審核專家:朱廣思 科普作家
皮革,作為人類歷史上最早使用的材料之一,時至今日仍然在我們的日常生活中扮演著重要的角色。
皮革可以應(yīng)用于服裝、鞋靴、家具等領(lǐng)域,它的質(zhì)地、性能以及和耐用的特點使其成為時尚界和工業(yè)界的熱門選擇。
皮帶和皮包來源丨pixabay
當(dāng)我們穿著一件漂亮的皮革外套或者手拿一個時尚的皮包時,我們也許從未思考過皮革背后悠久的歷史,復(fù)雜的制作過程以及其中發(fā)生的化學(xué)與物理變化。這些皮革夾克、皮鞋或皮包在從最初的動物皮毛到最終細(xì)膩舒適的皮革的過程中,都經(jīng)歷著一系列精細(xì)的工藝和繁多的變化。今天就讓我們一起來看看皮革的發(fā)展歷史,制作工藝以及其中發(fā)生的性質(zhì)變化。
皮革的前世今生
在人類文明的黎明之時,人們在打獵的過程中發(fā)現(xiàn)了一種古老而神奇的材料——毛皮。此前,來源于植物的材料是他們漫長冬季中保暖的唯一選擇。但此時未經(jīng)處理,只是單純從獵物身上剝下來的毛皮在干燥以后就像一塊堅硬的鐵板,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足老祖先們穿在身上抗寒的需求。
但是人們并沒有因此放棄,他們通過持續(xù)地觀察和嘗試,來探索將毛皮轉(zhuǎn)化為柔軟貼身的皮革的方法。也許在一個陽光普照的日子里,有人將毛皮堆放在石頭上晾曬,意外地發(fā)現(xiàn)經(jīng)過一段時間后,毛皮變得更加柔軟。也許是有人將毛皮埋在柔軟的土壤中,耐心等待著,最終發(fā)現(xiàn)毛皮的質(zhì)地發(fā)生了奇妙的變化。
皮革馬鞍
來源丨pixabay
這些探索者們的嘗試進(jìn)一步激發(fā)了人們的好奇心,他們開始使用不同的方法和材料來試圖將這些毛皮變得更加柔軟保暖。
比如將毛皮暴露在不同的環(huán)境中,用火烤煙熏來使毛皮更加堅韌。在不斷的試錯過程中,先民最終發(fā)現(xiàn)了將動物毛皮制作成皮革的方法。
這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著皮革歷史的開端,同時也為后世的皮革工藝和皮革制品的發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。由此,皮制品走進(jìn)了人類的生活,成為了御寒用具、服飾裝飾和工藝品等方面不可或缺的材料之一。
皮革的制作流程
在人類對皮革的利用歷史中,發(fā)展出了各種精湛的皮革制作工藝,同時制作流程也得到了相當(dāng)大的改進(jìn)。在制作過程中,會使用各種不同的方法和材料對皮革進(jìn)行處理,以使其可以適用于各種應(yīng)用和需求。
首先,動物的毛皮要除毛,上面的動物毛發(fā)都要被清理干凈。最早的除毛方法包括機(jī)械除毛和使用堿性物質(zhì)處理。機(jī)械除毛是用工具刮去皮革表面的毛發(fā),而使用堿性物質(zhì)則能剝離毛發(fā)與皮革的連接。
之后要經(jīng)過洗滌和浸泡,先將其浸泡在鹽水中以防止細(xì)菌滋生并保證皮張的柔軟度,之后再放入清水中以去除鹽分以及其中的雜質(zhì),脂肪以及血液等物質(zhì)。上述步驟有助于使皮革更加干凈,為后續(xù)的工藝做好準(zhǔn)備。
接下來是鞣制過程,這是皮革制作流程中最重要的一環(huán)。最早的鞣制方法應(yīng)該是使用天然的植物材料,如根皮、樹皮等,考古學(xué)家曾在金字塔中發(fā)現(xiàn)了古埃及人使用的皮革碎片,經(jīng)過檢測可知這些皮革為植鞣制成。這些植物中含有的單寧化合物與皮革中的膠原蛋白發(fā)生反應(yīng),形成穩(wěn)定的復(fù)合物。這種復(fù)合物使得皮革變得柔軟、耐久和防腐。
鞣制過程來源丨pixabay
在19世紀(jì)中期之前,用來制作鞋面的皮料大多使用植鞣法,也就是以植物材料作為鞣制劑,古埃及人也使用過以明礬和食鹽作為原材料的礦鞣法。在1858年,也就是工業(yè)革命的前夕,德國的一位化學(xué)家發(fā)現(xiàn)鉻鹽可以用于鞣制皮料,并且制作出的皮革更加柔軟舒適,輕巧堅韌,相較植鞣與鋁鞣(也就是上文提到的明礬)也更易染色。最為重要的是,這種鞣劑將鞣制過程的時間大大縮短,皮革的生產(chǎn)效率得到了大幅度提升。時至今日,鉻鞣革仍然被廣泛應(yīng)用于鞋面革,服裝革等輕革。
在鞣制完成后,皮革經(jīng)過涂飾、染色和拋光等工藝,美觀和質(zhì)感得到了極大提升,皮革也會獲得不同的色彩、紋理和光澤,為制作高品質(zhì)的皮革制品提供了廣闊的發(fā)展空間。
在皮革制作過程中,發(fā)生了一系列的物理變化和化學(xué)變化,將動物毛皮轉(zhuǎn)化為柔軟、耐用的皮革制品。
首先我們來看物理變化。在制作皮革的過程中,皮革經(jīng)歷了多次浸泡和洗滌的步驟。這些步驟中,皮張吸收水分,并引發(fā)膨脹和收縮反應(yīng)。這使得皮革纖維更加松軟和柔韌,適合后續(xù)的處理工藝。
同時,皮革還經(jīng)歷了拉伸、刮毛和切割等物理變化。通過拉伸,皮革的纖維結(jié)構(gòu)得到改變,變得更加緊密和均勻。刮毛的過程去除了皮革表面的毛發(fā),使皮革更加光滑,方便后續(xù)的處理。切割則會根據(jù)具體的制作需求,將皮革切割成不同形狀和尺寸。
化學(xué)變化在皮革的制作過程中至關(guān)重要,尤其是鞣制,在這一過程中,皮革中的膠原蛋白與鞣制劑中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),膠原多肽鏈之間會生成交聯(lián)鍵,膠原分子會形成不溶性的交聯(lián)復(fù)合物。發(fā)生的交聯(lián)反應(yīng)使膠原成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),增加了膠原結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,賦予了動物毛皮出色的柔軟性,同時耐濕熱穩(wěn)定性,抗酸,抗堿,抗酶能力也得以提高。
化學(xué)變化還包括皮革的染色和涂飾。在染色過程中,皮革與染料之間發(fā)生著化學(xué)反應(yīng),染料分子滲透到皮革纖維中,賦予皮革豐富的色彩。涂飾則通過在皮革表面涂覆透明的保護(hù)劑,為皮革增加光澤、耐磨性和防水性。
在一系列工藝都結(jié)束之后,皮革才從帶有毛發(fā)的動物皮毛變成了可以用來制作衣物箱包皮靴等的皮革。接下來在工匠們的按需裁剪,切割和縫紉等工序的加工下,才最終變?yōu)榇蠹胰粘I钪幸姷降钠じ镏破贰?/p>
總而言之,皮革制作是一項需要經(jīng)過多個步驟的復(fù)雜工藝。從最初的動物皮毛到最終的精美皮革制品,每一個階段都是在不斷的探索與創(chuàng)新之后得到的最優(yōu)解。