皮革科学与工程杂志

皮革科学与工程杂志2022年第2期

• 盐腌皮表面菌群变化及其对原皮保藏的影响

  徐秀珍, 曾运航, 田永强, 周建飞, 李霞, 石碧,

  认识盐腌皮上的细菌群落及其代谢活性,对于优化原料皮盐腌条件、探索更有效的原料皮保藏方法至关重要。本研究采用高通量测序技术和生物信息学分析工具,对比了鲜皮和盐腌皮上细菌的组成和丰度,并对其代谢功能进行了预测。当NaCl用量从0%增至43.2%（基于鲜皮质量）时,皮上细菌的操作分类单元（operational taxonomic units, OTUs）数量从1704降至1127,证明了NaCl具有抑菌作用。NaCl、鲜皮和盐腌皮三者之间的共有OTUs数量显示,盐腌皮上的细菌主要来自鲜皮。来自鲜皮的Vibrio菌属相对丰度较高,且在NaCl腌制中不能被完全抑制,Psychrobacter、Halomonas、Staphylococcus和Corynebacterium亦难以被抑制。盐腌皮上也有部分细菌来源于工业级氯化钠,如嗜盐菌Psychrobacter和Halomonas。冗余分析表明,NaCl用量减少和保存时间增加都使细菌的丰度提高,但保存时间的影响更显著。因此,针对性地抑制Vibrio、Psychrobacter、Halomonas、Staphylococcus和Corynebacterium的生长,以及缩短保存时间是提高原皮保藏质量的重要途径。

• IC厌氧反应器处理制革废水的启动运行研究

  王河有, 朱超, 崔强, 郝永永, 马宏瑞,

  利用IC厌氧技术,以活性污泥产甲烷潜力为指标,评价中试反应器的启动与运行,研究了整个过程中水质参数及运行条件对负荷提升过程中反应器处理性能的影响。结果表明：在进水CODCr 2000 mg/L条件下,IC厌氧反应器具有良好的处理能力,CODCr削减率达50%~60%,沼气产量维持在1.1 m3/d。运行过程中控制pH在7.5~8范围内,保持消化液VFA/ALK（挥发性脂肪酸/碱度）小于0.3,满负荷下硫酸盐去除率达到92%~98%,C/S（碳硫比即COD/SO42-）大于2.5,颗粒污泥的硫化物最大耐受限值为220 mg/L。整个运行过程中容积负荷小于1.5 kg CODCr/m3·d,上升流速小于2 m/h。研究显示IC厌氧反应器启动完成后对制革生化进水表现出较强的耐受性,在合适的运行条件下工程应用前景良好。

• 制革污泥热解特性的研究——基于分布活化能模型和TG-FTIR-MS联用

  张宗惠, 王芳, 胡亚迪, 刘捷, 汤克勇,

  制革污泥中含有大量无机物、有机物和多种重金属化合物,对这类危险废物的安全处理和资源化是制革业可持续发展的关键之一。本文利用热重分析法研究了制革污泥在不同升温速率下的热解过程,采用分布活化能模型(DAEM)探讨了其热解活化能与转化率的关系。利用热重-傅里叶变换红外光谱-质谱(TG-FTIR-MS)联用技术分析了制革污泥热解逸出气体的成分,讨论了制革污泥的热解特性。结果表明,制革污泥的热失重过程可分为三个阶段,主要失重过程发生在200~600 ℃。制革污泥的热解活化能呈阶段性分布,主要集中在较低活化能区域。TG-FTIR-MS分析表明,制革污泥受热过程中逸出的主要气体是CO2、H2O、CH4和CO等,是蛋白类大分子和碳酸钙等无机物热解的产物。

