CN111139321B - 一种皮革生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种皮革生产工艺，涉及皮革领域。其技术要点是：包括对原皮依次进行的浸水、脱脂、软化、鞣制、加工以及深加工；鞣制过程中使用的鞣制剂包括如下重量份数的组分：SPDP30~40份；辅助酶制剂20~30份；鞣制助剂30~40份；渗透助剂10~20份；辅助酶制剂选自蛋白酶和脂肪酶中的任意一种；鞣制助剂选自氨基酸、酪蛋白中的任意一种；渗透助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或耐碱渗透剂OEP‑70中的任意一种；将SPDP、辅助酶制剂、鞣制助剂和渗透助剂混合，得到皮革鞣制剂，其具有降低水质与环境影响、避免栲胶染色，避免皮胚较硬，避免长时间存放力学性能下降的优点。

Description

一种皮革生产工艺
技术领域
本发明涉及皮革领域，更具体地说，它涉及一种皮革生产工艺。
背景技术
皮革是经脱毛和鞣制等物理、化学加工所得到的已经变性不易腐烂的动物皮。我国的皮革行业已经发展了几十年，各种皮革层出不穷，而基本上所有的皮革均需要经过“鞣制”步骤。
“鞣制”过程是鞣剂分子向皮内渗透并与生皮胶原分子活性基团结合而发生性质改变的过程，鞣制使皮胶原多肽链之间生成交联键，增加了胶原结构的稳定性，提高了收缩温度及耐湿热稳定性，改善了抗酸、碱、酶等化学品的能力。
如授权公告号为CN105219893B的中国发明专利中公开了一种牛皮革的加工工艺，该工艺的具体步骤为：(1)浸水：首先将原料皮置于水中转鼓处理，然后加入浸水助剂继续转鼓处理；(2)脱脂：浸水后的牛皮置于加有脱脂剂和无机碱的溶液中，超声处理；(3)软化：将脱脂后的牛皮置于酸液中，超声处理，然后转鼓处理，使处理后的生皮的pH值在7左右，排液；(4)鞣制：将软化后的生皮置于合成鞣液中，超声处理，然后进行转鼓处理；(5)复鞣：将鞣制后的皮革置于复鞣液中，超声处理，然后转鼓处理，排液；(6)鞣后加工：将复鞣后的皮革进行铲皮、水洗、干燥；(7)深加工：将干燥后的皮革根据需要进行组批、削匀、染色、涂饰。
又如授权公告号为CN102517409B的中国发明专利中公开了一种皮革复鞣方法，该方法包括水洗、回湿软化、铬复鞣、中和、染色填充、加脂、套染等工序，最后经过干燥、整理、涂饰，得到成品皮革。本发明的皮革复鞣加工方法，通过调整铬复鞣工艺，采用合适的环保鞣剂，能降低铬液中的铬含量，有效提高皮革的丰满度和坚实度，染色均匀，能提高皮革的耐湿热稳定性，皮革物理性能均匀，成品革柔软而耐折，抗张强度好；加工过程中的用水量较少，产生的工业废水少，有助于环保；工艺周期较短，电能消耗低，成本低，具有较好的经济效益。
再如授权公告号为CN103146852B的中国发明专利中公开了一种皮革和皮革制品及其加工方法，该加工方法包括对经脱脂脱毛的原料生皮进行处理：浸灰、脱灰浸酸、鞣制、复鞣染底、绷板烘干、涂饰、喷光油、熨烫、摔软，其中，所述的涂饰工艺如下：在经绷板烘干的干皮坯的反面滴加油蜡液，并使所滴加的油蜡液渗透至干皮坯正面而显现出油蜡液渍痕；利用油蜡液在干皮坯正面进行擦涂1-5遍，待其干燥后，继续擦涂龟裂液1-3遍；所述皮革加工方法还包括对擦涂了龟裂液的皮坯进行喷光油后在温度90-115℃下烫压3-15秒。本发明还提供了利用上述方法加工的皮革。本发明通过对涂饰工艺的改进，使皮革的外观具有丰富的色差变化和多样的肌理质感，产生不同的视觉和感官效果。
现有技术中类似于上述的皮革制备方法在“鞣制”皮革时均会加入鞣制剂，而现有的鞣制剂的大部分皮革生产过程中还是使用含铬鞣制剂(如授权专利公告号为CN102517409B的中国发明专利中公开的一种皮革复鞣方法；又如授权专利公告号为CN103146852B的中国发明专利中公开了一种皮革和皮革制品及其加工方法)，然而含铬鞣制剂会导致皮革废水的重金属铬含量严重超标，严重影响水质与环境。
