Die Faserstruktur in den einzelnen Stadien der Lederherstellung und ihr Zusammenhang mit den mechanischen Ledereigenschaften

摘要

Kenntnisse über den Zusammenhang zwischen den Veränderungen der Faserstruktur in den einzelnen Stadien der Lederherstellung und den Fertigledereigenschaften sind für eine optimale Prozessgestaltung unerlässlich. Mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) werden die Veränderungen der Fibrillen- und Faserstruktur der Haut während der Prozessfolgen Weiche bis Gerbung visuali-siert und in Beziehung gesetzt zu den mechanischen Eigenschaften Strukturhysterese bei zyklischer Zug- und Druckbeanspruchung (erfasst mittels Instron), Kompressibilität der Blöße und des Leders (erfasst als Eindringtiefe mittels Thermomechanischem Analysator) und Kompressibilität über den Lederquerschnitt (erfasst mittels Sandwichtester). Fibrillendurchmesser (100 - 145 nm) und Periodizität der Querstreifung (63 - 51 nm) ändern sich prozessabhängig. Drei wesentliche Prozesswirkungen beeinflussen die Kollagenstruktur und damit die Ledereigenschaften: Reinigungseffekte, Strukturöffnung und Fibrillenverdrillung.%Knowledge of the correlation between the changes of fibre structure in the single steps of leather manufacture, on the one hand, and finished leather properties, on the other hand, is an indispensable prerequisite for optimum process design. The changes of fibril and fibre structures of the skin, occurring in the process sequence from soaking to tanning, were visualized by scanning electron microscopy (SEM) and correlated with the following mechanical properties: structure hysteresis under cyclic tensile and pressure stresses (determined with an Instron), pelt and leather compressibility (determined as indentation depth by means of a thermechanical analyzer), and compressibility across the cross-section of leather (determined by a sandwich tester). Fibril diameter (from 100 to 145 nm) and interband spacing (from 63 to 51 nm) vary in dependence on the process. The major process effects have influence on the structure of collagen and, consequently, the leather properties: cleaning effects, structure opening-up, and fibril twisting.