《皮革化工材料學》課件

《皮革化工材料學》課程PPT本課程PPT主要介紹皮革化工材料的性質(zhì)、應(yīng)用和生產(chǎn)工藝。從皮革的結(jié)構(gòu)與化學組成開始，深入探討各種皮革化工材料的特性，包括鞣劑、染料、助劑等。11課程簡介皮革化工材料學本課程系統(tǒng)講解皮革加工過程中的化學材料及其應(yīng)用，重點講解皮革的基本組成、加工原理、工藝流程和相關(guān)檢測技術(shù)。課程內(nèi)容涵蓋皮革材料的種類、性質(zhì)、加工方法以及相關(guān)環(huán)境保護知識，為皮革行業(yè)人才培養(yǎng)提供理論基礎(chǔ)和實踐指導。教學方式采用理論講解、實驗操作和案例分析相結(jié)合的教學模式，幫助學生掌握皮革化工材料的知識體系和應(yīng)用技能。課程目標掌握皮革化工材料的基礎(chǔ)知識深入了解皮革的組成成分、加工原理、制革工藝流程等。培養(yǎng)分析解決問題的能力通過理論學習和實踐操作，鍛煉學生分析問題、解決問題的能力。提高學生的科研創(chuàng)新能力鼓勵學生積極參與皮革化工材料領(lǐng)域的研究，培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力。教學內(nèi)容大綱1緒論介紹皮革的定義、分類、歷史和應(yīng)用。皮革材料概述。2皮革化學皮革的主要成分，膠原蛋白的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和加工原理。3制革工藝詳細講解制革工藝流程，包括浸水、脫毛、鞣制、染色、整理等工藝。4皮革材料種類介紹各種類型的皮革，包括牛皮、豬皮、羊皮、馬皮等。5皮革的性能測試介紹皮革的物理性能、化學性能和環(huán)境性能測試方法。6皮革的應(yīng)用講解皮革在服裝、箱包、家具、汽車等領(lǐng)域的不同應(yīng)用。7皮革的可持續(xù)發(fā)展介紹皮革行業(yè)的環(huán)保問題和可持續(xù)發(fā)展策略。皮革概述皮革是一種由動物皮革經(jīng)過加工制成的材料。皮革具有良好的耐磨性、透氣性、柔軟性和防水性，廣泛用于服裝、鞋類、箱包、家具等領(lǐng)域。皮革制品具有較長的使用壽命，且具有天然紋理和質(zhì)感，是人們生活中的重要組成部分。皮革的組成成分膠原蛋白皮革的主要成分，約占皮革干重的65-85%。非膠原蛋白包括彈性蛋白、角蛋白和糖蛋白等，約占皮革干重的15-35%。水分皮革中水分含量對皮革的柔軟性、強度和耐用性有重要影響。脂肪和油脂存在于皮革中，對皮革的柔軟性和防水性能有影響。膠原蛋白的化學結(jié)構(gòu)膠原蛋白是動物結(jié)締組織的主要成分，其結(jié)構(gòu)復雜，由三條肽鏈以左手螺旋狀排列，并通過氫鍵和共價鍵相互連接，形成右手超螺旋結(jié)構(gòu)。膠原蛋白分子中含有大量的甘氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸，這些氨基酸的獨特排列賦予了膠原蛋白特殊的結(jié)構(gòu)和功能。膠原蛋白的理化性質(zhì)11.高分子蛋白膠原蛋白是動物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，以纖維狀結(jié)構(gòu)存在，具有較高的分子量。22.不溶于水膠原蛋白不易溶于水，但可溶于酸性或堿性溶液中。33.熱不穩(wěn)定性膠原蛋白在加熱至60℃以上時會發(fā)生變性，導致其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生改變。44.獨特的化學結(jié)構(gòu)膠原蛋白獨特的氨基酸組成和三螺旋結(jié)構(gòu)賦予其獨特的理化性質(zhì)，例如高強度、韌性和良好的生物相容性。