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 避免山羊皮革出现脊线纹的 技术要点

避免山羊皮革出现脊线纹的 技术要点

2022-11-03

来源:《北京皮革》

作者:文/ 高孝忠 图/ 周富春

通常人们将山羊皮沿背脊线及脊线两侧产生的纵纹叫做脊线纹。山羊皮革上带脊线纹是一个普遍存在的质量问题,尤其是那些技术实力较弱、规模较小的生产企业,这一问题显得更为突出。脊线纹的存在,不仅严重影响皮革的质量档次,而且意味着在加工过程中山羊皮粒面没有做平做开,面积没有做大,严重的情况还会导致成品革面积得率大幅缩水,不仅严重损害企业的经济效益,还会对企业品牌影响力造成负面影响。

一、导致山羊皮革出现脊线纹的主要原因

在讨论这个问题之前,可以先了解生活中的一个小常识:当人们用温水泡蚕豆时,几小时后会发现蚕豆表皮出现很深的皱折。

这是因为豆皮与豆体组织结构上的差异,蚕豆皮吸水较快,容易被温水浸润而膨胀,其表面积也随之产生较大扩展,而豆体吸水较慢,不易被温水浸润,其表面积不能随豆皮作出相应的扩展,由于内外两层表面积扩展的不一致,必然导致豆皮产生皱缩和堆拥,从而形成了折皱纹。

山羊皮的胶原组织结构比蚕豆组织结构复杂得多,它在准备工段不单单是用水浸泡的问题,它还需要在浸水、浸灰、脱灰、软化等操作液的浸泡和转鼓、去肉机、片皮机、削匀机等机械设备的作用下,使其中的纤维间质被溶解、脂肪细胞被皂化或乳化、各种腺体被破坏等,从而达到胶原纤维被充分分散而为后续鞣制工段做好准备的目的。

但是,其产生折皱纹的原理或许与温水泡蚕豆造成表皮出现皱缩有些类似:因为在准备工段,与操作液直接接触的山羊皮的粒面表层,较容易被操作液浸润,其中的胶原纤维被较充分松散而产生膨胀,其表面积也随之有较大扩展;而内层(乳头层的下层)的胶原纤维不易被操作液浸润,导致其中的胶原纤维松散、膨胀不够,其面积扩展受到限制c,内外层面积扩展不一致的结果必然导致粒面层(乳头层的上层,又称“外层”)产生皱缩和堆拥。

同时,由于受到山羊皮胶原纤维走向的影响,粒面表层的皱缩与堆拥与脊线走向保持一致,从而呈现条状纵纹,且颈脊部的纵纹尤为明显。

导致山羊皮内层中胶原纤维的浸润与膨胀明显滞后于粒面层的原因有以下两点:

1、乳头层厚度占比大

山羊皮组织结构的第一个显著特点是,乳头层厚,乳头层占真皮层全部厚度的50%~70%,且纤维编织紧密、内含发达的弹性纤维。由于乳头层厚,使得操作液渗透至乳头层内部的行程加长;由于乳头层纤维编织紧密,使得操作液向乳头层的渗透及对纤维的分散难度增加;由于乳头层中发达的弹性纤维对胶原纤维的固定与束搏,同样增加了乳头层胶原纤维被分散的难度。这几点加起来,就是内层的浸润与膨胀滞后于粒面层的原因。

2、颈肩部位厚度特别大

山羊皮组织结构的第二个显著特点是部位差大,即颈脊部厚度特别大,约为腹部厚度的3倍,而且颈脊部的纤维组织最为紧密,其中的弹性纤维比其它部位更发达。因此,山羊皮颈脊部的纵纹(脊线纹)尤为明显。

二、避免山羊皮革出现脊线纹的主要技术手段

要想避免山羊皮革出现脊线纹,必须针对前面所提到的产生脊线纹的原因,采取相应措施,使浸水、浸灰碱等准备工段的操作液(以下简称“准备工段操作液”)能顺利而均匀地浸透进入乳头层,着重将乳头层做“活”做“开”。

