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胶原的两性离子性能与等电点

书籍:制革手册

出处:按学科分类—工业技术 轻工业出版社《制革手册》第248页(1357字)

胶原是生皮的主要成分,它是一种蛋白质。蛋白质同时含有带正电荷的氨基离子(即NH)与带负电荷的羧基离子(即COO)。它既能与酸起作用,也能与碱起作用,具有弱酸与弱碱两种性能。所以,蛋白质是一种两性离子化合物。蛋白质与酸和碱的反应示意如下:

蛋白质在强碱液中带负电荷,在强酸液中带正电荷。在浴液中蛋白质的负电荷与正电荷数量相等,其静电荷为零时,此浴液的pH值即为该蛋白质的等电点。

未经任何处理的原料皮,其胶原的等电点约在7左右。经过浸灰或碱处理后,胶原的酰胺基(-CO-NH2)被水解,释放出氨,增加羧基,胶原的等电点移向酸性而降低至4.7~5.3。现将有关等电点数据列下:

未经处理的原料皮…………………………7.0左右

未经碱处理的纯胶原………………………7.6~7.8

经浸灰或碱处理……………………………4.7~5.3

经浸酸处理后………………………………7.8~9.3

阳离子铬处理后……………………………6.5~7.5

强阴离子蒙囿铬处理后……………………3.8~4.8

阳离子铝处理后……………………………6.5左右

植物鞣剂处理后……………………………3.2~4.0

磺酰氯处理后………………………………2.6左右

甲醛处理后…………………………………4.5左右

油处理后…………………………………2.8左右

铬鞣后期用阴离子蒙囿剂(如苯二甲酸钠)强烈处理,等电点由6.5~7.5降至4.0~4.5。阳离子铬鞣制的皮革在室温下干燥时,由于干燥过程中阴离子根(如硫酸根)进入铬络离子内部,使铬络离子阳电荷减弱,革的等电点也由6.5~7.5降至4.0~4.5。

各种蛋白质的化学组成不同,它的等电点也不同。蛋白质在等电点时溶解度最小,易于沉淀。在研究工作中常利用等电点分离各种蛋白质。胶原在等电点时,膨胀最小,与酸和碱的结合量最低。生产上可调节浴液pH值改变在制品的表面电荷,延缓或加速制革材料与在制品的结合。如染色时,在染浴中加氨水,染浴pH值超过铬鞣革的等点电,铬鞣革表面阳电荷减弱,阴离子酸性染料易于渗透而着色均匀浅淡。在染浴中加入蚁酸,染浴pH值下降,染浴pH值与铬鞣革等电点差距增大,铬鞣革表面阳电荷增强,酸性染料结合加快,色调饱满,但表面着色太快,易于造成染色不匀。

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