正文 第四節 皮革的加工(1 / 3)

皮革是日常輕工產品中不可缺少的項目,被廣泛應用於服裝業、皮具業、食品工業、製藥工業等。隨著社會的進步,世界各國的皮革加工技術越來越先進,加工的皮革質量越來越好,尤其在意大利、德國、丹麥等一些畜牧發達的國家,超細人工皮革生產的先進技術、彩色絨麵皮革生產工藝技術以及人造革與合成皮革生產製造工藝技術、皮革納米技術等已廣泛應用餘皮革生產,進一步促進了皮革加工技術的發展。

一、原料皮的來源

用於製革的原料皮,稱為製革原料皮,也可簡稱原料皮。目前,製革原料皮主要來源於哺乳動物綱中的有蹄目,以家畜動物皮如豬皮、牛皮、羊皮為主,馬皮、驢皮以及騾皮也可用於製革。其他動物皮用於製革則相對較少,有的尚待開發。各類製革原料皮的種類可。

從世界範圍看,各類原料皮在整個製革工業所占的比例不同,所占比例最大的是牛皮,其次是綿羊皮,最小的是爬行動物皮及魚皮。然而,在不同國家或地區,各類原料皮在製革工業中所占比例是不同的。在我國,豬皮用於製革工業的比例原來占70%左右,近幾年占近60%。

二、皮的軟化與鞣製

原料皮經過初加工後還要繼續精細加工,精細加工的第一步是軟化和鞣製。初加工皮通過軟化和鞣製可形成用於製作服裝、工業用品的原料皮坯。

1.工藝流程

2.工藝要點

(1)浸酸與軟化浸酸與軟化的最主要目的是除去皮中的纖維間質,鬆散膠原纖維,使皮板輕薄柔軟。纖維間質主要由清蛋白、球蛋白、類黏蛋白組成,浸水工段能除去部分可溶性清蛋白和球蛋白,除了酶浸水之外,其他浸水方法對類黏蛋白作用不大。類黏蛋白主要是玻璃糖酸蛋白多糖和硫酸皮肽素蛋白多糖。不同原料皮中,糖蛋白含量不同,卡拉庫爾羔皮為1.4%~2.8%,綿羊皮為1%~8%。玻璃糖酸不與膠原結合,容易除去,而硫酸皮肽素與膠原結合牢固,且黏性極強,它可以將膠原纖維黏結起來,不利於膠原纖維鬆散。

浸水、浸硝、脫脂、軟化、浸酸都可以不同程度地鬆散膠原纖維,以在同一工序進行軟化浸酸最有效。把酸性酶加入到含中性鹽的酸性溶液中,中性鹽可以破壞膠原肽鏈間的次級鍵,酸可以作用於膠原肽鏈間的共價交聯,使肽鏈間距離拉開,同時可以溶解部分纖維間質,對鉻鞣和鋁鞣工藝來說,浸酸可以為鞣劑滲透創造合適的pH條件。而軟化酶促進水解較難除去糖蛋白。

浸酸可以用有機酸如甲酸、乙酸、乳酸、乙醇酸等,也可以用無機酸中的硫酸。有機酸對纖維間質的溶出作用強,對膠原的水解作用弱,因而不會引起皮質過度損失造成皮板空鬆。硫酸酸性強,容易使膠原肽鏈水解,導致皮板空鬆、強度下降、延伸性增大。

國產酸性蛋白酶有3350和537,目前用得比較多的進口酸性蛋白酶有ElbroSR、SuperlotanA、KiokalSY和SLY等。

(2)鞣製鞣製是製革和製裘的關鍵工序,是皮膚原與鞣劑發生結合作用使生皮變性為不易腐爛革的過程。其目的就是使皮質柔軟,蛋白質固定,不致吸潮和腐爛,堅固耐用,使其適用於製造各種生活用品。製作革皮的鞣製方法比較多,傳統的鞣法是甲醛鞣、鉻鞣、醛-鉻結合鞣、鉻-合成鞣劑結合鞣,現在由於對遊離甲醛的限製和解決鉻的汙染問題,雖然生產中仍以鉻鞣為主,但人們已開始關注其他的少鉻、無鉻、無醛鞣法,如鉻-鋁鞣、鋁-植鞣、鋁-合成鞣劑鞣等。

(3)加脂加脂的目的是要將脂類物質引入皮內,使其均勻分布在皮纖維表麵,將纖維隔離開並潤滑纖維,防止幹燥時纖維黏結和機械作軟時損壞皮纖維,使皮板柔軟、耐曲折,具有抗水性。剪絨羊皮的加脂通常在染色後進行。現代工藝越來越傾向於多階段分步加脂,在浸酸、鞣製階段加脂有助於鞣劑等化工原料滲透,使皮纖維在鬆弛狀態下與鞣劑結合,鞣製的皮板細膩、柔軟,但是要求所用加脂劑必須耐酸、鹽和耐鞣劑,不沾汙毛被或毛被上吸附的油脂容易被清除。也可以對軟製後的皮進行加脂。