1、合理组批

不同路分、不同产地、不同季节的原料皮,其组织结构及纤维编织紧密程度不一样,其毛被长短及油脂含量也不一样,这些差别都会影响准备工段操作液向乳头层渗透的速度;不同厚度的原料皮,则因操作液的渗透行程长短不一样,被准备工段操作液浸透的时间就会有长有短。因此,为了保证准备工段操作液的均匀渗透与作用,合理组批十分必要,尤其要做好按路分和厚薄分类组批。合理分类组批后,对不同批次可采取不同工艺条件,如油脂大的原料皮,应加强脱脂,再如大皮、厚皮,可延长浸水、浸灰和包灰堆置时间等等。

2、按“月牙形”割头

因为山羊皮的颈鬃部位特别厚、纤维编织特别紧、弹性纤维特别发达,有着类似于“锁”的组织结构,这种“锁”会限制皮身横向扩展。因此,在对原料皮进行剁蹄、头、腿时,对于头颈较长的原皮,应由平口切割改为“月牙”形切割。即要求皮张头部中间位置切口向内凹进,使“皮锁”尽可能被削弱。为适应切割方法的改变,其切割工具也应由斧子改成割刀,因普通斧子只能剁平口,无法剁成弯月形。尽管这样做在头部会多割去一小块有用部分,但皮张加工中多扩张出来的面积远远大于损失的面积。

3、充分浸水

浸水工序的一个很重要的作用就是溶解对纤维起粘结作用的白蛋白、球蛋白等纤维间质,使胶原纤维适度松散,并为后续工序化料的渗透开辟必要的通道。虽然说浸灰碱是分散胶原纤维的关键工序,但是,如果没有浸水工序打好基础,则灰碱液就很难进入纤维编织紧密的乳头层内发挥作用,如果将浸水不透的山羊皮过早地转入浸灰工序,则在后续加工中,内层中未被浸水液浸透的部分的面积永远要小于粒面层的面积,这样一来,脊线纹的出现就不可避免了。因此,将浸水工序说成是制革加工中的基础及避免山羊皮革出现脊线纹的关键工序毫不为过。

为了保证充分浸水,一般需适量使用纯碱、渗透剂等进行助浸水,并保证足够的浸水时间。气温较高或使用较高水温浸水时,必须要使用杀菌剂,做到既保证充分浸水,又防止皮纤维受到菌蚀。浸水的pH值控制在9.0~9.5较为适宜。另外,在浸水初期生皮充水尚不均匀的情况下,应尽量减少转鼓转动,以避免最先充水膨胀起来的表面被揉搓出皱纹。

4、高低碱浓度灰浆包灰

为了克服山羊皮的部位差,使皮张各个部位的脱毛效果及纤维分散程度尽量保持一致,现代制革技术已在传统的山羊皮包灰方法的基础上有了长足的发展,即针对山羊皮部位差悬殊很大的情况,使用高低两种碱浓度灰浆包灰,即对又厚又硬、纤维编织特别紧密的颈部和背脊线两侧(15±2)cm内,使用比传统碱用量高很多的灰浆包灰,而为了保护又薄又软、纤维编织疏松的腹肷部位,则对该部位使用比传统碱用量低很多的灰浆包灰。

5、分步浸灰碱膨胀

浸灰碱分步膨胀不同于传统的浸灰碱工艺。传统的浸灰碱工艺是液比一步到位,全部灰碱材料一次加入,这样做的缺点是液比大,碱液相对浓度较低,向皮的内层和紧实部位渗透较慢;相反,灰碱材料对表面及容易透入的松软部位作用时间较长,造成山羊皮内外层受碱的作用不一致。再者,在碱和液比一步到位的情况下,山羊皮表面受碱的作用而迅速膨胀,并堵塞了灰碱材料进一步向深层和紧实部位渗透的通道,造成灰碱材料过多地停留在山羊皮表面并作用于表面,而浸透入内层的灰碱材料不足。

