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1、牛皮的加工牛皮加工业是轻工业的支柱产业之一。当前,牛皮是世界皮革工业最重要的原料来源,占世界皮革总产量约2/3。2009年全球牛皮产量大概是31658万张,中国大概是5395万张,其中60%70%的牛皮被用于制作皮鞋,其余的用于加工服装、皮件和家具等。第一节牛皮的概念、分类及品质一、牛皮的概念“皮”是指从动物身上剥下,没有经过任何化学处理和机械加工的生牛皮(又称原料皮)。生牛皮经过加工后的产品称为革,在性质上与前者有很大的不同,主要表现为干燥后可以用机械方法使之柔软,手感舒适,比生牛皮更耐曲折,不易断裂,更耐微生物以及化学物质的作用,卫生性能好,最重要的是结构和性质更稳定。二、牛皮的分类(一)
2、按牛的品种分类当前世界上主要有黄牛皮、耗牛皮和水牛皮三大类。(二)按皮革的张幅和轻重分类1 .轻革轻革是指张幅较小和较轻的皮革,用无机糅剂糅成的革,如各种鞋面革及服装革等,生产和销售成品革时以面积计算。此类革有鞋面革(正鞋面革,反绒鞋面革、修饰粒面革等)、服装革、手套革、箱用革、包袋革、腰带革、帽革、帽膊革、表带革、票夹革、家具革、汽车座套革、衬里革、体育用品革(包括篮球革、足球革、棒球革等)、乐器革(包括鼓皮等)、照相机用革、书面革、仪表用革、皮辐革、皮圜革,以及方向盘或驾驶盘用革和其他用轻革。2 .重革重革是指张幅较大和较重的皮革,主要指用植物糅剂制造的底革及工业用革,生产和销售时以重量计
3、算,此类产品有鞋底革(包括外底革、中底革、内底革)、轮带革、装具革、打梭皮带革、皮结革、密封圈革和其他用重革。(三)按用途分类皮革按用途分为生活用革、工业用革和军用革。1 .生活用革生活用革有制鞋用革(包括鞋面革、鞋底革、衬里革等)、衣着革(包括服装革、手套革、帽革、帽膊革等)、箱包皮件革(包括箱用革、包袋革、票夹革、表带革、腰带革等)、家具革、体育用品革、乐器用革、书面革和照相机用革等。2 .工业用革工业用革分为轮带革、装具革、皮辐革、皮圈革、密封圈革、打梭皮带革、皮结革、煤气仪表用革和劳保手套革等。3 .军用革军用革有制鞋革、装具革和服装革等。(四)按糅制方法分类皮革按糅制方法分为铭糅革、
4、植物嘲革、错糅革、醛嘲革和各种结合糅革等。三、牛皮的品质不同品种的牛皮,其品质有较大差异。(一)黄牛皮我国黄牛皮资源遍及全国,按产地可粗略分为北路、中路和南路。北路皮产于黄河以北的东北、西北、华北北部,由于气候等原因,皮板质量较差,大部分只能用于生产轻修面革或修饰面革,但延边牛皮质量较好。中路皮产于黄河下游与长江中下游之间的广大地区,由于该地区气候温和湿润,牛多以舍养为主,皮张幅大、质量好,大多为盐湿皮,其中的鲁西牛皮、南阳牛皮、秦川牛皮、皖北牛皮、晋南牛皮,以张幅大、伤残少、部位差小、板质壮而闻名世界。南路皮指长江流域以南广大地区出产的牛皮,该地区牛皮张幅小、虽疗较多,晒伤或热板皮较多。黄牛
5、皮具有以下品质特征:(1)表皮薄、毛孔小、粒面细致。黄牛皮表皮层较薄,占全皮厚的0.5%-1.0%o黄牛皮的针、绒毛较细,针毛直径为0.030.04毫米,绒毛直径为0.010.015毫米,而绒毛数量约占针、绒毛总数的90%。毛在皮内长得不深,其深度为全皮厚的1/61/5。由于针、绒毛的直径小,所以毛孔小、乳凸平缓,因而牛皮的粒面平细。(2)张幅大、厚度均匀。黄牛皮的部位差较小,厚度较均匀,因而黄牛皮的成革面积得率高、利用率高。其中颈部最厚,臀部次之,腹部较薄,肤部最薄。(3)乳头层较薄而网状层较厚。乳头层占真皮层厚度的15%30%,其上层胶原纤维细小,编织紧密。乳头层下层则由于毛囊、汗腺较多及
