鞣制化學(xué)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Ts 測(cè)定表 單位：℃ 鼓號(hào) 測(cè)定時(shí)間 1 常規(guī)提堿 2 自動(dòng)堿化 加堿前 加堿后轉(zhuǎn) 2h 結(jié)束鞣制 （ 3）革外觀對(duì)比： 鞣制結(jié)束后應(yīng)仔細(xì)觀察常規(guī)提堿（ 1）與自動(dòng)堿化（ 2）的鉻鞣革外觀，按下表要求填入。 樣品 觀察項(xiàng)目 1 常規(guī)提堿 2 自動(dòng)堿化 顏色 粒面細(xì)致 ①鉻鞣后期為什么要提堿？ ②自動(dòng)堿化劑為什么能起自動(dòng)堿化作用？ ③在常規(guī)提堿時(shí)如何避免 pH 值跳躍對(duì)成革的影響？ ④根據(jù)酸堿中和等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則，推導(dǎo)出 1g 小蘇打 ? 白云石? 氧化鎂的關(guān)系式。 實(shí)驗(yàn)七 中和對(duì)染色加脂的影響 ①掌握中和工序的實(shí)際操作。 ②加深對(duì)中和工序目的、意義及原理的學(xué)習(xí)。 ③通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，掌握中和對(duì)染色、加脂工序的影響。 ④了解各種中和劑的性質(zhì)及其對(duì)革的中和效應(yīng)。 中和的目的主要有①最大限度除去與革結(jié)合的酸，使成革穩(wěn)定；②通過中和，降低鉻革正電性，以達(dá)到控 制染色加脂的目的。 裸皮的主要成分 —— 膠原是一種兩性離子化合物，鞣制時(shí)，膠原的極性基團(tuán)與不同鞣劑作用，使革表面帶上不同的電荷，一般鉻鞣反應(yīng)可示意如下： 因此，鉻鞣革帶陽電荷。 鉻鞣革染色所用的酸性染料和直接性染料多屬于陰離子性染料，加脂所用的加脂劑也多為陰離子性加脂劑。如果不經(jīng)過中和，革表面的正電性較強(qiáng)，則陰離子性染料會(huì)在革表面上結(jié)合太快而造成染色不勻或染色不透；乳液加油時(shí)，由于乳液破乳，油脂聚集表面，使革面油膩和加油不均。 鉻革的中和反應(yīng)示意如下： 鉻鞣革中和的深度決定著染料和油脂滲透的深 度。 不同中和劑的中和效應(yīng)是不一樣的，常用中和劑的中和效應(yīng)如下表所示： 不同中和劑的中和效應(yīng) 指 標(biāo) 不洗 不中和 洗后 不中和 中和劑用量各為削勻革重的 2% NH4HCO3 NaHCO3 Na2CO3 Na3PO4 Na2B4O7 10H2O CH3COONa HCOONa 革外層的 pH 值 革內(nèi)層的 pH值 P N H 3C O O P N H 3C O O++ [C r] ++[C r]P N H 3C O O P N H 3C O OO H+++[C r][C r] 除用堿式鹽和具有蒙囿作用的鹽中和外，也常用中 和復(fù)鞣劑進(jìn)行中和，是一些萘、酚磺酸鹽類，它們能夠與膠原氨基正離子結(jié)合，降低革的正電荷，有利于染色、加油的深透。 不同品種的皮革，要求的中和程度不同，例如服裝革等軟革需中和深透，修面革則只需表面中和。一般多采用幾種中和劑配合使用。 pHS2 型酸度計(jì)（公用） 1 臺(tái) 有機(jī)玻璃實(shí)驗(yàn)小轉(zhuǎn)鼓 2 個(gè) 精密 pH 試紙 ~ 燒杯（ 50mL） 2 個(gè) 吸管 2 支 玻棒 2 支 醋酸鈉（工業(yè)純） 適量 小蘇打（工業(yè)純） 適量 直接耐曬黑 適量 酸性黑 適量 酸性嫩黃 適量 酸性大紅 適量 直接 棕 適量 各種加脂劑 適量 溴甲酚綠指示劑 部位相近的削勻鉻鞣革（牛皮或豬皮，厚度為 ， 10cm10cm） 6 塊加脂劑滲透指示劑（ %蘇丹黑和 70%的工業(yè)酒精配成的溶液） ① 6 塊削勻鉻革，每 2 塊為一組，分成三組，分別稱量，做記號(hào)。 ②將 6 塊革加入同一小轉(zhuǎn)鼓，加皮重 %平平加和 3 倍、 35℃熱水，洗150min。 ③ A 組 2 塊鉻革留樣，為不中和革樣。 B、 C 組革按以下要求進(jìn)行中和：液比 1，溫度 35℃，醋酸鈉 %，小蘇打 %。 時(shí)間 B 組 20~30min（中和透 21 ）； C 組 60~90min（中和全透）。 按工藝操作，轉(zhuǎn)動(dòng) 20min 后檢查，若溴甲酚綠檢查尚有 21 黃心時(shí)，取出 B組樣。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)至革切口溴甲酚綠檢查全藍(lán)為止。 ④倒去中和廢液， B、 C 組革樣放入同一鼓內(nèi)。用 35℃， 250%熱水洗 10min。 ⑤將 A、 B、 C 組革全并，各取 1 塊組成 1 組，共 2 組（記為 ）。 a 組做染色試驗(yàn)， b 組做加油試驗(yàn)。 ⑥染色（ a 組革） 工藝條件：染料 %，液比 2，溫度 45℃，時(shí)間 60min。 轉(zhuǎn)動(dòng)至規(guī)定 時(shí)間加甲酸 %，分 3 次加入，每次間隔 10min， pH 值 左右。 排液，常溫水洗 15min，掛晾干燥。 ⑦加油（ b 組革） 工藝條件：液比 2，溫度 55℃，時(shí)間 45min，油脂總用量 12%。 轉(zhuǎn)動(dòng)至規(guī)定時(shí)間，分三次加甲酸 %，每次間隔 10min， pH 值為 左右。 排液，充足常溫水洗 15min，然后掛晾干燥。 ①肉眼觀察樣品 A、 B 和 C 染料滲透深度。 ②在加脂革樣 A、 B 和 C 上，用刀片切取 1cm20cm的試樣，將試樣浸入加脂劑滲透指示劑中，浸泡 2min。然后在 70%的酒精中，洗 2min以除去多余的染料。在適當(dāng)光線下肉眼觀察革的橫切面，在皮革中有加脂劑的地方將顯藍(lán)黑色或黑色，記下加脂劑在樣品 A、 B 和 C 的滲透深度。 將染料和加脂劑滲透的程度記錄在下表中： 樣品編號(hào) 染色程度 加油程度 表面顏色 成革柔軟性 A B C ①試討論中和對(duì)染色、加脂的影響。 ②為什么不同的中和程度會(huì)導(dǎo)致染料和油脂的不同滲透程度？ ③為什么中和劑配合使用效果較好？ 實(shí)驗(yàn)八 復(fù) 鞣 ①熟悉常見的復(fù)鞣工藝及操作。 ②初步認(rèn)識(shí)不同復(fù)鞣劑如鉻復(fù)鞣、栲膠 復(fù)鞣和樹脂復(fù)鞣劑等復(fù)鞣效果。 復(fù)鞣是鉻鞣的補(bǔ)充，不同的鞣劑具有各自不同的性能，因此復(fù)鞣劑所賦予革的性能也各不相同。 鉻復(fù)鞣所使用的鉻鞣劑多為高堿度的鉻配合物，其分子比作為主鞣的鉻配合物的分子更大，在膠原羧基間的交聯(lián)作用（縫合作用）則更強(qiáng)，其鞣制機(jī)理仍然是陽鉻配合物與膠原的羧基成配位結(jié)合為主，示意如下： 植物鞣質(zhì)分子與皮膠原之間的結(jié)合形式主要有三種：膠原活性基對(duì)鞣質(zhì)分子的吸附作用，鞣質(zhì)分子在膠原中的凝聚作用以及膠原與鞣質(zhì)的化學(xué)結(jié)合（氫鍵、電價(jià)鍵甚至共價(jià)鍵等）。鉻鞣革通過栲膠復(fù)鞣能明顯改善成革的 手感（如豐滿性等），過強(qiáng)的栲膠復(fù)鞣，將使成革發(fā)脆，撕裂強(qiáng)度明顯下降。 