25.浸水的目的是什麼?
浸水的目的是使原料皮恢複到活體動物皮的狀態和含水量,主要是通過吸收水分,來補充剝皮後防腐保存及運輸過程中損失的水分。這個吸水過程,還有助於幹纖維水合化,鬆弛粘連的纖維,膠原纖維、動物毛中的角蛋白以及表皮都會變得鬆軟和柔韌,製革技術人員非常重視浸水過程及其在皮革生產過程中的作用。浸水的主要目的有:除去防腐鹽;除去血和汙垢;纖維的再次充水,恢複屠宰時之含水量60%~65%;除去非纖維蛋白;作用表皮;為浸灰做好準備。
26.設計浸水工藝要注意哪些方麵?
良好的浸水是皮革品質的基礎,浸水過程並不簡單,它隨原料皮狀態的不同而變化,甚至是同類動物皮的不同飼養條件和不同路別也需要不同的浸水工藝與之對應。在設計浸水工藝時要考慮以下幾方麵。
(1)浸水的溫度
溫度是影響品質的重要因素之一。保持每日操作的水溫維持20~25℃最適合;浸水溫度太低(<15℃)會削弱和阻止浸水的進行,溫度過高(>28℃)易導致不利的劇烈細菌活動和蛋白質的過度降解,及出現原皮溜毛現象。嚴重的會造成鬆麵和爛麵,爛毛孔。
(2)殺菌劑
在浸水溶液中添加殺菌劑,可以抑製細菌的生命活動。殺菌劑的應用對保護粒麵的完整無損起著舉足輕重的作用。
(3)浸水劑的特性
使用浸水劑可加速浸水作用,縮短浸水時間,浸水劑還具有脫脂的作用。在浸水溶液中添加非離子型表麵活性劑,有助於原料皮中的油脂進行乳化。浸水酶的合理添加一定要根據浸水溫度的變化而變化,它不僅提高了麵積產量,而且能將皺紋打開,毛細血管不明顯。
(4)機械作用
轉動時間宜短,靜置時間宜長。
(5)浸水時間
浸水時間太長會破壞纖維,太短或不足導致成革空鬆、鬆麵及物性不良。浸水時間短,對於偏幹和部分幹燥的鹽醃牛皮會因浸水不足引起皮身板硬,在藍濕革表現為皺紋、血筋明顯和部位差大。
(6)浸水pH
pH提升必須緩和,pH由7.0提升至8.5~9.0。
(7)浸水的液比
影響浸水液比的因素主要有:原料皮中鹽的品質、溫度、時間、細菌含量、髒物、機械作用以及水質條件等。
例:黃牛皮浸水的基本工藝(鹽濕皮)
①預浸水初期以浸泡為主,後期轉動洗滌,總時間為12h以內。預浸水中可加入0.2%~0.5%碳酸鈉。碳酸鈉可以提高pH,抑製細菌繁殖速度;洗去皮表麵部分油脂及汙垢。
②去肉破壞肉膜,促進浸水。
③主浸水初期可多轉動,後期以浸泡為主,總時間為18~22h。
主浸水中一般加入表麵活性劑,促進浸水速度。如滲透劑JFC、平平加、BAYMOL AN-C、BAYMOAL AD-C等。當然,使用具有殺菌功能的浸水助劑ClSMOLLAN BH-C效果更好,同時加入少量的NaOH、Na2CO3、Na2S等堿類材料提高溶液的pH,抑製細菌繁殖,促進浸水速度。也可加入少量的食鹽,抑製細菌繁殖,促進浸水,防止皮子浸水過度。
27.為什麼浸水過程中要測波美度?
