皮革科学与工程杂志

皮革科学与工程杂志2022年第3期

• 酸调节锆基MOF材料在光催化还原Cr(VI)的应用

  强涛涛, 尉梦笛,

  六价铬（Cr(VI)）是工业废水中典型的重金属污染物之一,易于被人体吸收,生物毒性大。光催化法是去除Cr(VI)的一种高效且清洁的方法。为了提升催化剂的催化效率,采用溶剂热法,利用三氟乙酸调节剂对UiO-66进行缺陷合成增大其比表面积与光生电子迁移率。通过XRD、SEM、BET等表征手段观察调节剂用量对UiO-66形貌和结构的影响,并考察了酸调节型UiO-66光催化还原Cr(VI)的活性。结果表明,经酸调节的UiO-66呈八面体纳米颗粒,比表面积为849.6 cm2/g。在可见光照射下,经酸调节的UiO-66光催化还原率提高了2.21倍。此外,自由基捕获实验表明,光生电子（e-）和超氧自由基（·O2-）是光催化还原Cr(VI)的主要活性组分。

• 利用制革废弃牛毛制备角蛋白基水凝胶研究

  孙莉, 肖远航, 王春华, 穆畅道, 林炜,

  制革废弃牛毛是一种重要的角蛋白资源。采用甲基丙烯酸酐交联制革废弃牛毛还原角蛋白制备了甲基丙烯酰化角蛋白水凝胶。通过紫外分光光度计、FTIR、1H NMR及XPS等表征方法研究了甲基丙烯酸酐与还原角蛋白的化学交联机理。结果表明：还原角蛋白上的伯氨基可与甲基丙烯酸酐发生酰化反应,从而引入C=C双键,利用其与角蛋白分子自身结构中的巯基发生巯基-乙烯基反应,并且在中间酰化反应过程中产生的甲基丙烯酸副产物,也可与角蛋白中的巯基发生巯基-烯反应,从而得到三维网状结构,即可制备交联型甲基丙烯酰化角蛋白水凝胶。

• 发光细菌法评价坯革生态安全性的毒性参照物替代及应用

  何发明, 彭良琼, 隆汶君, 张文华,

  针对发光细菌法常用的毒性测试参照物氯化汞,选取毒性较小的锌盐作为参比物质替代,研究了SO42-和Cl-对锌的形态分布、稳定性以及毒性的影响。结果表明,在水溶液中,无机阴离子对锌的形态分布影响较小;在毒性测试的3% NaCl介质中,虽然硫酸锌形态成分较氯化锌多,但在pH 1~8范围内组成恒定,主要为65%的Zn2+和25%的ZnCl+。硫酸锌存放稳定性更好,而氯化锌易吸湿;硫酸锌对发光细菌的EC50值为1.23 mg/L,大于氯化锌的EC50值0.92 mg/L,毒性更低。最后,以硫酸锌为参比物,评价了常见鞣剂鞣制坯革的生态安全性,根据现有法令关于危废的综合毒性指标,发现所有皮坯都可归属为普通废弃物,但铬比有机鞣剂更影响鞣制皮坯的生态安全性。

• 环氧透明质酸改性脱细胞猪真皮基质的亲水保湿性研究

  丁壮, 黄轩涛, 但年华,

  湿性愈合理论证明了创面修复过程中,保持伤口湿润环境至关重要。为了改善脱细胞猪真皮基质（pADM）敷料的亲水保湿性能,采用环氧化透明质酸（EHA）与pADM交联改性,将高亲水保湿的透明质酸（HA）分子引入到pADM中,制备得到环氧透明质酸改性脱细胞猪真皮基质（EHA-pADM）。采用傅里叶红外光谱仪、原子力显微镜、收缩温度测定仪、差示扫描量热仪等对不同用量EHA改性得到的EHA-pADM进行分析。结果表明：EHA-pADM热稳定性随着EHA用量的增加而升高,产生了交联效应,且EHA-pADM仍然保持着pADM原有的二级结构、三股螺旋结构、横纹结构等微观结构特征。EHA-pADM的表面接触角随着EHA用量的增加而降低,其吸湿率和保水率与EHA用量基本正相关。吸湿动力学分析显示,EHA-pADM对水的吸附量随着EHA用量的增加而提高,吸附特征符合二级动力学方程,吸附过程属于多分子层吸附。可见,HA分子的引入,提高了pADM的表面亲水性能,增加了其保水“锁水”能力。当EHA-pADM用作敷料时,有望成为一种新型的亲水保湿型医用敷料。

