正文 膠原纖維的分散(1 / 3)

生皮中的膠原纖維以纖維束的形式存在。一束較粗的纖維束由數量不等的細纖維編織而成,這些細纖維也可與其他纖維束合並形成另一較粗的纖維束。如此分而又合,合而又分,相互穿插交織,編織成一種特殊的立體網狀結構。但是,膠原纖維束的粗細和編織密度在不同的生皮中和生皮的不同部位中是不一致的。如臀背部的纖維束粗大,編織緊密,而腹部的纖維束較細,編織鬆散。

膠原纖維分子內和分子之間存在著大量的氫鍵和分子間相互作用以及十分穩定的交聯結構。這些次級鍵和交聯結構將膠原分子牢固地連接在一起,使膠原纖維束和生皮具有極大的強度和堅韌性;而充斥於膠原纖維間的纖維間質進一步增強了其韌性、強度和彈性。

為了促進化學品與膠原纖維的充分結合,縮小不同部位之間的差別,使得經過加工的皮纖維組織具有適當的豐滿度和柔軟度,需要對生皮膠原纖維進行適度分散。

膠原纖維的分散涉及部分次級鍵的破壞,黏結膠原纖維束的粘連大分子的溶解,肽鏈間的部分交聯結構的破壞。通過這些變化,使黏結在一起的纖維束分開保持適宜的距離而得到分離。

習慣上,人們也把膠原纖維束的分散叫做鬆散,它們所表達的含義是將較細的纖維束在酸、堿、酶等的作用下轉變成更加細小的纖維束並使分離的膠原纖維束經曆適度的水解。生皮組織纖維的分散度越大。製成的皮革或者其他用途的纖維組織的柔軟度亦愈高。在生產絨麵革、油鞣革等高柔軟度的皮革時,膠原纖維束的分散程度要求就比較高。換言之,膠原纖維分散越強烈,其成革的絨毛越細、越均勻。

生皮膠原纖維的分散可以通過酸、堿、鹽、尿素以及酶的作用來實現。製革加工過程中的多個工序都具有分散膠原纖維的作用,如化學脫毛、酶脫毛和浸酸等。

12.5.1堿處理

堿處理就是用一定濃度的堿溶液對生皮進行較長時間的處理,使得生皮的膠原纖維分散的方法。堿處理過程中,生皮處於膨脹狀態。使生皮膠原纖維鬆散常用的堿有石灰和氫氧化鈉。

12.5.1.1堿處理分散膠原纖維的機理

堿處理分散膠原纖維的可能機理如下:使膠原長時間處於極端堿性狀態,導致酰胺水解,膠原的等電點從7.8降至5左右,肽鏈間的電子斥力增加,分子的內聚力降低;溶解並破壞維持纖維束結構的粘連大分子,削弱原纖維之間粘合作用,纖維被分散;部分肽鍵水解導致原纖維亞基的水解和剝離,原纖維的徑向尺度縮小,纖維的剛性降低;部分破壞分子間交聯結構,使膠原纖維適當的鬆散。

此外,堿處理還有削弱毛、表皮與真皮的聯係,改變彈性纖維、網狀纖維和肌肉組織的結構以及除去組織中的部分油脂的作用。

12.5.1.2影響堿處理效果的因素

(1)溫度溫度對膠原堿處理結果有重要影響。大體以30℃為分界,在固定的堿濃度和規定的時間內,當溫度超過30℃,皮膠原的水解急劇增加;在30℃以下,隨著溫度的升高,皮膠原的溶解隻有緩慢增加。但是,在25~30℃的區間,溫度提高所引起的皮蛋白的溶解的增加,顯著高於25 ℃以下的變化。

不僅如此,高溫(>30℃)和低溫(<20℃)下的堿處理,堿對皮蛋白粒麵層膠原蛋白和網狀層膠原蛋白的水解比例各不相同。溫度在30~35℃的石灰處理,粒麵層膠原蛋白的水解量約是網狀層蛋白質水解量的2.0~3.5倍;而當溫度低於20℃時,堿對粒麵層膠原蛋白的水解量與網狀層蛋白質的水解量大體相當。

堿的滲透速度受溫度影響顯著。隨著溫度的升高,堿向皮內的滲透速度加快,達到相同膨脹效果所需要的處理時間縮短。

不同的堿對皮蛋白的水解作用在相同溫度等條件下是不同的,其中以氫氧化鈉最強,氫氧化鈣最弱。