皮革工業(yè)畢業(yè)生論文格式范文
皮革工業(yè)畢業(yè)生論文格式范文
發(fā)展皮革工業(yè),符合我國(guó)國(guó)情,不但有利于解決就業(yè)問(wèn)題,更有利于帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,但皮革工業(yè)是環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)之一,要發(fā)展皮革工業(yè),必須解決制革污染問(wèn)題。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的皮革工業(yè)畢業(yè)生論文，供大家參考。
皮革工業(yè)畢業(yè)生論文范文一：制革企業(yè)節(jié)水方式研究
摘要：節(jié)水是制革企業(yè)“節(jié)能、降耗、減污、增效”的重要組成部分，也是企業(yè)健康發(fā)展的必由之路。必須充分發(fā)揮政府、企業(yè)的雙重作用，強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)，調(diào)動(dòng)各方面的積極性和主動(dòng)性。
關(guān)鍵詞：制革企業(yè);節(jié)水法
浸灰液直接循環(huán)應(yīng)用的結(jié)果表明，其方法可靠，工藝過(guò)程穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)對(duì)循環(huán)過(guò)程的檢測(cè)，節(jié)約用水和材料平均為:水40%、硫化鈉35%～40%、石灰45%～50%[4]。鉻鞣廢液直接循環(huán)利用法，具有投資少、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)。不僅解決了鉻鞣廢液的排放問(wèn)題，還能節(jié)約大量的鹽和鉻，減輕了中性鹽和鉻對(duì)環(huán)境的污染[5]。不論從經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)效益的角度來(lái)看，循環(huán)利用鉻鞣廢液都是較好而且有推廣應(yīng)用價(jià)值的工藝方法[6]。由海寧皮革研究院牽頭，相關(guān)單位共同參與建設(shè)的國(guó)際合作項(xiàng)目《新型循環(huán)高效節(jié)水與清潔化制革關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范》的成果表明，包括廢鉻液持續(xù)回用等3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，可降低鉻排放90%以上，節(jié)約總用水量35%～40%[7]。
緊縮型工藝節(jié)水法即通過(guò)合并相關(guān)加工工序，實(shí)施少浴加工技術(shù)，改流水洗為悶水洗等操作方式的節(jié)水方法。脫灰軟化工序合并、浸酸鞣制工序合并、染色加脂工序合并等已經(jīng)成為成熟的制革技術(shù)[8];少浴灰堿脫毛、少浴鉻鞣技術(shù)和水洗方式改進(jìn)方法，已經(jīng)在皮革工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。這類方法不增加構(gòu)筑物，投資費(fèi)用少;減化了工序，減少了操作時(shí)間，縮短了生產(chǎn)周期;大幅度降低了水的使用量，減少了廢水排放，降低了污染[9]。合并工序、減少水洗必須在有高效化工材料能保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行;改流水洗為悶水洗應(yīng)改進(jìn)進(jìn)水管網(wǎng)，加快進(jìn)水速度，使悶水洗能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成工序操作;少浴加工技術(shù)也需要對(duì)濕加工基本設(shè)備轉(zhuǎn)鼓做適當(dāng)改造[1]。
