皮革科学与工程杂志

皮革科学与工程杂志2022年第1期

• 黑鱼胶原溶液的流变、热稳定性及化学交联改性研究

  刘文涛, 白聪, 沈里瑞,

  研究了5 mg/mL黑鱼鱼皮胶原溶液的流变和热稳定性,并与相同浓度牛皮胶原溶液作比较;考察了温度对黑鱼胶原的动态粘弹性与成纤维过程的影响;对比分析了戊二醛和己二酸-N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）酯用于交联改性黑鱼胶原溶液的效果。结果表明,相同浓度的黑鱼胶原与牛皮胶原溶液的流变学参数和热稳定性存在显著差别,黑鱼胶原的分子缠结程度较低、结构稳定性较差;黑鱼胶原的动态粘弹性与成纤维行为都具有明显的温度依赖性;己二酸NHS酯对黑鱼胶原溶液具有较好的交联改性效果,有望取代戊二醛用于提升鱼胶原基材料的结构性能。

• 非变性牦牛骨胶原蛋白的提取与表征

  么林妍, 凌碧扬, 刘晓乐, 刘茵, 肖建喜,

  三股螺旋结构是胶原蛋白的关键结构特征,胶原蛋白变性会破坏三股螺旋结构进而严重影响其生物功能。牦牛是高寒地区特有的半野生牛种,主要生活在我国的青藏高原。我们开发了一种温和的生物工艺,从牦牛骨中提取制备了高品质的牦牛胶原蛋白(Yak ossein,YO）。聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和圆二色谱（CD）结果表明,我们提取得到的为I型牦牛胶原蛋白,未发生降解,并且整体保持完整的三股螺旋结构。酶切实验进一步表明,提取的YO未发生变性,它可以有效抵抗胃蛋白酶的降解。同时,我们建立变性胶原蛋白的靶向结合实验,利用高特异性的荧光多肽探针来检测牦牛胶原蛋白的变性程度。该靶向探针对提取的YO完全没有结合能力,表明该YO为非变性胶原蛋白。细胞实验表明,YO对成纤维细胞有良好的粘附能力,并且可以显著促进其细胞增殖。

• 不同鞣制方法对皮革轻飘感的影响

  胡玥, 王嘉莹, 余跃, 孙青永, 王亚楠, 石碧,

  研究了铬鞣制、铝-锆鞣剂（TWLZ）鞣制、两性有机鞣剂（TWS）鞣制和戊二醛（Glu）鞣制对皮革轻飘感的影响。实验结果表明,不同鞣制方法得到的坯革的轻飘感呈现：铬鞣坯革>TWS鞣坯革>Glu鞣坯革>TWLZ鞣坯革。坯革质量和表观密度是导致其轻飘感存在差异的主要原因,而坯革质量主要受其鞣剂和染整材料含量的影响。尽管铬鞣坯革质量较大,但其最低的表观密度（0.61 g/cm3）使其表现出“松软和轻盈”的感官特性,轻飘感最佳。TWLZ鞣坯革质量最大且表观密度最高（0.80 g/cm3）,使其表现出“紧致和厚重”的感官特性,轻飘感最差。Glu和TWS鞣坯革质量最小且表观密度（0.70~0.72 g/cm3）相对较低,使得坯革的轻飘感间于Cr和TWLZ鞣坯革之间。该研究提出了一种客观评价坯革轻飘感的方法,并对“轻量化”皮革的生产有一定参考价值。

• 生物渗透反应墙效能及微生物生态评估

  贺安琪, 马宏瑞, 姜勤勤, 朱超, 杨永林,

  为评估以微生物为催化核心的生物渗透反应墙毒性减排效能,探究过程中微生物碳代谢指纹图谱和综合代谢活性特征,构建了多级生物渗透反应墙模型,并用于实际垃圾渗滤液的处理。研究测定了处理过程中反应墙COD动态去除率、微生物生长,以及基于Biolog方法的功能微生物多样性和代谢活性测定,实验结果显示：运行7天的日均COD去除率均在92%以上,出水发光细菌抑制率较之原液下降60%以上,反应墙中微生物抗氧化活性随处理周期逐渐增高,出水生物毒性显著下降。反应墙内各段功能微生物均保持较高的生物量和代谢活性,但随运行时间增加微生物代谢活性有所降低,运行72 h时后反应强后端AWCD值比前端降低了23.6%,基于代谢多样性的微生物均匀度下降25.2%。研究可知生物渗透反应墙有助于高盐、高浓度垃圾渗滤液COD去除和毒性减排,对于处理与垃圾渗滤液水质类似的制革废水具有推广应用价值。