• 溶液中铬离子的电絮凝法分离研究

  郭军, 陈慧, 单志华,

  采用Cr2(SO4)3为模拟含Cr废液,对电絮凝法的除Cr效果进行考察。恒压电絮凝实验结果表明,Al阳极比Fe阳极更适合电絮凝处理。Al阳极电絮凝法处理Cr2(SO4)3的优化实验条件为：电流密度350 A/m2,电解质质量浓度15 g/L,初始pH值4.5,时间90 min。该方法的Cr去除率达到99.86 %,Cr质量浓度降至3.39 mg/L。电流效率分析表明,Al阳极电絮凝法的电流效率较低,电流密度对电流效率的影响小。Al阳极电絮凝法对溶液中的Cr离子分离效果较好,为废水中Cr资源的回收利用提供了新的思路。

• 耐铬厌氧胶原蛋白水解菌的筛选及应用研究

  丁绍兰, 刘云, 李重遥,

  从制革厂含铬污泥中分离、纯化、筛选出一种耐铬优势真菌FN,经过梯度实验确定优势菌种对含铬胶原蛋白的耐铬质量浓度为1000 mg/L,并成功进行了厌氧驯化。真菌FN最终鉴定为米曲霉。将其用于含铬胶原蛋白的厌氧消解,考察了厌氧消解效果与产气性能。实验结果表明：耐铬菌接种量为25%、初始pH约为7,温度35 ℃,震荡110 r/min条件下,碳氮比为25时厌氧消化体系产气性能最佳,第二天达到最高日产气量295 mL,30 d累计产气1292.5 mL,甲烷含量52.57%,铬去除率为31.02%,蛋白质水解率为65.2%。碳氮比为35、初始pH约为7,温度35 ℃,震荡110 r/min条件下,耐铬菌投加量为50%时厌氧消化体系产气性能最佳,第二天达到最高日产气量414 mL,30 d累计产气1648 mL,甲烷含量45.18%,铬去除率为41.96%,蛋白质水解率86.49%。

• 高效降解脱铬皮屑的菌株筛选

  张晓伟, 卢欣雨, 陈琴, 赵胜宗, 刘彦,

  为获得脱铬皮屑的高效降解菌株,同时又是农业益生菌的菌株,以脱铬皮屑为微生物生长主要营养源,经过初筛和复筛,从6株菌株中筛选出了一株优质的胶原蛋白降解菌,命名为P-4菌。用该菌株对脱铬皮屑进行发酵降解,得到了富含游离氨基酸、多肽的发酵液。发酵实验结果表明,与LB培养基相比,基础培养基作为P-4菌降解脱铬皮屑的发酵培养基效果更优。P-4菌株经过16S rDNA法鉴定,初步确定为地衣芽孢杆菌,属于农业中常用的益生菌。

• 糖尿病患者足部辅具研究现状

  弓太生, 韩雪净, 万蓬勃, 倪亮辰, 王梦园, 王猛,

  糖尿病患者穿着专业的鞋具,可实现足部高压的卸载和分散,从而降低糖尿病足溃疡的发生率,减少足部感染、溃疡恶化甚至是截肢的危险。在糖尿病足防治指南的基础上,通过梳理分析国内外文献,重点阐述了预防性足底压力卸载鞋垫和鞋具的设计开发现状。

• 典型牛皮中氨基多糖含量与分布及其在制革过程中的变化

  钟祥, 罗凤香, 张旭, 高蒙初, 张春晓, 彭必雨,

  研究了典型牛皮中氨基多糖（GAG）含量及其在制革准备工段中随处理工序的变化。结果表明,黄牛皮和奶牛皮表皮层和粒面层中GAG含量高于网状层和肉面层,奶牛皮中的糖含量高于黄牛皮;在纵切面上,多糖含量沿表皮至肉面逐渐递减,在距离粒面约0.4 mm处GAG含量最高;PAS-AB特异性染色分析发现,在牛皮的表皮层和粒面层的基底膜、毛囊和腺体中含有较多的GAG,胶原纤维表面也观察到氨基多糖的分布。在制革准备工段中,皮内氨基多糖含量随处理工序的进行呈递减趋势,GAG的主要去除工序是浸灰和酶软化,常规制革准备工段中其去除率约为72%。皮中的GAG的去除与脱毛和纤维分散的效果紧密相关,需要进一步研究基于糖苷酶作用的安全、高效的GAG去除方法

