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皮膠
皮膠

皮膠(skin glue),以動物的皮,如牛皮、豬皮等為原料直接熬制提取的動物膠粗制品,一般為黃色或褐色塊狀半透明或不透明物,純度低,有特殊的臭味,分子量在1.75~4.5萬內變化。

皮膠有膠片和膠粒兩種,性質與明膠相像,但質疑較差,含雜質較多。皮膠主要用于木器或木材的膠合,在火柴、制墨、砂皮紙、印染、地毯、氈帽生產中作膠粘劑或防水劑。

皮膠基本參數

產品名稱皮膠英文名稱hide glue、skin glue
外觀黃色或褐色塊狀半透明或不透明物等電點堿性>7.5
分子量分子量在1.75-4.5萬內變化原料動物的皮
提取方法酸法用途粘結劑

皮膠性狀

皮膠一般為黃色或褐色塊狀半透明或不透明物,且有氣味,粉狀稱為烘膠粉。

皮膠性質

皮膠溶于熱水,不溶于乙醇、氯仿、苯、醚、二硫化碳等大多數有機溶劑,其粘度較骨膠大。在冷水中膨脹,加熱至35℃開始溶解。皮膠對木質粘接牢度大,粘度一般為3~5°E,如與甲醛(40%濃度)配合使用,可提高防腐、防霉和粘結性能。

皮膠產品分類

根據提取/生產原料不同,皮膠可分成牛皮明膠、豬皮明膠、雞皮明膠、魚皮明膠等。

牛皮明膠

牛皮明膠以牛科動物皮、骨、肌腱熬制成的膠質。

豬皮明膠

豬皮明膠蛋白質含量豐富,同時含有多種人體必需氨基酸,具有良好的生物相容性及生物可降解性,具備高分子材料和蛋白質多級結構的雙重特性。目前,豬皮明膠在保健食品和可食包裝材料等方面研究和應用較為廣泛。

雞皮明膠

雞皮明膠中含有豐富的膠原蛋白,可制成高質量的食用明膠及藥用明膠,提高附加值。人們對牛皮、牛骨明膠的使用存在疑慮,穆斯林又不能食用豬皮明膠,所以雞皮明膠有很大的市場。

魚皮明膠

魚皮明膠的制取歷史比較悠久,到現代已經有商業魚皮明膠生產,但是遠不如豬皮和牛皮明膠研究的深入和利用的廣泛。和其他原料相比,魚皮原料具有一定的特殊性,如皮料的韌性和交聯程度較低,所以魚皮明膠遠比豬皮、牛皮明膠易于提取。

皮膠工藝技術

1、皮膠生產工業流程

原料切碎→浸灰→洗滌中和→過濾→濃縮→防腐漂白→冷凝→刨烘→包裝。

2、皮膠生產工藝

2.1以牛毛邊皮、毛頭皮、毛腳皮為原料

牛毛邊皮等→分類→脫毛→卜切碎→浸堿→浸石灰乳→退灰水洗→浸堿→退堿水洗→加酸中和→水洗→上提膠鍋→過濾→蒸發→冷凍成型→低溫干燥→高溫干燥→粉碎→混和→成品包裝。

2.2以干豬剖皮、干牛剖皮為原料

干剖皮→分類→水浸泡→切碎→加石灰乳浸泡→退灰水洗→加堿浸泡→退堿水洗→加酸中和→水洗→上提膠鍋→過濾→蒸發→冷凍成型→低溫干燥→高溫干燥→粉碎→混和→成品包裝。

a、皮膠原料

切碎將碎牛皮中混有的大皮和塊皮揀出,用切皮機切成2~3cm長度。硬質干塊牛皮應先放在水池中,用石灰水浸軟后,再切成1~1.5cm的細條,這樣可在熬膠時提高出膠速度。

b、皮膠浸灰

碎牛皮用清水洗2~3次,再加濃石灰漿浸15~60d(時間根據原料性質及不同情況而定),氣溫最好在15~18℃的范圍內。如果溫度過高,灰池內會繁殖抗堿性細菌而破壞原料。浸灰的目的是縮短熬膠時間,使膠原纖維吸水膨脹,分子結構內聚力減弱。熬膠時,有利于水分子很快進入膠原分子間的空隙,易水解出膠,降低膠原水解為皮膠的溫度,有利于在較低溫度下熬制高質量的皮膠。皮內非膠原蛋白質、有機雜質溶于石灰堿液而被除去,獲得純質的牛皮膠。皮內一部分脂肪變成鈣皂被除去,還有輔助脫毛作用。

c、皮膠洗滌中

碎牛皮經石灰水浸泡后,用清水洗去石灰質,最后用鹽酸中和至pH值為6~7,再用清水充分沖洗,去掉鹽酸與石灰相互作用所生成的氯化鈣和余酸。

d、皮膠熬膠

一般采用分級熬膠法。將原料投入熬膠鍋,用熱水淘洗1次,放盡淘洗水,再加熱水熬膠。根據原料性質不同可熬4~6道,每鍋熬膠周轉時間約40h,放膠水時,應用細紗布過濾。