綜合技術(shù)節(jié)水法指在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，以節(jié)水為中心而對(duì)制革加工過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使用特殊有效的化工材料或?qū)υO(shè)備進(jìn)行適當(dāng)改造，而使加工工藝具有綜合節(jié)水效果的操作方法。這類方法工藝技術(shù)含量相對(duì)較高，是多種節(jié)水技術(shù)的綜合集成，在工藝過(guò)程中應(yīng)加入新材料保證加工質(zhì)量，應(yīng)添置部分構(gòu)筑物，綜合節(jié)水、節(jié)約化工材料、減污等效果比較明顯[10-12]。但在使用這些節(jié)水技術(shù)時(shí)，會(huì)對(duì)原有工藝作較大改動(dòng)，在企業(yè)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還需對(duì)操作技術(shù)有一個(gè)消化吸收的過(guò)程。如寶斯卡(商丘)化工有限公司研發(fā)的《制革準(zhǔn)備和鞣制工段廢液全封閉循環(huán)系統(tǒng)》，就是對(duì)牛皮制革從準(zhǔn)備到鞣制的各主要工序的清潔生產(chǎn)模塊技術(shù)的系統(tǒng)集成。該集成技術(shù)可實(shí)現(xiàn)全部廢液充分循環(huán)利用，節(jié)水達(dá)80%，節(jié)約化工材料15%～55%，得革率提高1%～3.5%，而且藍(lán)濕革質(zhì)量穩(wěn)定，收縮溫度達(dá)到要求。顯示出很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
節(jié)水型設(shè)備節(jié)水法這一方法是指通過(guò)改造設(shè)備的結(jié)構(gòu)或性能，而使加工設(shè)備具有提高水的利用率、或防止水漏失，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水的方法。這類方法投資大，節(jié)水、節(jié)約化工材料效果明顯，加工質(zhì)量有保證。如傾斜轉(zhuǎn)鼓與劃槽相比，可節(jié)約用水30%～40%，而且節(jié)約化工材料;星形轉(zhuǎn)鼓與普通轉(zhuǎn)鼓相比可節(jié)約水量40%～50%，節(jié)約化工材料約20%[13-15];四板油加熱低溫節(jié)水型真空干燥機(jī)比舊式真空干燥機(jī)能節(jié)水90%以上;新式節(jié)水型片皮機(jī)較之以前的老式片皮機(jī)可節(jié)水65%等。
規(guī)范管理節(jié)水法即通過(guò)規(guī)范管理，減少“跑冒滴漏”和工藝操作失當(dāng)而實(shí)現(xiàn)節(jié)水的操作方法。不言而喻，企業(yè)管理水平肯定與節(jié)水效率成正比。節(jié)水意識(shí)強(qiáng)、管理規(guī)范、管道維修及時(shí)、用水指標(biāo)科學(xué)合理、水資源的浪費(fèi)就少，節(jié)水效率就高。企業(yè)管網(wǎng)跑冒滴漏和不合理用水造成水的損失率，因管理水平不同而有較大差異，一般在5%～26%之間[16]。
中水回用節(jié)水法是指通過(guò)對(duì)制革工業(yè)污水進(jìn)行適當(dāng)處理，使其水質(zhì)能夠滿足部分工藝操作或其它用水要求，從而實(shí)現(xiàn)中水回用到企業(yè)生產(chǎn)或生活之中的節(jié)水操作方法。這類方法能減少污水排放，降低水資源消耗，但需要增加廢水深度處理構(gòu)筑物和設(shè)備，需要增加中水回用管網(wǎng)，要根據(jù)回用中水標(biāo)準(zhǔn)(或要求)采用適當(dāng)?shù)奶幚砉に??；赜弥兴猛静煌?，其?biāo)準(zhǔn)或要求也不盡相同。由于制革企業(yè)中水回用存在有一定安全隱患[17]，而且制革廢水中的中性鹽目前仍無(wú)廉價(jià)、便捷的削除方法[13]，加上形成中水時(shí)對(duì)廢水處理的成本也較高。制革企業(yè)中水回用還剛剛開始，雖然對(duì)中水回用也有一些報(bào)道，主要用于浸水、浸灰、脫灰、浸酸鞣制等工序[18]。但制革企業(yè)中水回用尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依，中水回用的位置和應(yīng)用的安全性、有效性還缺少深入的研究論證，這也影響了中水回用的推廣應(yīng)用。
