皮革科学与工程杂志

皮革科学与工程杂志2023年第3期

• 乙醇/苹果酸强化碳化二亚胺改性胶原膜的研究

  熊永铭, 李国英,

  作为一种可食用的绿色环保材料,胶原膜被广泛应用于食品包装,但较弱的机械性能限制了其进一步应用。论文探究了碳酰二亚胺在水相（AW-COL）、乙醇/水双相（AW/E-COL）和含苹果酸的乙醇/水双相中（AW/E-MA）对胶原膜的改性效果。结果表明,AW/E-COL和AW/E-MA改性后的胶原膜中形成较多酰胺键,膜的耐水性、耐酶解性、热稳定性、蒸煮性和力学性能明显提高。其中,AW/E-MA改性后,胶原膜干强度和湿强度分别从（92.90±5.21）MPa和（3.21±0.32）MPa提高到（163.36±10.55）MPa和（24.64±4.19）MPa。然而,AW-COL改性对胶原膜性能提升不明显,这可能是膜中酰胺键生成较少且结构受到一定破坏所致。研究表明,AW/E-MA改性后的胶原膜理化性质优异,是一种具有较大应用价值的食品包装材料。

• 甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物的分子动力学模拟

  周建华, 李楠, 李红, 陈潇雨, 刘秀青, 牛转丽,

  采用分子动力学模拟方法,建立了甲基丙烯酸甲酯（MMA）-丙烯酸丁酯（BA）共聚物体系模型,预测了单体配比对MMA-BA共聚物的玻璃化转变温度（Tg）和力学性能的影响。结果表明,随着MMA和BA物质的量比增大,MMA-BA共聚物的Tg升高,与Fox方程计算的Tg变化趋势一致;MMA-BA共聚物的杨氏模量、剪切模量和体积模量随着MMA和BA物质的量比的增大而增加,且与实验测试的MMA-BA共聚物膜的杨氏模量、剪切模量和体积模量的变化趋势一致。

• 二硫化钼/石墨相氮化碳光催化降解印染废水研究

  卜义夫, 刘思乐, 杜文娟, 田川, 王思祺, 万帅龙,

  通过浸渍法和煅烧法相结合制备二硫化钼/石墨相氮化碳(MoS2/g-C3N4)催化剂。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、紫外可见漫反射光谱、稳态荧光光谱等手段对MoS2/g-C3N4催化剂的晶型、形貌、光电化学性质进行了表征,并将MoS2/g-C3N4催化剂应用于印染废水的处理。结果表明：MoS2/g-C3N4催化剂呈现多孔的层状结构,对可见光有着较好的响应;在MoS2/g-C3N4用量2.0 g/L、pH=6、反应时间120 min的光照条件下,MoS2/g-C3N4催化剂对印染废水的色度去除率和化学需氧量（COD）去除率最高,分别为89.78%和65.57%,MoS2/g-C3N4催化剂循环使用5次后对印染废水的色度去除率和COD去除率仍达到了77.28%和53.26%,具有良好的稳定性。

• 淀粉基吸水树脂后处理方式对其吸水性能的影响

  谭琼, 贾欣宇, 陈慧,

  淀粉基吸水树脂因不同纯化和干燥后处理方式形成的不同微孔结构,是影响其吸水性能的关键。文章利用傅里叶变换红外光谱仪,X射线衍射仪,差示扫描量热分析仪和扫描电子显微镜对不同后处理方式的淀粉基吸水树脂的化学结构和性能进行表征。结果表明,后处理方式没有改变淀粉基吸水树脂的晶型结构和玻璃化转变温度;乙醇浸泡处理相比水提醇沉的淀粉基吸水树脂,外表层更加致密,孔洞更深;冷冻干燥相比热风干燥的淀粉基吸水树脂,微孔结构更加完整,孔径更小,孔分布更密集,孔隙率更高。乙醇浸泡-冷冻干燥后处理的淀粉基吸水树脂吸水倍率最高,浸泡吸水24 h,吸水倍率可达1320 g/g,因此乙醇浸泡-冷冻干燥是一种较好的后处理方式。