分步膨胀的基本路线是:浸灰开始时,浴液的液比小,碱的浓度相对较高,由于渗透压的原因,碱向皮内及紧实部位渗透较快、较多,不至于过多地作用于表面,而是对内外层作用比较均匀一致。通过分次加碱,不仅减轻了灰碱材料对山羊皮表面的作用强度,而且由于初期山羊皮处于不膨胀或微膨胀状态,基本不影响灰碱材料向内层和紧实部位的渗透,可以使内外层受碱的作用强度较均匀一致,即内外层的膨胀程度更加接近。

通过以上分析可以得知,分步膨胀可使裸皮的内层与外层、紧实部位和空松部位的胶原纤维得到较均匀一致的分散,使内外层面积扩展保持一致,避免粒面层产生皱缩和堆拥的现象,从而更容易将皮纹做开、皮张做平做大,获得细致平坦的粒面和较高的得革率。

另外,在脱毛浸灰中使用一定比例的NaHS,并选用优良的浸灰助剂,可使山羊皮的膨胀更加均匀而和缓,除了可以减轻粒面层皱纹以外,还可以在一定程度上减少浸灰时间和Na2S的用量。

6、加强颈脊部净面

对灰裸皮进行手工净面 用手工将乳头层中的毛根、污物、蛋白质分解物、油脂皂化物挤出来,有利于将乳头层做“薄”,皱纹做开。在净面时,利用手工操作灵活方便的条件,对颈部和背脊线处多挤、重挤,对消除脊线纹非常有利。

7、加强颈脊部削匀

对灰裸皮颈脊部进行削匀,有利于打开脊线纹。山羊皮又厚又紧实的颈部像“锁”一样束缚着乳头层的胶原纤维朝着横向松散扩展。经过对灰裸皮颈脊部的削匀,一方面在肿胀状态下的颈脊部位受到削匀刀辊的片削、摩擦与挤压,有利于纤维间质的溶解和胶原纤维的分散,另一方面,将颈脊部位多余的厚度削掉,既可使操作液进入内层的行程缩短,又暴露了更多更大的纤维空隙,方便复灰、软化和浸酸工序操作液的渗透,使操作液对内外层的作用更加均匀,不仅有利于脊线纹的消除,还可以将皮面做平做宽、粒面做细、面积做大、手感做软。

8、浸酸前预脱脂

浸酸前先脱一次脂,可以更好地分散、去除皮内的天然油脂,打开纤维通道,既有利于鞣剂向皮层深处均匀渗透并均匀地与皮纤维结合,又有利于后续加油时油乳液在皮的内外层均匀渗透与沉积,使皮的内外层扩展引力保持一致,取得将乳头层做“活”、皮面做平做开、面积做大、皱纹消除的效果。

9、铬鞣前油预鞣

在加铬粉前后,使用耐电解质的油脂进行处理的好处是,耐电解质乳化油能分散皮内的天然油脂,有利于打开通往纤维结构深处和紧实部位的通道,使铬盐和后续加油时油乳液更容易快速渗透入颈脊部等厚而紧实的部位,使铬鞣更均匀,皮身更柔软、丰满和平整,使乳头层变得更“活”。如果油脂选择和处理方法得当,可明显将皮面做开、皮纹做平、厚皮做薄、面积做大。尤其是在浸酸前和铬鞣中分别使用一定量的高稳定性合成加脂剂进行油预鞣,并在较高pH值条件下铬鞣,是消除纵纹及将皮张做薄、面积做大的重要措施。