• 基于Cu(II)离子的复合抑制剂可降低酶脱毛过程中胶原纤维的水解

  李鹤, 周雪伟, 程海明,

  酶脱毛过程存在成革松面、烂面的风险主要是由于脱毛过程中酶对皮胶原纤维的过度水解。实验采用加入复合抑制剂的方法以降低酶脱毛过程中酶对胶原过度水解,减少粒面伤害。探究了复合抑制剂对AS1.398酶水解活力的影响,筛选出基于Cu(II) 离子的复合抑制剂并应用于黄牛皮脱毛。实验结果表明：5 mmol/L Cu(II) + 20 mmol/L丁二酸钠复合抑制剂的加入,能保持酶脱毛速率且抑制脱毛过程中酶对胶原纤维的水解,粒面伤害少且毛孔结构完整。为安全高效的酶法脱毛工艺的工业化推广提供潜在的新策略。

• 基于氢键作用的自修复聚丙烯酸酯乳液的合成及性能

  陆曼玲, 李阳, 麻寿江, 闫新秀, 刘军, 丁克毅, 陈华林,

  3-甲基丙烯酰胺基多巴胺（DMA）上的邻苯二酚基团可形成具有可逆作用的氢键,该氢键可实现材料的自修复目标。通过乳液聚合合成了一系列含多巴胺的聚丙烯酸酯乳液,研究发现加入DMA时薄膜具有自修复能力,DMA加入量不同时其修复效果也不同。拉伸试验表明,DMA含量为0.60%时,聚合物断裂伸长率的修复率最高,可达113%;DMA含量为2.42%时,聚合物拉伸强度修复率最好,可达229.19%。但是,光学显微镜和扫描电子显微镜观察表明,DMA含量为0.60%的聚合物薄膜修复后完整性最好。因此,综合以上指标认为当DMA含量为0.60%的含多巴胺聚丙烯酸酯乳液具有应用于皮革自修复涂层的潜力。

• 水培-CO2释放测定法评价皮革的生物降解性

  王圳, 刘洵志, 张雨鑫, 王亚楠, 石碧,

  生物降解性是评价皮革生态性的重要指标。以多种鞣制皮革为测试对象,采用ISO 20136标准——水培-CO2释放测定法评价其生物降解性,并优化了降解实验条件。结果表明,参比材料可使用去酸皮替代I型胶原。当样品-污泥质量比为1∶3,样品质量浓度为0.2~0.6 g/L,降解温度为30 ℃时,降解20 d即可判断不同皮革的生物降解性差异。研究所用无铬鞣革的生物降解性均优于铬鞣革。该生物降解性测定方法的广泛应用可望为皮革行业的绿色可持续发展提供支撑。

• 鞋类皮革部件中苯二胺类物质的HPLC-MS/MS测定方法

  王宁, 章宦胜, 苗洁, 陈海园,

  建立了鞋类皮革部件中对苯二胺、邻苯二胺和间苯二胺含量的高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）测定方法。该法以甲醇为溶剂进行二次超声提取,净化后的提取液进行HPLC-MS/MS测定,外标法定量。试验结果表明：在5~500 μg/L质量浓度范围内,三种苯二胺的线性相关系数均大于0.997,线性关系良好;在该方法的试验条件下,三种苯二胺的检出限为0.02~0.03 mg/kg,平均加标回收率在89%~106%范围内,相对标准偏差在3%~9%之间。该方法可用于鞋类皮革部件中对苯二胺、邻苯二胺和间苯二胺残留量的检测分析。

• 超高效液相色谱串联质谱法鉴定皮革的动物源属性

  杜业刚, 刘奕雄, 王韦达, 朱雨田, 郑燕燕,

  基于猪牛羊皮的特征肽段建立了一种鉴定皮革动物源属性的超高效液相色谱串联质谱法（UPLC-MS/MS）。皮革样品经高温高压提取蛋白,酶解消化,收集多肽待测溶液,经C18柱分离,以0.1%甲酸水溶液和乙腈为流动相梯度洗脱,通过多反应监测（MRM）扫描,从多肽溶液中特征肽段的出峰情况来鉴定皮革样品的动物源属性。所建立的方法特异性强,适用范围广,准确可靠,为皮革鉴定提供了新的技术手段。