虽然现有的“鞣制”工艺也有通过植鞣方法进行(如授权公告号为CN102080134B的发明专利、如授权公告号为CN101857907B的发明专利)，但是现有的植鞣工艺中一般需要用栲胶来制备鞣制剂，虽然栲胶本身具有良好的鞣制效果，但栲胶鞣制的皮胚往往会造成皮革颜色较深，皮胚较硬，长时间存放力学性能下降等众多缺点。
因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种皮革生产工艺，其具有降低水质与环境影响、避免栲胶染色，避免皮胚较硬，避免长时间存放力学性能下降的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种皮革生产工艺，包括对原皮依次进行的浸水、脱脂、软化、鞣制、加工以及深加工；
所述鞣制过程中使用的鞣制剂包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0002359854930000021
所述辅助酶制剂选自蛋白酶和脂肪酶中的任意一种；所述鞣制助剂选自氨基酸及其衍生物、酪素、酪蛋白和水溶性多伯胺中的任意一种；所述渗透助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或耐碱渗透剂OEP-70中的任意一种；
将所述SPDP、辅助酶制剂、鞣制助剂和渗透助剂混合，得到皮革鞣制剂。
通过采用上述技术方案，蛋白酶、脂肪酶这类辅助酶制剂可以分散皮纤维，打断部分纤维释放出更多的谷氨酰胺片段，从而使得谷氨酰胺具有更多的作用位点。氨基酸及其衍生物、酪素、酪蛋白和水溶性多伯胺作为鞣制助剂能够为纤维交联提供足够多的反应位点以及交联片段。SPDP是N-琥珀酰亚胺基3-(2-吡啶二硫基)丙酸酯的简称，SPDP是一种异性双功能交联剂，能够结合交联片段与作用位点。
辅助酶制剂、渗透助剂单独时均不具有鞣制效果，而与SPDP协同作用后，在无需添加栲胶等具有鞣制效果物质的前提下，具有良好的鞣制效果，提升皮胚的收缩温度。本方案采用植鞣方法对皮革进行鞣制，避免皮革废水中重金属铬含量超标，降低水质与环境影响，同时舍去了栲胶的添加，避免栲胶染色，皮胚较硬，长时间存放力学性能下降的问题。
进一步优选为，所述蛋白酶为酸性蛋白酶；所述脂肪酶为酸性脂肪酶。
通过采用上述技术方案，酸性蛋白酶以及酸性脂肪酶均具有较低的适宜PH，在酸洗条件下活性均较高，能够与SPDP起到协同作用，舍去了铬金属以及栲胶的添加，不仅避免重金属污染，而且避免了栲胶染色、皮胚较硬、长时间存放力学性能下降的问题。
进一步优选为，所述氨基酸及其衍生物选自精氨酸、组氨酸、亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、谷氨酸中的任意一种。
通过采用上述技术方案，精氨酸、组氨酸、亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、谷氨酸均能够与SPDP协同作用，适用性高。
进一步优选为，所述鞣制过程的PH＝3.0～4.0。
通过采用上述技术方案，经试验可得，在PH＝3.0～4.0条件下，SPDP具有更高的活性，能够提升SPDP与辅助酶制剂以及鞣制助剂的协同作用。
进一步优选为，所述加工过程按照皮革生产顺序具体包括：挤水、片皮、削匀、中和、染色、加脂、挤水延展、真空干燥。
通过采用上述技术方案，加工过程后的皮革已经初具雏形，此时的皮革柔软、轻薄、触感好。
进一步优选为，所述深加工工艺按照皮革生产顺序具体包括：挂晾、振荡拉软、绷板、磨革、烫压、抛光、喷涂、压花。
通过采用上述技术方案，振荡拉软能够进一步提高皮革的柔软度，磨革、烫压后能够减少皮革表面的毛刺，提高良品率，抛光、喷涂后保证整个皮革的颜色与亮度保持一致，压花后能够形成纹路。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)通过蛋白酶、脂肪酶这类辅助酶制剂分散皮纤维，打断部分纤维释放出更多的谷氨酰胺片段，从而使得谷氨酰胺具有更多的作用位点。通过氨基酸及其衍生物、酪素、酪蛋白和水溶性多伯胺作为鞣制助剂能够为纤维交联提供足够多的反应位点以及交联片段。
