皮革科学与工程杂志

皮革科学与工程杂志2024年第6期

• 蛋白-多糖-Cr(III)络合物的形成及其脱铬机制

  马宏瑞, 杜佳怡, 党靖雯, 郝永永, 朱超,

  选取海藻酸钠（SA）、牛血清白蛋白（BSA）模拟制革废水处理过程中的多糖和蛋白,探讨了多糖、蛋白与Cr(III)形成的不同络合物的特性及其稳定性。研究发现,SA和BSA与Cr(III)结合后,所形成的络合物相对分子质量明显小于单独的配体,且主要通过配体分子内配位形成Cr(III)络合物,络合物的零电荷点向pH中性偏移,增加了中和沉淀、絮凝沉淀的效果,但总铬去除率最高为85.62%。通过超声预处理与重捕剂协同絮凝剂的作用,络合物铬去除率可提高至98%以上,且不受pH的影响。此研究结果为非中性条件下铬的深度去除提供了理论和实践依据。

• 废弃胶原纤维固化单宁吸附材料原位Fe2O3微波催化裂解减容研究

  李林倚, 肖霄, 廖学品, 石碧,

  胶原纤维基吸附材料在核素吸附中表现出优异的性能,但同时产生放射性固废的处置问题。针对这一问题,利用原位Fe2O3对胶原纤维固化单宁（CFT）材料进行催化裂解,以实现废弃CFT的有效减容。通过热重分析技术对其热解过程进行研究,结果表明通过将Fe3+负载至CFT（Fe-CFT）再进行裂解,能够使裂解温度降至约450 ℃,比CFT直接裂解温度降低了约150 ℃,残渣率降至9.5%。进一步以纳米Fe2O3为传热介质,在微波条件下对Fe-CFT进行裂解,Fe-CFT残渣率降至2.1%。利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和元素分析仪对残渣进行表征,结果表明反应过程中Fe3+原位生成的Fe2O3有效促进CFT的氧化裂解。综上,通过原位Fe2O3有效降低CFT的裂解温度,裂解后残渣率低,实现了废弃CFT的安全高效减容。

• 牦牛皮胶原的自组装

  朱凌璇, 罗振宇, 尹越, 郭梦娜, 刘彬, 蒋波,

  基于胶原中苯丙氨酸与酪氨酸产生可定量内源性荧光的原理,利用同步荧光光谱和发射荧光光谱研究了牦牛皮胶原质量浓度对其自组装行为的影响及牦牛皮胶原组装过程中的荧光共振能量转移现象,并通过计算确定0.5 mol/L乙酸中牦牛皮胶原的临界组装质量浓度为0.77 mg/mL。建立了牦牛皮胶原荧光强度与0.10~3.00 mg/mL质量浓度的对应工作曲线,并由此对胶原通过0.22 μm过滤膜的效率进行了定量分析,证明通过率与质量浓度的自然对数呈线性关系。牦牛皮胶原在酸性无盐条件下形成复杂的自组装结构,而中性盐的加入改变了组装状态和进程,在磷酸缓冲液-氯化钠的存在下,自组装效果最佳。随着组装程度增加,胶原逐渐形成有序的空间结构,吸光度、荧光强度、模量和复合黏度上升,损耗系数降低。

• 基于低共熔溶剂的牛皮胶原提取工艺研究

  俞小凤, 宋文祥, 许波, 刘颖, 王平,

  以脱灰牛皮边角料为原料,使用低共熔溶剂（DES）对其中的胶原蛋白进行提取,研究了DES种类、浓度、提取时间和温度条件对提取效果的影响。结果表明,当使用摩尔比为1∶5的尿素与乙酸组成的DES水溶液作为提取溶液,温度15 ℃,DES浓度0.75 mol/L,时间24 h,提取效果最好,胶原的提取率为37%;红外光谱结果显示,产物具有典型的I型胶原蛋白吸收峰。与传统酸法与酶法提取的胶原蛋白相比,使用DES提取的胶原蛋白纯度高,三股螺旋结构保留更好,在生物医用领域有应用前景。