• TWLZ复鞣对TWS鞣革纤维吸附栲胶性能的影响

  杨盼, 强西怀,

  以TWS鞣制的坯革纤维为实验对象,用铬粉和TWLZ分别进行复鞣处理,首先借助于Zeta电位测定仪和热重分析方法,系统实验探究了两种复鞣方法对TWS鞣革纤维的等电点（pI）和热稳定性的影响规律;其次采用吸附实验法,研究两种复鞣剂处理对TWS鞣革纤维吸附荆树皮栲胶的差异性。实验结果表明：铬复鞣后坯革纤维等电点上升1.1,TWLZ复鞣后的鞣革纤维等电点也相应提高1.8,两种复鞣处理均可以明显增加TWS鞣革纤维表面的正电性,而且坯革纤维的热稳定性也有不同程度的提高;TWS鞣革纤维及其相应的铬复鞣和TWLZ复鞣坯革纤维对荆树皮栲胶的吸附过程均符合准二级动力学方程和Freundlich等温模型,复鞣处理可以显著提高TWS鞣革纤维对荆树皮栲胶吸附性能,而且两种复鞣坯革纤维的吸附规律也基本接近。说明TWLZ鞣革对适用于铬鞣革的栲胶材料具有良好的兼容性,研究结果可为无铬鞣的坯革在使用栲胶进行复鞣填充处理工艺中提供一定的理论支撑。

• 中空微球制备方法及其制革工业中应用前景

  张佳星, 陈杰, 龙忠珍, 陈慧, 单志华,

  中空微球具有质轻、多孔、比表面积大等特点,可以应用于医药、涂料和电池等诸多领域,也是纳米材料研究的热点之一。文章综述了中空微球常见的制备方法与其相关的结构特征,提及了中空微球作为涂料、填充剂和吸附剂在皮革工业的应用,面临现代轻质、高质及环保皮革产品市场迫切诉求,开发皮革领域应用中空微球的潜在意义被表达。

• 抗菌型超细纤维合成革复合材料的研究进展

  高龙飞, 钱晓明, 王立晶, 朵永超, 唐岚昊,

  随着人们对健康生活的向往,由细菌引起人体病变和超纤革性能损坏的问题,受到了人们的高度重视,因此开发具有抗菌功能的超纤革是一个重要的课题。文章从超纤革用抗菌剂和超纤革抗菌改性的方式两个方面,分别介绍了超纤革用抗菌剂的种类、超纤革原料（聚氨酯、纤维、革基布）抗菌改性以及超纤革抗菌后整理;概括了目前超纤革抗菌性能研究中仍需解决的问题,并对超纤革抗菌性能的发展趋势进行了展望。

• 角蛋白基吸附剂的研究进展

  郑顺姬, 隋智慧, 曹向禹,

  角蛋白在羊毛、人的头发和鸟的羽毛中大量存在,是一种潜在有用的可再生生物聚合物。在角蛋白的主链和侧链上含有多种官能团,可通过物理或化学吸附机制分离有毒有害物质,是制备生物质基吸附剂的理想材料。本文详细综述了角蛋白基吸附剂的制备方法、原理及在废水处理中的应用,揭示了其吸附机理,最后指出了角蛋白基吸附剂的制备、吸附和再生过程中存在的问题及今后的发展方向。

• 表面活性剂与脂肪酶ZG复配在皮革脱脂工艺中的应用研究

  王文靖, 陈倩, 张晓伟, 刘彦,

  研究了生物柴油合成用脂肪酶ZG与制革生皮脱脂常用表面活性剂的相容性,确定了三种对该脂肪酶具有明显激活作用的表面活性剂及相应的质量浓度为LAS-3 g/L、平平加O-3 g/L、OP-10-6 g/L。采用响应面优化法,对上述三种表面活性剂与脂肪酶ZG复配的质量浓度优化结果为OP-10-6 g/L、LAS-3.5 g/L、平平加O-4.5 g/L,在此最优参数下的酶活力预测值为34 000 U/mL,实验验证值34 454 U/mL,预测值与实验值相差较小。复配方案优化实验结果表明：脂肪酶ZG稀释7倍再与上述表面活性剂进行复配的效果最好,由原28 000 U/mL增加到35 560 U/mL,酶活力提高了27%,成本下降了85.6%。脱脂应用实验结果表明,复配脂肪酶Es的用量为化学脱脂剂一半时,复配酶的最终脱脂率可达到70.26%,比化学脱脂剂高3.78%;表面活性剂的量相对于化学脱脂剂减少了99.3%,复配酶的应用成本比化学脱脂低约32.67%,复配效果良好。

