皮革工業畢業生論文範文

  皮革工業是個古老的行業,是輕工業的重要組成部分。下面是小編為大家整理的皮革工業畢業生論文,供大家參考。

  一:淺析製革廢棄物的酶處理

  摘要:合理選擇和正確使用酶製劑,不僅可以減少製革過程中部分汙染材料的使用,而且可以推動製革綠色化學與技術的發展。酶製劑在製革廢棄物處理方面的應用,為皮革高附加值產品的誕生開闢了新路徑,符合我國產業結構調整和可持續發展的戰略,對製革行業環境汙染問題和生物質資源的利用,具有顯著的經濟效益和深遠的社會意義。

  關鍵詞:製革廢棄物;酶

  本文將以酶製劑在製革廢棄物處理中的應用為重點,介紹酶製劑在製革工業中的應用。

  皮革鞣前下腳料的酶處理

  傳統上提取膠原多采用酸法、鹼法以及酸鹼結合法,然而這些方法都有著致命的缺點:酸法[9]迅速而徹底,但色氨酸完全被破壞,同時存在產率低、易汙染等問題;鹼法不僅破壞含羥基和巰基的氨基酸,而且產生消旋作用;而酶法提取因其具有專一、高效且清潔無害的優點而備受關注,提取出的膠原蛋白類產物已被廣泛應用於食品、醫藥、化妝品、製革、造紙、紡織等行業中。如:MorimuraS等[10]使用酶法從動物皮中提取出可以用於食品生產原料的食品級蛋白多肽。食用級膠原和蛋白產品的開發不僅可以滿足食品工業的發展要求,更能彌補我國飲食結構中蛋白質偏低的不足。另外,HsiuO等[11]進行了利用胃蛋白酶消解豬皮提取膠原的研究,並將提取產物用於製備藥物緩釋材料。鞣前皮革下腳料中不含鉻,因此在其處理過程中不受脫鉻等條件的限制,提取出的膠原及其產物純度高,應用範圍也更廣。國內外在應用蛋白酶水解鞣前製革下腳料方面的報道已不少見,李彥春等[12]以牛皮的鹼皮邊角為原料,用木瓜蛋白酶水解提取膠原,並確定了較好的水解條件。?eljkoBa-jza等[13]將化學法與酶法結合處理未經鞣製的皮革廢棄物,該法分解制革廢棄物的能力可達500u/g,經微生物試驗鑑定:水解產物中未檢出沙門氏菌、葡萄球菌、變型桿菌等致病微生物,符合食品安全標準。為提高鞣前下腳料的酶解效率,也有研究人員利用超聲波[14]等方法輔助酶解過程,結果降解率從之前的57.6%提高到84.1%。

  鉻革屑的酶水解

  鉻革屑的處理及資源化利用,首先要解決的是脫鉻問題。縱觀國內外,對鉻鞣革屑脫鉻的研究多集中於鹼法脫鉻、氧化法脫鉻及結合法脫鉻,而缺乏對酶法脫鉻的研究。究其原因,可能是因為酶法脫鉻專一性強且成本較高。然而隨著生物技術水平的提高,酶製劑的種類越來越多,價格也在大幅度降低,這就為其在工業化生產中的應用提供了極大空間。酶法脫鉻[15]是利用酶複雜而特殊的作用機理,使膠原蛋白水解成小肽和氨基酸,同時釋放出鉻鞣革中的鉻,從而達到脫鉻的目的。酶法脫鉻的關鍵,是所用酶應具有對鉻離子的耐受性。國外在利用酶製劑水解革屑方面的研究較早,早在20世紀中後期就有許多關於酶水解鉻革屑的報道[16-18],且當時的技術已能獲得較高的脫鉻水平和蛋白回收率。我國的研究人員在借鑑國外技術的同時,也對鉻革屑的酶解研究做了大量的工作。兩步法或者結合法,仍是目前酶法水解鉻革屑最常見且最有效的方法,該法通常先採用酸或鹼對鉻革屑進行脫鉻處理,再對脫鉻革屑進行酶解研究。國內在利用兩步法酶解鉻革屑方面的研究較多[19-22],試驗證明,兩步法酶解可以達到較高的脫鉻率和蛋白回收率。陳秀金等[23]對脫鉻後革屑進行鹼性蛋白酶水解研究,考察了各種因素對膠原水解產物收穫率的影響,並獲得膠原水解產物收穫率為66.2%、鉻含量為4.20mg/kg的產品。利用微生物產酶降解鉻革屑,是酶處理鉻革屑的又一新途徑。SivaPM等[24]的研究發現,土壤放線菌在一定條件下對植鞣革屑的降解率可達100%,但對鉻革屑的降解能力不高。另外,關於利用青黴和枯草桿菌等微生物產酶降解鉻革屑的研究亦有報道[25]。