無(wú)水制革技術(shù)節(jié)水法即在無(wú)水環(huán)境下實(shí)現(xiàn)制革濕加工的節(jié)水操作方法。包括溶劑制革和超臨界二氧化碳流體制革技術(shù)。溶劑制革技術(shù)早有文獻(xiàn)報(bào)道，但由于其可燃性和有毒性及需要專用設(shè)備進(jìn)行操作，使其應(yīng)用受到限制[19-20]。超臨界二氧化碳流體無(wú)污染制革技術(shù)的核心，是利用處于超臨界狀態(tài)下的CO2代替水作介質(zhì)(或代替某些制革化工材料等)，并在此介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)制革“濕”操作反應(yīng)[21]。該技術(shù)是目前世界上唯一不用水制革、不產(chǎn)生制革污水的制革方法和新技術(shù)，是屬于典型的無(wú)水制革新工藝[13]。超臨界二氧化碳流體用于制革濕操作工序，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用特性。廖隆理等人通過(guò)在CO2超臨界流體條件下進(jìn)行脫脂、酶脫毛、軟化、脫灰、鉻鞣、植鞣和染色加油等工藝加工過(guò)程的應(yīng)用研究表明:具有速度快、作用均勻完全、基本無(wú)殘液、剩余物易回收等優(yōu)點(diǎn)[22-23]。該技術(shù)的不足之處在于需要特制的處理設(shè)備和介質(zhì)源，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，離實(shí)現(xiàn)工業(yè)化還有很長(zhǎng)一段距離，還需完善相應(yīng)的研究工作和工程配套問(wèn)題。
目前，相當(dāng)一部分企業(yè)仍然對(duì)節(jié)水的必要性和緊迫性認(rèn)識(shí)不足。主要表現(xiàn)在:對(duì)比較成熟的節(jié)水措施推廣應(yīng)用不力，國(guó)內(nèi)制革行業(yè)中實(shí)施脫毛液和鉻鞣液循環(huán)利用的企業(yè)不足30%;重視終端污水處理，輕視生產(chǎn)過(guò)程節(jié)水，寧肯在污水處理方面花費(fèi)大量資金，卻不肯加大節(jié)水設(shè)備和設(shè)施方面的投入;噸原料皮耗水明顯高于發(fā)達(dá)國(guó)家，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，卻并未引起企業(yè)高度重視。國(guó)家環(huán)境保護(hù)部已經(jīng)將制革行業(yè)列入實(shí)施強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核行列，要求每2a完成一輪清潔生產(chǎn)審核。企業(yè)應(yīng)清楚認(rèn)識(shí)到，想要達(dá)到國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平(3級(jí)水平)，就必須提高節(jié)水意識(shí)、嚴(yán)格實(shí)施節(jié)水操作。企業(yè)要加大宣傳力度，不斷提高員工對(duì)節(jié)水重大意義的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)水資源憂患意識(shí)，調(diào)動(dòng)他們參與節(jié)水的主動(dòng)性和積極性。企業(yè)還應(yīng)組織專業(yè)技術(shù)人員，認(rèn)真分析內(nèi)部節(jié)水潛力和存在問(wèn)題，篩選符合實(shí)際的節(jié)水方法，在企業(yè)生產(chǎn)中認(rèn)真推廣應(yīng)用。
調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有些企業(yè)節(jié)水措施不能得到很好落實(shí)，存在的主要問(wèn)題不在于技術(shù)方面，而在于意識(shí)和管理方面。如對(duì)浸灰、鉻鞣液的循環(huán)利用及緊縮型工藝等比較成熟的節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用，有些企業(yè)并沒(méi)有認(rèn)真落實(shí)。這需要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)階層及全體員工進(jìn)一步強(qiáng)化節(jié)水意識(shí)，提高節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用能力，使成熟的節(jié)水技術(shù)落到實(shí)處。要制定科學(xué)的節(jié)水規(guī)劃，持久實(shí)施規(guī)范的節(jié)水措施。對(duì)節(jié)水的規(guī)范管理應(yīng)該實(shí)現(xiàn)以下措施:(1)科學(xué)制定節(jié)水指標(biāo);(2)合理安置用水計(jì)量?jī)x表;(3)制定管網(wǎng)巡查維修制度;(4)制定用水指標(biāo)考核獎(jiǎng)懲辦法;(5)制定持續(xù)改進(jìn)管理節(jié)水措施等。
