原料皮内一般都含有油脂,特别是猪皮、绵羊皮等多脂皮。脂肪的存在将会阻碍水介质中化学材料向皮内的渗透,而且油脂水解产生的脂肪酸与后工序的Ca2+、Cr3+等金属离子形成不溶性的金属皂,不利于染色的均匀性,因此对于多脂皮要进行脱脂。现代制革工艺的脱脂过程一般贯穿于整个湿操作工段的始终,以达到彻底地去除油脂的目的。
脱脂的原理主要有:①水解脂肪,主要用碱和脂肪酶等材料;②乳化油脂,主要用表面活性剂;③溶解脂肪,主要用的材料是有机溶剂;④机械脱脂。因此,常用的脱脂方法有机械脱脂法、皂化法、乳化法、溶剂法和酶法等。机械脱脂法是指生皮通过去肉等机械操作,除去皮下组织的脂肪并使皮内脂肪腺体和脂肪细胞受机械挤压作用被破坏,使油脂分子更容易被脱脂材料作用而除去;皂化法脱脂是用氢氧化钠、碳酸钠等碱性物质水解油脂形成皂,易溶于水而被去除;乳化法脱脂是用表面活性剂乳化油脂,使油脂分子分散于水中而被去除;溶剂脱脂是用煤油、石油醚、三氯乙烯,二氯甲烷、甲苯等有机溶剂溶解皮内油脂;酶法脱脂是用脂肪酶催化水解油脂,或者用其它酶破坏脂肪细胞膜,使膜内油脂分子易被作用而去除。现代制革工艺中不仅采用多次脱脂,而且采用多种脱脂方法相结合,一般采用机械法、皂化法和乳化法相结合。从理论上讲,不管采用何种脱脂方法,在碱性条件下的脱脂效果要优于酸性条件下。
1 脱脂剂的种类如前所述,根据脱脂方法的不同,脱脂材料主要有碱、溶剂、表面活性剂和酶等。溶剂法脱脂虽然脱脂效率高,但费用高、污染大、溶剂回收困难,因此已很少单独使用,只是作为脱脂剂的一个组分。现在一般提到的脱脂剂主要是指以表面活性剂为主要成分的脱脂材料,酶法脱脂的优点越来越得到人们的重视,因此下面主要介绍这两类材料。
1.1 乳化脱脂剂用作脱脂的表面活性剂要求其本身具有强的乳化能力,阳离子性表面活性剂的乳化能力较低,因此脱脂剂主要是以阴离子和非离子乳化剂为主,如:十二烷基
现在的脱脂剂的使用范围较宽,但也是在高pH值下表面活性剂的复合物,有些产品中还有有机溶剂、碱等成分以增加脱脂效果。多种材料的复合不仅使产品具有乳化脱脂作用,而且还有润湿、渗透、分散等功能,可用于多个工序。与其他前处理助剂相比,国内脱脂剂产品开发得相对多一些,但基本上都是以烷基苯磺酸钠、平平加、JFC、AEO和OP等组分和溶剂复配而成的,由于乳化剂品种的限制,国内脱脂剂与进口的相比,大多是价格低廉的产品,在脱脂效果上还有一定的差距。现在对脱脂剂的要求也越来越高,不仅要脱脂效果好,而且要有较宽的使用条件范围,即要求脱脂剂具有较高的耐酸、耐碱、耐电解质和耐温性能,以满足在不同工序中的使用,除此之外,还要求脱脂剂具有高效、价廉、用量小、低泡、易清洗等性能,不会对防水革、汽车坐垫革等的防水性、雾化值产生大的负面影响。从环境方面考虑,即要研制、开发高活性表面活性剂,降低其用量,减少废水处理的负荷,更重要的是研制、开发可生物降解的脱脂力高的表面活性剂,如烷基醇醚羧酸盐(AEC)及酰胺醚羧酸盐(AMEC)等(2)。