• 无铅卤系钙钛矿在制革加工中的应用前景

  李星瑶, 范倩倩, 刘蜜, 陈杰, 马彤彤, 马建中,

  皮革作为一种兼具实用性和时尚性的天然材料,已经深入生活的方方面面。为了适应时代发展,皮革行业亟需丰富产品的功能性。现有研究表明,将纳米材料引入制革加工中可赋予皮革抗菌、阻燃、耐黄变等功能。近年来,无铅卤系钙钛矿类纳米材料因其可见光吸收能力强、结构可调等特点在光电领域得到广泛应用,这也使其在皮革行业中展现出巨大的应用潜力。文章首先阐述了无铅卤系钙钛矿的结构演变,总结了无铅卤系钙钛矿的制备方法及其优缺点,同时对其在制革加工中的应用进行了探讨。最后,就现阶段无铅卤系钙钛矿在制革加工中应用存在的问题及今后的应用方向及前景进行了展望。

• “双碳”目标下皮革产品碳足迹核算的研究与实践

  周黔川, 刘敏敏, 张龙, 肖远航, 王春华, 任可帅, 林炜,

  产品碳足迹核算是实现我国“双碳”战略目标的重要抓手,也是应对国际碳税贸易壁垒的必由之路,尤其对于出口创汇型产业。因此,皮革行业产品碳足迹核算迫在眉睫。本文在系统分析基于生命周期评价产品碳足迹核算发展现状的基础上,针对我国皮革行业产品碳足迹核算存在的问题,结合团队已建立的皮革化学品碳排因子数据库与皮革产品碳足迹核算标准流程,提出我国皮革产品碳足迹核算体系的构建方法,从而推动皮革行业的绿色低碳与高质量发展。

• 干化技术对酒糟生物质资源化利用的影响

  杜陶, 李霞, 王毓嘉, 叶锐, 肖霄,

  经济高效的干化技术对于包括农林废弃物、制革废弃物和工业有机固废等生物质的资源化转化利用至关重要。中国白酒产量巨大,为国家经济发展和人民物质需求带来贡献的同时,也产生了大量的废弃酒糟。废弃酒糟具有含水量高、酸度高、易霉变等问题,不易处理,导致其资源化利用一直面临困难。高效、低成本的酒糟干化技术对于其资源化利用具有决定性意义。因此,文章介绍了不同工艺酒糟的特点,详细综述了多种酒糟干化预处理技术与资源化利用技术,以期为酒糟的资源化、能源化转化利用提供借鉴,为酿酒行业在“双碳”背景下的绿色可持续发展和转型升级奠定基础。

• 皮革绷板干燥工序自动化装备的发展现状

  马云龙, 任工昌, 桓源,

  为促进皮革绷板装备的自动化和智能化,应对传统手工绷板过程中存在的效率低、劳动强度高及产品质量不稳定等问题,对绷板、装夹和拉伸的方法进行了分类介绍,归纳出关键技术要点。对各技术方案的特性和潜在应用前景进行深入分析,发现多拉伸方向绷板能更好地适应皮革生产的多样化需求,专用夹具和磁性体夹具在处理异形皮革方面展现出高效性,联动拉伸以简洁的结构和优异的作业效率受到关注,而单点拉伸通过定制化的拉伸力分配,有效提升了得革率和皮革品质。最后,对数字化技术在绷板关键步骤的应用以及绷板干燥过程中的温度和湿度控制技术进行了总结,为提升皮革绷板装备的制革效率和皮革质量提供了参考。