10、自动提碱

使用自动提碱剂较小苏打提碱更安全,能获得品质更好的皮革产品。因为用小苏打提碱时,若控制不当(提碱液浓度过大、加入过快、间隔时间过短等),容易使鞣液的pH值瞬间升高,导致铬络合物分子变大而与胶原纤维过快结合,造成粒面收缩、皮面变粗、皱纹加重。而用自动提碱剂提碱时,是通过提碱剂与鞣液中的酸起反应使鞣液的pH逐步升高。因此,使用自动提碱剂在一定程度上不仅有利于铬鞣剂均匀分布、粒面保持浅淡颜色,还可以避免表面收敛变粗而产生皱纹。

即要求皮张头部中间位置切口向内凹进,使“皮锁”尽可能被削弱。为适应切割方法的改变,其切割工具也应由斧子改成割刀,因普通斧子只能剁平口,无法剁成弯月形。尽管这样做在头部会多割去一小块有用部分,但皮张加工中多扩张出来的面积远远大于损失的面积。

3、充分浸水

浸水工序的一个很重要的作用就是溶解对纤维起粘结作用的白蛋白、球蛋白等纤维间质,使胶原纤维适度松散,并为后续工序化料的渗透开辟必要的通道。虽然说浸灰碱是分散胶原纤维的关键工序,但是,如果没有浸水工序打好基础,则灰碱液就很难进入纤维编织紧密的乳头层内发挥作用,如果将浸水不透的山羊皮过早地转入浸灰工序,则在后续加工中,内层中未被浸水液浸透的部分的面积永远要小于粒面层的面积,这样一来,脊线纹的出现就不可避免了。因此,将浸水工序说成是制革加工中的基础及避免山羊皮革出现脊线纹的关键工序毫不为过。

为了保证充分浸水,一般需适量使用纯碱、渗透剂等进行助浸水,并保证足够的浸水时间。气温较高或使用较高水温浸水时,必须要使用杀菌剂,做到既保证充分浸水,又防止皮纤维受到菌蚀。浸水的pH值控制在9.0~9.5较为适宜。另外,在浸水初期生皮充水尚不均匀的情况下,应尽量减少转鼓转动,以避免最先充水膨胀起来的表面被揉搓出皱纹。

4、高低碱浓度灰浆包灰

为了克服山羊皮的部位差,使皮张各个部位的脱毛效果及纤维分散程度尽量保持一致,现代制革技术已在传统的山羊皮包灰方法的基础上有了长足的发展,即针对山羊皮部位差悬殊很大的情况,使用高低两种碱浓度灰浆包灰,即对又厚又硬、纤维编织特别紧密的颈部和背脊线两侧(15±2)cm内,使用比传统碱用量高很多的灰浆包灰,而为了保护又薄又软、纤维编织疏松的腹肷部位,则对该部位使用比传统碱用量低很多的灰浆包灰。

5、分步浸灰碱膨胀

浸灰碱分步膨胀不同于传统的浸灰碱工艺。传统的浸灰碱工艺是液比一步到位,全部灰碱材料一次加入,这样做的缺点是液比大,碱液相对浓度较低,向皮的内层和紧实部位渗透较慢;相反,灰碱材料对表面及容易透入的松软部位作用时间较长,造成山羊皮内外层受碱的作用不一致。再者,在碱和液比一步到位的情况下,山羊皮表面受碱的作用而迅速膨胀,并堵塞了灰碱材料进一步向深层和紧实部位渗透的通道,造成灰碱材料过多地停留在山羊皮表面并作用于表面,而浸透入内层的灰碱材料不足。

分步膨胀的基本路线是:浸灰开始时,浴液的液比小,碱的浓度相对较高,由于渗透压的原因,碱向皮内及紧实部位渗透较快、较多,不至于过多地作用于表面,而是对内外层作用比较均匀一致。通过分次加碱,不仅减轻了灰碱材料对山羊皮表面的作用强度,而且由于初期山羊皮处于不膨胀或微膨胀状态,基本不影响灰碱材料向内层和紧实部位的渗透,可以使内外层受碱的作用强度较均匀一致,即内外层的膨胀程度更加接近。

