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     科技成果為皮革行業可持續發展注入新動能——第36屆國際皮革工藝師和化學家協會聯合會(IULTCS)大會技術報告摘要匯總(三)

    科技成果為皮革行業可持續發展注入新動能——第36屆國際皮革工藝師和化學家協會聯合會(IULTCS)大會技術報告摘要匯總(三)

    2022-05-20

    來源:《北京皮革》

    作者:匯編/王宵宵

    (接上期)


    3 皮革加工清潔技術

    3.1 氧化法和酶法相結合的脫毛工藝:皮革工業的可持續技術

    本研究嘗試使用氧化物和蛋白酶對山羊皮進行脫毛。傳統脫毛系統在生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)等方面存在較大的污染負荷,本研究所探索的方法簡單、高效,能達到理想的脫毛效果。通過1%的氧化物和1%的酶持續作用10~12 h,實現了山羊皮的完全脫毛。與對照樣品相比,BOD、COD 和總溶解固體 (TDS) 的污染負荷分別降低了44%、35%和51%。用這種方法生產的皮革的感官性能,與同類產品相當。此外,這種方法的另一個優勢是不需要進行復灰和脫灰處理,大大減少了皮革的加工時間。本研究還建立了脫毛劑透過動物表皮的毛孔進行擴散反應的力學數學模型,該模型符合朗格繆爾等溫線單層吸附方程。用此工藝制得的坯革、成革與對照樣品相比,坯革的染料吸收率提高,成革的物理機械性能與常規工藝生產的成革相當。

    3.2 清潔生產用聚醚胺三嗪衍生物無鉻鞣劑的制備及應用

    本研究采用一步法合成了聚醚胺三嗪衍生物(ET),并通過FT-IR、1H NMR分析確定了其結構。然后,將ET應用于鞣制過程,并對ET無鉻鞣制方法進行優化和評價。結果表明,在pH 6條件下,用8%的ET鞣制6 h,坯革的收縮溫度為83.9 ℃,厚度變化率為97.5%。與傳統鉻鞣革相比,ET鞣制的坯革具有優良的物理機械性能及感官性能。XRD、DSC、TG、SEM和Zeta電位分析表明,ET能與膠原側鏈的氨基偶聯,破壞纖維間的部分氫鍵,顯著改善成革的柔軟性,但對膠原的高級結構沒有影響。與傳統的鉻鞣方法相比,這種鞣制方法的另一個特點是在鞣制過程中,廢水中的氯離子濃度降低42.1%,COD和TDS排放量分別減少40.5%和27.2%。ET鞣制法圓滿解決了傳統鉻鞣的污染問題,為促進皮革工業的可持續發展提供了一條途徑。

    3.3 自清潔皮革的制備與性能研究

    以植鞣革、磨砂革為基底材料,根據超疏水涂層仿生原理制備自清潔皮革。將環氧基團通過原子轉移自由基聚合(ATRP)修飾在二氧化硅(SiO2)納米顆粒上,并使其在皮革表面形成永久性超疏水涂層。對自清潔皮革的靜態防水性、透水氣性、表面接觸角和涂層性能進行了評價。結果表明,皮革的表面接觸角從117.56 °提高到151.17 °,可長期保持靜態防水效果。

    3.4 脫毛體系對比

    通過對比不同脫毛體系發現,與基于硫化物或無硫化物的保毛脫毛法相比,傳統浸灰-毀毛法是鞣前準備工段中污染最嚴重的工序之一。本研究提出一種可減少廢液中總溶解固體含量(TDS)、COD、BOD和硫化物,同時實現廢液再利用以及節約用水的環保保毛脫毛體系。采用傳統的脫毛體系脫毛,在常規的浸灰-毀毛工序中,浸灰化學品可完全破壞毛和表皮,或在一定程度上松動它們,使它們能夠被后續的機械作用去除。而對于本研究提出的脫毛體系,雖然保毛脫毛工序與浸灰-毀毛工序所使用的化學品(石灰和硫化物)基本相同,但應用的方式有所不同。該方法的原理是先用石灰對毛干進行預處理而產生保護毛纖維的作用,再使用硫化物或硫氫化物進行處理,這時硫化物或硫氫化物只攻擊毛根并使毛脫落,但并不破壞受到保護的毛纖維,隨后再通過過濾和收集裝置將毛回收。因此,保毛脫毛工藝具有降低廢液中TDS的優點。

    3.5 一種基于多環氧基二元聚合物的無鹽無鉻鞣制技術

    本研究開發了一種基于甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PEGMA-co-GMA)和硫酸鋁的新型白濕革鞣制方法,旨在避免鉻和中性鹽污染,同時提高成革性能。以甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(PEGMA)和甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)為原料,通過自由基聚合制備了一種含有多環氧基的二元共聚物PPG。親水性的PEGMA能賦予PPG良好的水溶性,并能遮蔽膠原纖維中的羧基,有利于Al3+在皮革中的滲透,實現均勻鞣制。采用紅外光譜(FT-IR)、核磁共振(1H NMR)法測定PPG的化學結構,并對成革的相關性能進行測試,結果表明,成革具有良好的耐濕熱穩定性(Ts>83 ℃)和優良的力學性能。PPG中的活性環氧基能與膠原纖維中的氨基反應,可以在實現無鹽浸酸的同時,改善成革的性能。SEM和EDS測定結果表明,鞣制后的膠原纖維分散良好,鞣劑在皮內均勻滲透。綜上所述,該研究所提供的鞣制方法有利于制革清潔生產技術的發展。

