猾子皮加工中毛的变化研究

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本文作者：张业聪1,2付丽红1作者单位：1.山东轻工业学院化学与制药工程学院应用化学与皮革系2.山东杏林科技职业学院

1前言

我国是世界上最大的毛皮产品生产国和出口国，与世界上其它几大裘皮生产地区北欧、美国、加拿大、俄罗斯、土耳其相比，我国的裘皮业起步相对较晚，起点也较低，但经过多年的发展积累，国内的裘皮业慢慢地形成了自己的特色，在国际市场上越来越显示出重要的地位［1，2］。以“软黄金”著称的毛皮作为一种高档消费品，有很多指标的要求，其中，耐干热收缩性能是衡量毛皮质量的一项重要指标，因为毛皮在加工和使用过程中，干湿热温度的变化和不同化料的作用，直接影响毛皮制品的性能，进而影响毛皮的价值，研究毛纤维受热处理后性能的变化，在基础理论和生产实践方面都具有非常重要的意义［3－7］。近年来，胶原纤维耐干热性能方面的研究较多，但毛纤维的干热性能方面在研究资料中未见报道。因而，本章在山羊猾子皮加工过程中对羊毛纤维的变化进行了研究，可为毛皮工艺制定、毛皮的成型加工以及毛纤维的利用提供理论依据。

2实验

2．1主要仪器与材料

2．1．1主要仪器

BX51偏光显微镜，OLYMPUS公司；THMSE600热台，LINKAM公司；HZS－H恒温水浴振荡器，哈尔滨市东联电子技术开发有限公司。

2．1．2实验材料

山羊猾子皮；铬鞣剂ChromosalB（碱度33％，Cr2O3含量26％），拜耳公司；氢氧化钙，硫化钠，葡萄糖，纯碱，甲醛，均为国产分析纯；威斯JA－50脱脂剂，威斯合成鞣剂FG，SKT加脂剂，威斯软化酶ARS，威斯浸水酶NM，均为北京泛博科技责任有限公司；CFS加脂剂，科莱恩化工有限公司。

2．2实验内容

2．2．1羊皮加工过程对毛纤维干热性能的影响

山羊猾子皮加工工艺流程：浸水→洗皮→去肉→复浸→脱脂→复浸→浸酸→鞣制→加脂。将浸水、浸酸、鞣制、加脂四道工序后的羊毛试样置于盛有硅胶的干燥器中24h恒重，在热台显微镜上分别进行热性能测试。

2．2．2酶对羊毛纤维耐干热性能的影响

在其它预处理相同的情况下，分别将浸酸工序中加酶与不加酶处理后的羊毛试样置于盛有硅胶的干燥器中24h恒重，分别进行热性能测试。工艺对比见表1。

2．2．3不同种类鞣剂对羊毛纤维耐干热性能的影响

在其它预处理相同的情况下，分别将铬鞣和FG鞣制处理后的羊毛试样置于盛有硅胶的干燥器中24h恒重，分别进行热性能测试。工艺对比见表2。

2．2．4不同种类加脂剂对羊毛纤维耐干热性能的影响

在其它预处理相同的情况下，分别将CFS、SKT以及二者共同加脂后的羊毛试样置于盛有硅胶的干燥器中24h恒重，分别进行热性能测试。工艺对比见表3。

2．2．5干热性能测试

（1）将皮片、纤维试样置于热台上，以5℃／min的升温速度升温至350℃，观察加热过程中皮片、纤维的变化，分别记录下不同温度下皮片的面积和纤维的长度。皮片、纤维的干热收缩率计算如公式（略）。干热收缩温度（DTS），为曲线突变前后两切线的交点，见图1。

