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浅谈制革前水场工艺优化技巧

【摘要】:鸿丰高分子材料有限公司 桑义华制革前水场工艺对皮革的最终产品质量起着至关重要的作用,这一点是毋庸置疑的。浸灰是前水场的关键工序,也是考验浸灰化料的重点过程。浸灰剂是整个前水场阶段用量最大的材料,所以也是我们制定工艺的重点。脱脂剂在整个前水场工段的用量仅次于浸灰剂,浸灰剂用量约1%,脱脂剂用量约0.8%。这也是在前水场工艺中一直有争论的问题。

鸿丰高分子材料有限公司 桑义华

制革前水场工艺对皮革的最终产品质量起着至关重要的作用,这一点是毋庸置疑的。如何解决好前水场工艺中的难点,对于制革工作者来说是首要任务,需要给予特别的关注。本文对于前水场所涉及的难点问题进行了探讨并根据实践验证给出了解决方案

1. 预浸水时做好杀菌处理,防止胶原蛋白的损失

对于浸水酶或含酶浸水剂都需要谨慎使用。浸水的温度要适当调低,18℃左右的温度较为稳妥,可以安全地实现浸水目标。浸水时需适当使用纯碱和硫化钠,把pH控制在9.5~9.8,既使原皮处于最佳的回水状态,又能抑制细菌的活动,有利于减少胶原蛋白质的流失。这样预浸水与主浸灰的pH有一个相对平稳地过渡,既能防止原皮充水过快,也利于去肉操作,微胀不会伤到粒面。

2. 浸水时加盐有利有弊

浸水加盐能够杀菌并利于水的渗透,这也是为什么实际操作中很多工程师都在浸水时加盐。但主浸水加盐,经过笔者多次实践发现其存在三个方面的缺陷:一是脱毛速度缓慢、皮垢存留较多;二是盐用量多使得皮膨胀程度不够,尽管灰皮整体舒展,但皮的生长纹较深;三是皮革的强度不高。

3. 在浸水阶段使用助剂

鸿丰公司的BH-1206有很好的润湿纤维的效果,同时具有良好的渗透速度,并且有杀菌作用,能够对原皮起到最佳的清洗效果。它还可以同各类表面活性剂搭配使用。此外鸿丰公司的前水场多功能助剂BH-1101耐硬水能力强,可在水质较差的地区用于前水场的浸水、浸灰、鞣制等工艺阶段,以提高化料的渗透能力,在浸灰工序中使用尤能有效地促使石灰更均匀地向皮内分散渗透。

4. 血筋的去除

血筋是原料皮常见的缺陷,解决好这一缺陷需要我们从浸水阶段就开始考虑制定出相应的工艺措施。通常来讲原皮在屠宰时放血不净,残留在血管里的球蛋白及白蛋白就非常容易生细菌,初期的腐蚀就会发生在残留血液的血管周边,使血管周边的胶原蛋白受到破坏。因此我们应该在最佳的时间内控制这种细菌的滋生,尽可能减少胶原蛋白的损失。

浸灰是前水场的关键工序,也是考验浸灰化料的重点过程。浸灰剂是整个前水场阶段用量最大的材料,所以也是我们制定工艺的重点。大家都会发现近年来蓝湿革越来越难做,复鞣填料越用越多了。其中一个因素就是育肥牛的出现。育肥牛的特点就是生长期短,皮质疏松。如果我们在工艺上追求得革率和二层革的比重时,就要做相应的工艺调整。

1. 浸灰剂的作用

浸灰剂是用来抑制膨胀好还是用来促进膨胀好?这是一个具有诸多关联的问题,我们要根据实际需要制定工艺路线。在实际生产中,由于采取的工艺路线不同,灰皮二层得革率的差异按质量计会有15%左右的差距,甚至还会更多。浸灰时如果不抑制膨胀,得革率肯定要大;如果浸灰不让皮充分地膨胀,得革率肯定会小。这一点是显而易见的。如何进行合理的膨胀,这需要我们掌握好浸灰膨胀的平衡点。鸿丰公司的BH-1250是一种适度抑制膨胀的浸灰助剂,它渗透均匀,裸皮表面不发滑,易于剖层,能确保紧实度与均匀度的平衡,很适合于各类软面革的浸灰。对于需要二层得革率高的客户,通常我会建议浸灰后期在碱膨胀已完成的情况下,适当增加补水量,这个时候水大部分会从肉面进入皮内。控制水量显得非常重要,水量过大会造成成品革肉面绒毛长。