通过以上分析可以得知,分步膨胀可使裸皮的内层与外层、紧实部位和空松部位的胶原纤维得到较均匀一致的分散,使内外层面积扩展保持一致,避免粒面层产生皱缩和堆拥的现象,从而更容易将皮纹做开、皮张做平做大,获得细致平坦的粒面和较高的得革率。

另外,在脱毛浸灰中使用一定比例的NaHS,并选用优良的浸灰助剂,可使山羊皮的膨胀更加均匀而和缓,除了可以减轻粒面层皱纹以外,还可以在一定程度上减少浸灰时间和Na2S的用量。

6、加强颈脊部净面

对灰裸皮进行手工净面 用手工将乳头层中的毛根、污物、蛋白质分解物、油脂皂化物挤出来,有利于将乳头层做“薄”,皱纹做开。在净面时,利用手工操作灵活方便的条件,对颈部和背脊线处多挤、重挤,对消除脊线纹非常有利。

7、加强颈脊部削匀

对灰裸皮颈脊部进行削匀,有利于打开脊线纹。山羊皮又厚又紧实的颈部像“锁”一样束缚着乳头层的胶原纤维朝着横向松散扩展。经过对灰裸皮颈脊部的削匀,一方面在肿胀状态下的颈脊部位受到削匀刀辊的片削、摩擦与挤压,有利于纤维间质的溶解和胶原纤维的分散,另一方面,将颈脊部位多余的厚度削掉,既可使操作液进入内层的行程缩短,又暴露了更多更大的纤维空隙,方便复灰、软化和浸酸工序操作液的渗透,使操作液对内外层的作用更加均匀,不仅有利于脊线纹的消除,还可以将皮面做平做宽、粒面做细、面积做大、手感做软。

8、浸酸前预脱脂

浸酸前先脱一次脂,可以更好地分散、去除皮内的天然油脂,打开纤维通道,既有利于鞣剂向皮层深处均匀渗透并均匀地与皮纤维结合,又有利于后续加油时油乳液在皮的内外层均匀渗透与沉积,使皮的内外层扩展引力保持一致,取得将乳头层做“活”、皮面做平做开、面积做大、皱纹消除的效果。

9、铬鞣前油预鞣

在加铬粉前后,使用耐电解质的油脂进行处理的好处是,耐电解质乳化油能分散皮内的天然油脂,有利于打开通往纤维结构深处和紧实部位的通道,使铬盐和后续加油时油乳液更容易快速渗透入颈脊部等厚而紧实的部位,使铬鞣更均匀,皮身更柔软、丰满和平整,使乳头层变得更“活”。如果油脂选择和处理方法得当,可明显将皮面做开、皮纹做平、厚皮做薄、面积做大。尤其是在浸酸前和铬鞣中分别使用一定量的高稳定性合成加脂剂进行油预鞣,并在较高pH值条件下铬鞣,是消除纵纹及将皮张做薄、面积做大的重要措施。

10、自动提碱

使用自动提碱剂较小苏打提碱更安全,能获得品质更好的皮革产品。因为用小苏打提碱时,若控制不当(提碱液浓度过大、加入过快、间隔时间过短等),容易使鞣液的pH值瞬间升高,导致铬络合物分子变大而与胶原纤维过快结合,造成粒面收缩、皮面变粗、皱纹加重。而用自动提碱剂提碱时,是通过提碱剂与鞣液中的酸起反应使鞣液的pH逐步升高。因此,使用自动提碱剂在一定程度上不仅有利于铬鞣剂均匀分布、粒面保持浅淡颜色,还可以避免表面收敛变粗而产生皱纹。


参考文献
[1] 魏世林,韩玉香,章川波,等. 中国山羊皮革组织学图谱[M]. 北京:中国轻工业出版社,1990.
[2] 高孝忠. 消除山羊皮部位差的技术要点[J]. 北京皮革,2020,45(9):28-29.
[3] 高孝忠,高凌云. 皮革技术问答500题[M]. 西安:西安地图出版社,2013.


责任编辑人:潘飞

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