通过SPDP协同作用后，SPDP会结合交联片段与作用位点。在无需添加栲胶等具有鞣制效果物质的前提下，具有良好的鞣制效果，提升皮胚的收缩温度。同时，本方案采用植鞣方法对皮革进行鞣制，避免皮革废水中重金属铬含量超标的问题。
(2)通过将鞣制过程的PH＝3.0～4.0，经试验可得，在酸性条件下，SPDP具有更高的活性，能够提升SPDP与辅助酶制剂以及鞣制助剂的协同作用；
(3)通过将加工过程按照皮革生产顺序具体包括：挤水、片皮、削匀、中和、染色、加脂、挤水延展、真空干燥；将深加工工艺按照皮革生产顺序具体包括：挂晾、振荡拉软、绷板、磨革、烫压、抛光、喷涂、压花，制作出来的皮革柔软、轻薄、触感好、表面光滑、亮度与颜色均一。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种皮革生产工艺，包括对原皮依次进行的如下步骤：
(1)浸水：首先将原皮置于水中的一号转鼓内处理，按照液比0.8g/mL的比例加入水至鼓中，上述液比为原皮的重量与水的体积之比，控制水温26℃，PH＝8，浸润21h。
(2)脱脂：(2.1)浸水后的皮料置于去肉机内去肉；(2.2)去肉后的皮料置于二号转鼓内浸灰，此处浸灰使用的溶液为硫化钠、烧碱、熟石灰配置成的溶液，控制浸灰溶液的PH＝12，温度为26℃，浸润21h；(2.3)浸灰后的皮料于二号转鼓内进行脱灰，此处脱灰使用的溶液由清水以及占清水体积0.1％的酒精配置而成，其中，二号转鼓内的清水体积与原皮重量的比例为：0.8g/mL，控制脱灰液温度为30℃，转动浸泡90min。
(3)软化：将脱灰后的皮料置于三号转鼓内，用32℃的清水转动浸泡40min，三号转鼓内的清水体积与原皮重量的比例为：0.8g/mL；随后将三号转鼓内的清水换成酸液，每升酸液中含有乙酸60g、草酸30g、酒石酸30g、淀粉30g、氯化钠40g、十二烷基苯磺酸钠15g和异辛醇聚醚15g，酸液温度为32℃，将皮料在酸液中转动浸泡40min。
(4)鞣制：控制三号转鼓内的PH＝5，加入鞣制剂、蒙囿助剂，控制鞣制温度为40℃，鞣制时间为11.5h。其中，加入三号转鼓内的蒙囿助剂为乙酸，蒙囿助剂占步骤(3)中清水重量的0.8％；加入三号转鼓内的鞣制剂占步骤(3)中清水重量的6％。
其中，鞣制剂包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0002359854930000041
其中，SPDP购自陕西新研博美生物科技有限公司；本实施例中的辅助酶制剂为蛋白酶，具体为购自郑州天顺食品添加剂有限公司的中性蛋白酶；鞣制助剂为氨基酸，具体为精氨酸；渗透助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；将SPDP、辅助酶制剂、鞣制助剂和渗透助剂混合，得到皮革鞣制剂。
(5)加工：加工过程按照皮革生产顺序具体包括：(5.1)挤水：通过挤水机将皮料内的水挤出，使皮革水分含量为35％～45％。(5.2)片皮：通过片皮机将皮料片至0.3mm。(5.3)削匀：通过削匀机将皮料削匀。(5.4)中和：将皮料置于四号转鼓内，向四号转鼓中加入33℃的清水，逐步向四号转鼓内加入单宁、甲酸钠，转动20秒，其中，单宁重量占四号转鼓内清水重量的2％，甲酸钠重量占四号转鼓内清水重量的1％；随后向四号转鼓内加入碳酸氢钠，转动50秒，调节pH至6；随后加入丙烯酸，丙烯酸重量占四号转鼓内清水重量的5％，转动70min，排水。(5.5)染色：加入色料，控制PH＝5，控制温度为30℃，浸渍1h。(5.6)加脂：向四号转鼓中加入50℃的水，此步骤中水体积与原皮重量的比例为0.7g/mL。加入占水体积百分比为3％的丙烯酸、3％的两性单宁，3％的磺化合成油、1％的磷脂、1％的羊毛脂、1％的自乳化油，转动40秒；再加入占水体积百分比为2％的蛋白填料，转动40min；加入2％的甲酸，转动18min。(5.7)挤水延展：将加脂后的皮料置于挤水机内挤水，在挤水的同时，挤水机会压实皮料使其延展。(5.8)真空干燥：将皮料置于真空烘箱内于55℃烘干。