  製革汙水及廢棄毛髮的酶治理

  製革汙水的綜合治理源頭是關鍵,從主要汙水排放源出發,研究清潔製革工藝,是解決製革汙水汙泥問題最直接、最有效的辦法。四川大學皮革化學與工程教育部重點實驗室在製革清潔化生產方面做了大量的研究工作[27-28],蛋白酶保毛脫毛等技術的研究以及多種清潔化材料的開發,不僅大大減少了汙泥和有毒物質的排放,節水節能的途徑也應運而生[29]。SaravanaBhavan等[30]也進行了無硫蛋白酶脫毛工藝試驗,結果表明:該工藝可以明顯減少製革汙水中有害物質的含量,其中COD和固形物含量分別降低55%和25%。隨著環保和清潔技術的要求,酶製劑將在製革生產中擔任越來越重要的角色,從以往的製革輔助性材料轉變為主要材料。除此之外,酶製劑在處理製革廢棄毛髮等方面也有突出的貢獻。製革廢棄毛髮的主要成分是角蛋白,它是一種良好的生物質資源。毛髮角蛋白結構中帶有許多雙硫鍵,穩定性高,不溶於水,因此很難在自然界中被消解。傳統上,開發利用這些角蛋白是採用物理或者化學方法水解[31],但這些方法不僅能耗高、效率低,而且產品品質低、氨基酸破壞嚴重。然而利用生物技術降解角蛋白不僅對環境友好,而且可以在一定程度上改善角蛋白的營養組成,在肥料、醫藥、化妝品等行業具有無可比擬的優勢和廣闊的應用前景。劉軍等[32]篩選到一株高溫蛋白酶的高產菌株———嗜熱脂肪芽孢桿菌,並研究了該菌株所產的高溫蛋白酶對毛髮角蛋白的降解能力。結果表明,該菌株所產高溫蛋白酶對毛髮角蛋白有較大的水解能力。此外,也可利用角蛋白酶降解毛髮生產有機肥料,因為在微生物角蛋白酶的作用下,毛髮廢物可被逐漸降解,緩慢釋放氮素[33]。另外,紡織行業中常用到的羊毛等織物的酶處理研究[34-35],對製革廢棄毛髮的處理也有很好的借鑑意義。

  發展前景

  儘管酶製劑的優勢已被研究工作者廣泛認可,但由於其在製革工業中的應用研究起步較晚,因此尚有很多工作需要完善。筆者認為,酶製劑在製革廢棄物處理方面的應用可以朝著以下幾個方面努力。***1***酶的高度專一性從某個角度來說限制了它的應用,因此,更多高效的複合型酶和產酶菌種還有待開發。製革過程中使用了大量的化學品,使得不同製革工段產生的製革廢棄物有所差別,因此單一的酶製劑已經不能滿足廢棄物處理的要求。此外,降低酶製劑生產成本是酶製劑能在製革工業中廣泛應用的又一重要條件。***2***酶製劑在處理製革廢棄物中的應用研究涉及生物等多個學科,加強與這些學科之間的聯絡,培養研究人員的綜合素質對研究大有裨益。在生物技術急速發展的今天,有效利用生物技術研究成果如微生物技術、酶脫毛和酶軟化技術等,尋找適合製革工業應用的途徑,是酶製劑在製革工業中應用的必經之路。***3***受膠原在食品中應用的基礎研究的限制和公眾消費習慣的影響,我國開發製革廢棄物在食品中的應用鮮有報道。但從滿足我國對食品的大量需求出發,應該考慮合理利用各種生物質資源,發揮酶製劑清潔高效的優勢,研究和開發各種形態的膠原蛋白或膠原多肽,並將其應用於食品工業中。