2. 脱脂的作用

脱脂在浸灰工序中显得尤为重要,我们会经常发现当工厂灰皮油腻时,浸灰车间地面会变得油滑难站。此时灰皮也是滑得抓不住,浴液中会漂浮着油花。这对剖皮操作很不利,影响剖皮的成品合格率。这时我们的第一反应是脱脂剂加少了,浸灰时的脱脂程度不够,鉴此脱灰时要有足够的脱脂剂。

脱脂剂在整个前水场工段的用量仅次于浸灰剂,浸灰剂用量约1%,脱脂剂用量约0.8%。

原皮存放时会产生游离的脂肪酸,放置越久的皮其脂肪酸的含量也就越高。脂肪酸遇到石灰形成皂化物,这种皂化物具有拒水效果。脂肪酸皂存留在皮上使得皮肉面无法吸收化料,粒面皮垢难以去除,以致到蓝湿革时,皮革外观状态看上去很好,但是难以回水,复鞣填充化料无法渗透。这类蓝湿革出鼓时状态看上去很饱满,粒面上呈现着一个个水珠,晶莹剔透,可是其背后却隐藏着无穷的隐患。这种蓝湿革有时皮垢也多,易形成色花(不易去除,回水后或加铬粉复鞣后形成水印状态)。遇到这种情况复鞣要采取一些特殊的处理措施,这里就不再展开论述了。

所以脱脂一定要在浸灰工序中得到充分的实施。近年来由于成本压力及严格的环保要求,使得对脱脂剂的选择甚为艰难。我们必须认识到目前养牛业存在催肥、育肥问题,牛缺少奔跑,生长期短,尤其是冬季的牛皮油脂含量更高。因此关注脱脂剂的品质尤为重要。鸿丰公司的BH-1179是一种环保型的非离子表面活性剂,具有很好的润湿性、渗透性、乳化性,在酸、碱条件下都能保持稳定的化学性能,是一种表现优秀的脱脂剂。因此浸灰液中用适量的纯碱和硫化碱去除游离的脂肪酸,同时配合BH-1179脱脂剂,可使灰皮得到良好的脱脂效果且灰皮洁净、不发滑。

3. 液比的控制

大液比浸灰和小液比浸灰,哪种方法更好?这也是在前水场工艺中一直有争论的问题。正常腌制的皮哪种方法都能做出好皮。通常在大型皮革厂会采用大液比浸灰,水量、温度容易控制一致,更方便管理,也利于工厂稳定生产。小液比浸灰更容易实行看皮做皮,及时做出调整,转鼓的转动时间和温度的变化也能及时发现,腌制不好的原皮(因其皮垢较多)以及小牛皮,还是建议用小液比浸灰。

4. 灰斑问题

我们常常看到灰皮上有很多皱斑出现(像豹皮纹),这主要是石灰分散不好或者转鼓转动太过激烈造成的。可以选用鸿丰公司的石灰分散稳定剂BH-1101,用量为0.2%。BH-1101可用来增加石灰的溶解度,减少灰斑。还可以通过合理调整转动时间来消除这种灰斑。在浸灰工艺中石灰的品质很重要,皮胶原纤维都是靠石灰分散开的,平整的灰皮是裸皮经过合理灰膨胀及均匀合理吸水得到的。石灰会产生固体废弃物,这个问题越来越受到来自环保方面的压力,尤其是沙发革生产厂家用灰量更大,固体放弃物问题就显得尤为突出。那么是否有方法适当取代石灰减少固体废弃物呢?鸿丰公司的膨胀剂BH-1262可部分取代石灰,BH-1262 是可溶性无机混合物,能够溶解非胶原蛋白并对皮纤维有膨胀作用,同时降低废水污泥悬浮物。它不会使皮过度膨胀导致松面。BH-1262 在较高浓度(5° Bé)条件下也能溶解,此时石灰是要沉降了。