加脂劑是一種重要的皮革化工材料,其特征是以亞硫酸化菜油(或稱磺化菜油)為主成分,與氯化石蠟、豐滿魚油、氯化豬油菜油、菜油脂肪酸聚氧乙烯酯等3~4種成分配合而成。它不僅影響著皮革的豐滿度、柔軟性和感官,使成革粒麵細致、毛孔清晰、彈性柔軟、平正滑爽、手感豐滿。皮革含油量在12%~14%,而且對皮革的抗張強度、延伸性等物理機械性能產生極大的影響。它的性能及其在皮內的分布情況對皮子幹燥以及幹燥後的整理加工影響極大。好的加脂劑及其均勻的分布使後續作軟如鏟軟、摔軟等極容易進行,且作軟效果持久。相反,當加脂效果不好或加脂不充分時,局部纖維縛結,機械作軟特別是鏟軟、拉軟時,需要克服纖維間的翻結阻力,容易將纖維拉斷,引起鬆麵,當然對綿羊皮而言,過分的加脂也會引起鬆麵。

(4)幹燥將鞣製好的皮坯進行幹燥,中國的原料皮主要采用掛晾和繃板幹燥法幹燥。

①掛晾法:此幹燥法一般以強製流動的熱空氣幹燥皮革,溫度可以調節,幹燥時間根據空氣溫度、空氣流動速度等決定。幹燥速度不宜太快,否則容易使革坯身骨僵硬,收縮率增大。在幹燥過程中,有些化工材料如鞣質、油脂、乳化劑等要隨著水分的蒸發向外擴散而揮發掉,有的隨著水分的蒸發逐步加以固定。這時如果水分蒸發得太快,就有可能把過多材料帶向外層,甚至帶出表麵來,使外層結過多,造成內外不均、表麵發脆等現象。植物鞣革冬天容易反拷,輕革幹燥太快,表麵易走油。在幹燥過程中,染色革中角染料與革進一步結合,而由於革的毛細管的作用,染料向革的內層滲透,水分向外層揮發,致使麵的顏色變淺變淡。在塗飾幹燥過程中,幹燥速度還會影響塗飾劑向皮革滲透的速度和透深度,降低塗層與皮革的黏附力。因此幹燥溫度不能過高,鉻鞣革幹燥溫度在50℃下,植鞣革幹燥初期溫度控製在25~30℃內,幹燥後期,可以提高到40℃,溫度高易出現反拷現象,還容易出現鞣質氧化而色澤深暗。在適宜的幹燥條件下,烘房掛晾幹燥後的成革柔軟,彈性好且豐滿,粒麵花紋清晰,延伸性好,但粒麵較粗,革身不平整。若是采用間歇式,則幹燥強度不均勻;采用連續式,幹燥強度比較均勻。

②繃板幹燥法:繃板幹燥是指將皮的頭部、尾部和四肢固定在平板上,然後進行加熱的幹燥方法。采用繃板幹燥時要注意繃皮方法和繃皮力度,繃皮力度太大,雖然能增加麵積,但毛的密度下降,也可能造成產品降級。繃板時先固定皮的頭部和尾部,然後固定四肢,注意將皮的背脊線繃直繃正,尾部繃成一條線,以保證好的皮形。鞋裏皮可適當繃寬,靠背皮要頭尾定位,前後腿對稱定型,毛革兩用皮要特別注意頭部繃平展、無皺褶。一般烘幹溫度控製在35~45℃。

(5)脫脂和初步整理幹燥以後的皮坯再進一步進行脫脂和初步整理(如漂洗、溶劑脫脂、伸展、梳毛和粗剪毛等)。除去皮板中脂肪,使皮板平整,毛被潔淨,長短符合產品要求,為幹整飾的梳、剪、燙、染色直毛做準備。

經過鞣製以後,皮板的結構穩定性提高,可以在較高的溫度下進行乳化脫脂和洗毛,對於大油脂皮,有條件的企業可以采用溶劑法脫脂。溶劑法脫脂能夠徹底除去皮板及毛被中的天然脂類,使成品輕軟,提高產品等級和使用壽命。各企業依據各自設備條件不同,可以采用不同的脫脂方法。

最常用的溶劑法脫脂是用四氯乙烯脫脂機幹洗脫脂,該法在皮板幹燥後進行。脫脂幹淨徹底,但設備投資大,平均每張皮脫脂成本0.8~1.0元,由於脫脂溫度高,所以不適合收縮溫度低的皮坯脫脂。

