制革工艺技术知识
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1、制成成品皮革需要经过几十道工序:生皮----浸水----去肉/削里----脱脂----脱毛----浸碱----膨胀----脱灰----软化----浸酸----鞣制----剖层----削匀----复鞣----中和----染色----加油-----填充-----干燥----整理----涂饰----成品皮革。其种类也非常多,按材料分一般常见的有羊皮革、牛皮革、马皮革、蛇皮革、猪皮革鳄鱼皮革等,按性能又可分为二层皮革、全粒皮革,绒面革、修饰面革、贴膜革、复合革、涂饰性剖层革等。
其中,牛皮、羊皮和猪皮是制革所用原料的三大皮种。
制革是指将生皮鞣制成革的过程。除去毛和非胶原纤维等,使真皮层胶原纤维适度松散、固定和强化,再加以整饰(理)等一系列化学(包括生物化学)、机械处理。制革工艺过程通常分为准备、鞣制和整饰(理)三阶段。制革过程使用最多的设备是转鼓,浸水、浸灰、脱毛、软化、浸酸、鞣制、染色、乳液加油等工序都要在转鼓中完成,通过转鼓的机械作用,促进各种化工材料的均匀渗透,完成制剂对皮的化学作用。
2、工艺过程
工艺过程一般分为准备工序、鞣制工序、整理工序,下面是各工序的操作方法:
I、准备工序
轻革和重革的准备过程大致相同。将规格、产区相同的生皮按产品要求组成生产批,经一系列化学处理,使生皮纤维结构适度松散。鞣制毛皮时,首先要将原料软化,恢复鲜皮状态,除去皮毛加工中不需要的成分(皮下组织,结缔组织,肉渣,肌膜等)。
浸水:浸水目的就是使原料皮恢复到鲜皮状态,除去部分可容性蛋白质,并除去血污,粪便等杂物。浸水的温度随原料皮的种类而定,一般以15-18℃为宜,如在18℃以下皮的软化慢,20℃以上细菌容易繁殖。浸水的时间,一般盐皮或盐干皮,在流水中浸泡5-6小时即可,若存放时间很长的干皮或盐干皮,应在浸泡时再加以物理或化学的方法使其软化。浸泡时间可在20-24小时。要求皮张不得露出水面,浸软,浸透,均匀一致。浸水要特别注意掌握温度以及浸水时间。利用生皮在碱性水中膨胀的原理,减少生皮浸水时间,抑制细菌繁殖,常在浸水中加入硫化钠,氢氧化钠,氢氧化胺,亚硫酸钠等。氢氧化钠的用量为0.2-0.5
克/升,硫化钠用量为0.5-1克/升。
削里:将浸水软化后的毛皮。里面向上铺在半圆木上,用弓形刀刮去附着在肉面上的脂肪,残肉等,为了不伤害毛根,在刮时可在圆木上先铺一层厚布。削里与下一步的脱脂有密切的关系。若残留脂肪多不利脱脂。用弓型刀刮里面的作用还在于通过挤压,使皮里面的残存脂肪升到皮表面,利于脱脂。
脱毛:除去生皮上的毛和表皮及胶原纤维间的纤维间质,使胶原纤维适度分离的过程。常用的脱毛方法有碱法和酶法两类。此外还有氧化脱毛法、二甲胺脱毛法,均需严密的防护措施,且有损操作者的健康,故生产上很少采用。
1、碱法脱毛。有灰碱法、盐碱法、碱碱法等。主要是用硫化钠使生皮上的毛和表皮的硬角蛋白在碱液中水解,破坏双硫键,削弱毛和表皮对真皮的依附,达到脱毛的目的。同时纤维间质也被部分除去,使胶原纤维得到分离。碱法脱毛废液中含有害的硫化物,必须采取有效的治理措施,防止污染环境。
