本书的编者总结了长期教学工作的体会,将四大化学中的基础理论用于专业分析的原理及操作的阐述中,力争使分析方法的学习建筑在基础理论之上,使之成为学生应用基础知识的平台;同时,在此基础上,根据分析方法的需要补充和加深了相关理论知识,使专业课的学习成为在理论上进一步提高的过程。首次增加了对表面活性剂、染料及涂饰材料的分析方法,吸收了在期刊上发表的、国家标准中的一些新的分析方法;根据编者多年的教学实践,扩大了对不同方法的应用范围,并改进了某些分析步骤,如在微观结构的观测中某些重要显示方法的改进等。本教材适合于高等学校轻化工程专业皮革方向本科的同类课程及相关课程的教学。同时可以作为研究生、工程技术人员的参考书。
《皮革生产过程分析》图书简介 本书深入剖析了皮革生产的整个流程,旨在为从业者、研究人员以及对传统工艺与现代技术感兴趣的读者提供一本全面、系统的参考手册。从原材料的选择与预处理,到最终成品的检验与应用,本书力求展现皮革工业复杂而精妙的每一个环节。 第一章:原料的奥秘——动物皮张的品质与选择 本章首先聚焦于皮革生产最基础的原料——动物皮张。我们将详细探讨不同动物(如牛、羊、猪、马、蛇、鳄鱼等)皮张在结构、纹理、厚度、强度以及脂肪含量等方面的差异。这些差异直接影响着最终皮革的品质和适用范围。 皮张的结构与组成: 深入解析皮张的多层结构,包括表皮(epidermis)、真皮(dermis)及其下方的皮下组织(hypodermis)。重点阐述真皮作为主要皮革原料的构成,其胶原纤维的排列方式、密度以及与脂肪细胞、汗腺、毛囊等附件的关系。理解这些微观结构有助于把握皮革的物理性能。 常见动物皮张的特性: 牛皮: 以其厚实、坚韧、耐磨而闻名,是应用最广泛的皮革原料。我们将分析牛皮的不同部位(如头层皮、二层皮、腹部、背部)的特性差异,以及不同品种牛皮(如奶牛皮、肉牛皮、特殊品种牛皮)的特点。 羊皮: 以其柔软、轻薄、细腻的纹理著称,常用于制作服装、手套、内衬等。我们将讨论山羊皮和绵羊皮在触感、光泽和强度上的区别。 猪皮: 以其独特的毛孔排列和良好的透气性而受到青睐,常用于制作鞋面、内衬、沙发等。 其他动物皮张: 简要介绍马皮、蛇皮、鳄鱼皮等特种皮革,分析它们的独特纹理、光泽和市场价值,以及加工上的特殊要求。 影响皮张品质的因素: 动物的饲养环境与条件: 探讨年龄、性别、健康状况、饲料、养殖方式对皮张质量的影响,例如,是否经历过疾病、虫咬、擦伤等都会留下痕迹。 宰杀与初步处理: 分析宰杀方式、剥皮技术、以及初步的防腐处理(如盐渍、风干、冷藏)对皮张初期保存的重要性,以及不当处理可能导致的腐败、毛孔损伤等问题。 储存与运输: 阐述皮张在储存和运输过程中可能遇到的环境因素(湿度、温度、病虫害)对皮张品质的影响,以及如何采取有效的措施来避免损耗。 第二章:生命的蜕变——浸灰与脱毛的化学奥秘 本章将深入探讨皮革生产中至关重要的第一道湿法加工工序——浸灰(soaking)和脱毛(liming)。这两道工序是去除皮张上附着物,为后续鞣制做准备的关键步骤。 浸灰(Soaking): 目的与作用: 详细解释浸灰的目的,包括:去除皮张上的污垢、血液、盐分、泥土等杂质;软化皮张,使其恢复一定的水分和弹性;溶解部分非胶原蛋白,如白蛋白、球蛋白等,为后续脱毛和鞣制创造条件;以及初步去除皮张上的寄生虫和微生物。 浸灰液的配方与控制: 分析浸灰液的组成,通常包括水、表面活性剂、防腐剂、碱性物质(如苏打灰)等。阐述不同配方对浸灰效果的影响,以及pH值、温度、浸灰时间、浴比等工艺参数的控制的重要性。 浸灰设备与操作: 介绍常见的浸灰设备,如浸灰槽、转鼓等,并详细说明操作过程中的注意事项,如皮张的翻动、浸灰液的更新等。 脱毛(Liming): 目的与作用: 阐述脱毛的主要目的是去除皮张上的毛发、表皮(角质层)以及肌肉组织、脂肪等杂质。同时,碱性环境能够引起胶原纤维的膨胀,使其更易于被鞣剂浸透,为后续鞣制奠定基础。 