胶原的两性离子性能与等电点

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

鱼油处理后…………………………………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。