製革生產中常用波美度(°Bé)表征鹽的含量。
鹽溶液有助於那些無用的纖維間質的溶解和加快浸水速度,特別是對球蛋白具有強烈的水解和增溶作用。如果加工的是鹽濕皮,所帶入的鹽會很自然地產生這樣的作用。加工鮮皮(直接來自屠宰場)就應采取加鹽浸水,食鹽參考用量可為皮重的3%~4%。浸水液中食鹽的濃度小於5g/L,濃度為3.0°Bé,有助於溶解纖維間質,加速水的滲透。濃度太低,細菌容易繁殖;濃度太高,易使皮脫水。
預浸水時食鹽要保持一定的濃度,水洗前為3°Bé,水洗後為1.5°Bé,當小於1.5°Bé時影響浸水。食鹽濃度過高時,在浸灰中會產生氯化鈣,由此而引起的感膠離子的膨脹,在脫灰以及以後的工序中是很難加以消除的,結果是使成革發硬,容易造成裂麵。
28.在浸水工序如何選擇表麵活性劑?
在浸水過程中使用表麵活性劑應該具有可以降低水的表麵張力,從而增加水的滲透速度,使膠原纖維迅速潤濕,因此,所選用的表麵活性劑必須具有良好的浸潤、滲透性能。表麵活性劑類浸水助劑可以用於各次浸水中,一般用量為原皮重的0.3%~1.0%。
一般來說,非離子表麵活性劑的效果比陰離子表麵活性劑好一些。進口的浸水用表麵活性劑品種很多,如德國BASF公司的Mollescal BW,Mollescal PAL,Liquid,Euaspon S,TFL公司的Borron A,LANXESS公司的Baymol AN liquid等。
含酶型或含防腐劑型的表麵活性劑成為浸水用表麵活性劑的新進展,這樣的品種比如BASF公司的MollescalCone即為具有防腐作用的浸水助劑。而國產專用浸水用表麵活性劑相對較少,主要有滲透劑JFC、滲透劑T、滲透劑5881、浸水助劑M65、雷米邦-A、拉開粉、皂粉、浸水劑DLA-A、滲透劑M、滲透劑OT、洗衣粉等。AEO和OP係列的非離子水溶型表麵活性劑用於製革的浸水工序也有較好的效果。
29.加入浸水助劑的作用是什麼?
浸水助劑的種類有哪些?加入浸水助劑有助於快速除去可溶性蛋白質、血和殘餘脂肪,除去細小毛發,得到更為潔淨的生皮,另外一些浸水助劑還有防腐殺菌的雙重作用。浸水助劑給我們帶來的好處不僅節約了加工時間和能源,而且還可以減輕廢水的處理。
根據浸水助劑的結構及其性能,將浸水助劑分為以下幾類:
(1)堿性或酸性材料
堿性材料如純堿、燒堿、氨水、硫化鈉、多硫化鈉等;酸性材料如甲酸、乙酸、乳酸、硫酸氫鈉等。酸性或堿性材料使浸水浴的pH偏離生皮的等電點,生皮具有更大的充水性,達到快速浸水的目的,同時對細菌的生長、繁殖有一定的抑製作用,但浸水浴的pH不能太高或太低,以免引起生皮的過度充水膨脹。一般堿性條件下pH在9~10範圍內,酸性條件下pH不低於5.0。現在的浸水過程一般在堿性條件下,而很少在酸性條件下進行,其主要原因是在酸性條件下,當溫度較高時,皮質損失更大,而且酸性條件下不利於陰離子和非離子表麵活性劑的作用,不利於油脂的去除,另外浸水後皮將直接進入pH較高的浸灰液中浸灰,如果生皮從酸性條件下直接進入強堿性浴液中,pH突變程度較大,不利於皮革的品質,因此浸水過程中用適量的純堿、氫氧化鈉或硫化鈉更為常見。
(2)中性鹽
中性鹽如氯化鈉、硫酸鈉等,由於它們是電解質,本身的親水性較強,在適當的濃度下有利於生皮的吸水,更主要的是鹽溶液對皮內的白蛋白、球蛋白等纖維間質有很好的溶解去除作用,因此在浸水過程中可以加入適量的中性鹽,但用量不宜過大,否則反而會使皮脫水不利於浸水,而且在浸水後要加強水洗,避免對浸灰膨脹產生不利的影響。
(3)表麵活性劑
陰離子型表麵活性劑有:脂肪醇硫酸酯鈉、硫酸化烯烴、丁二酸酯磺酸鈉等;非離子型表麵活性劑有:聚氧乙烯烷基苯醚(OP-10)、聚氧乙烯烷基醚(滲透劑JFC)等;陽離子表麵活性劑有:十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基二甲基節基氯化銨等。浸水過程中加入表麵活性劑可以降低水的表麵張力,有利於水分子盡快滲入皮內,同時對油脂具有一定的乳化作用,表麵活性劑是目前應用最廣泛的一類浸水助劑,浸水中使用的表麵活性劑主要是非離子或和陰離子性表麵活性劑,而且以滲透劑為主,陽離子表麵活性劑使用較少。