在當(dāng)前條件下，國(guó)內(nèi)制革企業(yè)要真正實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中達(dá)到單位成品取水量≤0.32m3/m2和水重復(fù)利用率≥65%的(牛皮)國(guó)際先進(jìn)水平，還有較大差距和困難。其中非常重要的原因之一，是企業(yè)在節(jié)水技術(shù)和資金方面的投入明顯不足。隨著我國(guó)水資源更加短缺的形勢(shì)和對(duì)制革行業(yè)清潔生產(chǎn)要求的不斷提高，企業(yè)在努力強(qiáng)化節(jié)水責(zé)任意識(shí)，不斷提升節(jié)水的自覺(jué)性的同時(shí)，也要在綜合技術(shù)節(jié)水、中水回用等方面增加技術(shù)力量和資金投入，吸收和消化全部技術(shù)要素，促進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的普及和提高。加大資金投入，逐步淘汰落后設(shè)備，增加節(jié)能節(jié)水新設(shè)備，更是不斷提高節(jié)水水平的重要保證。
制革節(jié)水是一個(gè)系統(tǒng)工程，既與企業(yè)自身的人員素質(zhì)、資金投入、產(chǎn)品質(zhì)量、使用材料、技術(shù)操作、經(jīng)營(yíng)成本等直接相關(guān)，還涉及到工業(yè)管理、環(huán)境保護(hù)、科學(xué)技術(shù)、法律監(jiān)督等諸多政府部門。因此，要實(shí)現(xiàn)節(jié)水這一長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，僅僅依靠企業(yè)自身的努力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。政府部門要有專項(xiàng)資金支持的優(yōu)惠政策，以鼓勵(lì)企業(yè)節(jié)水的積極性;要強(qiáng)化清潔生產(chǎn)的審核和監(jiān)管，以督促企業(yè)節(jié)水的自覺(jué)性;要依靠行業(yè)協(xié)會(huì)及專家制定科學(xué)的行業(yè)用水定額、節(jié)水規(guī)劃等，引導(dǎo)企業(yè)節(jié)水措施的落實(shí);還應(yīng)該組織行業(yè)專家盡快制定行業(yè)節(jié)約用水技術(shù)規(guī)范、行業(yè)中水回用安全要求、行業(yè)中水回用標(biāo)準(zhǔn)等政策法規(guī)，促進(jìn)企業(yè)節(jié)水的規(guī)范和水平提升;值得指出的是，政府要進(jìn)一步加大對(duì)行業(yè)節(jié)水科技創(chuàng)新的支持，加快制革集成化節(jié)水技術(shù)、中水回用技術(shù)和無(wú)水制革技術(shù)等新技術(shù)的研究進(jìn)程，盡快孵化成為成熟的工業(yè)應(yīng)用推廣技術(shù)，使其在企業(yè)節(jié)水中盡早發(fā)揮更大的作用。
節(jié)水是制革企業(yè)“節(jié)能、降耗、減污、增效”的重要組成部分，也是企業(yè)健康發(fā)展的必由之路。必須充分發(fā)揮政府、企業(yè)的雙重作用，強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)，調(diào)動(dòng)各方面的積極性和主動(dòng)性。同時(shí)要強(qiáng)化政策支持和法規(guī)引導(dǎo)，加大資金投入和技術(shù)創(chuàng)新，促使企業(yè)在生產(chǎn)中認(rèn)真實(shí)施有效的節(jié)水措施，才能不斷提高節(jié)水效率，提升節(jié)水水平，促進(jìn)制革工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
1、水性聚氨酯在皮革工業(yè)上的應(yīng)用新進(jìn)展馬兆國(guó); 丁志文; 龐曉燕; 許艷琳皮革科學(xué)與工程2009-06-28
2、皮革工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)段鎮(zhèn)基中國(guó)皮革2000-10-08
皮革工業(yè)畢業(yè)生論文范文二：皮革阻燃技術(shù)前景分析
摘要：應(yīng)用新技術(shù)如復(fù)配技術(shù)、納米技術(shù)、微膠囊化技術(shù)等，合成新的皮革專用的阻燃劑，具有廣闊的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞：皮革阻燃技術(shù);皮革制品
引言
