浸酸
製做柔軟細緻皮革的工序
在製革工業中,為準備階段的一個工序。將酶柔后的裸皮浸在硫酸和食鹽的混合溶液中。可使皮纖維開展,鞣料易於透入,因而製成的革比較柔軟細緻。一般輕革都須浸酸。浸酸后多用鉻鞣法鞣製。有時植物鞣前也經浸酸,以達到速鞣的目的。
在羊皮鞣製中的應用研究由於鉻鞣革具有耐濕熱穩定性強、機械強度高、染色性能好、手感柔軟豐滿等優異的綜合性能,所以鉻鞣法是目前最普遍的鞣製方法。傳統鉻鞣前需要浸酸來調節皮的pH值。浸酸工序增加了物料的使用,加大了工藝控制難度,又對環境產生不利的影響。浸酸時需要使用大量的中性鹽,否則皮就會“酸腫”,這既不利於鞣製初 期鉻鞣劑的滲透,又嚴重損害皮的強度。如果中性鹽用量過大,又會使皮脫水、成革扁薄、不豐滿。鞣製後期,鞣劑與皮膠原以結合為主,此時必須中和去酸,使膠原羧基離解、鉻鞣劑分子增大,但提鹼操作稍有不當,則很容易出現諸如粒面粗糙、鉻斑等質量問題。
浸酸的過程中,水解了部分皮膠原,溶解了許多酸溶性和鹽溶性蛋白質,這可增加皮的柔軟性,但對於牛皮、羊皮鞋面革來說,很容易出現松面現象。另外浸酸—鉻鞣工藝的周期長,一般為10h以上。本實驗室為此研製一種新型的不浸酸鉻鞣劑C—2000,該產品已在廣東新會皮革化工有限公司生產,C—2000可在軟化后直接進行鞣製,省去傳統的浸酸工序,成革粒面緊實、豐滿。對其在豬皮、牛皮鞣製工藝上的應用已有較為深入的研究,牛皮鞋面革工藝中的應用尤為成功本試驗將主要研究C—2000在山羊皮鞣製中的應用。
處方1重鉻酸鉀(鈉)10g200g
純化水10ml100ml(或適量)
濃硫酸100ml1500ml
製法:稱取處方量之重鉻酸鉀,於乾燥研缽中研細,將此細粉加入盛有適量水的玻璃容器內,加熱,攪拌使溶解,待冷后,將此玻璃容器放在冷水浴中,緩慢將濃硫酸斷續加入,不斷攪拌,勿使溫度過高,容器內容物顏色漸變深,並注意冷卻,直至加完混勻,即得。
針對不浸酸鉻鞣中出現的問題,進行工藝調整,以期獲得性能良好的山羊鞋面革。不浸酸鞣製與浸酸鞣製對比試驗
山羊皮:C—2000鉻鞣劑;KMC鉻鞣劑;C520L精密剖層機;GJ9B1定重式度測定儀,浸酸鞣製的革較軟、扁薄、顏色淺淡;不浸酸鞣製的革較硬、厚實豐滿、顏色稍深。但乾燥后,浸酸鞣製的革無大變化;不浸酸鞣製的革則面積略微收縮、顏色較深、變得較硬。另外也可看出:按上面的工藝鞣製的革,雖然不浸酸鞣製Cr2O3的吸收率高得多,但由於皮革乾燥後面積收縮,顏色較深,雖然抗張強度和撕裂強度比傳統鉻鞣革要高,但柔軟性較差,不能滿足淺色革或服裝革要求。
以前C—2000應用於牛皮、豬皮時,並未出現此現象,這與羊皮的組織結構有關。羊皮乳頭層纖維束極細,與網狀層相比,編織非常緊密,在鞣製前不易分散,皮革乾燥時易收縮。以上試驗結果表明,單純不浸酸鞣製結果很難令人滿意。本文在已有不浸酸鞣製工藝的基礎上,參考預處理對不浸酸鞣製的影響,優化出不浸酸鉻鞣劑鞣製山羊皮的工藝。為了克服上述缺點,不浸酸鞣製工藝中分別使用甲酸、丙烯酸樹脂(ART—1)及改性戊二醛(GTW)進行預處理,以淺化皮革顏色並增加其柔軟性。ART—l為丙烯酸樹脂,使其先與皮膠原部分結合,減緩鉻與膠原的結合;GTW主要是與膠原的氨基、胍基、羥基結合,在肽鏈間產生交聯,但與羧基不能形成牢固結合;甲酸主要是降低皮表面pH值,處理后的裸皮pH值在5.5左右,皮不會產生明顯的酸腫。用丙烯酸樹脂處理后,當革在外力作用下發生形變時,張力在纖維束上的分佈不均勻,纖維束依次受到最大載荷而斷裂,導致革的強度大大降低。
用甲酸對皮進行預處理,由於甲酸對膠原纖維有鬆散作用,皮有輕微的酸腫,致使皮革的強度有所降低。我國鞋面革的行業標準為抗張強度>15N/mm2,撕裂強度>35N/mm。預處理后不浸酸鉻鞣,皮革質量均滿足鞋面革生產要求。
從各預處理和不預處理樣的吸收率可以看出,採用預處理后,革對鉻的吸收率均略有增加。這是因為,用丙烯酸樹脂預處理后,膠原纖維間存在一些無定形丙烯酸“顆粒”,這些“顆粒”不僅在纖維間發生交聯,而且“撐開”纖維,使纖維鏈段間有更大的空間,同時,樹脂的羧基等基團能與鉻通過配位鍵和氫鍵而形成化學交聯,從而增大鉻配合物的吸收率。GTW與膠原的氨基結合,還可能與C—2000中的有機基團結合,使Cr20)的吸收率略微增加。
通過觀察發現:經ART—l、GTW、甲酸預處理后,成革的顏色變淺,且較為柔軟,其中以ART—1預處理的效果最好。而且經過這些試劑的填充,成革變得更加緊實豐滿。與ART—l預處理不同的是,甲酸預處理同樣使成革顏色變淺,這主要是因為甲酸能降低皮表面的pH,減緩皮與鉻的結合,所以成革顏色較淺。
通過本次試驗,可以得出以下結論:(1)用C—2000不浸酸鞣製山羊皮時,Cr203的吸收率大於傳統的浸酸鞣製工藝,由於不需浸酸,故無C1—對環境的污染。
(2)預處理不浸酸鞣製后,皮革不存在柔軟性差、顏色變深等問題,鞣製后皮革增厚比浸酸工藝明顯,皮革粒面緊實、豐滿且不松面。質量上完全能滿足山羊鞋面革生產要求。
(3)在鞣製前採用ART—1樹脂預處理,用量2%,液比為l,溫度40℃,轉動30min,然後用C—2000進行鞣製,成革顏色更淺,手感更柔軟。