  結束語

  合理選擇和正確使用酶製劑,不僅可以減少製革過程中部分汙染材料的使用,而且可以推動製革綠色化學與技術的發展。酶製劑在製革廢棄物處理方面的應用,為皮革高附加值產品的誕生開闢了新路徑,符合我國產業結構調整和可持續發展的戰略,對製革行業環境汙染問題和生物質資源的利用,具有顯著的經濟效益和深遠的社會意義。

  參考文獻

  1、皮革清潔生產的現在與未來但衛華; 曾睿; 但年華; 林海; 陳馳;曲健健; 葉易春皮革科學與工程2006-02-28

  2、綠色化學在皮革工業中的應用及進展韓英; 邵雙喜; 嚴慶; 曹慧雲寧波工程學院學報2007-12-15

  二:微膠囊在製革中的運用前景

  摘要:微膠囊技術在皮革行業中的應用研究報道較少,其在製革行業中的應用尚不成熟,不能發揮其最大作用,成本偏高,應用領域也較為有限。

  關鍵詞:微膠囊;製革

  1微膠囊技術

  微膠囊技術就是將固、液、氣態的物質包埋到微小封閉的膠囊內,使有效成分以穩定的狀態存在,保護敏感成分免受氧化、紫外線、光、熱、溼等負面影響,並使其內容物在特定的條件下以可控的速率釋放的技術[1]。對物質進行微膠囊化,可以改善物質的物理性質,控制釋放、分離用於特殊目的的不相容物質,遮蔽味道和氣味,提供穩定性及保護芯材免受環境影響以及降低對健康的危害及減少毒副作用[2-4]。微膠囊技術廣泛應用於醫藥、食品、農藥、塗料、化妝品、新增劑、紡織等多個領域,發展前景十分樂觀。

  2皮革行業材料微膠囊化

  將微膠囊技術引入到皮革中,可以充分利用微膠囊材料的隔絕作用、控制釋放作用及緩釋作用,改善皮革生產過程並提高皮革產品的效能。筆者對皮革行業輔助物料微膠囊化進行綜述,以便讓大家充分認識到微膠囊技術在皮革行業中的潛力,使更多的製革研究人員將這一新技術推廣到皮革生產中,為皮革行業的發展帶來全新的機遇。由於微膠囊製備方法在其它文獻中均有所介紹,本文就不再贅述。

  2.1皮革染料微膠囊化

  微膠囊染料是指芯材為染料,壁材為某種天然或合成高分子物質的微膠囊。該類膠囊大小一般為10~200μm,其形狀為球形或多面體。根據應用物件的不同,染料可分為分散、酸性、陽離子、還原、活性及油溶性染料等。目前,染料微膠囊主要應用於紡織印染行業。皮革纖維帶有較強的電荷性,不同染料對皮革的親和力各不相同。目前所採用的皮革專用染料大多數是從紡織印染行業的染料中篩選或進行一定處理得到的,應用於紡織印染行業中的染料微膠囊,在一定情況下也適用於皮革行業[5]。皮革染料微膠囊化,可以改善染料的表面性能,使得染料與皮革纖維更易結合,因此可以提高皮革的勻染性;同時它還可以提高染料的利用率並有利於廢水淨化,減輕對環境的汙染[6]。微膠囊染料常用介面聚合法和原位聚合法制備。