皮膠熬膠原理

生膠質是由多種蛋白質組成的,其中的膠原蛋白是制膠的主要成分,它不溶于水,也不溶于酸、堿和鹽的稀溶液。但是,在熱水中于一定的pH條件下,膠原發生一定程度的水解,使其分子量有所降低,成為能溶于熱水并具有一定粘度的膠液。

e、皮膠濃縮

經過濾后的淡膠水,用真空熬濃機濃縮到15%~25%。

f、防腐漂白

為了防止膠液由于微生物的作用而變質,以保證成品色澤淺淡,膠液濃縮后應經過防腐和漂白處理。經濃縮的膠液,趁熱加入防腐劑。烘膠及低級膠一般用1%~2%的硫酸鋅或0.5%茴香腦防腐劑,效果較好。工業用膠及烘膠可通入二氧化硫氣體至pH值在6左右,通氣時溫度保持55~60℃,兼有漂白及防腐作用。

g、皮膠冷凝

將濃膠水澆入箱中冷凍,冷凝車間的空氣必須干燥暢通,室溫應在10℃以下,使膠水盡快凝凍以防細菌的分解作用降低品質。

h、皮膠刨烘

用人工將膠凍刨成厚薄均勻的薄片,置有干燥熱風的烘房中進行烘干,烘房溫度在35~40℃之間。烘烤時間應根據天氣情況,慢的需2~3d,快的需10h以上。成品水分含量不得超過16%,以免腐敗。

皮膠應用

皮膠的最主要用途是用作粘結劑,可應用于食品、醫藥、工業等領域中。

皮膠在醫藥工業應用

皮膠可作為賦形劑(膠囊)、延效劑、藥用基質(栓劑)和生化藥物凍干劑型的支持劑等。

皮膠在食品工業應用

皮膠可用作制造膠質點心,肉凍、罐頭、糖果餡和其他糖果等食品的膠結劑。

皮膠在照明工業應用

皮膠是用于制造電影膠片、X光膠片以及印刷感光片等材料的主要原料,也可作為試劑明膠,用于培養細菌。

皮膠在其他工業應用

皮膠常作為粘結劑,用于火柴生產中藥頭和磷面的粘結、書寫和繪畫用墨(就是以皮膠為粘結基料,加入松煙炭黑調制的)。此外,在木制家具及砂紙、砂布等的制造中,盡管已有許多種合成粘結劑可供使用,但皮膠由于價格低廉、粘結性良好,仍然有廣泛的應用。

皮膠包裝與儲藏

皮膠包裝

皮膠干燥膠片經粉碎后即為成品。粉碎膠片時常用錘式粉碎機,粉碎后的膠粉直徑為2mm以下的細粉,可將幾個或十幾個不同生產批號的細粉按照質量標準均勻混合,作為一個批號成批出廠,這樣既方便用戶,也減少生產單位繁重的質量檢驗工作。

皮膠儲藏

皮膠在干燥情況下能長期儲藏,但遇潮濕空氣受潮后極易受細菌作用而變質,應貯存在干燥通風的庫房中,切忌受潮。

皮膠發展歷史

中國古代生產的動物膠大多數是皮膠。將動物的皮刮去脂肪層、去毛、洗凈后,在大鍋中用文火煎熬,得到的濃厚液體在盤中冷卻成塊狀,切片后放在竹制框篩上陰干或曬干即成皮膠成品。由于加熱的時間長,明膠質的降解劇烈,因此在同樣濃度和其他條件下,皮膠的粘度和凝膠強度均比明膠低,而且混濁不透明。

當今用皮料或骨料生產明膠,在最后一道萃取時,由于物料已經經過長時間的加熱,溫度也逐步升到最高,因此所得的膠液色澤深而混濁,質量較差,只可作為皮膠。因此,現在皮膠一詞的含義已與以往有很大不同,不再專指從皮料制取的動物膠,而是低檔工業膠的代名詞。中國規定這種工業膠(皮膠)的質量標準是:水分在16%以下,灰分在3%以下,氯根含量小于0.6%。

為了提高經濟效益,要盡可能減少最后一道萃取所得的低檔次動物膠,或者對其進行提純精制,以制取低粘度的明膠產品。

皮膠和骨膠區別

原料

皮膠的生產原料是動物的皮,骨膠的生產原料是動物的骨骼。

提取方法

皮膠一般酸法制得,等電點為堿性>7.5,骨膠一般用堿法得到,等電點片酸性4~5。

韌性

皮質明膠韌性較大,皮膠有Q性,但咬斷較費力,韌性強些,骨膠有Q性,但很容易咬斷。

粘度

皮膠的粘度較骨膠堅強,且凝性極強。

價格

皮質明膠價格相對于骨質明膠較為低一些。

參考資料
1.肖子英編著.實用精細化工藥劑.天津:南開大學出版社[1990.06:7]
2.溫元凱主編;俞磊,周永祥編寫.中國涂料手冊.浙江:浙江科學技術出版社[1988.11:105]
3.黃建華,劉翠然主編.生化制品的制備工藝與技術.鄭州:河南科學技術出版社[1995.10:252-254]
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