(4)浸水酶製劑
酶浸水助劑作為一類新的浸水材料已得到了較普遍的應用,現在製革廠在生皮快速浸水或高檔軟革生產的浸水過程中通常都要加入浸水酶製劑。所用的酶主要是細菌或黴菌蛋白酶,也有用胰酶或糖酶的,浸水中也可以使用脂肪酶。脂肪酶的作用是水解脂肪,促進水的滲透,蛋白酶主要作用於非膠原成分,更有效地水解去除皮內白蛋白、球蛋白和蛋白多糖如硫酸皮質素等。非膠原成分的去除,使皮纖維間黏結性降低,因此不僅可以促進水的滲透,使浸水過程快速均勻,而且更重要的是有利於膠原纖維的鬆散,使成革的柔軟性、豐滿性增加。
浸水酶製劑在使用時要求有一定的溫度和適合的pH,一般在浸水初期用堿性物質,如純堿等調節pH 9.0~10.5,並要求與之同浴使用的防腐劑、表麵活性劑等其它材料對酶無抑製作用。由於浸水酶對膠原也有一定的作用,因此其用量必須要嚴格控製,協調好用量與作用時間之間的關係。對於品質較差、防腐差的原料皮要慎重使用。
在實際生產中,浸水酶的使用往往是與脫脂並行的。浸水酶的介入,可以破壞原來包裹脂肪細胞的蛋白膜,從而使得大量的遊離脂肪分子被脫脂劑乳化而除去。應當注意的是,在這種情況下,應盡量避免使用對浸水酶具有抑製作用的脫脂劑。
在酶浸水中所使用的酶主要有細菌或黴菌蛋白酶、胰酶和糖酶,也有配合使用脂肪酶或者單獨使用脂肪酶的。浸水酶製劑國內尚無商品麵市,據悉已有單位正在研製之中。國外有丹麥諾和諾德公司生產的Novocor S、德瑞(TFL公司)生產的Erhazym C、印度Unipell公司生產的Unipell M4酶浸水劑、希倫賽勒赫公司的Aglntan PR以及Trumpler公司的Trupozym MS等。這些浸水酶的主要成分都是堿性蛋白酶,對非膠原蛋白有很好的除去效果,最佳作用pH一般在8~10。為了降低成本,也可選用糖酶和水解類蛋白酶。
(5)殺菌防腐劑
國內的生皮收購點比較零散,管理不規範,故醃皮的結果很不理想,加上裝車時及運輸過程當中從皮上撒落的鹽等,生皮進廠後掉毛、發臭等現象時常可見,大量的蛋白質水解流失,造成成革鬆麵、粒麵不同程度地受到了腐蝕,影響了染色的效果。浸水操作中若不注意,則流失的蛋白質更多,掉毛情況更為嚴重,所以有必要在浸水操作中加入防腐殺菌劑以降低細菌的數量,有效地抑製有害菌繼續對粒麵及毛囊的破壞。損傷性微生物特別是細菌,能在浸水液中很快地繁殖,僅僅幾個小時內,每毫升浸水液中會產生數百萬隻微生物菌落,倘若浸水時間長及用溫液處理原料皮,微生物的生長速度特別快,且不受任何控製地生長。
國內在原皮防腐時,主要是用氯化鈉,在原皮浸水時使用的防腐劑主要是漂白粉、次氯酸鈉、氟矽酸鈉、氟化鈉等無機鹽,缺乏高效、低毒、專門的防腐劑。國外大多數皮革化工公司都有專門的防腐劑產品,被製革廠熟悉並使用的主要防腐劑如:TFL公司的Aracit K(無機和脂肪族有機物的複合物)、Aracit DA、Aracit KL(有機硫化合物)等,可應用於原料皮的短期防腐和浸水工序的防腐,並能與浸水酶相容;德國Carpetex公司的Uberol 8000防腐劑(不同滅菌劑的混合物,不含酚,對堿和普通鹽穩定),LANXESS公司的Cismollan BH02(表麵活性劑和殺菌劑的複合物)等,主要應用於浸水過程中。
國內講究一點的廠家用進口防腐劑、殺菌劑;多數廠家使用漂白粉或次氯酸鈉作防腐劑。這兩種材料都很便宜,但漂白粉用量少,效果不明顯;用量多,又會產生護毛作用,妨礙脫毛,所以選用次氯酸鈉要比漂白粉好。視自來水、井水、河水、江水、水質、水溫,次氯酸鈉用量為皮重的0.5%~0.8%。
(6)其它材料
如尿素、雙氰胺、磺酸鹽等。
實際上大部分浸水助劑產品是上述幾類材料的複合物,或在浸水過程中同時使用幾種材料以得到更好的效果。
30.如何控製浸水的程度?