6、汗腺分泌部发达,占据了较大空间,使纤维密度下降。网状层占真皮层厚度的70%85%,该层中的胶原纤维束粗壮,编织紧密,且因为没有毛根、毛囊、汗腺及脂腺等,其纤维密度较乳头层高。(4)弹性纤维含量少,且主要分布在乳头层和皮下组织层中,网状层中极少。特别是毛囊、脂腺、汗腺、肌肉、血管周围更为密集,弹性纤维的除去与否对成革的柔软度没有多大影响。(5)脂肪组织不发达。脂肪组织一般包括脂腺和脂肪细胞,黄牛皮中无游离脂肪细胞,皮中仅有脂腺存在。但因黄牛皮中90%以上是绒毛的脂腺,长入皮内不深,一般在粒面下0.250.40毫米处,故在生产中容易除去。(二)水牛皮水牛主要分为饲养在南亚次大陆的河流型水牛和饲养在
7、东南亚等地区的沼泽型水牛,我国水牛为沼泽型。我国水牛的主要产地有四川、湖南、湖北、广东、广西、浙江、江苏、安徽及河南等省区。其中,以广东和广西的水牛皮质量最好,资源较丰富,价格比黄牛皮低,但皮板较薄。宰剥季节对水牛皮的质量有较大影响,秋季宰剥的皮质量最好,夏季宰剥的皮质量次之,冬季和春季宰剥的皮板质枯瘦、质量差。水牛皮具有以下品质特征。(1)表皮较厚、毛被稀疏、毛孔大、乳凸明显,并且深皱沟纹,粒面具有特殊粗糙的花纹,较黄牛皮与耗牛皮粗糙得多。(2)水牛皮的真皮层可分为乳头层和网状层,两层以细针毛和绒毛底部为分界线。乳头层较薄,占真皮层厚度的5%25%。乳头层中毛囊、汗腺少,胶原纤维束细小,编织
8、非常紧密。网状层较厚,胶原纤维束粗大,编织疏松,但连接牢固,成革的强度、耐磨性、弹性、丰满性较差,部位差较大,质地较差。同时,由于水牛皮在乳头层和网状层交界处的毛囊、汗腺少,胶原纤维束编织较紧密,故在制革的正常加工中不易松面。(3)水牛皮厚薄不均匀,部位差较大,且在背脊处有一条脊沟,其厚度约与腹部相同,它始于尾根部延伸到脊线的一半处,宽约240毫米。(4)脂肪组织不发达,水牛皮的脂腺不发达,无游离脂肪细胞分布。(5)肌肉组织不发达。(三)耗牛皮耗牛又名犁牛,生活于高寒气候,在世界范围内已属稀有动物,目前总数约为1400万头,分布在从喜马拉雅山和青藏高原起到帕米尔、天山、阿尔泰山、西伯利亚萨彦山
9、的高山草原上。耗牛皮张幅比黄牛皮小,两侧腹线明显,背部虹害严重,板质也较黄牛皮枯瘦。耗牛皮具有以下品质特征。(1)表皮较薄,毛孔小而密,乳凸稍高于黄牛皮,低于水牛皮,粒面细致程度介于黄牛皮与水牛皮之间。(2)耗牛皮的真皮层可分为乳头层和网状层。乳头层较薄,占真皮层的15%25%,该层上层胶原纤维细小,编织紧密,但其下层由于毛囊、汗腺数量多,汗腺的分泌部却又很发达,还有一些毛囊下部呈平卧状,故乳头层下层胶原纤维束密度降低。网状层较厚,占真皮层厚度的65%85%,此层中胶原纤维束粗壮,但编织疏松,因而在制革生产中如处理不当就容易导致松面。(3)真皮层内的游离脂肪细胞极少,但针毛和绒毛的脂腺较发达,
10、而且数量相当多,故在制革生产中要考虑脱脂。(4)耗牛皮张幅略小于黄牛皮,存在部位差。耗牛皮的部位差主要是颈部与腹欣部的厚度差别,颈部厚而胶原纤维编织紧密,腹欣部薄而胶原纤维编织疏松,最厚部位与最薄部位的厚度比为2.02.8:1,故在耗牛皮制革中应加强颈部处理。第二节牛皮的成分及性质一、牛皮的成分牛皮的化学成分(表5T)主要包括水、蛋白质、脂肪、无机盐和碳水化合物,其含量随牛的品种、年龄、性别、生活条件的不同而略有变化。表5-1新鲜牛皮的化学组成组成成分含量(%)蛋白质水64构造蛋白弹性蛋白0.3胶原蛋白29非构造蛋白角蛋白2白蛋白1球蛋白类黏蛋白0.7脂肪2无机盐0.5色素及其他0.5(一)牛
11、皮中的水分生牛皮中的水分含量为60%70%,主要存在于蛋白质中,以水合水(化合水)和吸附水(自由水)形式存在。生牛皮中的含水量随牛的品种、性别和年龄不同而异,且每张皮的不同部位的含水量也各不相同,如幼皮较老皮的含水量多,母牛皮较公牛皮含水量多,而同一张皮上组织紧密的部位含水量较少。(二)牛皮的蛋白质组成生牛皮中蛋白质的含量约为33%,且种类很多。以胶原蛋白含量最多,约占牛皮总蛋白含量的80%,其次还包括角蛋白、弹性蛋白、网硬蛋白、清蛋白、球蛋白、类黏蛋白等。(三)脂类脂肪和类脂总称为脂类,分为简单脂类物(脂肪、蜡)和复合脂类物(胆固醇、磷脂)。牛皮脂类的含量为O.5%2%,主要存在于游离脂肪细