  青島大學董朝紅等人[7]以甲苯二異氰酸酯、乙二胺和分散大紅S-BW-FL為原料,採用介面聚合法制備分散染料微膠囊,並對滌綸織物進行高溫高壓染色。所制分散染料微膠囊的平均粒徑2.0μm,數量較多,分佈均勻,並具有較好的緩釋性。難以從滌綸內部向表層遷移,因此具有較高的水洗牢度。上海交通大學李立等人[8]用原位聚合法,以尿素和甲醛為壁材,製備了以酸性紅為芯材外形為球型的單核皮芯結構的微膠囊。加入囊壁質量的4%~15%NaCl以後,可以使微膠囊的囊壁具有較強的韌性。加入囊壁質量的5%~10%SiO2粉末,可以防止微膠囊顆粒發生粘結,使微膠囊受熱熔化後,顯色更細膩、均勻,解析度高。

  2.2皮革消光補傷劑微膠囊化

  皮革消光補傷劑微膠囊化是將低沸點的溶劑包裹在微膠囊當中,作為補傷劑對殘次皮革進行塗飾。在高溫下熨平時,微膠囊破裂形成不規則的平面,從而起到消光補傷作用[3]。由於微膠囊皮革消光補傷劑的塗膜具有多孔結構特徵,而且其物化效能與天然皮革纖維更為接近,因此克服了無機填料類皮革補傷劑存在的手感偏硬、凹陷、不耐摔等缺點[9]。

  微球是一種具有聚合物壁的微型密封容器,其製備是通過微膠囊化過程實現的。常作為填料應用於皮革消光補傷劑中的微球包括:預膨脹微球和中空微球。預膨脹微球體積穩定,能避免收縮變形,具有填充性,由於預膨脹微球的核殼折光指數差異使微球還具有遮蓋性。當微球粒徑與塗層厚度匹配後,通常可達到20~40μm,這樣便能對塗層消光。預膨脹微球兼具填充、遮蓋和消光效能,在皮革補傷中能發揮很好的作用[10]。中國科學院成都有機化學研究所孫靜等人[11]以預膨脹微球、成膜樹脂和增稠劑為主要原料配製補傷膏。研究發現,增稠劑對補傷膏的應用效能影響較大。採用保水性強的增稠劑,能延長補傷膏的乾燥時間,提高補傷膏與皮革的粘著牢度,充分表現出滋潤的手感,順利地進行磨革、壓花、摔軟等操作。

  熱膨脹性中空微球有機消光填料的球體內部含有一定量的低沸點有機溶劑,具有10%左右的2次發泡性,提高了補傷劑的幹/溼體積比。丹東輕化工研究院有限責任公司荊春貴等人[12],分別製備熱膨脹性中空微球有機消光填料、水性丙烯酸樹脂和聚氨酯粘合劑,再配以其它助劑製成皮革消光補傷劑,用於傷殘皮革的補傷處理,具有理想的補傷效果,可廣泛用於牛皮、豬皮等天然皮革表面各種傷殘的修補。

  2.3皮革加香劑微膠囊化

  將包有皮革加香劑的微膠囊應用到皮革上,當皮革受到機械應變時就會釋放出芳香氣味。皮革加香劑可以沖淡皮革中因加脂劑帶來的不舒適氣味,提高皮革產品檔次。與傳統加香劑技術只能在有限時間內發揮作用相比,將加香劑微膠囊化後,可以大幅度減少加香劑的揮發損失,有效提高留香的永續性,成為目前芳香整理技術的主流[13]。目前皮革加香劑微膠囊化技術主要有開孔型微膠囊和封閉型微膠囊2種[14]。開孔型微膠囊在囊壁上有許多微孔通道,香氣從這些微孔通道中不斷釋放出來,隨著溫度的升高微孔通道擴大,香氣的釋放速度加快;而封閉型微膠囊在通常情況下香氣很少釋放,在受壓或摩擦作用下壁材容易破裂,從而釋放出香氣。開孔型微膠囊加香劑常用物理方法和絡合包埋法制備;封閉型微膠囊加香劑常用複合凝聚法和原位聚合法制備。