• 亚临界二氯甲烷溶剂脱脂对羊毛纤维的影响

  余姗姗, 王颖萱, 毛博, 张宗才,

  亚临界二氯甲烷溶剂脱脂技术对于绵羊皮脱脂显示出良好的效果,为了探究该技术在毛皮脱脂工艺中应用的可行性,本文采用热重分析、傅里叶红外光谱分析、X射线粉末衍射分析、扫描电镜和超景深显微镜观察等方法,研究了脱脂过程中温度对羊毛纤维热稳定性、大分子链结构、聚集态和表面形态的影响。结果表明,当温度升高时,羊毛纤维热稳定性提高,大分子链结构呈现出从α-螺旋构象转变为β-折叠构象的变化趋势;当脱脂温度高于39 ℃时,热稳定性明显提高,部分二硫键发生断裂;而且脱脂温度达到41 ℃时,羊毛纤维表面的脂类物质大部分被清除,鳞片层受到少许损伤。

• 碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法对皮革中六价铬测定的适用性

  李沁阳, 陈占光, 周诚, 黄彦杰, 唐余玲, 周建飞,

  为探究碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法对皮革中六价铬测定的适用性,选用国内典型制革厂的皮革样品,分别采用碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法（HJ 1082-2019）和磷酸缓冲液提取-二苯碳酰二肼分光光度法（GB/T 22807-2019）测定皮革样品中的六价铬,并进行对比分析。结果表明,在碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法中,碱溶液提取导致皮革样品水解,与胶原纤维结合的三价铬大量溶出,导致提取液中总铬浓度偏高,并且部分三价铬与水解的胶原多肽结合后形成铬-有机物络合物,难以被MgCl2屏蔽。同时,没有氮气的保护,导致溶出的三价铬被氧化成六价铬。此外,火焰原子吸收分光光度法不能有效区分测定三价铬和六价铬,与磷酸缓冲液提取-二苯碳酰二肼分光光度法相比,碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法对皮革样品中六价铬的测定结果明显偏高,该方法不适用于对皮革样品中六价铬含量的测定。

• 气相萃取法测定皮革中乙醛含量的研究

  任露萍, 罗建勋, 马贺伟,

  室内装饰用皮革中的乙醛已成为消费者及行业关注的对象,相关的测试方法成为行业及企业的需求。实验中参照甲醛测定过程中所采用的水溶液萃取法及气相萃取法,基于2'4-二硝基苯肼衍生化、液相色谱法对筛选出的皮革中乙醛的含量进行测定。结果表明,水溶液萃取法未能检测出皮革中的乙醛,气相萃取法检测出样品中乙醛含量在0.7~1.8 mg/kg之间。气相萃取法检测时,随预处理温度的升高,样品中乙醛的释放量明显增大。样品于60 ℃下处理3 h乙醛的释放量基本达到平衡。实验结果证实了样品预处理方式及处理条件是实现乙醛有效检测的关键。

• 基于CT图像足部实体模型的建立

  弓太生, 康路平, 李姝, 郭思逸, 张诗雨, 杜美娴,

  随着计算机技术的高速发展,有限元分析越来越多的被应用于运动生物力学研究。足部实体模型的准确建立是有限元分析的第一步,但是足部形状不规则且具有复杂的骨骼及组织结构,很难直接对其测量获得全面的有限元建模数据。本文以男性正常足41码标准脚为对象,以CT断层扫描得到其足部扫描数据,使用Mimics对足部扫描数据进行阈值分割、渲染模型等处理,综合运用Solidworks和Ansys Workbench的Design Modeler软件建立足部各组织结构的实体模型,再通过布尔运算进行装配。研究所提出的基于CT图形建立足部实体模型的方法为足部有限元分析提供了更多的可能性。

• 男鞋帮面与足触点压力对穿着舒适性的影响

  罗向东, 段思岐, 薛朝华, 韩思晨, 韩雯静,

  为探究皮鞋鞋帮结构对足面压力的影响,本文收集302份有效问卷,调研穿着男士正装鞋时不适产生的部位及原因,选取足部跖趾部位外边缘点、跗背部位、外踝骨下端点、后跟4处作为足面感知点。实验采用Pliance-X system压力测试系统,选取20名年龄在24±2.3岁的健康男性作为实验受试者,对穿着三款男士正装皮鞋（内耳式鞋、外耳式鞋、舌式鞋）在静止站立及匀速行走两种状态下各足面感知点的平均峰值压强大小进行测量,进行主观舒适度评价和方差分析。研究表明：行走状态下,三种鞋款跗背部位压强位置未见明显差异,易感疲劳程度为跖趾部位外边缘点>后跟>跗背部位>外踝部位,该研究方案在特征部位、鞋款分类、运动状态显著性显著,为研究帮面压力和足触点提供了参考。站立状态下,舌式鞋跗背部位受压程度最大,内耳式鞋跖趾部位外边缘点、后跟、外踝部位受压程度最大,外耳式鞋压力分布较分散,舒适性较好,可见提高帮面结构开放性可有效提升穿着整体舒适度。