• 四川路黄牛蓝湿革和黄牛鞋面革的组织学特征

  冯荣欣, 杨娜, 但年华, 王康建, 陈一宁, 但卫华,

  以生物组织学方法分别在黄牛蓝湿革和黄牛鞋面革的不同部位取样,在体视显微镜下观察粒面、肉面组织,在生物显微镜下观察HE染色、威氏染色切片,对比分析不同部位坯革的表面结构和内部特征,为高档黄牛鞋面革的工艺开发和优化提供参考。研究发现：黄牛蓝湿革的粒面平细,颈部毛孔较浅,臀部毛孔较深;乳头层胶原纤维较细且编织紧密,臀部胶原纤维织角较大;弹性纤维呈树枝状分布在乳头层,颈部、腹部弹性纤维较多,臀部、背部较少;与黄牛蓝湿革相比,黄牛鞋面革粒面花纹更加饱满,肉面胶原纤维边界轮廓更清晰,后续的复鞣、填充、加脂工艺减轻了黄牛鞋面革的部位差。

• 水热辅助酸法的革屑脱铬研究

  王邵腾, 陈慧, 单志华,

  采用草酸钠脱铬率达到94.9%后革屑表面形貌和热稳定性发生了显著变化。进一步用水热法处理脱铬革屑制得革屑水解物。结果表明在脱铬革屑固含量为10%,温度为110 ℃条件下,于水热釜中反应7 h,得到重均相对分子质量Mw=2.86 ×105,灰分含量为0.530 %,铬含量为944 mg/kg的革屑水解物。可见采用草酸钠浸出铬和水热法联用的方式可以得到相对分子质量较高、灰分较低的革屑水解物,为铬革屑资源化提供新途径。

• 基于废革屑多孔炭负载的聚吡咯/MoS2非对称超级电容器

  邢志浩, 刘鹏云, 张莉, 王雪, 段宝荣,

  超级电容器作为一种最富有潜力的电化学储能设备近年来受到广泛关注。然而由于水系电解质超级电容器窄的电势窗口,限制了其能量密度的提高。本文首先以废革屑为原料制备多孔炭,分别利用化学氧化聚合法和溶剂热法在废革屑多孔炭基体上原位负载聚吡咯和MoS2,将两种复合材料分别作为正负极组装成非对称超级电容器。通过扫描电子显微镜和X射线衍射光谱对两种电极材料分别进行了分析,通过X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱确认了两种复合材料的成功制备。电化学测试表明,多孔炭负载的MoS2和PPy电极的比电容值分别为373.4 F/g和160.6 F/g。当组装成非对称超级电容器时,可将电势窗口拓展至1.6 V,在395 W/kg的功率密度下,能量密度提高到了20.1 Wh/kg。

• 刺激响应型抗菌剂研究进展及在胶原抗菌防腐中应用展望

  孙莎莎, 侯德隆, 杨高夫, 陈意,

  胶原作为一种结构独特、功能多样、生物相容性优良的天然生物质材料,在当代组织工程、医美等领域应用广泛。然而,天然胶原极易受微生物侵蚀,虽然通过外添加抗菌剂可解决这一问题,但传统抗菌剂不仅会损坏胶原生物相容性,其环境累积还可能导致耐药性产生。过去十年间,科研工作者致力于开发各种刺激响应型抗菌剂,其抗菌活性受外界条件控制可按需开关,能有效规避抗菌剂毒副作用并抑制耐药性产生。本文在总结目前国内外刺激响应型抗菌剂研究成果的基础上,对这类智能材料在胶原抗菌防腐中的应用进行展望。

• 鞋靴主观舒适性评价方法研究进展

  汤运启, 郭新宇, 王勇, 邹灵秋, 李灵君, 邹利民,

  在鞋靴穿用过程中,舒适性是一个重要的评价方面,评价方法通常分为主观评价法和客观评价法。目前,还未有研究对常用的主观舒适性评价方法进行系统的综述分析。本文基于知网、万方、维普等中文数据库和Web of Science、PubMed、Science Direct等英文数据库,对文献中有关主观舒适性评价方法和评价内容进行总结与回顾,对现有研究中常用的主观舒适性评价方法的优缺点进行深入分析,为建立系统的鞋靴主观舒适性评价体系和制定鞋靴舒适性评价标准提供借鉴和参考。