3结果与讨论

3．1山羊猾子皮加工过程对毛纤维耐干热性能的影响

山羊猾子皮加工过程中，不同工序对羊毛纤维耐干热收缩性能的影响见图2。由图2可知，羊毛纤维在经过浸水、浸酸、铬鞣、加脂处理后的起始收缩温度和最终收缩温度基本相同，但最终收缩率不同，见表5。由表5可知，浸水后羊毛纤维的最终收缩温度最高，浸酸处理好收缩温度最低；在250℃之后，随温度的升高，浸水后的羊毛纤维的收缩率缓慢上升，而其它三者的收缩率基本不变，只是最终收缩率差异较大，其由大到小的次序是：浸水＞铬鞣＞浸酸＞加脂。因羊毛纤维的主要成分是角蛋白，尤其硬角蛋白含量高，硬角蛋白主要是胱氨酸。原纤与基质间通过—S—S—键联系，蛋白质分子之间存在盐式键、氢键、范德华力、疏水键等形式的结合，这些结合易受水的影响，具有较大的湿热可塑性［8］。因而，原皮浸水后，提高了毛纤维的含水量和可塑性，水的吸收以及纤维胞间物质的存在延缓了毛的收缩时间，使其最终收缩温度较高，因纤维间质物相对较多，因而收缩转折后收缩率曲线出现随温度的上升而上升的变化趋势；浸酸后，酸的作用使部分角蛋白分子的盐式键断开，并与游离氨基结合。此外，可使稳定性较弱的缩氨酸链水解和断裂，导致羧基和氨基的增加，部分肽链的水解使纤维的最终收缩温度降低，胞间物质的溶解使纤维最终收缩率下降；铬鞣之后毛纤维收缩率较高，是因铬络合物与羧基配位结合，络合物的配位结合后，胶原纤维上仍有相对数量较多的活性基团，在经过较高温度的作用，纤维间距很小，纤维间、纤维与络合物进一步相互作用，因而铬鞣后收缩率较高。加脂因加脂剂在纤维间的隔离作用，减少了加热过程中纤维上活性基团的进一步结合，因而收缩率最小。可见，毛皮加工过程，在一定程度上都影响毛纤维的干热性能。

3．2酶对羊毛纤维耐干热收缩性能的影响

酶对羊毛纤维耐干热收缩性能的影响见图3。由图3可以看出，浸酸工序中加酶与不加酶对羊毛纤维的收缩温度和最终收缩率影响较大，加酶后羊毛纤维的收缩温度有所提高，最终收缩率也有所下降，耐干热收缩性能提高。羊毛主要由鳞片层和皮质层组成，鳞片层由鳞片表层、鳞片外层和鳞片内层组成，鳞片表层胱氨酸的交联较多，是工艺上某些分子扩散的障碍，但鳞片内层化学稳定性相对较差，是蛋白酶较易作用的部位［9，10］。浸酸加酶时，酶能够一定程度上破坏毛的鳞片内层，使毛的强度下降，防缩性提高，同时，酶在毛纤维的无定形区内使部分小肽链及细胞间质溶出，从而使羊毛内部结构变得较疏松，在受到干热作用时，使毛纤维的收缩程度有所下降。因而，酶对提高毛纤维的耐干热收缩性能上有一定的帮助。

3．3不同种类鞣剂对羊毛纤维耐干热收缩性能的影响

不同种类鞣剂对羊毛纤维耐干热收缩性能的影响见图4。由图4可以看出，铬鞣和FG鞣制后，羊毛纤维的最终收缩率基本一样，为15％；但起始收缩温度和最终收缩温度稍有不同。FG鞣制的羊毛纤维起始收缩温度225℃，最终收缩温度275℃，较铬鞣羊毛纤维的起始收缩温度和最终收缩温度高25℃，即FG鞣制的羊毛纤维较铬鞣的有更好的耐干热收缩性能。

3．4不同种类加脂剂对羊毛纤维耐干热收缩性能的影响

不同种类加脂剂的影响见图5。由图5可以看出，在250℃之前，不同加脂剂加脂后，羊毛纤维的收缩曲线基本重合，起始收缩温度220℃，最终收缩温度250℃，收缩范围都较窄，但最终收缩率略有不同。SKT加脂后的毛纤维收缩率较小，为9％，CFS次之，为10％，经二者共同加脂处理的毛纤维收缩率最大，为12％。单一加脂剂较混合加脂剂羊毛纤维的耐干热性有所提高，可见，加脂剂的种类和数量对毛纤维耐干热性能有影响。

4结论

山羊猾子皮加工过程中，毛纤维的耐干热收缩性能有所变化。浸酸和加脂从一定程度使毛纤维的最终收缩率降低，而鞣制使毛纤维的最终收缩率增加；加脂剂的种类和数量对毛纤维耐干热性能有较大的影响；酶处理使毛纤维的最终收缩率下降，耐干热收缩性能有所提高。