• 废旧革制品面料改造与其在箱包上的应用

  黄元菁, 申鸿,

  近年来,革制品愈发融入国内外大众的生活,革制品更新换代的速度也随之变快,随之而来的皮革废料环境污染问题也不容小觑。为了提高废旧皮革使用价值与革制品产品附加值,本文通过探讨皮革面料改造工艺,通过设计与制作,将皮革面料改造工艺运用于废旧皮革面料,并将设计使用于箱包外观,分析了废旧皮革面料改造与箱包的兼容性。旨在提高革制品设计的发展前景,减少皮革浪费的现象,追寻皮革可持续发展理念。

• 探析当代家居装饰中皮革制品与多种元素的融合

  曾琦,

  皮革作为高品质的家居装饰材料越来越受到消费者的青睐,应用的范围与深度都得到了明显的拓展。对皮革及几种常见的家居装饰材料进行视触觉的感官感受评价调查,得到的数据表明皮革在多项感官指标程度值中趋居于中间值,这意味着皮革在家居装饰中不仅本身是一种可塑性强、适应风格广的装饰材质,也可以起到调和多种材质的对比效果及模糊材质间质感冲突的作用。也正是因为皮革材料的"中性平衡"特点,使其能通过不同的设计与多种风格相协调,在家居生活中的应用不断拓展与深入,一方面满足了现代家居装饰品质提升的需要,另一方面也促使皮革面料的开发向着绿色、环保与可持续的方向发展。

• 彝族皮胎漆器髹饰图案在革制品中的应用探究

  杜心怡, 周怡,

  彝族皮胎漆器及其髹饰技艺历久弥新,承载着彝族独特的民族文化与民族历史,具有重要的传承意义。本文通过传统彝族髹饰技艺的工艺分析、彝族皮胎漆器代表器具的分类比较、彝族皮胎漆器髹饰纹样的整理归纳,总结其“点、线、面”的图案构成规律,在传统纹样基础上进行髹饰图案的提取与再造。将创新髹饰图案通过传统技艺方法,与当代革制品碰撞,应用于现代女士手提皮包,提升皮革产品的文化内涵与工艺价值,同时探究彝族髹饰技艺传承创新的新途径。

• 中国制鞋产业国际竞争力演变态势——基于中国、越南、意大利三国的比较分析

  黄其斌, 罗明, 周菁菁, 李明武,

  中国、越南、意大利是鞋靴产品出口额排前三位的国家,三国出口额之和占世界鞋靴出口总额的近70%。本文基于2001~2020年UN Comtrade数据库中的出口数据,通过国际市场占有率、显示性比较优势指数和贸易竞争优势指数分析三国鞋靴产品国际竞争力演变态势。结果表明,中国鞋靴产品国际市场占有率存在明显优势,但自2014年来优势迅速下降;中国显示性比较优势指数和贸易竞争优势指数总体呈下降趋势,贸易竞争优势指数自2014年来下降明显;中国制鞋产业竞争力逐年下滑,在中低端市场受到越南等新兴国家的挑战,在高端市场受到意大利等老牌强国的挤压;基于以上结果提出关于提升中国制鞋产业国际竞争力的对策建议。

• “双高”建设背景下皮具专业课程教学改革探讨——以《手工皮具产品设计与制作工艺》课程为例

  赵丹, 尹仕美,

  “双高”建设背景下,针对高职艺术类院校学生在皮具手工制作课程学习中出现的厌学情绪、教学效率低等问题提出“DMOC”教学模式,以上海工艺美术职业学院的《手工皮具设计与工艺》课程进行教学实验,通过对学情分析,以提升学生自主学习能力和课程教学效果为目标,结合在线教学资源,从课前、课中、课后的教学组织及效果测试,论证“DMOC”教学模式的应用效果。为有效提高“手工皮具设计与工艺”课程教学质量,提供切实可行的理论借鉴与实践指导,进一步达到学校对于人才培养目标的要求,培养高质量的应用型技能人才。