• 皮革异味检测方法研究进展及其标准样品的研制初探

  王睿, 桑军, 黄志丁, 梁纪宇, 王豪, 周晋,

  皮革作为鞋类和皮革类制品的主要制造加工材料,是一种用途十分广泛和被消费者普遍认可并且具备较好感官和使用性能特点的天然原材料。随着消费者对使用产品的健康和环保问题的日益关注,皮革产品及其原材料皮革的异（气）味逐渐引起消费者和质量监管方的重视。但目前皮革异（气）味检测方法以主观评价法为主,同时还暂未见有参照的标准样品。本文主要对皮革异（气）味主要来源、影响因素、检测方法研究进展等方面进行了概述,并对皮革异（气）味检测用标准样品的研制提出初步设想和建议,可为皮革、鞋类及其他领域异（气）味检测提供参考。

• 基于铝-锆配合物的兔裘革无铬复鞣染色技术

  余跃, 韩君懋, 王亚楠, 周建飞, 石碧,

  为解决兔裘革铬复鞣染色技术产生大量含铬废水的问题,构建了基于铝-锆配合物的兔裘革无铬复鞣染色技术。优化了配合物鞣剂配方和复鞣工艺条件,并与传统铬复鞣兔裘革的高温染色性能及物性进行了对比。当柠檬酸作为配体,硫酸铝和硫酸锆质量比为4∶6,配合物用量4.0 g/L,复鞣温度35 ℃,复鞣时间180 min,提碱pH 4.0时,铝-锆配合物复鞣兔裘革的收缩温度达到88 ℃,可满足染色温度相对较低（50~60 ℃）、染色时间短的浅色兔裘革的染色要求,染色兔裘革颜色较铬复鞣染色兔裘革颜色更为鲜艳,物性与铬复鞣染色兔裘革相当。

• 少灰浸灰——一种清洁实用的浸灰技术

  杨天琦, 杨学昆, 雷超, 孙青永, 曾运航, 石碧,

  用0%~6%石灰以及0.8% NaOH对硫化钠脱毛裸皮进行浸灰处理,以考察石灰用量对裸皮表面防滑性能、胶原纤维分散程度和废水污染负荷的影响。结果表明,石灰由于溶解度低,在裸皮表面形成了均匀的颗粒状覆盖层,赋予了裸皮优良的表面防滑性能,便于工人抓皮和片皮操作。当石灰用量大于3%时,浸灰裸皮的表面防滑性能得到明显提升。3%石灰处理的裸皮纤维的分散程度和浸灰废水的总有机碳、总氮及溶解性总固体浓度与0.8% NaOH处理的对照组相当。由此可见,少灰浸灰是一种清洁实用的浸灰方式。

• 基于环烷烃的皮革加脂剂的制备及应用性能研究

  宁国强, 周继博, 廖学品, 石碧,

  以环烷烃为油脂成分,分别利用非离子表面活性剂（司班-80,吐温-80）和阴离子表面活性剂（石油磺酸钠）将其乳化,制备了加脂剂STB和TB。通过静置稳定性、离心稳定性、水乳液稳定性和粒径的测定,分别确定了非离子和阴离子表面活性剂的最佳乳化条件。对于非离子表面活性剂,采用剂在油中法,S/O/W=10∶30∶60（水包油乳液,S：表面活性剂;O：环烷烃;W：水,均为质量比）,HLB值为11.5,乳化时间为1 h;对于阴离子表面活性剂,采用剂在水中法,S/O/W=12∶28∶60（水包油乳液）,乳化时间为1 h。将制备的环烷烃乳液应用于蓝湿革加脂,并与液体石蜡乳液作对比。结果表明：使用环烷烃乳液STB、TB加脂后,坯革丰满性较好,纤维分散程度较高,成革中的二氯甲烷萃取物含量分别为7.36 %、6.28 %,挥发性有机物含量为49.82 μg C/g、66.07 μg C/g,均明显低于液体石蜡。