浸水結束應控製哪些指標?浸水操作在製革生產過程中是看似很平常的一種操作,但它對成革品質的影響甚大。在製革生產過程中,浸水程度的控製十分重要。浸水程度控製不當,浸水工藝條件掌握不好,就會直接影響到成革品質。浸水過度,生皮蛋白質水解過多,則成革空鬆,粒麵層和網狀層交界處纖維遭到削弱,容易造成粒麵層和網狀層分離。相反,如果浸水不足,則整張皮充水不均勻,有的部位纖維間質溶解不夠,不僅影響脫毛、浸灰的均勻一致,而且膠原纖維的分離程度差,成革就會顯得僵硬。浸水程度如此重要,那麼,怎樣正確判別生皮的浸水程度呢?現在還沒有更先進的方法,最簡單、最方便的就是感官法。用感官法檢查,浸水後的皮子無溜毛現象,皮的臀部切口無黃心,手感軟中帶硬(正身部位),但無硬骨,皮堆放時呈自然狀態,邊腹部不過度柔軟。
浸水結束應控製的指標有:①浸水終了的pH;②預浸水和主浸水後的濃度;③浸水終了的溫度;④切口的顏色是否均勻;⑤裸皮的柔軟度——頸部和臀部盡可能一致。
31.血筋是如何造成的?如何減少血筋?
血筋問題主要是由於皮下毛細血管受到細菌破壞而造成的,皮下毛細血管被厭氧菌體消解損失而形成空隙,在藍濕革製作過程中又被擴大,鞣製後組織收縮而形成粒麵塌陷。
製革工藝上一般著眼於加強浸水防腐來避免血筋產生或加劇,特別要求選用能夠有效浸水的助劑,使得防腐劑的效用有效地體現。另外適當的主浸水溫度如25~26℃及加鹽控製濃度在3.0°Bé以上亦可緩解血筋。原皮的醃製是比較關鍵的,良好醃製處理的原皮可以有效控製血筋。
32.劃槽浸水和轉鼓浸水有什麼區別?
劃槽浸水和轉鼓浸水有著明顯的區別。劃槽浸水液比大,有利於溶出一些非膠原物質,洗掉鹽及汙物。轉鼓浸水機械作用更強,它將水壓入皮內,將鹽析出。當鹽在浸水液中的濃度達到平衡點時,如果換液繼續轉動,將有更多的鹽溶出。浸水初期是為了洗去一些無用物,劃槽的大液比可以更容易、更有效地除去無用物。液比、機械作用和時間都是影響浸水的因素。用劃槽預浸水,轉鼓主浸水,兩者結合使用可能效果更好。
33.浸水不當會引起哪些不良後果?
