
今天的制革企业面临生存的诸多困难,经营举步维艰。面对包括生态环境限制的许多挑战,开始执行更加严格的排放标准,以及成品革中的潜在有害物质的限制,原料皮价格及人工成本的逐步提高,成品价格提升困难等等,意味着制革企业要付出更多的成本和精力来解决这些问题。这样,降低成本成为各制革厂工作的主题。在不降低产品质量的前提下,如何降低成本,提升效益是决定企业生存的必然选择。目前制革企业降低成本要抓住占制革企业成本70% 的原料皮做文章,才能对降低成本起到事半功倍的效果,即如何提高皮革的得革率,增加皮革的可用面积显得特别重要。
皮革最佳的可用面积,就是要在打开皮革纤维结构和保证皮革的重要特性,如粒纹、丰满度、柔软度、染色均匀度和物理强度,找到最佳的平衡点。下面是几年来,针对市场适销品种所作的探索实践和体会,总结一下,仅供参考,共同探索。
1、原料皮
原料皮的结构在过去的几十年里的衍化过程中,有了非常明显的改变。牛被更加工业化的方式饲养。牛的饲养者将以最短的时间使饲养的牛达到所需要的体重。现在饲养一头牛从出生至出栏只需1.5a,比以前3 ~ 30a 的饲养周期大为缩短。牛的身体提早成熟,原皮纤维结构不够紧密,与从前的牛相比呈现出更多的海绵感。据相关研究报道,初犊拥有更多的对碱敏感的呲啶啉结构。在成长过程,这些结构会转化成更抗碱的戊糖唏啶。这意味着早熟的动物原皮更容易受碱、酶制剂和水溶助长性化料的作用,导致松面、空松的腹肷和更多易受损的粒面。这种情况的原皮在制革过程中特别要注意,那些会改变和降解原皮结构的工序就要被严格地控制,主要包括浸灰,使用酶制剂的工序,浸酸鞣制工序,甚至还有复鞣工序。
2、软化、消解
科技的发展,酶制剂的品种和种类不断扩大,这为我们提供了较多、较丰富的品种选择。水解蛋白酶在浸水、浸灰和软化工序中扮演了非常重要的角色,打开纤维结构,增加皮革面积,以致增加可用面积。因此,挑选最合适的酶制剂是得到最大可用面积不可或缺的因素。 通过试验研究,了解各种酶的活力与皮之间的相互关系,可以看出对弹性纤维作用强的酶可以得到更大的面积和内在柔软度,但是同时伴随着松面和空松的腹肷。另一方面,细菌酶对弹性纤维有中度作用,但对胶原纤维不起作用。虽然可以得到紧实的粒面和丰满的腹肷,但是面积不大。这表明要仅仅依靠对弹性纤维作用的酶打开皮革纤维结构来提高得革率是不行的,同时还需要特殊的对胶原纤维起作用的酶。
据试验分析,弹性蛋白酶主要作用于粒面的放开,胶原蛋白酶靠打开胶原螺旋的端肽区域来分解部分的胶原结构。与此同时纤维之间的蛋白多糖( 有点像“粘胶剂”的作用) 也被除去,这种情况下一定会得到舒展的皮革及更大的面积。现在新改良的胰酶制剂在弹性蛋白酶和胶原蛋白酶之间的比例有一个良好的平衡。使用这种酶制剂应用于软化可以达到最大的得革率,而不会引起松面和腹肷空松的问题。软化工序的操作条件,给酶制剂提供了最适合的渗透环境。透过控制温度、转动时间和酶的浓度,可以调节纤维松散的程度。这种酶制剂的另一特点是含一定量的角蛋白酶和脂肪酶。角蛋白酶可以帮助去除皮垢,而脂肪酶则有助于脱脂效果。经反复的试验和生产实践证明,在实际中应采用低于1000活力单位的新型胰酶制剂,可以达到较好的分散纤维增加面积的效果。而传统的胰酶制剂一般都有2000 单位以上的活力,这会让皮粒面造成过度损伤,造成松面程度的进一步增加,不利于提高得革率,反而得不偿失。
实际应用中还认识到酶制剂的累加效应,酶制剂的作用是会被累积的。如果在浸水、浸灰和软化的工序中都使用了酶制剂,皮的结构会被去除的比预期的要多。如果不是使用专性的酶制剂,就会增加松面的可能性。特别是多个工序使用酶制剂,其累加效应会使皮革粒面受伤,形成粒面层的毛面( 相当于磨砂面) 现象,对后续生产油蜡变色革、纳帕革等粒面要求较高的品种,将造成致命缺陷,所以,对于生产这种高档品种,建议在浸水、浸灰工序不要过多地使用酶制剂。
皮革纤维处理要适度,如果原皮纤维被打开的太强或是不够,很容易受后续过强的机械作用而造成皱纹。松面或空松的腹肷一旦在准备工序形成,即使增强复鞣或填充也很难达到令人满意的完美程度。
3、脱脂
脂肪主要分布在原皮的肉面和毛囊周围的脂肪腺内,分布在皮革中心的很少,脱脂的目的是要把皮内脂肪去除,避免脂肪的存在而影响其他材料的渗透,从而影响对皮纤维的松散,进而影响得革率的提高。现在脱脂材料是基于表面活性剂的特性,把脂肪从皮内萃取出来,乳化成相对稳定的乳液。