• 高效液相色谱法测定人造革中甲酰胺残留量

  侯焕瑶, 倪力军, 栾绍嵘, 张立国,

  为准确、快速测定人造革中甲酰胺残留量,本文分别采用甲醇、丙酮、乙醇、乙酸乙酯和乙腈作为提取溶剂超声萃取人造革,以水-乙腈为流动相,用高效液相色谱（HPLC）方法进行甲酰胺的定性及定量分析。结果表明乙腈为溶剂时,人造革产品中甲酰胺的提取率最高。本文建立的HPLC分析方法操作简便、灵敏度高。该方法在0.1~1.6 mg/L范围内线性关系良好,线性相关系数为0.9999。甲酰胺平均回收率在83.4%~85.7%,相对标准偏差在0. 28%~0.93%,方法检出限和定量限分别为0.11 mg/kg和0.36 mg/kg,比常规的气相色谱法（GC）、气相色谱-质谱法(GC-MS)方法的检出限要低。该方法简便易行且适用范围广,不仅适用于人造革中甲酰胺残留量的检测,还适用于橡塑保温材料、EVC地垫和瑜伽垫等发泡产品中甲酰胺残留量的检测。

• 显微红外光谱法鉴别全粒面革和头层修面革

  王名宫, 王之昌, 张伟娟, 王远鹏,

  使用Micro-FTIR对牛头层皮革材料进行分析,结果发现天然皮革中的全粒面头层皮革、修饰面头层皮革具有明显差异的显微红外光谱特征,根据显微红外光谱特征谱图能够鉴定全粒面头层皮革和修饰面头层皮革,并总结出这两类革类材料的显微红外光谱特征。

• 护踝抗扭转功能鞋靴的运动稳定性测试

  弓太生, 郭思逸, 高倩, 郭永刚, 吴婷,

  针对在运动竞技和部队训练中频发的足踝损伤问题,将足弓碳纤维板和踝关节保护绑带两种结构优化组合,设计并制作出四双具有不同护踝抗扭转结构的功能鞋靴。采用Kistler三维测力台与Motive三维运动捕捉系统,分别采集四双护踝抗扭转功能鞋靴在45°侧切运动和60 cm跳台运动两种动作下的运动生物力学数据,对鞋靴的运动稳定性进行测试,并研究足弓处碳纤维板结构和踝关节保护绑带结构对受试者下肢生物力学的影响。结果表明：踝关节保护绑带结构可以降低踝关节扭伤的风险,起到了护踝作用;足弓处碳纤维板结构可以提高鞋靴的抗扭转性能,但对踝关节的灵活程度有一定的影响。

• 冰刀鞋刀桥结构差异对下肢表面肌电的影响

  辛东升, 王占星, 闫文飞, 马英华, 程正平, 夏润亭, 陈上,

  速滑冰刀鞋的刀桥结构不同,其对运动员下肢的能量消耗也就不同。通过将不同刀桥结构的传统克莱普冰刀鞋和改进后的克莱普冰刀鞋进行能量测试,发现改进刀桥结构的克莱普冰刀鞋对股直肌、胫骨前肌、股二头肌、腓肠肌的表面肌电做功与传统刀桥结构的冰刀鞋具有显著性差异,前者能够降低运动员的整体下肢能量损失。

• 异形鞋履的消费调研与设计探索

  李鑫娟, 郑斐匀, 黄靳月, 杨文静, 姚云鹤,

  随着经济发展和生活水平的提升,消费者对服饰的需求越发趋于多元化和个性化。近年来异形鞋履表现出良好的市场发展潜力。综合现代异形鞋履发展现状与价值分析,对目标人群及其消费需求、市场前景等核心要素展开问卷调查。分析现代异形鞋履消费发展趋势及产品设计因素,结合设计实践,深入探索异形鞋履的发展与设计策略,为异形鞋履的市场拓展与产品创新提供参考。

• 运动鞋鞋底性能要求及形态设计研究

  潘美丽, 谢辉,

  以“鞋底设计”为研究切入点,探讨了不同运动类别的运动特征对鞋底的性能要求。同时以篮球运动为例,分析了篮球运动中脚底各部位的受力情况及对篮球鞋鞋底的性能要求,并根据性能要求提出篮球鞋鞋底设计的应对方案。研究表明:前掌心部位在运动扭转时容易发生侧滑现象,可通过设计鞋底花纹、吸盘、防滑块等增强抓地能力;鞋底跖趾关节易发生开胶现象,可采用外墙“内凹弧线”、“分割式”、“补强式”三种设计方法解决开胶问题;鞋跟外侧磨耗多于内侧,可通过在鞋底后跟部位两侧分别使用耐磨等级不同的材料予以解决。