原料皮块和碱（灰）皮边角料的利用
制革生产中，无论采用何种工艺路线，都会产生大量的碱皮边角料，其数量仅次于铬革边角料。碱皮边角料因无毛和表皮，油脂含量低，是制造明胶、水解胶原和胶原多肽的优质原料，它还可用来制作宠物玩具。
1.制明胶
以大型哺乳动物的皮、骨为原料，经水熬煮提取胶原（水解胶原）的过程称为制胶，用此方法制得的胶质（蛋白质）称动物胶，也称明胶。商品明胶为无色到淡黄色、透明或半透明的薄片或颗粒，无味、无臭。在水中吸水膨胀，溶于热水，冷却后呈凝胶状物。溶于甘油和稀醋酸，不溶于乙醇和乙醚。以动物皮为原料生产的明胶又称皮明胶或皮胶，以骨为原料生产的明胶称骨明胶或骨胶。明胶的制造方法主要有酸法和碱法，用碱法制备的明胶称A型明胶，用酸法生产的明胶称为B型明胶。目前世界各国均以碱法生产为主，除碱法和酸法外，还有酶法和盐碱法。碱法生产明胶的工艺流程如下：
原料分类→预浸灰→切碎→水洗→复浸灰→水洗→中和→水洗→熬胶→过滤→真空浓缩→冷冻切条→干燥→粉碎→包装→检验→入库
（1）明胶的用途。明胶最初主要作为黏合剂使用，随着科学技术的发展，明胶的用途越来越广，现在其主要用途如下。
①感光材料。用于制备各种类型的电影胶片、摄影胶片、X光胶片和工业感光纸等。
②医药材料。用以制备药用胶囊、各种药丸、止血凝胶、明胶海绵、创伤敷料、美容材料（针剂、注射填料等）。
③食品添加剂。用作糖果、果冻、冰淇淋、糕点、罐头、果酱等的添加剂。
④胶黏材料。用于砂布、砂纸、砂轮、木材、乐器的胶黏剂。
⑤生物试剂。如用作细菌培养基、生物化学实验、检验等材料。
（2）明胶的生产。明胶生产工艺流程如下：
选料→脱毛→预浸灰→切碎→水洗→水力脱脂→浸灰→水洗中和→提胶→除杂质→浓缩
①选料。将不同种类的原料按是否带毛、带肉分成若干批，以便分别处理。不带肉里的牛裸皮（块）、猪裸皮（块）是制造高档明胶的优质原料。为了提高胶的质量，应将裸皮块、二层皮与带肉里的原料按皮种类分开。带毛的皮块经适当处理后，也是生产高级明胶的优质原料。
②脱毛。带毛的原皮边角块可用制革脱毛的方法除去毛和表皮等角质蛋白，通常用硫化钠和石灰处理，脱去毛和表皮，并松散皮胶原纤维。
③预浸灰。将原料在划槽或转鼓中用约1%CaO的石灰水处理1～2天。目的是使原料皮得到初步膨胀，变得硬挺，以利于切割。
④切碎。为了加快原料的后续处理，缩短浸灰、水洗、熬胶时间，通常将预浸灰后的皮分割成5cm×10cm或10cm×10cm小块，较厚的牛皮宜切成3cm×8cm的细条，同批物料应尽可能切得大小一致，以便处理均匀。
⑤水洗。在划池或转鼓中进行，其目的是清除皮内的脂肪、污物等。在机械摔打作用下，促使皮纤维组织进一步松散，有利于浸灰。
⑥水力脱脂。利用高速旋转铁锤的打击和水的涡流冲击作用，清除皮内的油脂、污物，使皮纤维束得以松散，为促进浸灰提供条件。
⑦浸灰。目的是更充分地分离、松散皮纤维组织，即在Ca2+、OH-的作用下，使皮纤维束因充水膨胀，并利用Ca2+的胶溶作用，破坏皮胶原纤维束间的相互作用，使胶原肽链间的化学交联被削弱，以便在热的作用下（熬胶时），使不溶的胶原纤维转变为可溶性的胶原——明胶。浸灰还可进一步除去皮内的色素、脂肪和角蛋白等（毛囊、毛袋等）。充分缓和、均匀的浸灰是制造高级明胶，提高出胶率不可缺少的重要环节。
⑧水洗中和。浸灰后水洗、中和的目的是除去浸灰时溶解的非胶原成分和石灰。先将皮料洗至pH为9.0～10.0，再用稀盐酸（5%～6%）中和至pH为5.5～6.0。中和程度的好坏，直接关系到所提明胶的质量。实践证明，如果酸性较重，制成的明胶透明度较高，但黏度低；如果碱性较重，物料在熬煮过程中易发臭、变质，所制明胶的透明度较低，但黏度较好。物料的水洗、中和（调整pH达5.5～6.0）一般需要2～3天，其进度如下。
a.水洗石灰，24h。
b.用稀酸中和至pH为4～5，12～14h。