脱毛剂的选择与使用: 重点介绍脱毛剂的种类,如石灰(氢氧化钙)、硫化钠、碳酸钠等。分析不同脱毛剂的化学作用机理,以及它们的优缺点。例如,石灰的膨胀作用和硫化钠的脱毛、脱脂效果。 脱毛过程的工艺控制: 详细讲解脱毛过程中pH值、温度、时间、浴比、皮张翻动频率等关键参数的控制。分析过度脱毛和脱毛不足可能带来的后果,如皮张损伤、蛋白质降解过度、或脱毛不彻底导致后续工艺受阻。 脱毛液的处理与回收: 讨论脱毛过程中产生的废液处理和潜在的回收利用,以降低对环境的影响。 第三章:生命的重塑——鞣制的化学与物理协同 鞣制是皮革生产的核心环节,它将易腐烂的生皮转化为稳定、耐用的皮革。本章将深入探讨各种鞣制方法的原理、工艺及应用。 鞣制的基本原理: 解释鞣制是将动物皮张中的胶原纤维通过化学或物理方法,使其与鞣剂分子结合,形成稳定的三维网状结构,从而防止腐败、提高耐热性、耐湿性、耐光性以及改善皮革的手感和外观。 植物鞣制(Vegetable Tanning): 原理与鞣剂: 详细介绍植物鞣制利用植物体内提取的单宁(tannins)进行鞣制。分析不同植物(如橡树、栗树、金合欢、塔拉等)所含单宁的化学结构、性质及其对皮革的影响。 工艺流程: 阐述植物鞣制的传统浸染法、渗透法以及现代工艺。重点讲解浸泡时间、浓度梯度、温度控制、浴比以及皮张翻动的重要性。 植物鞣革的特点与应用: 分析植物鞣革的优点(如环保、透气性好、手感舒适、易塑形、具有天然的色泽和纹理)和缺点(如颜色较深、易变色、柔软度相对较低)。介绍其在制鞋、箱包、皮具、家具、装饰等领域的广泛应用。 铬鞣制(Chrome Tanning): 原理与鞣剂: 深入剖析铬鞣制利用铬盐(主要为三价铬化合物)进行鞣制。解释三价铬离子与胶原纤维的络合反应机理,以及它能赋予皮革优异的物理机械性能。 工艺流程: 详细介绍铬鞣制的工艺步骤,包括铬鞣前的准备(如酸浸)、铬鞣浴的配方(铬盐、助剂、pH值、温度、时间)、以及铬鞣后的中和、清洗等。 铬鞣革的特点与应用: 分析铬鞣革的优势(如白度高、柔软、弹性好、耐水、耐热、耐光、染色性能优异)以及潜在的缺点(如对环境有一定影响,染色时可能需要特殊的染料)。说明其在服装、汽车内饰、鞋面、箱包等领域的广泛应用。 醛鞣制(Aldehyde Tanning): 原理与鞣剂: 介绍以醛类(如戊二醛、甘油醛)为鞣剂的鞣制方法。分析醛类与胶原纤维的交联作用。 特点与应用: 强调醛鞣革的优点,如柔软、耐水、耐洗、无毒(尤其适用于婴儿服装、医疗用品等)。 其他鞣制方法: 合成鞣制(Synthetic Tanning): 介绍合成鞣剂的种类、作用机理及其在配合鞣制中的应用。 油鞣制(Oil Tanning): 简要介绍利用脂肪族化合物进行鞣制,如鹿皮的传统制作。 复合鞣制(Combination Tanning): 解释如何将两种或多种鞣制方法结合,以获得特定性能的皮革。例如,铬鞣-植鞣结合,或铬鞣-醛鞣结合。 第四章:色彩的魔法——染色与加脂的艺术 鞣制后的皮革通常呈淡褐色,缺乏吸引力,需要通过染色赋予其丰富的色彩,并通过加脂来改善其柔软度和手感。 染色(Dyeing): 染料的种类与特性: 介绍皮革常用的染料种类,包括酸性染料、直接染料、金属络合染料、活性染料、分散染料等。分析不同染料的着色力、耐光性、耐摩擦性、渗透性以及对皮革性能的影响。 染色工艺: 详细讲解染色的基本方法,如浸染(开放式染色、压力染色)、喷涂染色、刷涂染色等。阐述染浴的配方(染料、助剂、pH值、温度、时间、浴比)以及染色过程中需要控制的关键参数。 染色效果的评估: 分析如何评估染色效果,包括色泽均匀性、深度、饱和度、耐光性、耐摩擦性等。 加脂(Fatliquoring): 目的与作用: 解释加脂是为了在皮革纤维之间填充润滑剂,防止纤维僵硬、干裂,恢复和增强皮革的柔软度、延伸性、丰满度和抗撕裂强度。 加脂剂的种类与特性: 介绍加脂剂的组成,通常为矿物油、动植物油、合成酯类的乳化液。