    4 企業家精神和可持續性發展

    4.1 意大利為全球環境和氣候保護提供經驗

    本報告就意大利碳足跡(CFI)認證方面的經驗與國際同行進行交流,通過探討全球范圍內的現行碳減排政策,敦促各方迅速采取措施,并提出實現碳減排目標的關鍵是必須保證向公眾提供透明、可靠和有效的信息。ISO 14067標準是國際公認的對碳足跡(CFP)進行量化評價的工具,已被眾多企業所采用,可以為各方提供可靠的評價數據。以CFI減排為例:首先,提升數據的可信度,只允許獲得了獨立的第三方所出具驗證聲明的生產商/組織參與。其次,提高數據的透明度,要求在專業網站上,公開每個注冊產品的數據,且這些數據可以通過打印在產品本身上的QR碼輕松獲得。最后,通過使用區塊鏈技術來保證數據的可靠性,該技術以不可修改的方式存儲數據,從而為產品全生命周期的數據溯源提供可能。該標準適用于全球現有相關項目的認證,這些項目匯聚于碳減排國際網絡平臺(https://carbonfootprintinternational.com/)。最后,本報告分析認為,價值鏈中不同參與者之間應加強合作,才能實現產業鏈良性循環發展,并以皮革產業鏈為例,對原材料供應商、制革廠和消費者在碳減排中所應發揮的作用進行分析。

    4.2 皮革行業的可持續發展之路

    談到可持續發展這個話題,皮革行業經常被誤解、曲解,甚至遭到不公平對待。鑒于皮革固有的可持續特性,作為一個行業,為了實現可持續發展的共同目標,當務之急是將各方的力量聚集在一起。

    本論文介紹了可持續皮革基金會基于人類文明與地球生態共生共贏的運營理念,探討了如何運用這些理念構建有效機制,使我們在推進皮革行業發展的同時,不僅可以保護環境,還可以提高社會美譽度并獲得切實的投資回報。建議應重點考慮以下幾點:皮革行業特有的可持續能力的定義和原則;為了實現這一目標,為什么皮革行業需要拓展視野、跨領域合作;皮革行業可以通過什么樣的途徑來更好地化解風險;強調通過技術創新減少皮革行業對環境的負面影響。

    4.3 肯尼亞中小型皮革產品制造企業的技術水平仍待提升

    肯尼亞皮革行業具有巨大發展潛力,在肯尼亞2030年規劃目標中,皮革行業被定為其重要的經濟支柱產業。要想充分發揮皮革行業的潛力,就必須應對許多挑戰,其中的關鍵在于如何提升皮革行業的技術水平。技術水平高低對制造產品的質量和數量有重大影響。本研究調研了當前肯尼亞中小型皮革產品制造企業的技術發展現狀,認為技術水平高低是決定企業產品質量的主要因素。采用簡單隨機抽樣方法,對81家中小企業進行了抽樣調查。為了便于相關數據的獲取,采用描述性統計方法設計了調查問卷。結果表明,盡管有(6.0±0.5)%的企業引入、采用了機械化制造設備及技術,但管理技術落后現象非常普遍。缺乏足夠的資本(資金)被認為是導致企業技術水平偏低的主要原因,其他還包括缺少具有熟練技術技能的工人、無法招聘到高層管理人員。為應對上述挑戰,建議政府擴大對皮革行業企業的金融支持和稅收減免,以提升其核心競爭力。

    4.4 皮革氣味問題影響其在中國汽車內飾中的應用

    對大多數西方人來說,用于新車裝飾的皮革所散發出的濃郁、甜美和麝香的氣味,是其吸引力的重要組成部分。但對中國人來說卻并非如此,他們無法忍受皮革的氣味。經過十幾年的快速發展,中國的汽車年銷量從1200萬輛(2010年)增長至2400萬輛(2017年),中國已成為世界上最大的汽車市場。在全球銷售和生產的每4輛汽車中,就有1輛來自中國。中國汽車市場份額的三分之一屬于高端細分市場,其中皮革是最受青睞的豪華汽車用內飾材料。但在2010年,汽車制造商開始收到越來越多中國客戶的投訴,稱他們不喜歡汽車內飾革所散發出來的氣味。在過去4年中,盡管投訴有所減少,但汽車內飾革氣味過重仍是眾多汽車制造商面臨的首要問題。因此,針對汽車內飾革異味和揮發性有機化合物的釋放,中國出臺了嚴格的審查規定。美國和德國允許汽車制造商使用自己的標準,但中國則要求汽車內飾革要達到比其他國家更嚴格的VOC標準要求。VOC檢測在美國沒有那么重要的一個原因是其對甲醛等有害物質釋放已經制定了較為完善的標準。氣味測試并不是一個非??茖W的過程,這種測試由受過嗅覺訓練的人來完成,但個人的偏好會導致不同人對相同氣味的測試結果判定存在差異。

    來自不同國家、地區的人對氣味有各自的偏好。通常,一種感覺或情緒是與某種氣味有關的。氣味測試是一種非常主觀的測試,因為它是由人的鼻子完成的。使一個人愉悅的氣味對另一個人來說可能并非如此。去除一種氣味非常困難,但了解引起這些氣味的揮發性化合物成分可以最大程度地減少汽車內飾革產生難聞氣味的風險。本研究分析了導致中國消費者不接受汽車內飾革所散發出來的氣味的原因,并從嗅覺的定義、氣味的測試方法以及皮革中揮發性化合物的來源等方面,探討解決問題的方法。



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