• 生物大分子基纳米复合功能膜的制备及应用研究进展

  石佳博, 张睿祯, 盛理, 刘强,

  近年来,生物大分子基纳米复合功能膜在生物医学、食品包装和柔性电子等新兴领域受到国内外研究者的高度关注。文章综述了蛋白质和多糖类等生物大分子基纳米复合功能膜制备过程中不同结构与功能的纳米材料对复合膜物理化学性能和功能特性的影响,进而分析了复合膜在生物医学、食品包装和柔性电子等相关领域的应用潜力,最后展望了生物大分子基纳米复合功能膜的研究趋势,为新型生物大分子基纳米复合功能膜的研发及应用提供了重要参考。

• 老年人鞋履稳定性因素研究进展

  方晨玮, 谢红,

  鞋履是老年人日常步行的必需品。老年人行走通过鞋履与地面接触,鞋会影响其步行时下肢的生物力学特征,包括骨骼、肌肉及关节的功能及表现,进而影响步态稳定性。老年人控制身体平衡的能力弱,行走时易跌倒,其中鞋履对步行稳定性的影响不容忽视。合适的鞋履可以有效提升老年人行走时的稳定性,降低跌倒风险。本文从生物力学角度归纳影响老年人稳定性的鞋履因素,结果表明,安全的老年鞋因素应包括：鞋底较硬、鞋跟较低、鞋底花纹沟槽深度较深、鞋跟形状稍外展、鞋帮较高、装有功能性鞋垫,这些鞋履特征能提高老年人的步态稳定性。

• 聚乙二醇化多环氧共聚物的清洁化铬鞣应用

  陈勇波, 王俊超, 李开军, 马维宁, 刘公岩,

  传统铬鞣的低铬利用率以及鞣制过程中大量含铬、含盐废水的排放严重危害生态环境和人类健康,制约了制革工业的可持续发展。研究采用自由基共聚设计并制备了一种聚乙二醇化多环氧基共聚物,将其作为预鞣剂考察了其在无盐、少铬、高吸收清洁化铬鞣过程中的应用。基于碱性条件下环氧基与胶原氨基的反应,共聚物预鞣能够封闭胶原氨基并在皮胶原纤维之间产生预交联,赋予坯革无盐浸酸性能。此外,聚乙二醇链段的引入能够在纤维表面形成水化层惰化胶原纤维,防止铬鞣初期鞣剂在皮表面的快速结合,促进铬鞣剂在皮中的均匀渗透。同时,环氧基开环反应所产生的羟基为后续铬鞣剂提供额外的结合位点,有助于提高铬鞣剂的吸收率。结果表明,共聚物预鞣能够实现无盐浸酸,能使少铬鞣法的铬吸收率由80.5%提高至95%,并显著提高成革热稳定性、力学性能和感官性能。

• 异亚丙基甘油月桂酸酯脱保护反应条件的响应面优化

  潘申财, 潘思宇, 陈意,

  单脂肪酸甘油酯是制备高值皮革加脂剂、人造革生物基增塑剂的关键中间体,但传统合成方法所得产物为单、多脂肪酸甘油酯混合物,前者含量一般不超过50%,且分离提纯困难。利用双羟基保护法可直接合成高纯单脂肪酸甘油酯,但最关键的脱保护反应条件难以控制。鉴于此,以月桂酸为代表,利用双羟基保护法合成异亚丙基甘油月桂酸酯,并借助响应面法对其脱保护反应条件进行优化。理论预测与真实实验结果较为契合,证实异亚丙基甘油月桂酸酯的最佳脱保护反应条件为：水与异亚丙基甘油月桂酸酯物质的量比3.4,反应温度44 ℃,反应时间5 h,催化剂浓盐酸用量0.9%;此条件下,单月桂酸甘油酯产物纯度可达95.5%。该研究工作为后续开发各类单脂肪酸甘油酯基高值皮化材料奠定了基础。

• 三种酸性蛋白酶等电点测试方法的比较

  刘畅, 曾运航, 石碧,

  采用Zeta电位法、沉淀法和等电聚焦电泳（IEF）法测定了不同来源的四种酸性蛋白酶的等电点（pI）,并比较了这三种方法用于测量酸性蛋白酶pI的优缺点。结果表明：Zeta电位法适用于检测各种酸性蛋白酶,但需要指出的是,对于工业级酶制剂,该方法获得的pI值是其各组分pI值的综合结果;沉淀法难以观察到高溶解度蛋白酶的pI沉淀现象,但使用粒径分析仪检测酶溶液的粒径变化情况可以获得准确的pI;IEF法能准确分析pI大于3的酸性蛋白酶,但有些酸性蛋白酶制剂的酶蛋白组分的pI小于3,因此该方法不适用于检测所有的酸性蛋白酶。