2、酶法脱毛。通过生物化学作用脱去生皮上的毛和表皮。利用蛋白酶消解生皮毛囊周围和表皮与真皮连结的基础物质,破坏软角蛋白的结构,削弱毛和表皮对真皮的紧密依附,在机械作用下使毛和表皮脱落,达到脱毛的目的。酶脱毛过程中也伴随着酶软化作用。酶法脱毛的工艺控制条件比碱法脱毛要求严格,但它的废液中不含硫化物,有利于环境保护。
浸灰:沉浸在石灰溶液中以除去毛发(如鞣皮)或溶解蛋白质(如制动物胶)。脱灰:脱灰是用酸性物质在一定条件下除去皮内碱和石灰的操作。浸灰后裸皮吸附了大量的灰碱,处于膨胀状态。将裸皮中的石灰和碱部分或者全部除去的操作较脱灰,也叫脱碱。主要目的是消除裸皮的膨胀状态,调节裸皮的pH值,为软化,浸酸等工序创造条件。再者是为了去除裸皮里的灰碱,利于鞣剂的渗透和结合。
软化:指裸皮的软化,又称酶柔或酶软。将脱灰后的裸皮,用铵盐调节成弱碱性(pH值在8.0左右)及温热条件下(约38℃),用胰酶和(或)蛋白酶制剂溶液处理,可以清除皮内残留的毛根分解物、油脂、类脂等物质以及部分非胶原物质及其降解物,进一步消除皮的膨胀,同时使皮纤维经轻分散而疏松。软化后的裸皮具有很好的透气性,制成的革比较柔软细致,富于弹性和延伸性。一般轻革都须酶软化。
(利用酶的作用清除皮垢,消解部分非胶原蛋白和所有降解物质,使成革柔软,粒面光滑。通常采用胰酶制剂进行软化,其他的微生物蛋白酶也具有软化作用。采用多种酶的软化作用较好,胰酶与微生物蛋白酶结合使用的软化效果更好。)脱脂:含脂量大的生皮(绵羊皮、猪皮等)必须进行脱脂,否则将不利于皮纤维的适当分散,阻碍化学材料的渗入及引起染色不匀等缺陷。除用去肉机除去皮下脂肪外,常用的方法有加碱皂化、脂肪酶水解及表面活性剂乳化等。脱脂操作可在浸水、软化、浸酸、中和前后酌情分次进行。
浸酸:是用酸和盐的溶液处理裸皮的操作,目的是调节裸皮的pH值,使之适合于鞣制的操作,或者因防腐的需要。其次是能使胶原纤维结构进一步松散。也可以再浸酸的时候加入有机酸,起到蒙囿的作用。
II、鞣制工序
鞣制:制革和制裘的首要工序,是鞣剂分子向皮内渗透并与胶原分子活性基结合而发生性质改变的过程。这道工序之后,只剩下皮革中的真皮留下来进行进一步的加工。生皮在制革的鞣制前须经浸水、浸灰、脱毛、软化、脱脂、浸酸等一系列准备工序。鞣制一般在转鼓内进行,鞣法依皮革品种不同而异。主要有铬鞣法和植物鞣法,其他还有醛鞣、油鞣、铝鞣、锆鞣、结合鞣、明矾鞣、甲醛鞣等。
(只说明矾鞣法)。配制鞣液,明矾4-5份,食盐3-5份,水100份。先用温水将明矾溶解,然后加入剩余的水和食盐,使其混合均匀,原理:明矾溶解水中后,产生游离硫酸,能使皮中蛋白纤维吸水膨胀。加盐的目的是抑制膨胀,但加食盐多少要依温度而定,温度低时,可少加食盐,温度高时可多加食盐一般可按1份明矾加0.7-2份食盐。
鞣制方法:料液比4-5:1,(湿皮重为1时,鞣制液4-5)。放入容器中,使毛皮充分浸泡在料液中,为了使料液均匀渗入皮质中,要充分搅拌(最好采用转鼓),隔夜以后每天搅拌一次,每次搅拌30分钟左右,浸泡7-10天鞣制结束。中和:除去湿革中的游离酸,减弱革面过强的阳电荷,防止复鞣、染色、乳液加油所用的阴离子材料在革面结合太快造成不均匀渗透。常用的中和剂有碳酸氢钠、碳酸氢铵、醋酸钠等。
削匀:削匀裸皮、湿革或半干革,以使其达到所需厚度。