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制革鞣前对生皮的充水的原理分析

时间:2014-05-22

    当将生皮浸泡在水中时, 随着皮内可溶性蛋白质的溶出, 水就逐渐渗入皮纤维内,使纤维 间的距离加大。生皮这种由于吸水而使皮的厚度和质量增加的现象, 称作生皮的充水作用。 根据组成分析,生皮系由以胶原蛋白为主的蛋白质构成, 蛋白质分子中主链和侧链含有较 多的极性基团,如氨基、羧基、酰氨基、羟基、肽基等。而水分子是由氢、氧原子形成的,具有偶 极特性的极性分子。因此, 水分子可与上述极性基以氢键结合;

    这样水分子在蛋白质极性基的周围形成一水化膜,这种现象即称之为水合作用。上述过 程继续下去,水逐渐渗入皮内, 使皮充水。

    由于充水作用进入皮内的水分, 除上述与蛋白质发生水合作用的水合水外, 还有在充水过 程中, 渗入皮纤维结构空隙内的吸附水分和补充进来的凝结于毛细管内的毛细管水分。

    水合水与皮蛋白质结合最牢固,其量大约是千胶原质量的30%~50%。水合水在性质上不同于其他水,它与胶原结合时要放出热量(约190J/g干胶原),这种水合作用时的放热效应 拉开了分子链距,使分子侧链结构间的距离从11×10-7 mm提高到14×10-7 mm。皮胶原充水直径增加很大,而其长度增加很小。通过深入的研究、观察表明:在完全干燥 的状态下,胶原的整齐结构显得并不明显,但在引入水合水后,胶原的结构由失水后的不甚整 齐的结构趋于整齐,胶原的X射线图谱也变得比较清晰,胶原的显微结构得以恢复。显然,这些就是由于在胶原极性基作用下, 结合的水合水分子呈整齐的定向排列的缘故。在正常充水条件下,生皮充水作用达到平衡时,胶原所吸收的水量,称作充水度。胶原的充水度约为200%(以干胶原质量计),甚至可达250%。

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