• 橡胶制品中3种N-亚硝基胺类物质假阳性的鉴别

  冯徐根, 韩军, 孙旸, 孙敬, 杨萌,

  建立了液相色谱法和液质联用法鉴别3种N-亚硝基胺类物质的分析方法。结果表明：液相色谱法的加标回收率为96.7%~103.7%,相对标准偏差为2.3%~5.4%,方法检出限为0.14~0.43 mg/kg;液质联用法的加标回收率为98.1%~106.4%,相对标准偏差为2.2%~4.2%,方法检出限为0.10~0.46 mg/kg,测定结果准确可靠,可满足橡胶制品及鞋类产品中N-亚硝基胺类物质的准确检测。

• 3D打印支撑鞋垫对扁平足足底压力分布的影响

  赵碎浪, 祁子芮, 曹中华, 于百计,

  为了探究不同支撑垫结构对足底压力分布的影响,用扫描仪获取9名扁平足青年女性3种负重状态（全负重、半负重和非负重）足部模型,定制3种支撑型鞋垫（Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型）;通过足底压力测试系统,分析3种支撑型鞋垫对扁平足步行支撑期触地时间分配、足底压力中心分布的影响,同时进行主观舒适性评价。结果显示,相较于无支撑鞋垫,Ⅱ型、Ⅲ型鞋垫明显降低了支撑期总触地时间（P=0.002、P=0.026）;3种支撑型鞋垫使支撑期COP轨迹均向内侧偏移,偏移幅度随支撑垫高度的增加而增加。合适的支撑型鞋垫可以优化支撑期触地时间与COP轨迹,为扁平足个性化矫正鞋垫的设计提供了理论依据。

• 基于多元建模的皮鞋鞋底的X射线荧光光谱分类识别研究

  田陆川, 张馨艺, 姜红, 王丹, 满吉,

  为建立一种快速分类及认定案件现场的皮鞋鞋底物证的分类预测模型,采用X射线荧光光谱法（X-ray Fluorescence）,工作模式,电压：50 kV,电流：200 μA,测试时间：60 s的实验条件下对样品进行了分析,提取了55个皮鞋鞋底样品中的无机元素成分及含量。根据提取样品所含元素种类及含量进行系统聚类,以系统聚类结果作为建立了判别分析、RBF神经网络、MLP神经网络三种分类预测模型。最终,55个样品被分为5类,经验证,多层感知器神经网络的分类准确率相对较高,为94.4%。结果表明：该方法快速无损检材,操作简单,所建立的分类预测模型可以为公安实际办案提供新思路、新方法。

• 可动假足装置在鞋压力舒适性研究中的应用

  孔令华, 袁鹏程, 赵卫,

  介绍了一种可动假足装置,用于鞋压力舒适性的研究。通过穿着不同类型的鞋分别进行试验,采集分析了人体试验与假足试验过程中的足底峰值压强、压强时间积分与接触面积,假足试验表现出了与人脚试验的一致性。进一步对比分析了人体试验数据与假足试验数据,假足试验相对于人体试验误差率的绝对值都小于10%,验证了可动假足检测装置的有效性,重复性与规范性,为鞋压力舒适性研究提供了一种技术支撑。

• 联觉思维在鞋靴设计中的应用研究——以篮球运动鞋为例

  周金超, 周尚晶,

  通过对联觉思维在各类产品设计中的应用以及产品案例分析与研究,从消费者角度出发,论述消费者在体验产品时的客观感受与主观意识对购买欲望的影响,归纳联觉思维在产品设计中审美性、突出性原则。研究如何应用联觉思维,在鞋的外观上体现出鞋子内在的主要功能层面的设计,从而有效促进感觉的渗透和挪移,让消费者将对外观的感受和在体验鞋子后产生的主观感受形成联觉感受,产生认知的迁移。合理利用联觉思维关联鞋子功能性和外观设计,促使消费者初次接触就能准确把握鞋的特点和主要功能,更好地传递产品信息,并有效激发消费者的购买欲望。

• 制鞋企业火灾安全隐患分析及应对策略

  罗媛媛, 蔡白雪, 黄瀚瑶, 罗栩, 路维娜, 王豪,

  制鞋企业在生产过程中,由于大量使用各种易燃易爆原辅材料,存在严重的火灾安全隐患,极易导致火灾发生。本文采用预先危险性分析法分析了制鞋企业潜在的火灾风险、危险因素、触发条件及风险等级,结合制鞋企业生产特点以及现有实际的管理水平,分析了制鞋企业火灾安全隐患表现,并提出了制鞋企业对消防安全风险的应对措施。