفاءة عالية باستخدام عملية تجمع بين تركيبة إنزيمية محللة للبروتين وتأثير كبريتيد الهيدروجين المُقشِّر. مع ذلك، في عملية آمنة لإزالة الشعر، يمكن الآن تقليل كمية كبريتيد الهيدروجين المستخدمة بشكل كبير إلى 1% فقط من وزن الجلد في جلود الأبقار الكبيرة. يُمكن تحقيق ذلك دون أي تأثير سلبي على سرعة وفعالية إزالة الشعر أو نظافة الجلد. كما تُؤدي الكمية الأقل إلى انخفاض ملحوظ في مستويات كبريتيد الهيدروجين في محلول التكليس وفي الجلد نفسه (مما يُقلل من انبعاث كبريتيد الهيدروجين في عمليات إزالة التكليس والتخليل اللاحقة!). حتى عملية حرق الشعر التقليدية يُمكن إجراؤها بنفس الكمية المنخفضة من كبريتيد الهيدروجين.
إلى جانب التأثير المُقشِّر للكبريتيد، يُعدّ التحلل البروتيني ضروريًا لإزالة الشعر. إذ يجب مهاجمة بصيلة الشعر، المكونة من البروتين، والطبقة الأولية من الكيراتين الموجودة فوقها. ويتم ذلك عن طريق القلوية، ويمكن أيضًا استخدام الإنزيمات المحللة للبروتين.
الكولاجين أكثر عرضة للتحلل المائي من الكيراتين، وبعد إضافة الجير، يتغير الكولاجين الطبيعي كيميائيًا، مما يجعله أكثر حساسية. إضافةً إلى ذلك، يزيد التورم القلوي من قابلية فروة الرأس للتلف المادي. لذا، من الأفضل بكثير إجراء التحلل البروتيني لبصيلات الشعر والكيراتين الأولي عند درجة حموضة منخفضة قبل إضافة الجير.
يمكن تحقيق ذلك من خلال تركيبة جديدة لإزالة الشعر باستخدام الإنزيمات المحللة للبروتين، والتي تبلغ ذروة نشاطها عند درجة حموضة 10.5 تقريبًا. أما عند درجة الحموضة النموذجية لعملية التكليس، والتي تبلغ حوالي 13، فيكون النشاط أقل بكثير. وهذا يعني أن الفرو يكون أقل عرضة للتلف المائي عندما يكون في أكثر حالاته حساسية.

 

عملية آمنة للشعر منخفضة الكبريتيد والجير

يضمن عامل النقع الذي يحمي المناطق الرخوة من الجلد، وتركيبة إزالة الشعر الأنزيمية التي تتعطل عند درجة حموضة عالية، ظروفًا مثالية للحصول على أفضل جودة وأقصى مساحة قابلة للاستخدام من الجلد. في الوقت نفسه، يسمح نظام إزالة الشعر الجديد بتقليل كمية الكبريتيد بشكل ملحوظ، حتى في عملية حرق الشعر. ولكن تُحقق أعلى الفوائد عند استخدامه في عملية آمنة للشعر. ينتج عن التأثيرات المشتركة للنقع عالي الكفاءة والتأثير البروتيني الانتقائي لتركيبة إنزيمية خاصة، إزالة شعر موثوقة للغاية دون مشاكل الشعر الناعم وجذوره، مع تحسين نظافة الفرو.

يُحسّن هذا النظام من تهوية الجلد، مما يُنتج جلدًا أكثر نعومة، ما لم يُعوَّض ذلك بتقليل كمية الجير. هذا، بالإضافة إلى ترشيح الشعر، يُؤدي إلى تقليل كبير في الرواسب.

 

خاتمة

يمكن تحقيق عملية إزالة الشعر بكفاءة عالية باستخدام كميات قليلة من الكبريتيد والجير، مع الحفاظ على سلامة البشرة وجذور الشعر والشعر الناعم، وذلك من خلال تحضير الجلد بشكل صحيح أثناء النقع. كما يمكن استخدام عامل مساعد إنزيمي انتقائي في عملية إزالة الشعر دون التأثير على سلامة نسيج الجلد والبطن والجوانب.
بفضل الجمع بين المنتجين، توفر هذه التقنية المزايا التالية مقارنةً بطريقة العمل التقليدية:

- تحسين السلامة
- روائح أقل إزعاجاً بكثير
- انخفاض كبير في الحمل على البيئة - الكبريتيد، النيتروجين، الطلب الكيميائي للأكسجين، الحمأة
- إنتاجية محسّنة وأكثر اتساقًا في التخطيط والقطع وجودة الجلد
- خفض تكاليف المواد الكيميائية والعمليات والنفايات


تاريخ النشر: 25 أغسطس 2022