皮革制品是與人們生活密切相關(guān)的日用消費(fèi)品，皮革不僅要有良好的外觀、自然的光澤、細(xì)膩的質(zhì)地、柔軟的手感，還必須具備一定的阻燃性能。因此，為了確保皮革制品在火災(zāi)事故中具有高度的安全性，開發(fā)具有一定阻燃性能的皮革勢(shì)在必行。皮革是一種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的天然高分子材料，其內(nèi)部存在的大量空隙，為空氣的進(jìn)入以及流通提供了便利條件;同時(shí)原料皮在生產(chǎn)過(guò)程中所經(jīng)歷的各種工藝操作，均會(huì)對(duì)皮革制品的燃燒性能產(chǎn)生不同程度的影響。目前，已報(bào)道的與皮革阻燃技術(shù)相關(guān)的研究主要包括2大類:(1)皮革生產(chǎn)過(guò)程中相關(guān)工藝對(duì)皮革阻燃性能的影響，如復(fù)鞣[1]、加脂[2]、涂飾[3-4]等;(2)皮革生產(chǎn)過(guò)程中添加阻燃劑[5-6]對(duì)皮革阻燃性能的影響。本文即對(duì)皮革加工工藝和添加阻燃劑對(duì)皮革阻燃性能的影響進(jìn)行了綜述，并對(duì)近些年來(lái)出現(xiàn)的皮革阻燃新技術(shù)如復(fù)配技術(shù)、納米技術(shù)及微膠囊化進(jìn)行了介紹和展望。
1復(fù)鞣劑對(duì)皮革阻燃的影響
皮革制品是經(jīng)一系列加工處理而得的，在加工過(guò)程中許多加工助劑如復(fù)鞣劑、加脂劑等引入到皮革中，并有涂飾劑被附著在皮革表面，這些材料均可能降低皮革的阻燃性[7]。陳高明[8]發(fā)現(xiàn):采用不同有機(jī)復(fù)鞣劑，都會(huì)不同程度地降低皮革的抗燃性。如果復(fù)鞣劑起始分解溫度和極大熱失重溫度比鉻鞣革發(fā)生明火燃燒溫度低，在遇火時(shí)，復(fù)鞣劑就遷移并先于膠原分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w，或增加可燃?xì)怏w濃度而引起燃燒，從而降低了皮革的抗燃性。段寶榮等[9]研究了5種不同類型的鞣劑(醛鞣劑、植物鞣劑、合成鞣劑、三聚氰胺和丙烯酸鞣劑)對(duì)皮革抗阻燃性的影響。利用氧指數(shù)法和垂直燃燒法檢驗(yàn)皮革燃燒所得的氧指數(shù)和有焰燃燒、無(wú)焰燃燒時(shí)間，通過(guò)檢測(cè)經(jīng)復(fù)鞣后皮革的抗燃性，得到各鞣劑的抗燃性能依次如下:有機(jī)磷FCC>改性戊二醛>合成鞣劑>ReluganD>荊樹皮栲膠>丙烯酸鞣劑(BMR)。
近年來(lái)，越來(lái)越多的新型復(fù)鞣劑被開發(fā)出來(lái)，新型鞣劑不僅具有阻燃效果還具有良好的復(fù)鞣填充性能，越來(lái)越受到人們的重視。李立新等[10]以氧氯化磷、季戊四醇和三聚氰胺為原料，合成了2，2-羥甲基-1，3-丙二基雙磷酸二氰酯三聚氰胺鹽，采用甲醛和助劑對(duì)其改性，獲得了無(wú)色透明、穩(wěn)定性好、水溶性好，既具有高效阻燃性又具有良好的復(fù)鞣填充性能的新型多功能的季戊四醇二氫酯羥甲基化三聚氰胺樹脂鞣劑產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)式如圖1所示，并對(duì)它在皮革上的應(yīng)用性能、阻燃機(jī)理和鞣革用機(jī)理進(jìn)行了初步研究。段寶榮等[11]采用自由基聚合法合成了一種苯乙烯/馬來(lái)酸酐/丙烯酰胺(St/MA/AA)三元共聚產(chǎn)物，用乙二醛、三聚氰胺依次對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行改性，制得一種具有阻燃性能的新型氨基樹脂復(fù)鞣劑，并用于皮革的加工中，可使皮革達(dá)到難燃水平。另外他們還合成了一種戊二醛-季戊四醇改性氮磷阻燃復(fù)鞣劑[12]等，也具有很好的阻燃效果。
2加脂劑對(duì)皮革阻燃的影響
加脂劑是影響皮革阻燃性的一個(gè)重要因素，使用加脂劑進(jìn)行加脂處理后，發(fā)現(xiàn)皮革的抗燃性會(huì)明顯下降[13]。加脂劑與皮革膠原纖維形成牢固結(jié)合的可能性，相對(duì)于復(fù)鞣劑與皮革膠原纖維的結(jié)合可能更低，在加熱過(guò)程中更易遷移至皮革表面，直接成為燃料，從而增加了皮革的易燃性。油脂對(duì)皮革可燃性的影響主要決定于油脂本身的揮發(fā)性、燃點(diǎn)和燃燒熱等因素。曹向禹等[14]選擇了幾種常用加脂劑與豆油腳磷酸酯加脂劑作了加脂后的阻燃性能比較。