(6)深加工：深加工过程按照皮革生产顺序具体包括：(6.1)挂晾：挂在高处风干24h。(6.2)振荡拉软：将挂晾后的皮料置于转鼓内摔软。(6.3)绷板：将振荡拉软后的皮料置于通过式绷板机，通过式绷板机内的温度为45℃。(6.4)磨革：将绷板后的皮料置于通过式磨革机内磨革。(6.5)烫压：将磨革后的皮料置于烫压机内烫压平整。(6.6)抛光：将烫压后的皮料置于抛光机内抛光至所需粗糙度。(6.7)喷涂：通过自动喷浆机向皮料表面喷涂颜料。(6.8)压花：通过滚涂机对皮料进行压花，得到皮革。
实施例2～3：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制过程(4)中的鞣制剂各组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1实施例2～3中鞣制剂各组分及其重量份数
Figure BDA0002359854930000051
Figure BDA0002359854930000061
实施例4：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制过程(4)中，控制三号转鼓内的PH＝4。
实施例5：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制过程(4)中，控制三号转鼓内的PH＝3.5。
实施例6：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制过程(4)中，控制三号转鼓内的PH＝3。
实施例7：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制过程(4)中，控制三号转鼓内的PH＝2。
实施例8：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制过程(4)中，鞣制剂内的辅助酶制剂为购自郑州天顺食品添加剂有限公司的酸性蛋白酶。
实施例9：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制过程(4)中，鞣制剂内的辅助酶制剂为购自夏盛(北京)生物科技开发有限公司的皮革专用碱性脂肪酶JZ GDG-31041kg。
实施例10：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制剂内的鞣制助剂为氨基酸，具体为组氨酸。
实施例11：一种皮革生产工艺，与实施例10的不同之处在于，鞣制剂内的鞣制助剂为氨基酸，具体为亮氨酸。
实施例12：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制剂内的鞣制助剂为氨基酸，具体为赖氨酸。
实施例13：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制剂内的鞣制助剂为氨基酸，具体为色氨酸。
实施例14：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制剂内的鞣制助剂为氨基酸，具体为酪氨酸。
实施例15：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制剂内的鞣制助剂为氨基酸，具体为缬氨酸。
实施例16：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制剂内的鞣制助剂为氨基酸，具体为谷氨酸。
实施例17：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制剂内的鞣制助剂为酪蛋白，具体为购自上海源叶生物科技有限公司的酸水解酪蛋白，货号为S31337-250g。
实施例18：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制剂内的渗透助剂为耐碱渗透剂OEP-70。