分析不同加脂剂的润滑性、渗透性、耐氧化性以及对皮革外观和手感的影响。 加脂工艺: 讲解加脂的过程,包括加脂剂的乳化、加入量、温度、时间、浴比以及加脂后的干燥和整理。 加脂效果的评估: 如何通过触感、柔韧度、延伸率、耐折性等来评估加脂效果。 第五章:至臻的升华——起毛、起绒与表面整饰 在染色和加脂之后,皮革还需要经过一系列的物理处理,以达到最终的成品要求。 起毛与起绒(Milling and Toggling): 起毛(Milling): 介绍通过在转鼓中摔打,使皮革纤维疏松,产生自然褶皱和毛绒感,从而提高皮革的柔软度和丰满度。分析起毛时间、转速、负载量等参数对效果的影响。 起绒(Toggling): 讲解将皮革绷紧在网架上,通过热风干燥,使皮革自然伸展、平整,消除皱缩,恢复一定的尺寸稳定性和光滑度。 砂光与抛光(Buffing and Polishing): 砂光(Buffing): 介绍利用砂纸或砂轮对皮革表面进行打磨,以去除瑕疵、修饰表面纹理,或为后续的涂饰创造平整的基底。分析不同粒度的砂纸对表面效果的影响。 抛光(Polishing): 讲解通过抛光轮或抛光剂使皮革表面产生光泽。 表面涂饰(Finishing): 目的与作用: 介绍表面涂饰是为了改善皮革的外观,增强其耐磨性、防水性、防污性,以及赋予特殊的视觉效果(如哑光、亮光、珠光等)。 涂饰材料: 分析常用的涂饰材料,如PU(聚氨酯)、PA(聚酰胺)、丙烯酸树脂等。 涂饰工艺: 详细介绍喷涂、刮涂、滚涂等涂饰方法,以及底涂、面涂、印花、压花等多种涂饰技术。 特殊效果的实现: 探讨如何通过特殊的涂饰技术实现各种艺术效果,如仿鳄鱼纹、蛇纹、荔枝纹等。 第六章:品质的保证——皮革的检验与应用 本章将聚焦于皮革产品的质量控制以及不同类型皮革在各个行业的应用。 皮革的性能检测: 物理机械性能检测: 介绍拉伸强度、撕裂强度、延伸率、耐磨性、耐折性、抗张强度、延伸度等关键指标的检测方法和标准。 化学性能检测: 讲解pH值、水分含量、耐光性、耐汗渍性、耐溶剂性等方面的检测。 外观检测: 包括色泽、纹理、表面均匀性、是否有瑕疵等。 安全与环保检测: 介绍对有害物质(如六价铬、偶氮染料、游离甲醛、重金属等)的检测,以及符合相关环保标准的重要性。 不同类型皮革的应用: 鞋类皮革: 分析不同部位、不同鞣制方法的皮革在鞋面、鞋里、鞋底等部位的应用。 服装皮革: 探讨用于制作夹克、裤子、裙子、手套等的皮革特性要求。 箱包与皮具皮革: 分析用于制作钱包、手提包、公文包等的皮革耐磨性、抗拉强度和美观性要求。 家具皮革: 介绍用于沙发、座椅等的皮革的耐磨性、舒适度和易清洁性。 汽车内饰皮革: 讨论用于汽车座椅、方向盘等部位的皮革的耐高温、耐低温、耐光照、耐磨损等特殊要求。 特种皮革制品: 介绍用于制作球类、鞋垫、艺术品等领域的皮革。 第七章:绿色与未来——皮革工业的可持续发展 本章将探讨皮革工业面临的环境挑战,以及如何通过技术创新和管理优化实现可持续发展。 皮革生产的环境影响: 梳理皮革生产过程中产生的废水、废气、废渣,特别是重金属、有机污染物、高耗水量等问题。 环保技术与实践: 清洁生产工艺: 介绍低污染、低能耗、低排放的鞣制技术(如无铬鞣制、酶法鞣制、超临界流体萃取等)。 废水处理与回用: 探讨先进的废水处理技术,以及如何实现废水的循环利用。 废弃物资源化利用: 研究如何将皮革生产过程中产生的废料转化为有价值的产品。 皮革工业的未来趋势: 生物基皮革与替代材料: 探讨植物基、微生物基等新型皮革替代材料的研发与应用。 智能化与自动化生产: 分析如何通过人工智能、物联网等技术提升生产效率和产品质量。 消费者对可持续皮革的需求: 展望消费者对环保、伦理生产的皮革产品的日益增长的需求。 本书旨在为读者构建一个全面、细致的皮革生产知识体系,通过深入浅出的讲解,让读者了解皮革从动物皮张到精美成品的每一个转变过程,同时也关注行业的未来发展方向。