結(jié)果表明:隨著油脂含量的增加，各種類型的油脂都不同程度地降低了對(duì)皮革的阻燃性，加脂后皮革燃燒的容易程度為魚油>菜籽油>磷脂>SCF加脂劑>豆油腳磷酸酯，豆油腳磷酸酯的阻燃性能較好;并初步探討了豆油腳磷酸酯加脂劑用于皮革阻燃的機(jī)理，其機(jī)理為:在皮革受熱分解之前，豆油腳磷酸酯已開始分解，在分解的過(guò)程中釋放一些不燃性物質(zhì)，如能產(chǎn)生阻燃作用的磷酸等酸源，該酸能使含碳化合物碳化，形成炭化層，該炭化層可以阻止熱量向皮革內(nèi)層傳遞，降低皮革進(jìn)一步燃燒的可能性，起到阻燃效果。王全杰等[15]也分析了5種加脂劑不同用量對(duì)皮革阻燃性能的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明:5種加脂劑都有降低皮革氧指數(shù)的作用，增加了皮革的可燃性。
3涂飾劑對(duì)皮革阻燃的影響
涂飾操作在皮革表面會(huì)形成一層保護(hù)膜，涂飾劑的燃燒點(diǎn)比皮革的燃燒點(diǎn)要低，在受熱的情況下，涂飾劑會(huì)首先燃燒，釋放的氣體將起到氣相阻燃的功能，所以涂飾操作能提高成革的阻燃性能。但是不同類型、不同涂層的涂飾劑對(duì)成革的阻燃性能的影響也不同。段寶榮等[16]在優(yōu)化阻燃皮革工藝的基礎(chǔ)上，選用4種成膜劑:丙烯酸樹脂、聚氨酯、硝化纖維、乳酪素涂飾于皮革中，研究其對(duì)皮革阻燃性的影響。綜合垂直燃燒指標(biāo)和氧指數(shù)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，4種成膜劑中，硝化纖維和酪素的皮革抗燃性較好，其中硝化纖維抗燃性最好，但是與空白樣相比較，都降低了皮革的抗燃性，聚氨酯和丙烯酸樹脂分別排列其后;經(jīng)聚氨酯涂飾的皮革在燃燒過(guò)程中，伴隨著大量煙霧的放出，煙密度很大;硝化纖維有焰燃燒時(shí)間長(zhǎng)，但發(fā)煙量小，酪素與丙烯酸樹脂的煙密度相差不大。
4添加阻燃劑
皮革阻燃技術(shù)要實(shí)現(xiàn)大的突破，皮革阻燃劑的研究開發(fā)是關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)皮革專用阻燃劑的開發(fā)研究還不多，僅有科萊恩、希倫塞勒赫、德瑞幾家公司有一兩種適合皮革特點(diǎn)的阻燃劑，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了皮革行業(yè)的需求[17]。按照化學(xué)組成，阻燃劑可分為無(wú)機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑;按照阻燃劑與基材的關(guān)系，可分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。結(jié)合皮革的特點(diǎn)，優(yōu)良的皮革阻燃劑須具備以下幾點(diǎn)[18]:具有足夠的熱穩(wěn)定性，阻燃效率高，與皮革吸附結(jié)合性能好，無(wú)毒或低毒、無(wú)煙，加入阻燃劑后不影響皮革的各項(xiàng)理化指標(biāo)，產(chǎn)品成本低。從這些條件來(lái)看，鹵素、硼系、磷系、鎂鋁氫氧化物較適合于皮革阻燃。其中鹵素阻燃劑燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，不符合阻燃劑的環(huán)保要求，已不適應(yīng)阻燃皮革的發(fā)展趨勢(shì)[19]。另外，由于皮革的加工操作大多是在水中進(jìn)行的，因此，所選的阻燃劑必須是水溶性的，應(yīng)盡可能是反應(yīng)型的阻燃劑，并且添加阻燃劑后皮革制品的各種理化性能不能降低。
國(guó)外對(duì)皮革阻燃技術(shù)研究較早，KadirDonmez等在1992年曾采用不同阻燃劑和不同阻燃劑使用方法，對(duì)皮革的阻燃性能影響進(jìn)行了研究[20]。Mohamed.O.A等[21]在醚化羥甲基三聚氰胺(etherifiedmethylolatedmela-mine，EMM)存在下，用PyrovatexCP阻燃劑(N-羥甲基-3-(二甲氧基膦?；?丙酰胺)對(duì)皮革進(jìn)行阻燃處理，EMM和PyrovatexCP的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖2所示，并討論了PyrovatexCP阻燃劑對(duì)皮革氧指數(shù)、熱性能及機(jī)械性能的影響，結(jié)果顯示:PyrovatexCP阻燃劑處理的皮革的氧指數(shù)和分解溫度，較未處理皮革都有一定程度的提高。我國(guó)阻燃皮革的研究起步較晚。