  微膠囊加香劑具有用量少***2%左右***,香味持久,可掩蓋皮革異味,提高皮革檔次等優點,可將其用在汽車坐墊革、沙發革、服裝革、箱包革等產品上,有著極其廣闊的市場。天津市巨豐皮革化工公司孟憲民[3]通過對比緩釋微膠囊和全封閉微膠囊加香劑的效能,進一步探討微膠囊加香劑在皮革加工中的應用,作者經過反覆的篩選試驗,找到了一種儲存期達2a以上,在製革中應用方便的微膠囊。

  2.4皮革抗氧化劑微膠囊化

  皮革中六價鉻來源多種多樣,但是本質的原因是由三價鉻的氧化導致。環境中產生的自由基可將三價鉻氧化成對人體有害的六價鉻[15]。通常採用皮革抗氧化劑或還原劑來預防三價鉻的氧化,但是加入的抗氧化劑或還原劑由於直接暴露在空氣中很快便消耗殆盡。皮革抗氧化劑或還原劑微膠囊化,一方面由於囊壁隔絕空氣的作用,防止了抗氧化劑過早消耗殆盡;另一方面由於囊壁的半透性,從而使得抗氧化劑或還原劑緩慢釋放,延長抗氧化作用的時間[2]。油性微膠囊抗氧化劑常用聚合法、凝聚法和相分離法制備;水性微膠囊抗氧化劑常用相分離法制備。

  科研工作者研究發現,用複合抗氧化劑和微膠囊抗氧化劑作對比,微膠囊抗氧化劑作用時間更長。鄭州大學高鴻超等人[16]以聚丙烯酸酯為囊壁,以複合抗氧化劑為囊芯,用相分離法制備微膠囊抗氧化劑。經抗氧化劑處理後,皮革中六價鉻含量很快上升;而使用抗氧化劑微膠囊,熱處理長達64h後,皮革中六價鉻含量才出現微小變化。

  2.5皮革增塑劑微膠囊化

  為了防止塗層的脆裂,通常採用皮革增塑劑來解決這一問題,由於增塑劑是小分子材料,在皮革使用時會逐步逸出從而失去效果。增塑劑微膠囊化後,由於囊壁的機械隔離作用以及緩釋作用,它可以在塗飾的乾燥和熨平操作中保留下來,且在皮革產品的使用過程中,可以持久緩慢釋放,從而延長增塑作用時間,解決了因增塑劑的遷移而使塗層變得脆裂的問題。酯類皮革微膠囊增塑劑常用丙烯酸樹脂聚合法制備;水性皮革微膠囊增塑劑常用蒸發溶劑法或介面聚合法制備。中國皮革和製鞋工業研究院段力民等人[17]採用過硫酸鉀水溶液引發RAFT***可逆加成一斷裂一鏈轉移***活性自由基-細乳液-介面聚合法,在反應後期加入交聯單體,製備得到了包裹形態非常完好的增塑劑/聚丙烯酸樹脂緩釋微膠囊,且微膠囊增塑劑使用效果較好。

  2.6皮革溫控材料微膠囊化

  皮革具有獨特的空間立體結構,可將包覆相變材料的微膠囊滲透到皮革空隙中[18]。為將相變微膠囊牢固地固定在皮革中,在選擇微膠囊壁材時,應該儘量選擇具有特殊的官能團能夠和膠原的羧基結合的壁材材料。將相變材料微膠囊應用到皮革中,可以改善皮革產品對溫度的適應性。當環境溫度高於相變材料的相變點時,相變材料吸熱而皮革本身溫度保持不變並阻礙熱量傳遞,從而在一定時間範圍內保持涼爽的感覺。同樣,當環境降溫時,相變材料放熱變回以前的狀態,而皮革本身溫度保持不變並阻礙熱量傳遞,所以在一定的時間範圍內起到保溫的效果。微膠囊的作用並不是從一開始就會達到最佳效果,而是需要經過一定時間後才能達到最佳效果。目前,適宜人體溫度的高效能相變材料較為有限,尋找這些高效能材料較為困難。所以在以後溫控材料微膠囊研製的過程中,可以選用幾種相變材料進行復合,這樣可能產生相變溫度在人體舒適範圍內的相變材料,使相變點的範圍更廣,相變的時間更長。同時,也可以通過製備奈米相變材料微膠囊來解決這一問題。溫控材料相變微膠囊常用介面聚合法、原位聚合法以及乳化法制備。Min等人[19]將包覆石蠟相變材料的微膠囊應用於皮革中,可將環境維持在一定溫度下,從而達到控溫效果。