对比例1：一种皮革生产工艺，与实施例1的不同之处在于，鞣制剂中未添加SPDP。
对比例2：一种皮革，根据授权专利公告号为CN102517409B公开了一种皮革复鞣方法制备而成。
对比例3：一种皮革，根据授权专利公告号为CN102080134B公开了一种牛皮半植鞣摔纹革的制作工艺制备而成。
对比例4：一种皮革，根据授权专利公告号为CN101857907B公开了一种采用栲胶媒染法对皮革进行染色的方法制备而成。
试验样品：采用实施例1～18的工艺获得的皮革作为试验样品1～18，采用对比例1～4中获得的皮革作为对照样品1～4。
试验一收缩温度测试
试验方法：参照国标GB4689.8-1984进行测定。
舍弃每组的最大5个值以及最小的5个值，剩余的取其平均值。
试验结果：试验结果参照表2所示。
试验二表观/手感测试
试验方法：对试验样品1～18以及对照样品1～4进行表观与手感测试。
试验结果：试验结果参照表2所示。
表2试验样品1～18和对照样品1～4的试验结果
Figure BDA0002359854930000071
Figure BDA0002359854930000081
数据分析：
通过试验样品1～18与对照样品1～4对比可知，试验样品1～18的收缩温度均大于82℃，而对照样品1～4的收缩温度在48～52℃之间，差距较大，说明本方案中的鞣制剂具有良好的鞣制效果，还能够提升皮胚的收缩温度。同时，通过本方案制作出的试验样品1～18，其白度均较好，手感均柔和，进一步说明通过本方案制作出的皮革鞣制效果好，不会出现皮胚较硬、颜色较深的问题。
通过试验样品1～18与对照样品1对比可知，当鞣制剂中未添加SPDP的对照样品1，其收缩温度为50℃，且皮革的手感差，说明辅助酶制剂、渗透助剂单独时均不具有鞣制效果，而与SPDP协同作用后，才会具有良好的鞣制效果，提升皮胚的收缩温度。
通过试验样品1～3、7与试验样品4～6对比可知，当三号转鼓内的PH＝2～4时，试验样品4～6的收缩温度为89～90℃；而当三号转鼓内的PH＝5，试验样品1～3的收缩温度为83～86℃；当三号转鼓内的PH＝2时，试验样品7的收缩温度为83℃。试验样品4～6的收缩温度最高，说明在三号转鼓内的PH＝2～4时，皮革的收缩温度能够得到提升，进而说明在PH＝3.0～4.0条件下，SPDP具有更高的活性，能够提升SPDP与辅助酶制剂以及鞣制助剂的协同作用，提升皮革的力学性能。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种皮革生产工艺，其特征在于，包括对原皮依次进行的浸水、脱脂、软化、鞣制、加工以及深加工；
所述鞣制过程中使用的鞣制剂包括如下重量份数的组分：
SPDP 30~40份；
辅助酶制剂 20~30份；
鞣制助剂 30~40份；
渗透助剂 10~20份；
所述辅助酶制剂选自蛋白酶和脂肪酶中的任意一种；所述鞣制助剂选自氨基酸、酪蛋白中的任意一种；所述渗透助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或耐碱渗透剂OEP-70中的任意一种；
将所述SPDP、辅助酶制剂、鞣制助剂和渗透助剂混合，得到皮革鞣制剂；
所述蛋白酶为酸性蛋白酶；所述脂肪酶为酸性脂肪酶；
所述氨基酸及其衍生物选自精氨酸、组氨酸、亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、谷氨酸中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一种皮革生产工艺，其特征在于，所述鞣制过程的PH=3.0~4.0。
3.根据权利要求1所述的一种皮革生产工艺，其特征在于，所述加工过程按照皮革生产顺序具体包括：挤水、片皮、削匀、中和、染色、加脂、挤水延展、真空干燥。
4.根据权利要求1所述的一种皮革生产工艺，其特征在于，所述深加工工艺按照皮革生产顺序具体包括：挂晾、振荡拉软、绷板、磨革、烫压、抛光、喷涂、压花。
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