c.水洗至pH为5.5～6.0，12～14h。
水洗、中和可在划槽、划池或专用设备中进行，所用设备设施应耐酸。所用水的水质对明胶质量影响很大，应不含铁、硫化物、钙、镁盐等，最好使用软化水，生产高级明胶应采用纯净水。
在水洗、中和过程中要特别注意防腐灭菌，避免细菌感染影响明胶的质量。中和好的物料应在尽可能短的时间内送至提胶工序，或在尽量低的温度（≤15℃）下保存。
⑨提胶。将中和好的制胶物料加水熬煮提取胶原蛋白的过程称为提胶，或熬胶。它是通过热的作用，使不溶于水的变性胶原纤维因次级键的破坏而部分转变为可溶物。提胶，实质上是一个水解过程，由变性胶原纤维束→胶原纤维→原胶原分子（tropo collagen）→水解胶原→α肽链，α肽链继续水解便可得到多聚肽。所提胶原蛋白绝大部分不具有三股螺旋结构，依提胶温度的不同，明胶的相对分子质量一般在60 000～180 000。相对分子质量越高，其黏性越强，常用黏度表示明胶的等级。提胶时应尽量减少热降解作用，以获得高黏度的明胶。提胶宜分段进行，先在较低温度下提取出较易溶出部分，再逐渐升高温度，提取不易溶出部分，增加总的提胶率。提胶是影响明胶质量的关键工序，影响提胶的主要因素如下。
a.温度。温度是影响原料成胶的最主要因素，温度低、水解作用弱、出胶慢，但胶的黏度高；相反，温度高，热降解作用强、出胶快、产量高，胶的质量降低。提胶时应根据原料的状态，尽可能在较低温度下进行。尤其是制造高级明胶时，温度不宜超过70℃。
b.时间。熬胶时间一般控制在3～8h，依原料品种和前处理不同而异，提取时间不宜过长，以防止过度水解使胶的质量下降。在一定温度下，当胶液浓度相对稳定（相对密度不变）时，将胶液放出。
c.pH。提胶的pH随原料不同而异，一般为5.5～7.0。实践证明，pH在5.5左右，胶原的水解较缓慢，在此pH下提取的胶质量最佳。
d.胶液浓度。就胶的质量而言，出胶浓度以低为好，但出胶浓度太低，会增加浓缩负担，增加成本。通常当胶液相对密度达1.004～1.006时就放出，换水进入下一阶段。
对于不同的原料，为了既保证胶的质量，又充分利用原料，获取较高的提取率，提胶条件应有所区别，且提胶往往分段进行，最初温度可从55～60℃开始，以后每次升高5～10℃。不同原料的提胶条件与产胶率见表4-3。随着提胶次数的增加，所提胶的质量和得率明显下降。牛剖皮（牛二层皮）的提胶条件与其质量和产率的关系见表4-4。
⑩除杂质。由熬胶锅中放出的胶液往往含有原料碎渣、脂肪、钙皂、泥沙和其他悬浮物，胶液呈混浊状，为提高胶的纯度和质量，必须设法尽量除去这些杂质。采用过滤或沉降（澄清）的方法均可将上述杂质除去。过滤前可在胶液中加入纸浆、过滤棉、硅藻土、活性炭等作为助滤剂，加强对悬浮物的吸附，以便提高胶的透明度和黏性。所加的助滤剂应尽量少吸附胶原，以免影响产率。其次，在除杂质过程中要特别注意防腐和减少停留时间，以减少细菌作用。
表4-3 不同原料的提胶条件与产胶率
表4-4 牛剖皮提胶条件与其质量和产率的关系
⑾浓缩。过滤后的胶液浓度在6.5%左右，这种胶液既不便于保存、运输，也不便于使用，成品明胶通常是含水量为16%左右的胶片或胶粒。将上述胶液直接干燥不仅能耗大，设备占用量大，且生产周期长，干燥后的质量也不好。在实际生产中，将上述胶液浓缩至15%（冬季）～25%（春秋季），一般不超过30%。为了减少浓缩过程中的热降解，必须采用真空浓缩。为了节省能耗，一般采用多级浓缩，即双效蒸发或多次蒸发浓缩，先在真空度较低（6×104～6.7×104Pa）、温度较高（65～70℃）的第一段内迅速蒸发；再在真空度较高（7×104～8×104Pa）、温度较低（60～65℃）的第二段内蒸发。这样既可以提高蒸发速度，又可减少胶液的水解，保证明胶的质量。浓缩的时间应该越短越好。
2.作宠物玩具
常用二层或三层碱皮为原料，制作宠物玩具。