  Renzi等人[20]使用聚合物粘結劑,將相變材料微膠囊塗在天然皮革上來增加其保溫效能,研究結果表明,微膠囊的使用可以在加熱或冷卻過程中提高皮革的熱響應。現有的皮革保溫材料微膠囊大多使用單一的相變材料。陝西科技大學甘芬等人[21]認為選用幾種相變材料進行復合,可能產生相變溫度在人體舒適範圍內的相變材料,使相變點的範圍更廣,相變的時間更長。在考慮微膠囊粒徑較小的同時,也需考慮微膠囊有儘可能多的相變儲能以及足夠大的包覆量和包裹率。陝西科技大學趙凱等人[22]採用乳化法制備了二氧化矽凝膠足夠大的包覆十二醇的微膠囊,試驗研究結果證明,將所製得的微膠囊應用到皮革中,和空白皮樣溫差達到穩定的8h。

  2.7皮革抗菌防黴劑微膠囊化

  傳統的防黴劑由於廣譜性不夠、毒性大影響生產工人及使用者的身體健康、抗菌防黴劑效果欠佳以及生產過程中產生大量的有毒廢水等缺點,限制了其在皮革行業中的應用。將皮革抗菌防黴劑微膠囊化,成為皮革行業科研工作人員研究的焦點。目前皮革微膠囊抗菌防黴劑常用複合凝聚法和介面聚合法制備,也可採用包結絡合法制備。但是由於包結絡合法所需的β-環糊精價格較貴,在一定程度上限制其在製革領域的應用[23]。

  艾蒿油對球菌、革蘭氏陰性桿菌以及多種真菌均有抑制作用,而且對人體具有消炎、抗過敏、促進血液迴圈及保健面板的功能。陝西科技大學王全傑等人[24]基於對皮膠原的親合性、膠囊穩定性以及儘量降低製革工業成本的要求,採用複合凝聚法制備出了適合在皮革中應用的艾蒿油的明膠/阿拉伯膠微膠囊抗菌防黴劑,對松節油進行微膠囊化處理,可以降低其揮發性,延長其防黴作用時間。山東輕工業學院匡衛等人[25]採用松節油為芯材、明膠和阿拉伯膠為壁材,運用複合凝聚法制備了一種具有核-殼結構粒徑在10~30μm的微膠囊皮革防黴劑。四川大學辜海彬等人[26]採用介面聚合法,以聚氨酯為壁材,製得具有較好穩定性和抗菌性的皮革微膠囊抗菌防黴劑。採用該微膠囊對藍溼革進行抗菌處理後,藍溼革對青黴和黑麴黴有明顯的抑制效果。此外,用大蒜油微膠囊乳液處理後,皮革的物理機械效能變化不大,但厚度明顯增加。

  目前在國外,2-***硫氰基甲基硫代***苯並噻唑***TCMTB***防黴效能極佳,用量少,是一種高效、廣譜、低毒、價效比高的防黴劑[2]。但直接使用藥效散發快,持續時間短,產生區域性毒性大。浙江溫州輕工研究院陳均志[27]採用分子包接法,研究了用β-環糊精包合皮革防黴劑TCMTB的工藝,應用試驗研究結果表明,防黴劑包合物的防黴效能優良,且防黴時間比原藥明顯延長。