(6)回潮、作軟、伸展幹燥除去了皮中的水分,纖維定型,當皮板中水分太少時,不容易進行作軟。通過回潮靜置使皮板的濕度為12%~14%,被毛為10%~12%。進行皮板水分調節,之後進行伸展作軟。一般采用機械拉伸,要根據毛的長度調節供料輥與刀輥之間的距離,以達到最好的伸展效果。

(7)初步梳、剪、燙最後進行初步梳毛、剪毛、燙毛,即修剪無用的硬皮邊和四腿,通過梳毛、燙毛,使毛伸直固定,以利於剪毛。最終使皮坯毛被平齊、柔軟有光澤。

3.皮坯質量標準和檢測

(1)質量標準成品皮革驗收標準應符合QB/T 2801—2006《皮革成品驗收規則》的要求。

(2)檢測方法

①吸水性:按GB/T 4689.21—1996《皮革吸水性測定方法》的方法進行測定。

②透氣性:按QB/T 2799—2006《皮革透氣性測定方法》的方法進行測定。

③豐滿性試驗:挑選7張服裝革編號分別為(A、B、C、D、E、F、G),在每張成品服裝革上選擇有代表性的6個點,將革樣粒麵向上,平展地鋪放在壓縮性能測定儀的試樣台上,輕輕放下壓腳進行測試,按載荷檔位依次加載:50,100,150…600(單位:g)。載荷施加10s後測量,即為壓縮變形厚度,且每加載一次,在相同的時間間隔內記錄皮革相對平衡狀態下的壓縮厚度。在加載達到最大以後,載荷逐步地輕輕移去,其移去的方式與增加時相同,隻是次序相反,記錄相對回彈厚度值。

④柔軟度試驗:剪取7塊直徑為50mm的標準皮革試樣(編號為A、B、C、D、E、F、G),測定其中心厚度,然後將粒麵向上,平展地鋪放在頂伸性能測定儀上下壓板的凸台中間,並定位,旋轉手柄使偏心輪帶動上壓板輕輕壓緊皮革試樣,然後放下頂伸杆,進行測定,按載荷檔位依次加載:50,100,150,200,250,300(單位:g)。取放砝碼和記錄頂伸高度的方法同豐滿性測定。將試驗數據輸入計算機,利用FORTRAN程序進行辛普生積分計算處理,分析皮革壓縮功、回彈功和頂伸功等參數。對試驗結果與製革專家的手感檢測結果做比較,分析各參數的可比性。

⑤抗張強度:按QB/T 2710—2005《皮革物理和機械試驗抗張強度和伸長率的測定》的方法進行測定。

⑥延伸性:按QB/T 1809—1993《皮革伸展定型試驗方法》的方法進行測定。

三、牛皮革的加工

產於我國北方的小黃牛犢皮絨毛豐足,有光澤,帶有花紋,可以用來製作毛革兩用皮和裘皮。由於小牛皮毛較短,皮板較其他毛皮原料皮厚,纖維編織緊密,所以可以在轉鼓中加工。

1.工藝流程

2.工藝要點

小牛皮作毛皮需要片皮和削勻,以獲得較輕薄的皮板。片皮、削勻工序可以安排在主鞣前,在浸酸後經鋁鞣劑或醛鞣劑或合成鞣劑浸鞣,得到白濕皮,然後片皮、削勻。片白濕皮的優點是可以減少鉻鞣劑用量,鞣劑滲透快,分布均勻,皮屑、皮邊不含鉻,但工藝煩瑣。在鉻鞣後片皮,片皮精度高,工藝一氣嗬成,操作簡單,但鞣劑滲透較困難,必須加強片皮後的複鞣。

(1)浸水浸水目的就是使原料皮恢複到鮮皮狀態,除去部分可溶性蛋白質,並除去血汙、糞便等雜物。浸水的溫度根據原料皮的種類而定。將生皮放入轉鼓中,料液比1∶5,溫度25℃,時間4h,防腐浸水助劑AtesanLPW 0.5%,脫脂劑GelonPK 0.5%,先靜泡2h,再慢慢轉動2h。

(2)去肉去肉工序主要是通過機械作用除去皮外層脂肪(皮下組織)及皮內部脂肪的操作。操作要求及方法參見本章第三節[三、畜禽生皮的初加工,2.(5)刮裏去肉]。

(3)稱重作為以下工序用料依據。

(4)主浸水料液比1∶5,溫度25℃,甲醛0.2%,脫脂劑GelonPK 0.5%,間歇轉動3次,每次轉動30min,浸泡過夜,次日劃動10min。轉動洗滌20min,直至幹淨。