为了得到最大的得革率,在准备工段使用合适的表面活性剂是不可或缺的。表面活性剂须拥有合适的萃取能力、乳化能力和乳液稳定性。
现代新型的浸水助剂在提高得革率方面显示了独特的能力。它具有良好的回湿效果和最完美的脂肪分散能力。这种作用在后续的浸灰工序中被观察到其正面的效果,碱膨胀被抑制而且保持均匀,对腹肷的保护有极大的帮助。
4、浸酸和鞣制
近年,普通铬鞣、高吸收铬鞣、无浸酸铬鞣以及无铬鞣制逆反工艺等新式鞣制方法,均收到很好的效果,通过对新型不浸酸铬鞣剂配合新型渗透剂反复试验,证明可使铬鞣剂先行渗透皮内,然后与皮纤维结合从里往外进行,吸收更好,鞣性更强。对新型不浸酸铬鞣制与传统浸酸鞣制的工艺进行对比试验发现,有较多优点。
其一,皮坯在软化后张幅面积最大,此时采用改进型铬鞣剂进行鞣制,经铬对纤维的交联固定,较好地把舒展的大面积保存固定下来,与传统浸酸工艺鞣制的皮革相比,皮张面积有明显增大。
其二,皮坯没有经过浸酸,不需要使用盐、硫酸、甲酸等浸酸材料,在降低成本的同时减少了这些材料对环境的污染,有较好的经济和社会效益。
其三,减少机械作用,减少酸对纤维的消解,较好地保护因饲养周期缩短而变得脆弱的原皮缺陷。同时铬粉的吸收率和固定率提高,粒面更紧实,腹肷更丰满,撕裂强度更高,更不宜松面,利用率进一步提高,相对提高了得革率。
其四,因皮坯饱满不松面,后序的复鞣填充用量减少,在降低成本的同时,不会因加强填充使皮坯面积收缩的现象,保证了成品面积的最大化。
其五,工艺简单易于操作,大生产应用稳定,其鞣制工艺参考如下( 正常脱灰软化水洗之后) 。
液比: 0.5温度为常温
不浸酸铬鞣剂6%
新型渗透剂0.5%,转180min
防霉剂0.2%,转240min
提温至40℃ 液比1,转120min
小苏打0.2%,转60min
使用新型的渗透剂,可以提高渗透度。此“助剂”用在鞣制工序中,可以大大提高铬粉的渗透和在皮革横切面上的均匀分布。原因是铬粉在纤维之间的作用变得更“平缓”。
使用这种技术能提高得革率,主要是纤维的鞣制角度比较大。而这是来自鞣制初期的高pH值或低盐情况,使纤维层有差异膨胀的结果。
通过以上方法对原皮的处理,从原料皮到蓝革,蓝革尺码有明显提高,提高幅度可达8% ~ 10%左右,但如果面积增加过大,腹肷部位松面程度增加,对皮革质量及后续工艺很不利,经反复试验总结证明,认为控制在8%左右比较合适。这就是一个关键的平衡点。
5、复鞣
在考虑复鞣工段对可用面积影响的时候,可以从2个不同的情况来区分。
一种情况是因为准备工序不当,造成蓝湿革的空松。这种蓝革用普通铬复鞣很难搞好,需要被特别的填充,尤其是腹肷部位,以避免松面。
另外一种情况是蓝湿革非常紧实,纤维结构被打开得不够。
现在大部分制革企业都在强调得革率,大部分蓝湿革纤维被打开的非常好,但同时也有松面和空松腹肷的问题。解决“空松”蓝革是复鞣工序的一大挑战。
皮革要有良好的内在柔软度和丰满度,传统方法是复鞣工序所用的材料要选择渗透性好的复鞣填充型材料,中和要充分,但是中和又提高了松面的几率,而且太多的填充可能会降低皮革的物理强度,还会造成得革率的降低,问题的关键是怎么样取得平衡。通过采用新型高吸收复鞣材料的复鞣技术,在降低化料总用量的前提下可以提高复鞣材料的吸收率,大大减少废水浓度的同时皮革粒面较为紧实,对坯革边腹部位有良好的填充效果,明显降低腹肷部的松面程度而减少修边,提高利用面积。
在本厂篮湿革略有空松的情况下,采用高吸收复鞣材料,可大幅减少填充复鞣材料的使用量,减轻环境污染,应用酸性复鞣材料及加脂剂配合提升其柔软性,真正实现成本降低、材料用量减少、污染物减少、得革率利用率提高的良性循环,明显的优点体现在改善本身空松结构的皮身的可用面积。这又是一个重要的平衡点!
6、后整饰
后整理工序主要是把染色后的大面积皮坯保护至成品而不让其人为地缩小,把水场的成果有效地发扬下去,通过挤水伸展的力度、真空干燥干湿平整度、绷板干燥的夹距及伸开间距的控制,都是面积增大的来源。一些传统的去肉、伸展、补伤、修面、涂饰等机械物理方式方法就不加论述。


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