  2.8皮革阻燃劑微膠囊化

  提高阻燃性與保持皮革良好的理化效能,是皮革阻燃技術的一個難題[28]。皮革阻燃劑微膠囊化可以顯著地提高阻燃劑的耐久性、增加阻燃劑與皮革的相容性,不降低皮革的理化效能,適於高溫加工,可供選擇的範圍也更廣,相應的用量也會明顯降低,實現皮革產品的精細化,特別適合製造輕便高檔的皮革產品[29]。磷系阻燃劑、無機阻燃劑以及膨脹性阻燃劑是當前研究的重點,它們能夠與微膠囊技術相結合,達到理想的阻燃效果。目前皮革阻燃劑微膠囊主要有微膠囊紅磷阻燃劑、微膠囊化氫氧化鎂阻燃劑、微膠囊化氮-磷膨脹型阻燃劑、微膠囊化鹵素阻燃劑等。皮革微膠囊阻燃劑常用介面聚合法和原位介面聚合法制備,此外溶膠-凝膠法、溶劑蒸發法以及超臨界法也有所應用。遼寧工程技術大學許端平[30]等人採用脲醛樹脂作為壁材,對氫氧化鎂進行微膠囊表面改性試驗,並將其作為阻燃劑新增入聚乙烯,檢測其阻燃效能及對聚乙烯機械力學效能的影響。結果表明:微膠囊技術提高了其與高分子材料的相容性及在高分子材料中的分散性,達到提高阻燃效果並改善高分子材料物理機械效能的目的。

  2.9皮革復鞣劑微膠囊化

  目前所使用的皮革復鞣劑已基本滿足製革工業的需要,將皮革復鞣劑微膠囊化後,可以改善復鞣劑的表觀效能及其性質的能力,從而獲得綜合性能優異的復鞣劑[9]。中國科學院成都有機化學研究所孫靜等人[11]利用中空聚合物微球技術,成功地開發出用於白色革生產的多功能皮化材料中空微球聚合物,這一材料是白色革理想的復鞣劑。中國科學院成都有機化學研究所魏德卿等人[31]以丙烯酸單體為主要原料,採用乳液聚合法,製得了中空微球HMP多功能復鞣劑,試驗研究結果表明:HMP可以使成革具有質輕、柔軟而不鬆面、手感舒適、色澤豔麗、飽滿等一系列優異的功能。但是魏德卿等人[32]還研究發現,單獨使用這種中空微球復鞣劑復鞣的革,身骨差,回彈性不好,需與其它復鞣劑配合使用,才能充分發揮和利用中空微球的優點。

  2.10皮革塗飾劑微膠囊化

  皮革塗飾劑微膠囊化能夠改變其結構組成,提高應用效能。大多數皮革產品都需要進行表面塗飾,以使其在使用過程中具有耐光、耐熱、耐乾溼擦等效能。將微膠囊技術應用於皮革塗飾組分中的主要成膜物、顏料或助劑中,可以實現多組分塗飾劑的單組分化,便於塗飾劑的製備、貯存和使用,改善顏料的分散性,也有助於提高塗膜的效能[5]。常作為填料應用於皮革塗飾劑中的微球包括:中空微球和預膨脹微球***本文2.2節已涉及***。Schindler等人[33]將中空微球用於壓花革的塗飾,以PrimalTMSB-300為基礎樹脂,對比新增中空微球和實心微球形成的塗層,中空微球的壓花性好且可改善塗層壓花定型性,其中RopaqueTMHP-1055中空微球,離板性、花紋清晰性和抗切割性最好。