皮革加工的基本原理去除雜質(zhì)皮革加工的第一個步驟是去除動物皮中的毛發(fā)、脂肪、肉和雜質(zhì)等，以獲得干凈的皮革。鞣制鞣制是皮革加工中最關(guān)鍵的步驟，通過化學處理將動物皮中的膠原蛋白固定，使皮革具有穩(wěn)定性和耐用性。染色和整理皮革染色和整理旨在賦予皮革不同的顏色、表面紋理和手感，滿足各種應(yīng)用需求。干燥和定型皮革干燥和定型是為了使皮革保持形狀，去除水分，并獲得所需的硬度和彈性。制革工藝流程1準備浸水、脫毛、脫脂、酸洗2鞣制使皮革具有耐水、耐熱、耐腐蝕特性3修整修剪毛邊、整平、打磨4染色使皮革呈現(xiàn)多種顏色5整理涂飾、壓花、拋光、干燥制革工藝流程分為五個階段，每個階段都至關(guān)重要，最終形成高質(zhì)量的皮革。浸水和清洗1去除雜質(zhì)清洗動物皮毛上的泥土、血污等雜質(zhì)2軟化皮革浸水使皮革充分吸水，變得柔軟3膨化皮革水分子進入皮革纖維，使纖維膨脹浸水和清洗是制革工藝的第一步，也是非常關(guān)鍵的一步，它直接影響到后續(xù)工藝的效果。這一步驟的主要目的是去除皮革上的雜質(zhì)，使皮革充分吸水，變得柔軟和膨脹，為后續(xù)的石灰化和脫毛工藝做準備。石灰化和脫毛1石灰浸泡去除毛發(fā)和皮下組織。2脫毛將皮張上的毛發(fā)去除。3脫脂去除皮脂，降低皮革硬度。4中和去除石灰，為下一步做準備。石灰化和脫毛是制革工藝的重要步驟，通過石灰的浸泡和脫毛劑的作用，將皮張上的毛發(fā)、皮下組織和脂肪去除，為后續(xù)的鞣制工序做好準備。酸洗和脫灰1中和去除多余的石灰2脫灰清除石灰和毛發(fā)3酸洗調(diào)整皮革的pH值酸洗和脫灰是制革工藝中重要的步驟，目的是去除石灰化過程中殘留在皮革中的石灰和毛發(fā)，為后續(xù)鞣制工藝做好準備。鞣制工藝鞣制原理鞣制是將生皮轉(zhuǎn)化為皮革的關(guān)鍵步驟，通過改變膠原蛋白的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，使生皮不易腐爛并具有柔軟性和耐用性。鞣劑種類常用的鞣劑主要分為植物鞣劑、金屬鞣劑和合成鞣劑，每種鞣劑都有其獨特的化學性質(zhì)和對皮革的物理性能影響。鞣制過程鞣制過程通常包括浸泡、脫脂、酸洗、鞣制、中和、洗滌等步驟，具體流程和工藝參數(shù)會根據(jù)鞣劑類型、皮革種類和產(chǎn)品要求而有所調(diào)整。鞣制控制鞣制過程需要嚴格控制溫度、pH值、鞣劑濃度等參數(shù)，以保證鞣制效果和皮革質(zhì)量。植物鞣劑提取來源植物鞣劑主要來自植物的樹皮、樹根、果實、種子等部分。含有單寧成分的植物可以用來鞣制皮革，使皮革變得堅韌、耐用。鞣制原理植物鞣劑中的單寧與皮革中的膠原蛋白發(fā)生化學反應(yīng)，形成穩(wěn)定的、不溶于水的絡(luò)合物。單寧與膠原蛋白反應(yīng)的過程是復雜的，涉及氫鍵、范德華力和靜電作用等多種作用力。金屬鞣劑鉻鞣鉻鞣是最常用的鞣制方法，鉻鹽能使皮革具有良好的柔軟度、耐水性和耐熱性，且加工速度快，成本低。鋯鞣鋯鞣劑可以使皮革具有良好的耐光性、耐酸性、耐堿性和防霉性，但鞣制時間較長，成本較高。鋁鞣鋁鞣劑可以使皮革具有良好的柔軟度、耐水性和耐熱性，但其耐光性、耐酸性和耐堿性不如鉻鞣劑。鈦鞣鈦鞣劑可以使皮革具有良好的耐光性、耐酸性和耐堿性，但其柔軟度不如鉻鞣劑。綜合鞣劑植物鞣劑植物鞣劑是指從植物中提取的單寧，用于皮革鞣制。金屬鞣劑金屬鞣劑是指金屬鹽類，如鉻鹽、鋁鹽等，用于皮革鞣制。醛類鞣劑醛類鞣劑是指醛類化合物，如甲醛、戊二醛等，用于皮革鞣制。染色工藝1染料的選擇染料的選擇取決于皮革類型，顏色要求和環(huán)保法規(guī)。2染料的準備染料需要在特定的溫度和pH值下進行配制，以保證染色的效果和穩(wěn)定性。3染色過程將皮革浸入染料溶液中，在一定的溫度和時間下進行染色，以達到理想的色澤。4染色后的處理染色后需要進行清洗和定色處理，以去除多余染料，并固定顏色。染色原理染料的結(jié)構(gòu)染料分子結(jié)構(gòu)決定其染色性能。