Gerbung
Die Gerbung ist der zentrale Prozess der Lederherstellung. Hier wird die Haut zu Leder umgewandelt. Sie wird mit Gerbstoffen haltbar gemacht, indem sie in die Faserstruktur eindringen und sich an sie binden, sodass sie nicht mehr zerfallen kann. Ohne diesen Prozess, würden die Bindegewebsfäden, die hauptsächlich aus Eiweiß bestehen, mit der Zeit verhärten oder von Bakterien zersetzt werden.
Leder wird gegerbt, indem es je nach Art des Gerbstoffes tage- bis hin zu monatelang in einem Gerbstoffbad bleibt. Dabei handelt es sich meistens um ein großes Fass, das rotiert um die Gerbstoffe und somit die Gerbung gleichmäßig zu verteilen.
Am Ende der Gerbung besteht das Leder zwischen 8% und 45% aus Gerbstoffen. Als Gerbstoffe werden vor allem Chromsalze, pflanzliche Gerbstoffe und synthetische Gerbstoffe verwendet. Oft werden synthetische Gerbstoffe gemeinsam mit Chrom- oder pflanzlichen Gerbstoffen verwendet. Dann ist von einer Kombinationsgerbung die Rede
Das rotierende Gerbfass sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Gerbstoffe
Chromgerbung
Die Chromgerbung macht 80 – 90% der weltweit hergestellten Lederarten aus. Das liegt vor allem an der Geschwindigkeit des Prozesses (einige Tage im Vergleich zur wochenlangen pflanzlichen Gerbung) und der niedriger Preis der Chromsalze. Verwendet werden Chrom(III) – Salze (z.B. Chromsulfat und Chromchlorid). Chromgegerbtes Leder hat eine bläulichere Farbe, als andere Lederarten.
Das Chrom(III), welches in diesem Prozess verwendet wird, ist gesundheitlich unbedenklich und in jedem Menschen vorhanden. Es spielt eine große Rolle im menschlichen Stoffwechsel und der Regulierung des Blutzuckers.
Blaue Chromsalzlösung (Gerbstoff) Nach der Chromgerbung ist das Leder blau und wird als „wet
blue“ bezeichnet
File:Chrom(III)-sulfatlösung.jpg; Author: Oguenther
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Mit dem aufgeweichten Leder geht es verzweigte Verbindungen (Komplexe) ein, die die Faserstruktur vor Umwelteinflüssen wie Bakterien oder Sauerstoff schützt. Gleichzeitig werden die Fasern stabilisiert. Den Großteil seiner Stabilität erhält Leder bei der Gerbung.
Während pflanzlich gegerbtes Leder härter und stabiler ist, ist das Leder nach der Chromgerbung weich und flexibel. Es ist außerdem wasserbeständiger. Deswegen wird es am öftesten für Bekleidung und Accessoires verwendet.
Pflanzliche Gerbung
Pflanzliche Gerbstoffe (auch Tannine genannt) werden aus Holz, Rinde, Blättern und Früchten erhalten. Es gibt eine unglaubliche Vielzahl an vegetabilen Gerbstoffen. Etwa 10% des weltweit hergestellten Leders wird pflanzlich gegerbt. Es hat eine braune, dunklere Farbe als chromgegerbtes Leder.
Tannine sind Polyphenole der Gallussäure - also organische Säuremoleküle, die stark verzweigt mit sich selbst, aber auch mit Zuckermolekülen verbunden sind.
Der stark verzweigte Gerbstoff bildet ein starkes Netz aus Lederfasern und Gerbstoffen.
Die Tannine binden sich durch stabile Wasserstoffbrücken an das Gewebe und bilden ebenfalls Komplexe. Auf molekularer Eben sind diese noch vernetzter und noch fester verbunden, als die Chromkomplexe, weswegen das fertige Leder auch viel härter ist. Die Haut kann auch große Mengen der Tannine aufnehmen, die dann einen signifikanten Teil des Ledergewichts ausmachen.
Das robuste Endprodukt kann nun wunderbar für Fahrradsättel, Reitsättel, Schuhsohlen oder Möbel verwendet werden. Der Herstellungsprozess ist umweltfreundlicher, da es weniger chemische Zusätze enthält und der Prozess des Pickelns ganz ausfällt.
Nach der pflanzlichen Gerbung hat das Leder eine natürliche Braunfärbung.
Synthetische Gerbung und kombinierte Gerbung
Mit synthetischen Gerbstoffen wird oft chromgegerbtes Leder nachgegerbt um dieses mehr „aufzufüllen“ (zu stabilisieren). Sie kommt also am häufigsten in der kombinierten Gerbung zum Einsatz.
Bei der kombinierten Gerbung wird mit einem Gerbstoff gegerbt und mit einem anderen nachgegerbt um die Eigenschaften nach den Gerbungen zu kombinieren. Neben der synthetischen Nachgerbung kann auch mit pflanzliche Gerbstoffen nachgegerbt werden, um dem Leder eine schöne braune Farbe und zusätzliche Festigkeit zu verleihen.
Synthetische Gerbstoffe stabilisieren nicht nur von außen die Faserstruktur. Sie ziehen in die Fasern ein und bilden starke Bindungen. Bei den Gerbstoffen handelt es sich um Polymere, also lange Molekülketten aus einem bestimmten Molekül. Das ergibt eine sehr starke Bindung an die Fasern. Die Vernetzung untereinander ist dafür nicht so ausgeprägt, was das Leder weniger fest und stabil macht. Deswegen wird auch oft nicht mit synthetischen Gerbstoffen alleine gegerbt.
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Beispielbild von Phenol – Formaldehyd - Harz, es bindet sich (fast) jedes der Moleküle an die Fasern, jedoch bilden aufgrund ihrer Form sie kein schönes Netz untereinander und stabilisieren das Leder dadurch nicht sehr stark. |
Einzelnes unverzweigtes Phenol -Molekül |
Nach der Gerbung ist das Leder weiß (wet white) und wenn es nicht ebenfalls mit anderen Gerbstoffen behandelt wurde, hat es einige strukturelle Nachteile. Synthetisch gegerbtes Leder ist sehr hitze- und wasserempfindlich. Da es aber sehr fest gegenüber Abrieb ist, wird es gerne in Autoleder verwendet. Weil es leicht ist, kann es auch öfter für Bekleidung verendet werden.