12、胞和皮下组织中。大部分脂类存在于表皮及真皮粒面层和网状层下部。脂肪在临近皮下脂肪的网状层最多,磷脂类则集中分布在表皮及真皮粒面层。蜡主要分布于生牛皮的表皮和乳头层,是高级脂肪酸和长链单羟基醇或省的水不溶性酯,加热变软,冷却后固化,可以水解、皂化,但比甘油能困难得多。胆固醇在生牛皮中主要分布于表皮粒面层,其中1/3是胆固醇酯。(四)碳水化合物碳水化合物在生牛皮中的含量较少,一般只有鲜皮重的0.5%1.0%,主要包括葡萄糖、半乳糖,甘露糖、岩藻糖等单糖和黏多糖。黏多糖的含量虽不多,但具有润滑和保护作用,还参与纤维的增长与再生,是一种无定形结构的均质凝胶状物质。(五)无机盐鲜皮中的无机盐是适应动物生
13、理需要而存在的,含量为0.35%0.5%,包括磷酸盐,碳酸盐、硫酸盐等,除铁盐外,其他盐类对制革的影响较小。二、牛皮的性质(一)牛皮的组织结构特性生牛皮可以分为毛层(又叫毛被)和皮层(又叫皮板)两部分。在制革加工过程中,毛层是要去掉的部分。皮层一般分为表皮层、真皮层和皮下组织层,其中表皮层和皮下组织层也是要除去的部分。毛层是由针毛(粗毛)和绒毛(细毛)组成,针毛较粗,且长入皮内较深,绒毛较细,长入皮内较针毛浅。皮层可以分为三层,即表皮层、真皮层和皮下组织层。其中表皮层位于毛层(毛被)之下,紧贴在真皮层之上,由不同形状的表皮细胞排列而成。真皮层位于表皮之下,介于表皮与皮下组织层之间,是生皮的主要
14、部分。真皮的重量或厚度约占生皮重量或厚度的90%以上,主要由纤维成分和非纤维成分组成。皮下组织是生皮的最下层,属于疏松的结缔组织,主要由与表面平行、编织疏松的胶原纤维束及少量弹性纤维组成。止匕外,还含有大量的脂肪、血管、神经、淋巴等组织。(二)牛皮的性质1 .质地变化大牛皮刚从动物体上剥下时很柔软,干燥后变得板硬。干的生牛皮不耐曲折,易断裂。2 .湿热稳定性差通常情况下,生牛皮在65以上的热水中会发生收缩。而且温度越高,收缩的程度就越大。3 .具有较强的吸湿性经过干燥后的生牛皮,在外界湿度增大时,由于生牛皮的胶原纤维中含有大量的亲水基团,因而会吸收水分。由于生牛皮的主要成分是蛋白质,在一定的温
15、度、湿度条件下,适合细菌和其他微生物的生长和繁殖,使牛皮霉烂、变质,从而降低或失去其使用价值。4 .不耐微生物作用生牛皮不耐微生物作用,在湿热条件下,容易腐烂发臭。5 .卫生性能差生牛皮的透气性和透水性都很差,因而其卫生性能很差。6 .抗化学试剂作用的能力差生牛皮在化学试剂作用下很容易被破坏。第三节生牛皮的保藏和运输一、牛皮的防腐刚从动物身上剥下的鲜皮,一般要经过一段时间的保存和运输后才能送往制革厂加工。出于原料皮会被大量微生物污染,而原料皮中的蛋白质、水和脂类等为微生物的生长繁殖提供了丰富的养分,在微生物生长繁殖产生的酶以及自身所含的自溶酶共同作用下,造成原料皮腐烂。因此,必须采取有效的防腐措施,防止原料皮变质,提高原料皮的利用及成品的质量,增加经济效益。微生物的生长繁殖和酶对皮的催化水解需要有适宜的温度、pH及充足的水分,若破坏其中一个条件,细菌的生长繁殖和酶的作用将受到抑制。原料皮防腐处理的基本原理就是通过减少皮中的水分、降低温度、改变pH、采用杀菌剂等,在生皮内外形成不适合微生物生长、繁殖,以及酶不能发挥水解作用的环境,从而达到在一定时间内保藏生皮的目的。目前,生皮防腐的方法主要有于燥晾晒法、盐腌法、低温冷藏法和杀菌剂防腐保藏法等。(一)干燥晾晒法通过自然晾晒降低牛皮的水分含量,降低微生物的生存繁殖能力以及水解