• 基于汽车座椅面套拉伸性能的柔软性分析

  王艳飞, 王长余, 黄玉强, 王欢,

  不同类型座椅面套拉伸性能差异较大,会影响驾乘人员感知的座椅柔软程度。分析了市场上织物、真皮和人造革等面套拉伸性能的分布,并在此基础上,从拉伸性能角度进行了3组面套柔软性分析：（1）5种市场座椅面套;（2）打孔和未打孔面套;（3）绗缝与未绗缝面套。结果表明：多数面套的纬向断裂强度范围350~715 N,断裂伸长率范围22%~198%。（1）具有较好柔软性又满足断裂强度的面套,在伸长率5%条件下拉伸强度16.9 N,20%伸长率条件下拉伸强度58.9 N;（2）打孔面套柔软性得到改善,密集孔洞适合用在座椅非主要承载区;（3）平面绗缝面套特别是密集绗缝会降低柔软性,不适合用在座椅非主要承重区。研究结果为座椅主要和非主要承重区面套材质选择和造型装饰设计提供了参考。

• 消费者对运动鞋标准和检测技术的需求分析

  钟锡豪, 仵涛, 赵旭梅, 杨耸耸,

  以线下线上相结合的方式调研了数百名运动鞋消费者对运动鞋标准和检测技术的认识和需求,重点调研了消费者对运动鞋标准等相关知识的了解程度、参加标准化活动的渠道需求、运动鞋性能和检测技术的需求,在对调研结果分析的基础上对运动鞋检测技术的发展和标准体系的完善针对性地提出了相关建议,包括加强运动鞋标准的宣贯、拓宽标准化知识的学习途径及新兴检测技术的应用等,为运动鞋标准体系的构建和相关检测技术的研发提供了参考依据和方向。

• 应用数学模型计算跑步时地面对人体的冲击力

  李长振, 王震, 汤运启, 李俊,

  基于Zadpoor和Nikooyan等人改良的Liu和Nigg模型（简称LNZN模型）进行改良,改良的是双质量—弹簧—阻尼模型,探讨鞋的性能和地面刚度对冲击力的影响。LNLN模型未考虑鞋和地面的性能,因此,对LNLN模型改良,用双层质量—弹簧—阻尼模型计算跑步时的冲击力,第一层是鞋底,第二层是地面。利用地面刚度、鞋底性能构建运动学方程计算跑步的冲击力。计算表明,地面反作用力与鞋的缓冲力,负载率和被动力峰值水平,模型计算结果与实验结果基本一致,这说明改良模型是成功的可用于计算跑步时地面对人体的冲击力。

• 鞋底-鞋垫减震性能材料测试有限元仿真分析

  彭飘林, 丁绍兰, 叶豪, 刘昭霞, 魏书涛, 吕美莲, 廖毅彬,

  文章研究了鞋底-鞋垫减震性能材料测试有限元仿真分析方法及有效性。以不同硬度材料的鞋底-鞋垫组合为研究对象,采用3D扫描和逆向工程技术获取了鞋底-鞋垫与冲击头的有限元模型。对鞋底-鞋垫材料标准件进行压缩力学性能测试,获取不同鞋底-鞋垫材料的力-位移曲线,拟合鞋底、鞋垫常用的橡胶材料和乙烯醋酸乙烯酯材料本构模型,定义鞋底-鞋垫材料参数。采用三维动态有限元技术,仿真了6种高度下18种鞋底-鞋垫组合冲击测试,采用Bland-Altman差值分析法,验证有限元仿真与材料冲击测试法在鞋底-鞋垫减震性能冲击力峰值指标上的一致性。有限元仿真分析可以代替Impact Plus 5.0冲击试验机获取不同硬度鞋底-鞋垫组合减震性能的冲击力峰值指标,分析其减震性能,并依此指导鞋底-鞋垫组合材料的选用及减震结构优化,提高鞋底-鞋垫整体减震性能。