  2.11皮革發泡劑微膠囊化

  將微膠囊發泡劑用於發泡塗飾,操作簡便,無需專門的發泡塗飾操作,可以大幅度降低皮革塗層的密度,提高塗層對錶面傷殘的遮蓋力,獲得粒面平細的皮革產品。微膠囊發泡劑常用自由基聚合法制備。微膠囊發泡劑除了在皮革塗飾中的應用外,還可用於填充到皮革的真皮層中。Tegtmeyer等人[34]將此類微膠囊發泡劑加入到皮革的真皮層中,在進行高溫處理時,微膠囊發泡劑發生劇烈膨脹,而可以起到良好的填充作用,這種填充方法對於空鬆部位的填充效果非常理想,而且填充後的皮革比較輕。東華大學吳偉龍等人[35]研究了利用原位著色法制備彩色發泡微膠囊的工藝備件,通過有限凝聚法合成發泡微膠囊,新增偶氮類和蔥酸類分散染料,使微膠囊發泡效能和彩色效果顯著提高,顯著降低發泡溫度。

  2.12皮革交聯劑微膠囊化

  在對皮革塗層物理效能要求比較高的塗飾中,需要加入交聯劑,以提高塗層的強度和耐水效能。交聯劑一般是在配置塗飾漿料時加入,配置的漿料要求在規定時間內用完,否則會發生交聯而無法進行塗飾,將皮革交聯劑微膠囊化後可以防止交聯劑過早與成膜劑反應,而且在生產成膜劑時加入微膠囊交聯劑,可以得到具有自交聯效能的成膜劑,使用微膠囊交聯劑還能避免人體直接與交聯劑接觸,有效解決交聯劑中毒和汙染環境等問題。油溶性微膠囊交聯劑常用凝聚法或介面聚合法制備;水性微膠囊交聯劑常用相分離法和蒸發溶劑法制備。中國皮革和製鞋工業研究院丁志文[2]將交聯劑進行微膠囊化後,再將其加入到成膜劑或漿料中,由於囊壁的隔絕作用,交聯劑不會與塗飾劑接觸而發生反應,因此可以長期儲存。當含有微膠囊交聯劑的漿料噴塗到皮革表面後,在乾燥和熨平過程中,交聯劑微膠囊會發生破裂,釋放出來的交聯劑可以與成膜劑反應而起到交聯作用。

  2.13仿麂皮塗層材料微膠囊化

  傳統的仿麂皮整理工藝路線長,廢液處理難,費用高,環境汙染嚴重。將發泡微膠囊用於仿麂皮整理,則其工藝相對簡單,不用凝固和摩擦,且不使用DMF,不會造成環境汙染,費用也低,且處理後的產品同樣具有磨毛外觀。仿麂皮塗層材料微膠囊化後的產品還具有良好的隔音、隔熱效果,可作為理想的裝飾、吸音、隔熱材料。同時,該技術還拓寬了仿麂皮的應用領域,使其不僅可用於服裝面料,而且還可用於家紡、傢俱裝飾等行業。這類發泡微膠囊常用原位聚合法和有限凝聚法制備。東華大學呂學坤等人[36]通過原位聚合法制備發泡微膠囊,利用發泡微膠囊的發泡特性進行織物仿麂皮整理,確定了最佳的仿麂皮發泡塗層配製工藝。此外呂學坤[37]還通過有限凝聚法制備了特種發泡微膠囊,新增特定結構的交聯劑,使微膠囊發泡效果顯著提高,並在一定程度上提高了微膠囊的耐有機溶劑性。

  3前景展望

  目前,微膠囊技術在皮革行業中的應用研究報道較少,其在製革行業中的應用尚不成熟,不能發揮其最大作用,成本偏高,應用領域也較為有限。但隨著微膠囊技術在其他行業的成功應用,已有很多製革行業人看到了微膠囊技術在製革工業中廣闊的應用前景。作為這一技術的延伸,奈米微膠囊的研究已經受到關注,相信這一技術會為皮革行業帶來新的商機。

  參考文獻

  1、皮革工業環境汙染的對策***Ⅰ***一世界皮革工業的環境狀況俞從正; 陳永芳; 馬興元; 劉鵬傑; 李曉星中國皮革2004-09-08

  2、用科學發展觀指導我國皮革工業的持續健康發展蘭雲軍中國皮革2006-01-03