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本文作者：張業(yè)聰1,2付麗紅1作者單位：1.山東輕工業(yè)學院化學與制藥工程學院應用化學與皮革系2.山東杏林科技職業(yè)學院

1前言

我國是世界上最大的毛皮產(chǎn)品生產(chǎn)國和出口國，與世界上其它幾大裘皮生產(chǎn)地區(qū)北歐、美國、加拿大、俄羅斯、土耳其相比，我國的裘皮業(yè)起步相對較晚，起點也較低，但經(jīng)過多年的發(fā)展積累，國內(nèi)的裘皮業(yè)慢慢地形成了自己的特色，在國際市場上越來越顯示出重要的地位［1，2］。以“軟黃金”著稱的毛皮作為一種高檔消費品，有很多指標的要求，其中，耐干熱收縮性能是衡量毛皮質(zhì)量的一項重要指標，因為毛皮在加工和使用過程中，干濕熱溫度的變化和不同化料的作用，直接影響毛皮制品的性能，進而影響毛皮的價值，研究毛纖維受熱處理后性能的變化，在基礎理論和生產(chǎn)實踐方面都具有非常重要的意義［3－7］。近年來，膠原纖維耐干熱性能方面的研究較多，但毛纖維的干熱性能方面在研究資料中未見報道。因而，本章在山羊猾子皮加工過程中對羊毛纖維的變化進行了研究，可為毛皮工藝制定、毛皮的成型加工以及毛纖維的利用提供理論依據(jù)。

2實驗

2．1主要儀器與材料

2．1．1主要儀器

BX51偏光顯微鏡，OLYMPUS公司；THMSE600熱臺，LINKAM公司；HZS－H恒溫水浴振蕩器，哈爾濱市東聯(lián)電子技術開發(fā)有限公司。

2．1．2實驗材料

山羊猾子皮；鉻鞣劑ChromosalB（堿度33％，Cr2O3含量26％），拜耳公司；氫氧化鈣，硫化鈉，葡萄糖，純堿，甲醛，均為國產(chǎn)分析純；威斯JA－50脫脂劑，威斯合成鞣劑FG，SKT加脂劑，威斯軟化酶ARS，威斯浸水酶NM，均為北京泛博科技責任有限公司；CFS加脂劑，科萊恩化工有限公司。

2．2實驗內(nèi)容

2．2．1羊皮加工過程對毛纖維干熱性能的影響

山羊猾子皮加工工藝流程：浸水→洗皮→去肉→復浸→脫脂→復浸→浸酸→鞣制→加脂。將浸水、浸酸、鞣制、加脂四道工序后的羊毛試樣置于盛有硅膠的干燥器中24h恒重，在熱臺顯微鏡上分別進行熱性能測試。

2．2．2酶對羊毛纖維耐干熱性能的影響

在其它預處理相同的情況下，分別將浸酸工序中加酶與不加酶處理后的羊毛試樣置于盛有硅膠的干燥器中24h恒重，分別進行熱性能測試。工藝對比見表1。

2．2．3不同種類鞣劑對羊毛纖維耐干熱性能的影響

在其它預處理相同的情況下，分別將鉻鞣和FG鞣制處理后的羊毛試樣置于盛有硅膠的干燥器中24h恒重，分別進行熱性能測試。工藝對比見表2。

2．2．4不同種類加脂劑對羊毛纖維耐干熱性能的影響

在其它預處理相同的情況下，分別將CFS、SKT以及二者共同加脂后的羊毛試樣置于盛有硅膠的干燥器中24h恒重，分別進行熱性能測試。工藝對比見表3。

2．2．5干熱性能測試

（1）將皮片、纖維試樣置于熱臺上，以5℃／min的升溫速度升溫至350℃，觀察加熱過程中皮片、纖維的變化，分別記錄下不同溫度下皮片的面積和纖維的長度。皮片、纖維的干熱收縮率計算如公式（略）。干熱收縮溫度（DTS），為曲線突變前后兩切線的交點，見圖1。