• 成都皮影与渭南皮影影人服饰特征对比

  王浩凤, 万宗瑜,

  受地理环境和文化差异的影响,皮影艺术演变出许多地域流派特征,既表现出地域的差异性,又存在着关联性。成都皮影和渭南皮影在历史渊源上存在着较强的关联性。论文对成都皮影和渭南皮影的历史渊源、造型艺术服饰特征的共性与个性以及图案纹样的提取创新进行科学、客观的比较分析,对地域皮影元素与现代服装设计的融合与创新供了理论支撑。通过对两地皮影戏的造型进行分析,总结了皮影戏中可参考的视觉元素,希望推动传统皮影与现代服装设计的发展。

• 蜀锦团窠纹在女士手提包中的应用探析

  吴晶, 马佳敏, 刘文庆, 郑好,

  蜀锦是我国非物质文化遗产,团窠纹样作为蜀锦代表性的纹样之一,记录着蜀锦文化的交流与变迁,具有重要的传承意义。通过分析蜀锦团窠纹的起源及流变,总结蜀锦团窠纹的特征与文化内涵;在此基础上,对传统团窠纹样元素进行提取与再设计,并应用于女士手提包的设计中,将传统蜀锦纹样与女士手提包相结合,既能提升现代女士手提包的文化价值和设计美感,也能拓展蜀锦文化的传播媒介,助力蜀锦文化的传承与传播。

• 粤北瑶绣在箱包产品应用中的价值、困境及路径研究

  董金华, 严琴, 江汝南,

  通过开展瑶绣非遗文化在箱包产品应用上的价值研究、面临困境分析以及解决路径和方法探索,解决在现代市场经济冲击的背景下,受到机械化、现代化生产方式冲击影响造成的手工技艺类文化流失问题。传统文化与现代技术深度融合演进,促进非遗跨界合作,鼓励通过创意把非遗技艺产业化。以瑶绣文创产业核心价值为切入点,将瑶绣文化遗产融入到箱包产品中去,为增强箱包产业核心竞争力提供新思路。通过瑶绣与箱包产品的跨界合作,促进瑶绣技艺文化活态传承,促进箱包文创类产品的经济效益转化,进而促进本土非物质文化遗产的传承和发展。

• 制革企业节能诊断实例研究

  杨本晓, 梁思哲, 张建华,

  在双碳目标指引下,实施企业节能诊断已成为皮革行业绿色转型的重要手段。以某牛皮革生产企业开展节能诊断为实例,重点分析了企业的生产工艺、能源利用、能源效率和能源管理状况,提出冷凝水余热利用、配电系统改造、更换高效用能设备、节能管理优化等诊断建议。通过梳理制革企业节能诊断实践中的经验做法,为该行业推行节能诊断、解决行业绿色转型过程中的共性难题和企业个性发展需求,提供可参考的技术实践。

• 能源消费与科技创新对皮革业发展的作用机制研究

  宋晨晨, 赵龙,

  皮革业发展与市场环境、环保规制、能源消费和科技投入等因素密切相关。以2001~2020年全国29个省份为例,构建以皮革业科技创新为调节变量的实证研究模型,探究能源消费、科技创新、皮革业发展三者间的作用机制。研究结果表明,能源消费与科技创新对皮革业名义发展和实际发展均有正向影响,科技创新同时发挥显著调节效应,这一结论在进行稳健性检验后依然成立。进一步分析发现,科技创新调节效应在东部地区表现更为显著。为此,在环境规制背景下,高能耗粗放型生产方式面临制约,要充分认识科技创新对促进皮革业发展的重要作用,引导皮革行业发展的良性循环。

• 工科实验实践课程线上教学改革研究与实践

  张春晓, 彭必雨, 程海明,

  针对特殊情况下如何提升实验实践课程线上教学质量的问题,从教学大纲修订、教学资源建设、教学过程设计及课程考核方案等课程全过程研究了实验实践课程线上教学改革方案。并将其应用于“企业实训”课程在线教学,取得了良好的教学效果。初步形成了基于PBL-TBL融合的“导学-自学-评学-质疑-总结-提升”的线上教学模式,并构建了全过程、多方位的课程考核方案。为实验实践课程线上教学提供了参考案例,对推动实验实践课程线上线下混合教学改革具有参考意义。