5. 灰皮水洗的问题

裸皮脱毛后表皮很敏感,容易碰伤,因此转鼓水洗时建议用闷水洗,不要用流水洗。水洗后灰皮与空气接触,会同空气中的二氧化碳反应形成碳酸钙,另外如果水的硬度较大时也容易产生花斑。

对于脱灰工序鸿丰公司主要有三个产品:温和的无氨脱灰剂BH-1281,适用于厚型软面革的脱灰;环保型脱灰剂BH-1283,它能明显降低氨氮含量,有效防止松面,适用于薄皮脱灰及紧实纳帕革的脱灰;环保型脱灰剂BH-1285,适用于深层脱灰,去除游离碱与结合碱。

开纹助剂BH-1350也是这一工段最为重要的产品,使用单位的实验数据表明,BH-1350对于打开头颈纹、边腹生长纹是非常有效的助剂,可有效地提高得革率,而且蓝湿革性能不受影响。通常建议用量为0.5%~0.7%。在主脱灰工序加入后转动20~30min同浴脱灰软化。

脱灰程度的控制通常是用酚酞进行检测,酚酞无色说明脱灰好了。但现在我们不用硫铵脱灰,改用无铵脱灰剂脱灰,很多次实践来看全部用脱灰剂,发现切口基本无色,但红色时隐时现;有时切口呈现浅粉红色,灰皮已经消肿,pH也已经降到8.0左右,多加脱灰剂变化也不大。目前脱灰剂中所含的酸各生产厂家不同,我们还在用传统方法来检测,很难准确检测脱灰是否真的完成。因此实际应用鸿丰公司的脱灰剂,在没有硫铵的条件下,有时会误判。要根据经验判断灰皮本身的脱灰状况。

1. 硫酸的作用

复鞣操作的经验告诉我们,往往会遇见这类蓝湿革,它摸上去很紧实,有橡胶感,拉伸会有回弹。以前我的同事从南美回来,我们在一起探讨这个问题。他们那里做皮没有硫酸和甲酸,只有合成酸,蓝湿革看着颜色挺蓝,还有肉感,就是回水后皮有点胀(橡胶感)。同样情况,前几年用无盐浸酸剂做皮,也是很难做出丰满度。没有硫酸的作用,很难做出正常质量的蓝湿革,更别说高质量的蓝湿革了。硫酸等浸酸具有如下功效:①使皮纤维脱水;②去除重金属及斑点;③纤维丰满,容易填充;④浸酸后的皮颜色很纯、很自然、很耐看;⑤即使浸酸温度高一点蛋白质也不会流失。外购蓝湿革存在浸酸方面的原因,使得铬鞣剂没有进到纤维内部,遇到这种情况建议加重复鞣处理。

2. 铬鞣助剂的使用

传统铬鞣制过程中铬的有效利用率比较低,通常只有 70%~80%,其余20%~30%的铬残留在废水中,若以三氧化二铬计算,废水中的铬含量可达3000~5000mg/L,且吸收的铬在鞣后染整过程中不断释放出来,因此铬鞣工艺会产生铬鞣废水、含铬废革屑和制革污泥,这些排放量大、铬含量高的制革废水和固体废弃物存在潜在的环境风险(三价铬在环境中可能氧化成为六价铬,会直接对环境及人体造成损害)。此外,我国铬资源短缺,铬鞣剂几乎全靠进口,近年来铬鞣剂价格连年攀升,导致制革成本大幅上升。因此,尽可能地减少或消除铬的排放对制革工业的可持续发展十分必要。加强皮革在铬鞣过程中的铬吸收是减少铬排放的一个有效途径。鸿丰公司的铬吸收助剂可有效地提高皮革对铬鞣剂的吸收率。在正常的铬鞣后期加入少量铬吸收助剂RT-1800(建议0.1%~0.2%),以增进铬液液的吸收量。它可最大限度地使皮纤维与铬鞣剂结合,从而减少废水中的铬排放。

以上探讨的问题是基于本人在实际工作中的试验结果和体会,不妥之处还望各位同仁予以指正。