染料分子一般含有染色基團，可以通過化學鍵或物理吸附作用附著在皮革纖維上。染色過程染色過程涉及染料與皮革纖維之間的相互作用。染料分子通過化學鍵或物理吸附作用附著在皮革纖維上，使皮革呈現(xiàn)出不同的顏色。染色方法1浸染法將皮革浸泡在染液中，使染料滲透到皮革內(nèi)部，適合于淺色皮革的染色。2涂染法將染液涂抹在皮革表面，適合于深色皮革的染色，能獲得較深的顏色。3噴染法用噴槍將染液噴灑在皮革表面，適合于各種顏色皮革的染色，能使顏色均勻。4滾筒染色將皮革在滾筒中與染液混合，適合于大批量皮革的染色，效率高。皮革整飾修整去除皮革表面的毛刺、污垢，使皮革表面光滑平整。涂飾用涂料或油脂等覆蓋皮革表面，改善其外觀和性能。壓花通過熱壓方式在皮革表面壓出花紋，增加皮革的美觀度。拋光用拋光劑使皮革表面更加光亮，增強其光澤度。上油在皮革表面涂上油脂，使皮革更加柔軟，并提高其耐用性。仿皮革的制作1基材選擇選擇合適的基材，例如織物、聚氨酯或PVC材料?；牡谋砻婕y理和顏色會影響仿皮革的外觀和觸感。2涂層工藝將基材浸泡在含有聚合物、顏料和填料的混合物中，形成一層均勻的涂層。涂層的厚度和成分決定仿皮革的柔軟度、耐磨性和耐水性。3壓花和印刷使用壓花輥或模板將皮革紋理壓印在涂層表面，賦予其皮革般的外觀和觸感。也可以印刷圖案或logo。4后處理對仿皮革進行修整、拋光和涂覆保護層，使其更加耐用和美觀。還可以進行防水、防污處理。皮革的理化檢測成分分析使用化學方法確定皮革的組成成分，例如蛋白質(zhì)、脂肪、水分等。物理性能測試評估皮革的強度、耐磨性、透氣性等物理性質(zhì)，確保其質(zhì)量和耐用性?；瘜W性能測試檢測皮革的耐光性、耐水性、耐化學品性等化學性能，確保其安全性和穩(wěn)定性。皮革成分分析顯微鏡分析通過顯微鏡觀察皮革的組織結(jié)構(gòu)，可以識別不同部位的皮革纖維排列，識別皮革類型和真?zhèn)??；瘜W分析利用化學試劑和方法，檢測皮革中的蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分等成分，評估皮革的質(zhì)量和性能。色譜分析通過色譜分析技術(shù)，鑒定皮革中染料的種類和含量，判斷染料的穩(wěn)定性和安全性。皮革物理性能測試抗拉強度測試測定皮革承受拉伸力的能力，反映皮革的強度和耐用性。撕裂強度測試衡量皮革抵抗撕裂的能力，反映皮革的耐磨性和韌性。彎曲強度測試評估皮革在彎曲時的抗折能力，反映皮革的柔軟性和耐折性。耐磨性能測試考察皮革在摩擦和磨損下的耐久性，反映皮革的耐用程度。皮革化學性能測試1耐水性評估皮革在水中浸泡后的尺寸變化和強度變化。重要的參數(shù)包括耐水性等級和水浸時間。2耐酸性測試皮革在酸性環(huán)境下的耐腐蝕性。評估皮革在酸性介質(zhì)中的強度變化和外觀變化。3耐堿性評估皮革在堿性環(huán)境中的耐腐蝕性。評估皮革在堿性介質(zhì)中的強度變化和外觀變化。4耐光性測試皮革在紫外光照射下的耐褪色性能。評估皮革在光照下顏色變化和強度變化。皮革環(huán)境保護廢水處理皮革生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水具有高污染性。需要對廢水進行有效處理，以減少對環(huán)境的影響。常見的處理方法包括物理、化學和生物處理，以及綜合處理技術(shù)。固體廢棄物處理皮革生產(chǎn)過程也會產(chǎn)生大量的固體廢棄物，例如皮屑、殘渣、廢皮革等。這些固體廢棄物需要進行妥善處理，以減少對環(huán)境的污染。廢水處理制革過程中會產(chǎn)生大量的廢水，例如：浸水廢水、石灰廢水、酸洗廢水和染色廢水等。這些廢水含有高濃度的有機物、重金屬和鹽類，對環(huán)境造成嚴重污染。制革廢水處理主要包括：物理處理、化學處理和生物處理等方法。通過各種處理工藝，去除廢水中污染物，達到排放標準。除了廢水處理之外，還可以進行廢物回收利用。例如，將皮革廢料和邊