國(guó)內(nèi)最早研究阻燃性皮革的是陳高明[8]，他選用比較有代表性的硼系、磷系、鹵系等阻燃劑施加于皮革中，結(jié)果發(fā)現(xiàn):加入阻燃劑后，皮革的阻燃性都有較大幅度的提高。此外，段寶榮等[17]選用市場(chǎng)上效果較佳的8種阻燃劑，以不同用量比施用于皮革生產(chǎn)過(guò)程中，研究其對(duì)皮革氧指數(shù)、垂直燃燒以及煙密度的影響。各種阻燃劑施加于皮革中，均能較好地提高皮革氧指數(shù)，其中FK-108B、硼砂-硼酸(7∶3)、APT可使皮革氧指數(shù)有較大幅度的提高，在增加皮革柔軟度方面，APT較FK-108B和硼砂-硼酸(7∶3)效果更明顯，而PES和磷酸二氫銨雖能較好地提高皮革的氧指數(shù)，但是與此同時(shí)卻出現(xiàn)了傳統(tǒng)阻燃劑導(dǎo)致皮革手感差、粒面粗糙的缺陷問(wèn)題，同時(shí)也降低了皮革的柔軟度。
現(xiàn)有的應(yīng)用于皮革阻燃的阻燃劑大多來(lái)自于其它行業(yè)，如塑料、化纖、紡織等行業(yè)的阻燃劑產(chǎn)品。相對(duì)于合成高分子材料，由于皮革制品的特殊性，這些阻燃劑對(duì)皮革制品的理化性能都會(huì)有不同程度的負(fù)面影響，比如，皮革柔軟度降低、粒面粗糙、皮重增加過(guò)大等，因此必須研究和開發(fā)適用于皮革制品的專用阻燃劑。王全杰等[22]利用季戊四醇、磷酸、三聚氰胺合成了一種籠狀磷酸鹽，并對(duì)其用甲酸、亞硫酸氫鈉改性，發(fā)現(xiàn)該阻燃劑具有很好的膨脹率、熱穩(wěn)定性和剩炭率，皮革經(jīng)阻燃處理后，其物理性能、氧指數(shù)均有所提高，且無(wú)焰時(shí)間短，顯示出良好的阻燃效果。四川大學(xué)的郭文宇等[23]介紹的四羥甲基季鏻鹽及其縮合物(THPS)既有鞣劑作用，又是一種低毒、交聯(lián)性能強(qiáng)的高效阻燃劑，用于制革中作為助劑已初見(jiàn)端倪。THPS同膠原的鞣制作用實(shí)質(zhì)上是屬于醛鞣反應(yīng)，THPS同膠原中氨基的反應(yīng)活性比較高，同膠原交聯(lián)鏈較短，剛性較強(qiáng)，因而同皮膠原的結(jié)合應(yīng)該比較牢固，所形成的化學(xué)鍵也比較穩(wěn)定，反應(yīng)機(jī)理見(jiàn)圖3。
5復(fù)配技術(shù)
利用復(fù)配技術(shù)，可發(fā)揮多種阻燃劑的各自優(yōu)勢(shì)，如將鹵系、磷系、硼系、硅系等阻燃劑進(jìn)行復(fù)合，制備出的阻燃劑具有更優(yōu)異的阻燃性能。另外，氮-磷及鹵、氮、磷也具有很好的復(fù)配協(xié)和性，合理的復(fù)配能增強(qiáng)其對(duì)皮革制品的協(xié)同阻燃效果。段寶榮等[24]利用亞磷酸二甲酯與丙烯酰胺在甲醇鈉的催化作用下反應(yīng)，制得中間體3-二甲氧磷酰基丙酰胺后，再利用中間體與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，從而將氮、磷、氯3種阻燃元素進(jìn)行復(fù)配，合成出具有阻燃性能的氮-磷-氯皮革阻燃復(fù)鞣劑，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)式如圖4所示，并將該合成的阻燃復(fù)鞣劑施加于皮革復(fù)鞣工段，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，所得皮革制品的阻燃性能比未施加阻燃復(fù)鞣劑時(shí)有顯著提高，且所得制品在感官指標(biāo)和力學(xué)方面，均比未施加阻燃復(fù)鞣劑的皮革有顯著提高。
6納米復(fù)合材料
由于納米材料具有高韌性、高輕度、極強(qiáng)的吸濕性、抗菌性等優(yōu)點(diǎn)，因此納米技術(shù)必將為皮革工業(yè)帶來(lái)勃勃生機(jī)。目前，已經(jīng)有利用納米氧化物、無(wú)機(jī)或有機(jī)納米粒子鞣制皮革的試驗(yàn)報(bào)告。納米粒子的表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)，使得此種材料的耐熱性和阻燃性大大提高。因此，納米復(fù)合功能型阻燃劑是阻燃材料發(fā)展的一種新的途徑。這種有機(jī)/無(wú)機(jī)納米復(fù)合阻燃劑，不僅可以達(dá)到很多使用場(chǎng)合要求的阻燃要求，而且能賦予聚合物基體優(yōu)異的性能，如抗靜電、防紫外耐老化、抗菌防霉、分解有機(jī)毒物等，具有廣闊的發(fā)展前景。李靖等[25]用三聚氰胺、雙氰胺、磷酸、納米MMT(天然蒙脫土)或OMMT(有機(jī)改性蒙脫土)為原料，合成了具有良好阻燃性能和復(fù)鞣性能的新型蒙脫土-氨基樹脂納米復(fù)合材料，并選用了4種阻燃材料，對(duì)豬藍(lán)濕革進(jìn)行處理，結(jié)果表明:4種阻燃劑均能明顯提高革樣阻燃性能，并且使革樣無(wú)焰燃燒時(shí)間降低為零。阻燃劑的使用對(duì)革樣的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率及收縮溫度影響不大，但使革樣的厚度增加，粒面更平細(xì)、緊實(shí)，革身豐滿度和柔軟感加強(qiáng)。