3結(jié)果與討論

3．1山羊猾子皮加工過程對毛纖維耐干熱性能的影響

山羊猾子皮加工過程中，不同工序?qū)ρ蛎w維耐干熱收縮性能的影響見圖2。由圖2可知，羊毛纖維在經(jīng)過浸水、浸酸、鉻鞣、加脂處理后的起始收縮溫度和最終收縮溫度基本相同，但最終收縮率不同，見表5。由表5可知，浸水后羊毛纖維的最終收縮溫度最高，浸酸處理好收縮溫度最低；在250℃之后，隨溫度的升高，浸水后的羊毛纖維的收縮率緩慢上升，而其它三者的收縮率基本不變，只是最終收縮率差異較大，其由大到小的次序是：浸水＞鉻鞣＞浸酸＞加脂。因羊毛纖維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。原纖與基質(zhì)間通過—S—S—鍵聯(lián)系，蛋白質(zhì)分子之間存在鹽式鍵、氫鍵、范德華力、疏水鍵等形式的結(jié)合，這些結(jié)合易受水的影響，具有較大的濕熱可塑性［8］。因而，原皮浸水后，提高了毛纖維的含水量和可塑性，水的吸收以及纖維胞間物質(zhì)的存在延緩了毛的收縮時間，使其最終收縮溫度較高，因纖維間質(zhì)物相對較多，因而收縮轉(zhuǎn)折后收縮率曲線出現(xiàn)隨溫度的上升而上升的變化趨勢；浸酸后，酸的作用使部分角蛋白分子的鹽式鍵斷開，并與游離氨基結(jié)合。此外，可使穩(wěn)定性較弱的縮氨酸鏈水解和斷裂，導致羧基和氨基的增加，部分肽鏈的水解使纖維的最終收縮溫度降低，胞間物質(zhì)的溶解使纖維最終收縮率下降；鉻鞣之后毛纖維收縮率較高，是因鉻絡合物與羧基配位結(jié)合，絡合物的配位結(jié)合后，膠原纖維上仍有相對數(shù)量較多的活性基團，在經(jīng)過較高溫度的作用，纖維間距很小，纖維間、纖維與絡合物進一步相互作用，因而鉻鞣后收縮率較高。加脂因加脂劑在纖維間的隔離作用，減少了加熱過程中纖維上活性基團的進一步結(jié)合，因而收縮率最小。可見，毛皮加工過程，在一定程度上都影響毛纖維的干熱性能。

3．2酶對羊毛纖維耐干熱收縮性能的影響

酶對羊毛纖維耐干熱收縮性能的影響見圖3。由圖3可以看出，浸酸工序中加酶與不加酶對羊毛纖維的收縮溫度和最終收縮率影響較大，加酶后羊毛纖維的收縮溫度有所提高，最終收縮率也有所下降，耐干熱收縮性能提高。羊毛主要由鱗片層和皮質(zhì)層組成，鱗片層由鱗片表層、鱗片外層和鱗片內(nèi)層組成，鱗片表層胱氨酸的交聯(lián)較多，是工藝上某些分子擴散的障礙，但鱗片內(nèi)層化學穩(wěn)定性相對較差，是蛋白酶較易作用的部位［9，10］。浸酸加酶時，酶能夠一定程度上破壞毛的鱗片內(nèi)層，使毛的強度下降，防縮性提高，同時，酶在毛纖維的無定形區(qū)內(nèi)使部分小肽鏈及細胞間質(zhì)溶出，從而使羊毛內(nèi)部結(jié)構變得較疏松，在受到干熱作用時，使毛纖維的收縮程度有所下降。因而，酶對提高毛纖維的耐干熱收縮性能上有一定的幫助。

3．3不同種類鞣劑對羊毛纖維耐干熱收縮性能的影響

不同種類鞣劑對羊毛纖維耐干熱收縮性能的影響見圖4。由圖4可以看出，鉻鞣和FG鞣制后，羊毛纖維的最終收縮率基本一樣，為15％；但起始收縮溫度和最終收縮溫度稍有不同。FG鞣制的羊毛纖維起始收縮溫度225℃，最終收縮溫度275℃，較鉻鞣羊毛纖維的起始收縮溫度和最終收縮溫度高25℃，即FG鞣制的羊毛纖維較鉻鞣的有更好的耐干熱收縮性能。

3．4不同種類加脂劑對羊毛纖維耐干熱收縮性能的影響

不同種類加脂劑的影響見圖5。由圖5可以看出，在250℃之前，不同加脂劑加脂后，羊毛纖維的收縮曲線基本重合，起始收縮溫度220℃，最終收縮溫度250℃，收縮范圍都較窄，但最終收縮率略有不同。SKT加脂后的毛纖維收縮率較小，為9％，CFS次之，為10％，經(jīng)二者共同加脂處理的毛纖維收縮率最大，為12％。單一加脂劑較混合加脂劑羊毛纖維的耐干熱性有所提高，可見，加脂劑的種類和數(shù)量對毛纖維耐干熱性能有影響。

4結(jié)論

山羊猾子皮加工過程中，毛纖維的耐干熱收縮性能有所變化。浸酸和加脂從一定程度使毛纖維的最終收縮率降低，而鞣制使毛纖維的最終收縮率增加；加脂劑的種類和數(shù)量對毛纖維耐干熱性能有較大的影響；酶處理使毛纖維的最終收縮率下降，耐干熱收縮性能有所提高。