樹脂鞣劑的結(jié)合機(jī)理目前被認(rèn)為是，樹脂鞣劑與皮膠原纖維上的活性基和與膠原形成配位結(jié)合的鉻離子結(jié)合，填充于纖維束之間，而使革具有豐滿感；填充于纖維束間的樹脂鞣劑還具有離散膠原纖維束作用，從而提高成革的柔韌性等綜合性能。 小轉(zhuǎn)鼓（ 15cm20cm） 4 個(gè) 溫度計(jì) 1 支 燒杯（ 80mL 500mL） 各 2 個(gè) 天平（精確至 ） 1 臺(tái) 精密 pH 試紙 ~ 鉻粉（ Cr2O3≥ 25%） 適量 不銹鋼刀 1 把 小蘇打 適量 楊梅栲膠 適量 落葉松栲膠 適量 中和復(fù)鞣劑 PAKN（ Bayer 公司產(chǎn)品） 適量 ARTI 樹脂鞣劑 適量 動(dòng)物性加脂劑 適量 植物性加脂劑 適量 合成加脂劑 適量 甲酸（ 85%） 適量 甲基紅指示劑 甘油 適量 部位相近鉻鞣革（ 8cm12cm） 5 塊 P COO Cr( H 2 O ) 4O H Cr( H 2 O ) 4O COP P COO Cr( H 2 O ) 3OOCr( H 2 O ) 3O COP或： ①將 5 塊革分別稱量并記為 A、 B、 C、 D 和 E，并以此革重作為以下用料依據(jù)。將革塊 A、 B、 C 和 D 分別裝入 3和 4轉(zhuǎn)鼓，將革塊 E 取 1cm6cm小塊在甘油中測(cè)其 Ts。將革塊 E 裝入 500mL燒杯中，用水濕潤(rùn) 之，待用。 ②水洗： 4 塊革分別用充足常溫水悶洗 5min。 ③復(fù)鞣： 4 個(gè)鼓分別按以下條件進(jìn)行操作： 1（革塊 A） 2（革塊 B） 3（革塊 C） 4（革塊 D） 液比 液比 液比 液比 溫度 38℃ 溫度 35℃ 溫度 38℃ 溫度 38℃ 鉻粉 3% 鉻粉 3% ARTI 樹脂 3% ARTI 樹脂 3% 楊梅栲膠 3% 鉻粉 3% 調(diào)好液比、內(nèi)溫，加 入 鉻 粉 轉(zhuǎn) 動(dòng)120min，調(diào) pH 值穩(wěn)定在 4 左右后再轉(zhuǎn) 20min 調(diào)好液比、內(nèi)溫，加入鉻粉轉(zhuǎn)動(dòng) 40min 后加入栲膠，轉(zhuǎn)動(dòng) 80min，調(diào)pH值穩(wěn)定在 4左右后再轉(zhuǎn) 20min 調(diào)好液比、內(nèi)溫，加入ART 轉(zhuǎn) 40min，加入所需鉻粉轉(zhuǎn)動(dòng) 80min，調(diào)pH 值穩(wěn)定在 4 左右后再轉(zhuǎn) 20min 調(diào)好液比、內(nèi)溫，加入 ART 轉(zhuǎn)動(dòng)60min，調(diào) pH 值穩(wěn)定在 4 左右后再轉(zhuǎn)20min ④水洗：將 A、 B、 C 和 D 革作好記號(hào)后合并于同一個(gè)鼓中，用充足的常溫水悶洗 5min。以 4 塊革的總重作為以下用料依據(jù)。 ⑤中和：液比 溫度 32℃（內(nèi)） PAKN 2% NH4HCO3 1% NaHCO3 % 調(diào)好液比內(nèi)溫，先加入 PAKN轉(zhuǎn) 20min，再加入溶解后的 NH4HCO3轉(zhuǎn) 20min，視情況分次補(bǔ)加充分溶解的小蘇打液，直至革塊 A 用甲基紅檢查其切口全黃作為中和的終點(diǎn)。 ⑥水洗：用充足常溫水悶洗 5min。 ⑦加脂：液比 2 溫度 55℃（內(nèi)溫） 動(dòng)物性陰離子加脂劑 2% 植物性陰離子加脂劑 2% 合成加脂劑 2% 甲酸（ 85%） % 調(diào)好 液比、溫度，加入事先充分乳化后的加脂劑轉(zhuǎn) 60min，加入適當(dāng)稀釋后的甲酸轉(zhuǎn) 20min，測(cè)溶液 pH 值在 左右為終點(diǎn)，否則應(yīng)酌情補(bǔ)加酸。 ⑧水洗：用充足常溫水悶洗 5min。 ⑨掛晾干燥：在通風(fēng)陰涼處掛晾至干。 ⑩搓軟：用手工將 5 塊革以均等的力將其搓揉至軟。 ①在中和前各取 1cm6cm小樣分別在甘油中測(cè)其 Ts，將革塊 A、 B、 C、 D、E 按其收縮溫度的高低排序，解釋為什么產(chǎn)生此種排序，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析其排序的合理性。 ②加脂后、水洗前，分別切取 1cm6cm的革塊，在甘油中測(cè)其 Ts，根據(jù) 其收縮縮溫度高低將 A、 B、 C、 D、 E 排序，思考產(chǎn)生這種排序的原因。 ③對(duì)比革塊 A、 B、 C、 D 和 E 的外觀（如顏色和厚薄等），思考為什么相同的革經(jīng)復(fù)鞣后其顏色會(huì)發(fā)生改變。 ④對(duì)比革塊 A、 B、 C、 D 和 E 的柔軟度、粒面的平細(xì)度，根據(jù)其軟硬度和粒面細(xì)度分別排序。對(duì)比 5 塊革的手感、豐滿性、彈性及增厚感等。 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單歸納鉻鞣劑、植物鞣劑及樹脂鞣劑復(fù)鞣對(duì)成革性能所起的作用。 ②從理論學(xué)習(xí)可知道植物鞣劑復(fù)鞣將降低成革的撕裂強(qiáng)度，請(qǐng)自己設(shè)計(jì)一個(gè)方法驗(yàn)證之。 ③根據(jù)所學(xué)知識(shí)及實(shí)驗(yàn)體會(huì)，設(shè)計(jì)一個(gè)或幾個(gè)復(fù)鞣實(shí)驗(yàn)來印 證復(fù)鞣所要達(dá)到的目的和要求。 實(shí)驗(yàn)九 淺色效應(yīng) ①了解什么是淺色效應(yīng)，應(yīng)如何減輕或避免淺色效應(yīng)的產(chǎn)生。 ②初步體會(huì)、了解產(chǎn)生淺色效應(yīng)的原理。 ③熟悉和掌握常規(guī)染色加油、中和復(fù)鞣工藝操作。 鉻鞣時(shí)，主要是陽鉻配合物分子與膠原的羧基配位結(jié)合，而使鉻鞣膠原帶正電（封閉膠原羧基，而暴露氨基）。鉻鞣革染色所使用的染料為陰離子染料（酸性染料和直接染料）。為了保證各品種成革質(zhì)量，鉻鞣革一般要進(jìn)行復(fù)鞣，常用復(fù)鞣劑有鉻鞣劑、樹脂鞣劑、植物鞣劑以及合成鞣劑。若在染色前對(duì)鉻鞣革采用陰離子型復(fù)鞣劑 進(jìn)行復(fù)鞣，則鉻鞣革所帶陽電荷減少，染色時(shí)，染料的結(jié)合量下降，革的顏色偏淺。特別是在染黑色革時(shí)淺色效應(yīng)更為明顯（即染黑而著色不黑）。 生產(chǎn)上為減輕淺色效應(yīng)，常采用先染色后陰離子復(fù)鞣劑復(fù)鞣，或陰離子復(fù)鞣劑復(fù)鞣后再鉻復(fù)鞣，以增強(qiáng)染色效果，或選用對(duì)染色影響較小的陰離子復(fù)鞣劑進(jìn)行復(fù)鞣。 小轉(zhuǎn)鼓（ 15cm 20cm） 3 個(gè) 量筒（ 10mL） 1 只 燒 杯（ 80mL、 80mL） （ 500mL） 各 1 個(gè) 2 個(gè) 天平（精確到 ） 試管架 1 臺(tái) 1 個(gè) 試管（ 10mL） 6 支 鉻粉（ Cr2O3≥ 25%） 適量 相近部位鉻鞣革（ 11cm12cm） 6 塊 直接耐曬黑 G 適量 酸性黑 ATT 適量 植物性陰離子加脂劑 適量 動(dòng)物性陰離子加脂劑 適量 丙烯酸樹脂復(fù)鞣劑 適量 合成加脂劑 適量 甲酸（≥ 85%） 適量 小蘇打（工業(yè)純） 適量 碳酸氫銨（工業(yè)純） 適量 ①將 6 塊革每 2 塊編成一組并記為 A、 B 和 C，分別稱量，作以后各工序的用料依