7微膠囊技術(shù)
微膠囊技術(shù)是指利用天然或合成高分子材料，將活性物固體、液體或氣體包覆形成微小粒子(粒徑從幾納米到幾百微米的核-殼結(jié)構(gòu)的微小容器)的技術(shù)。微膠囊化的方法有相分離法、聚合反應(yīng)法、物理及機(jī)械法等。相分離過(guò)程又叫凝聚過(guò)程，有單凝聚和復(fù)凝聚;聚合反應(yīng)法分為界面聚合法、定位聚合法和懸浮交聯(lián)法;物理及機(jī)械法主要是通過(guò)微膠囊殼材料的物理變化，采用一定的機(jī)械加工手段進(jìn)行微膠囊化，如溶劑蒸發(fā)或溶液萃取、噴霧干燥法等。微膠囊技術(shù)的本質(zhì)就是在芯材表面包覆上一層高分子材料，或改變其物理性質(zhì)，或使不相容物質(zhì)隔離，或改變其表面性質(zhì)增大與其他物質(zhì)的相容性[26]。
鑒于有些阻燃劑由于表面性質(zhì)與皮革存在差異，導(dǎo)致其與皮革蛋白的相容性差，結(jié)合不牢，不耐水洗。用合適的高分子材料對(duì)阻燃劑進(jìn)行包覆，將大大改善其與皮革的相容性，增大與皮革蛋白的結(jié)合度，從而提高皮革制品的阻燃性。趙維等[27]采用種子乳液聚合法，使有機(jī)硅氧烷種子乳液與丙烯酸酯類單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，然后利用有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂對(duì)納米雙羥基復(fù)合金屬氧化物(LDH)在一定范圍內(nèi)進(jìn)行包覆，通過(guò)對(duì)條件的優(yōu)化獲得粒度較小的穩(wěn)定的有機(jī)硅改性丙烯酸乳液，制成的皮革涂飾劑具有優(yōu)異的阻燃性、較高的強(qiáng)度和韌性。
8皮革阻燃技術(shù)的研究趨勢(shì)
當(dāng)今國(guó)內(nèi)外阻燃技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)皮革阻燃劑的性能要求越來(lái)越高，皮革阻燃技術(shù)的發(fā)展主要在于皮革專用阻燃劑的研究開發(fā)和皮革加工工藝的優(yōu)化。
(1)無(wú)鹵、低煙、低毒的環(huán)保型阻燃劑是皮革阻燃技術(shù)的發(fā)展方向。
(2)優(yōu)化皮革加工工藝。在皮革生產(chǎn)中通過(guò)篩選出能提高材料阻燃性能的化學(xué)品來(lái)使皮革達(dá)到一定的阻燃性，而不必另行施加阻燃劑，該法的優(yōu)點(diǎn)在于不增加皮革加工的成本，但由于篩選出提高皮革抗燃性的化學(xué)品，所制成的皮革手感、豐滿性、柔軟性、彈性部分或全部都會(huì)降低，因此如何解決提高抗燃性與保持皮革良好理化性能這一矛盾，則是解決皮革阻燃的難點(diǎn)。
(3)多功能皮革助劑的開發(fā)。開發(fā)既有阻燃性能又有復(fù)鞣、加脂、涂飾作用的多功能皮革助劑。這種皮革助劑既可保證皮革具有良好的理化指標(biāo)，同時(shí)又可提高阻燃性能，屬于一舉兩得的方法。
(4)對(duì)常規(guī)阻燃劑進(jìn)行改性。對(duì)某些阻燃劑如氫氧化鎂、氫氧化鋁等進(jìn)行合理地、有目的地表面改性，應(yīng)用于阻燃皮革的生產(chǎn)，不僅增強(qiáng)其阻燃性能，還可能賦予皮革新的性能及降低成本。
(5)應(yīng)用新技術(shù)如復(fù)配技術(shù)、納米技術(shù)、微膠囊化技術(shù)等，合成新的皮革專用的阻燃劑，具有廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
1、超支化聚合物的研究進(jìn)展及其在皮革工業(yè)中的應(yīng)用前景王學(xué)川; 強(qiáng)濤濤; 任龍芳中國(guó)皮革2005-05-08
2、綠色化學(xué)和技術(shù)與皮革工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展張銘讓; 林煒中國(guó)皮革2001-01-08
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