[发明专利]一种使植鞣革柔软的酶处理方法

说明书

技术领域

本发明属于皮革加工技术领域，具体涉及一种使植鞣革柔软的生物酶处理方法。

背景技术

将存在于植物的皮、木、叶、根、果等有效部位中的植物鞣质浸提出来，经干燥后制得植物鞣剂，植鞣革便是由这种植物鞣剂鞣制而成的皮革。植鞣革革身丰满、坚实、成型性好、耐磨度高、透水透气性好，是制作鞋底革、轮带革、装具革等重革的重要材料。

植鞣革由于采用来自于植物的天然提取物进行鞣制，因而具有生态、环保、可持续等优点，是生产无铬鞣皮革的最佳选择。但是植鞣革坚硬，延伸性小和弹性差，难以用作柔软性要求较高的鞋面、服装和沙发等轻革的材料。

在制革过程中，一般通过加脂方法来改善皮革的柔软性(单志华.制革化学与工艺学(下册)[M].北京：科学出版社，2005)。但是，由于植鞣革具有较强的阴电性，常规的皮革加脂剂难以与植鞣革牢固地结合，这就使得通过大量加脂来使植鞣革柔软的方法难以奏效。在制革过程中，还有通过震荡拉软、摔软和铲软等机械作软的加工方法来使皮革柔软性增加的(单志华.制革化学与工艺学(下册)[M].北京：科学出版社，2005)。然而，由于结合了大量的植物鞣剂，植鞣革具有革身紧实的特性，即便是经过剧烈的机械作软操作，也难以明显改善植鞣革的柔软性，甚至还会造成植鞣革裂面等严重问题。另外，也有文献报道采用酸性酶对铬鞣革进行处理，以作为一种有效的软化补充手段来提高铬鞣皮革的柔软性(余凤湄,李志强,程海明,等.蓝湿革的酶软化研究[J].皮革科学与工程，2003，13(1):37—41)。然而，由于植鞣革与铬鞣革不同，其在鞣制过程中的植物鞣剂用量很大(约为裸皮质量的40％)，而且植物鞣剂与皮胶原蛋白主要是通过多点氢键结合，而氢键作为一种较弱的化学键，这就使得植鞣革中有很多结合不牢固甚至是游离的植物鞣剂。若对植鞣革直接进行酶处理，就会使得一些没有与皮胶原蛋白结合的或结合不牢固的植物鞣剂将直接与酶发生作用，从而破坏酶蛋白的空间结构使酶失活。正是由于这一原因，至今还没有用酶处理植鞣革使其柔软度提高的方法见诸报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有植鞣革难以制作柔软度要求较高的轻革所存在的问题，提供一种使植鞣革柔软的酶处理方法，以使经过处理的植鞣革可以用作柔软性要求较高的鞋面、服装和沙发等轻革的材料。

为了达到本发明的目的，发明人在已有的皮革酶处理所公开方法的基础上，深入研究了植鞣革与酶作用的过程与机理。尤其是研究了酶在植物鞣剂的环境中与植鞣革的反应过程及其影响酶活的因素。

本发明人首先研究了酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶对植鞣革的作用过程。在碱性条件下，碱性蛋白酶对植鞣革的作用过于激烈，采用扫描电镜观察碱性蛋白酶处理后的植鞣革，可以发现植鞣革断裂成小片段。经过分析认为是由于氢氧根破坏了植物鞣剂与皮胶原蛋白的氢键交联作用，使植物鞣剂与皮胶原的结合量大幅下降，皮革由鞣制状态变为生皮状态，导致植鞣革的皮胶原蛋白结构在酶的作用下被快速降解。在中性条件下，中性酶虽可以对植鞣革进行处理，但是在处理过程中发现植物鞣剂与皮胶原蛋白的结合还是受到破坏，导致植鞣革发生退鞣现象，即植鞣革收缩温度明显降低，使用性能大幅下降。而在酸性条件下，酸性蛋白酶对植鞣革处理效果显得最温和，也可以明显提高植鞣革的柔软度和粒面平细性，并且这种处理方法不会明显降低植鞣革的物理机械强度，是酶处理使植鞣革柔软的最佳方法，但遗憾的是，使酶失活的现象仍然存在，从而影响了植鞣革柔软度提高的程度。为此，本发明人又在深入研究植物单宁化学和植鞣过程的基础上，认为降低植鞣革酶处理过程中游离植物鞣剂的含量以保持酶的活力，是酶处理植鞣革成功与否的关键。因此提出了先对植鞣革进行酸化，再用酸性酶对植鞣革进行处理的解决思路。

本发明提供的一种使植鞣革柔软的酶处理方法，其特征在于该方法的工艺步骤和条件如下：

(1)在转鼓中，将植鞣革浸泡于自身重量100～300％的酸溶液中，于30～60℃下转动酸化处理至少10min，并使体系的pH稳定在3～4.5内；

(2)在植鞣革的酸化液中以植鞣革重量计加入10～200u/g的酶制剂，继续在30～60℃下软化处理至少0.5h，并控制酶处理废液中羟脯氨酸含量不高于20mg/L，软化处理完毕进行水洗，水洗后即可按轻革加工的常规工艺进行复鞣、染色、加脂和涂饰处理。

上述方法中所述酸化时间优选10～30min；软化时间优选0.5～12h，更优选2～6h。

上述方法中所述的酸溶液是用硫酸、甲酸、乙酸、草酸和乳酸中的至少一种用水配置而成。