• 海岛与桔瓣长丝非织造布基超纤革的制备及性能

  郝景标, 曹阳, 吴若楠, 朵永超, 王闻宇, 钱晓明,

  超纤革由于其出色的综合性能而备受青睐。目前市场常见的超纤革多以短纤针刺非织造布为基材,关于长丝非织造布的革制品却鲜有研究。为探讨超细纤维长丝非织造布应用于革制品的可行性,制备了海岛型和桔瓣型长丝非织造布及其革制品,对比探讨了海岛与桔瓣长丝非织造布及其革制品的性能。结果表明,海岛长丝非织造布及其革制品的拉伸断裂性能均劣于桔瓣长丝非织造布及其革制品,而柔软度、透气性能和透湿性能均优于桔瓣长丝非织造布及其革制品。综合对比之下,海岛长丝非织造布更适用于超纤革的制备。

• 热塑性聚氨酯-聚酯复合面料开发及其服用性能研究

  孟少妮, 张才前,

  为提升聚酯面料防水性能,扩展聚酯面料应用范围,将热塑性聚氨酯（TPU）薄膜与聚酯面料进行复合,通过正交实验分析复合温度、TPU膜厚度和复合压力对复合产品剥离强力、透气率、柔软度、抗静电性、透光性、紫外防护性能、防水性、透湿性的影响,通过研究得到结论为：TPU与聚酯复合面料的紫外防护性、防水性和静电荷衰减速度有所提升,透气率、柔软度、透湿率有所下降,透光性变化不大;TPU膜厚度和复合压力对复合产品综合服用性能影响同等重要,而温度影响略小;复合工艺为温度130 ℃、TPU膜厚度0.5 mm、压力15 MPa时复合面料综合服用性能最佳。

• 基于层次分析法和发明问题解决理论的防护型童鞋设计

  罗向东, 杨美, 赵美荣, 强威, 张希莹,

  针对儿童足部受伤概率较高的问题,建立防护型童鞋功能需求指标体系,结合层次分析法（AHP）和发明问题解决理论（TRIZ）,为防护型童鞋的设计创新提供理论依据。首先,通过问卷调研和文献研究得出用户需求,运用层次分析法,建立需求层次模型,并计算出各项需求权重与排序,确定设计过程中的重点问题;其次,建立矛盾功能矩阵,找出存在的具体矛盾后基于TRIZ理论分析解决矛盾冲突,提出创新设计方案;最后对设计的防护型童鞋进行评价。基于AHP和TRIZ理论的防护型童鞋设计流程能够获取产品功能需求权重,针对存在的矛盾提出设计方案,并进行评价,满足用户需求,为防护型产品的创新设计提供一定的借鉴。

• 鞋跟高度与穿着经验对青年女性下楼梯动态稳定性的影响

  闫晓芹, 赵春燕, 孙威, 王疆娜,

  为探讨鞋跟高度与穿着经验对青年女性下楼梯身体动态稳定性的影响,采用Vicon红外运动捕捉系统和三维测力台同步采集20名有穿着经验和20名无穿着经验的青年女性穿着1、3、5、7 cm四种高跟鞋下楼梯的身体稳定性参数。使用双因素重复测量方差分析对数据进行统计分析。结果显示,与有穿着经验组相比,无穿着经验组在前后方向的动态稳度显著减小;与1 cm平跟鞋相比,穿5 cm和7 cm高跟鞋时内外侧方向的动态稳度、质心-压心距离和质心-压心倾斜角均显著减小。结果表明,鞋跟高度增加,年轻女性下楼梯时内外侧方向的身体动态稳定性下降、跌倒风险增大,有穿着经验者的身体稳定性更好。