原皮浸水不當,成革發硬,空鬆,革麵出現管皺或是鬆麵皺縮。
(1)原皮浸水不當,成革發硬
發硬可能是局部也可能是全部的,如頸部和背部。整張革幹癟,抖動有響聲,其原因是沒有充分充水。淡幹皮或鹽幹皮易出現這種情況,但是鹽濕皮充水不足也易出現這種情況,充水不足的皮臀背部較硬,肉麵發暗。另外充水不足的皮,皮纖維間質沒有完全除掉,隨後的工序所用的化工材料在真皮層的擴散能力就會降低,生產的成革不豐滿,革身硬,粒麵抗張強度低。
成因:①浸水時間不足,應延長時間;②浸水溫度太低,浸水溫度最好不要低於18℃,嚴格按照工藝要求控製溫度;③機械作用不強,注意轉鼓轉動次數,淡幹皮必須增長轉動時間;④浸水助劑用量不夠,淡幹皮浸水液中必須增加一定用量的浸水助劑;⑤在浸水液和浸過水的皮中,氯化鈉含量過多也是皮革偏硬的原因,因此在浸水結束,必須排出全部廢水,將皮認真清洗這是非常重要的。
(2)管皺,鬆麵,空鬆
成因:①浸水時間過長,浸水溫度過高,未加殺菌劑。浸水時間過長,因細菌作用使皮腐爛,皮腐爛後出現臭味,毛輕度脫落;②如果嚴格按浸水規程操作,也會出現這種情況,那就是原皮沒有很好的防腐。如果發現防腐不好的原皮,在浸水前洗30min,浸水時必須加防腐劑;③浸水過程中,機械作用過強就可能使皮管皺,纖維鬆弛。
原料皮各層充水不均勻,是灰皮皺縮的主要原因。因此為了防止出現管皺、鬆麵、空鬆粒麵皺縮等缺陷,必須嚴格控製浸水時間、溫度、機械作用以及原皮的充水度。
34.黃牛皮如何脫脂?如何進行酶脫脂?
某些動物在生長過程中油脂的含量很高,例如菜牛。春天屠宰的動物,原料皮中油脂的含量比其它季節屠宰要高一些。脫脂的常規方法如下:
①通過準備工段中的機械處理及化學處理,應將原料皮中大部分的天然油脂除去。浸灰後的去肉工序,可除去皮上的脂肪組織,使原料皮在以後的加工過程中具有較大的反應活性。浸灰、軟化及浸酸主要除去粒麵層中的大部分脂肪,而不會使原料皮的組織結構遭到損害。
②鉻鞣過程中如采用較高的溫度,可進一步使皮中的某些脂肪遊離出來。如果皮組織中的脂肪含量過高,將會使擠水操作帶來許多困難,裸皮缺少光澤,皮組織中的含水量不均勻。這些問題還將進一步影響到片皮、磨革甚至整飾工序。
③在鉻鞣開始階段,添加少量低泡沫的表麵活性劑將有助於脂肪的乳化。而在中和階段添加某些合成鞣劑,可進一步促使油脂發生乳化作用,皮中的油脂經過乳化後,即可以在擠水過程中被擠出來。
經過上述處理後,皮中的脂肪含量將顯著減少。
傳統的脫脂處理,一般用堿性材料或表麵活性劑或有機溶劑,它們都會對環境造成汙染。而酶法脫脂被公認為是一種清潔化的脫脂技術,有利於生產防水革和耐水洗革,還可提高汽車家具革的霧化值,且利於環境保護。酶法脫脂主要利用脂肪酶對油脂分子的水解作用,但是不能像溶劑那樣除去各類脂肪。
早期的脂肪酶主要是由動物胰髒中提取的或是由不同種類的黴菌發酵製得的,使用pH是5.0~8.0。用酶製劑脫脂既可單獨進行,也可與浸水、浸灰、軟化、浸酸等其它工序同時進行。在軟化工序加入脂肪酶,可與胰酶一起具有協同效應,使軟化效果更好。現在已經使用的脫脂酶有丹麥諾和諾德的堿性脂肪酶Greasex 50L和酸性脂肪酶Novocor ADL,德瑞公司的Erhazym LF,Carpetex公司的Uberol VDP4581等堿性脂肪酶,都是較好的產品,而國內適合脫脂的酶製劑還比較少見。
35.脫毛浸灰的目的是什麼?