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脱毛工艺综述:基础知识讲座

时间:2023-06-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:皮革及其制品毋须保留毛被,要求显示其平滑细致的粒面,因此在制革生产上脱毛工序必不可少。传统脱毛工艺诸如发汗法、发酵法、浸灰、涂灰法,历史悠久,有的迄今仍被沿用。新型脱毛工艺有二甲胺法、注射法,正在实验、探索。酶法脱毛工艺以消除污染、变害为利而称著,同时也能简化工艺、缩短生产周期、减轻劳动强度和改善成革质量。据认为氧化脱毛还兼有预鞣、蒙囿、漂白等作用。

脱毛工艺综述:基础知识讲座

何谓脱毛?顾名思义,就是从原料皮上除去毛和表皮的操作。皮革(除毛皮外)及其制品毋须保留毛被,要求显示其平滑细致的粒面(或制成绒面),因此在制革生产上脱毛工序必不可少。

脱毛的目的在于除去皮上的毛和表皮(包括毛囊及其分解物),使皮张的天然粒面裸露(脱毛后称为裸皮),赋予成革美观的表面。但是,事实上从现有脱毛操作的功能来看,任何脱毛工艺,其脱毛过程几乎都伴随着脱毛剂对真皮的作用,亦即皮蛋白质受到不同脱毛剂的物理和化学作用,油脂被乳化或皂化,非纤维蛋白质部分发生溶解,胶原纤维获得一定程度的松散,并且对于成革的性质产生显著的影响。例如,酶脱毛兼有软化作用,灰碱脱毛与浸灰(碱)几乎并驾齐驱,氧化脱毛能省去浸灰、脱灰、软化等工序。所以,从这个意义上来说,脱毛的目的就不仅仅局限于除去毛和表皮了。不言而喻,脱毛工艺的选择,不仅涉及前后许多工序加工,而且直接关系到成革的质量,这远非一般机械加工(如机器拔毛)所能轻易取代的。

毛和表皮是由角蛋白质构成的。角蛋白质(又称角朊),可分为软角朊和硬角朊,前者是表皮、毛囊的主要组分,后者是毛、角、爪、蹄的主要组分。角蛋白质的组成和结构表明,其中含有大量的胱氨酸,而胱氨酸分子结构中具有共价的二硫键。这种牢固的二硫键是角蛋白质的结构特征,也是其性质之所以稳定的内在原因。胱氨酸分子结构和角蛋白侧链中的二硫键示意如下:

角蛋白质的特殊结构(如主链的α、β折叠,侧链的二硫键)决定其性质上的稳定性。它不溶于水,与酸共热仍稳定,对弱碱和酶的作用,具有一定的抵抗能力。但在强碱和氧化剂、还原剂的作用下,其二硫键会遭受破裂,并且发生水解和氧化—还原反应。角蛋白质的上述性质,是脱毛原理的理论基础。试以下式表示:

至于角蛋白质与酶的作用,结论不甚明确。一般认为,表皮和毛囊系的部分软角蛋白质有可能被酶催化而水解,但硬角蛋白质具有较强的抗酶性能。

由此可见,脱毛的原理就是利用脱毛剂(碱、氧化剂、还原剂和蛋白酶等)或直接使毛和表皮解体,或间接摧毁毛囊系统以及它们与真皮的连接体(如球蛋白、黏蛋白和类黏蛋白)水解,从而使毛根松弛,表皮脱落,并借助机械作用将毛和表皮完全除去,见图1、图2。

图1 角蛋白质解体示意图

A—角蛋白质的二硫键结构

B—被解体的角蛋白质

图2 酶脱毛作用示意图

1—毛 2—表皮 3—表皮和毛与真皮的连接体

4—真皮的胶原纤维 5—毛囊

制革脱毛的方法如花团锦簇,名目繁多。传统脱毛工艺诸如发汗法、发酵法、浸灰、涂灰法,历史悠久,有的迄今仍被沿用。新型脱毛工艺有二甲胺法、注射法,正在实验、探索。就目前制革生产实际应用的脱毛方法而言,归纳起来,主要有3类工艺:(1)碱法脱毛工艺,包括灰碱法、盐碱法和碱碱法;(2)酶法脱毛工艺,包括加温有浴法、常温无浴法和滚酶堆置法;(3)氧化脱毛工艺。(www.xing528.com)

兹列表扼要介绍之,见表1。

表1 脱毛工艺比较

续表

从制革工艺的历史演变来看,脱毛的方法很多,各种脱毛方法虽机理不尽相同,但却都能“异曲同工”使皮上的毛和表皮松落。生产技术是在不断发展的,现行的3类脱毛工艺能否长期共存?答案应到实际生产中去找。

1.碱法脱毛,源远流长

这种工艺演变到今天,已成为一项完善可靠的传统工艺,其中灰碱法是一个典型代表。它兼有脱毛、浸灰(膨胀)双重作用,长期以来一直被沿用于牛、羊、猪轻、重革各种产品。成革质量稳定,身骨良好,理化性能符合标准。从池浸演变到鼓浸,又从浸石灰发展到滚灰碱,事实证明,灰碱法工艺绝非因循守旧的同义语。若在短期内能解决石灰、硫化物的污染问题,通过氧化或凝聚法得到妥善治理,消除公害,并进一步缩短生产周期,那么此法将会“老当益壮”焕发青春。

2.酶法脱毛,方兴未艾

此法自20世纪60年代中期在国内问世以来,短短几年,锋芒初露,已成为一项重大技术革新载入史册,目前正在继续推广应用。该工艺兼有脱毛、软化双重作用,在实施上有加温有浴法、常温无浴法和滚酶堆置法等不同方式。用于猪皮脱毛已趋成熟,牛、羊皮脱毛尚待进一步研究。酶法脱毛工艺以消除污染、变害为利而称著,同时也能简化工艺、缩短生产周期、减轻劳动强度和改善成革质量。如若进一步探讨机理、平衡工艺、克服松面、筛选菌种并分离提纯酶制剂,则该工艺正值“年富力强”之时,大有取代其他脱毛方法得天独厚之势。

3.氧化脱毛,别具一格

该工艺在国内似有上海益民制革厂“独家经营”之嫌,但应用于黄牛面革生产上氧化脱毛却闻名全国,据说质量评比曾多次夺魁,被列为“一类产品”。采用该工艺能大大简化工序,省去浸灰、脱灰、软化、浸酸等工序,并且成革身骨柔软丰满粒面平滑细致。据认为氧化脱毛还兼有预鞣、蒙囿、漂白等作用。该工艺若能有效地解决设备腐蚀、有害气体影响人体健康等弊端,普及推广,不无希望。

(原载《皮革科技》1981年第4期)

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