• 长时间站立/行走时鞋垫参数对下肢舒适性的影响

  弓太生, 覃义婷, 任蕾, 康路平, 雒海亮, 周芷薇,

  探究了长时间站立/行走时鞋垫设计参数对人体下肢舒适性的影响。选取9名年轻女性分别穿着不同硬度（30° Shore C和40° Shore C）和足弓支撑高度（+1.5 mm、+3 mm）的鞋垫,测试初始站立、站立/行走60 、120 和180 min时的下肢生物力学和主观舒适度指标。结果表明,随着站立/行走时间的延长,三种鞋垫条件下受试者的主观不适感均显著增大;腿围在站立/行走前后未出现显著性差异;在站立/行走120 min内中足、后跟内侧压强时间积分（PTI）和腓骨长肌肌电均方根显著增加,180 min内前掌外侧和中足峰值压强（PP）显著增加。仅改变鞋垫硬度时,随着时间推移前掌和后跟外侧PP均表现为30° Shore C组大于40° Shore C组,中足PP和PTI则表现为30° Shore C组小于40° Shore C组,而增加足弓支撑高度能够降低中足PP和PTI。因此建议长时间站立/行走职业群体应选择较硬且足弓支撑较高的鞋垫,能够较大程度减少时间累积下的足部压力负荷;此外,鞋垫支撑高度也会对扁平足和高弓足人群产生不同影响,因此还需要综合考虑穿用者的足弓状态以选择适宜的足弓支撑高度。

• 哈萨克族马具装饰纹样设计因子提取及其在皮革制品中的应用研究

  李韶君, 邓富泉, 许杰婷, 秦双怡, 叶安乐,

  哈萨克族马具装饰纹样是哈萨克族文化中不可或缺的重要组成部分,蕴含独特的民族特色和艺术魅力。文章以哈萨克族马具装饰纹样为研究对象,系统分析其艺术特征,并运用用户感性语义评价实验提取典型纹样因子和色彩因子,分析消费者对哈萨克族马具装饰纹样的情感偏好所具有的共性和特性。将创新衍生图案应用于现代皮革制品设计中,使产品符合现代审美认知,同时具有民族特色与文化内涵,不仅有利于哈萨克族纹样的传承与创新,也为其他民族纹样在皮革制品领域的创新应用提供了研究思路和实践方法。

• 基于AI技术的手工皮具社区共创服务设计

  孙宁, 孟凯宁, 曾钦宇,

  在新经济背景下,依托人工智能技术,构建手工皮具社区共创服务新模式,可以更好地推动皮革行业可持续发展。首先,明确手工皮具核心要素在社区共创中的角色关系。其次,分析手工皮具设计流程中可利用的人工智能模型。随后,对手工皮具社区共创的服务流程与服务关系进行梳理与优化,构建出手工皮具社区共创机制。最后,进一步建构服务系统和服务蓝图,明晰了手工皮具社区共创各环节的关系。这有助于传统手工皮具融入新业态,拓宽手工皮具服务领域。

• 广绣图案在时尚皮革服饰品设计中的创新应用

  郭艳,

  广绣是首批被国务院核准的非物质文化遗产。广绣图案具有深厚的艺术底蕴与突出的应用价值,在过去一千多年的历史中起到了美化人们生活的重要作用。总结广绣图案的艺术特征,提出对应的创新设计方法,创作多款新型图案,将其应用于皮衣等现代皮革服饰品中,展示出了广绣图案强大的装饰性与独特优势。研究广绣图案在时尚服饰设计中的创新应用,对促进中国传统文化在现代社会中的传承,推动我国纺织服装行业高质量发展具有实际作用与意义,同时也为业界提供一些行之有效的设计思路与方法。

• 中国传统诗词元素在皮革制品中的创新应用探索

  徐进,

  传统诗词元素在皮革制品设计领域有着巨大的应用价值,而且两者之间具有高度的适配性。首先,设计师需要从设计元素的提取与转化、诗词文化创意设计的构思、工艺技术的实现与提升三个层面把握诗词文化的转译路径。其次,设计师可以从解构与重构、抽象与具象的结合、色彩与情感的映射、空间与时间的延展、交互式与动态设计、模块化与可定制设计等多个方面探索传统诗词元素的应用方法。最后,具体的设计实践案例证明了传统诗词元素应用于皮革制品的可行性。设计师应重视传统诗词元素在皮革制品设计中的应用前景,积极探索新的设计语言,为消费者提供具有文化内涵和艺术价值的皮革制品。