《皮革化工材料学》课件

《皮革化工材料学》课程PPT本课程PPT主要介绍皮革化工材料的性质、应用和生产工艺。从皮革的结构与化学组成开始，深入探讨各种皮革化工材料的特性，包括鞣剂、染料、助剂等。11课程简介皮革化工材料学本课程系统讲解皮革加工过程中的化学材料及其应用，重点讲解皮革的基本组成、加工原理、工艺流程和相关检测技术。课程内容涵盖皮革材料的种类、性质、加工方法以及相关环境保护知识，为皮革行业人才培养提供理论基础和实践指导。教学方式采用理论讲解、实验操作和案例分析相结合的教学模式，帮助学生掌握皮革化工材料的知识体系和应用技能。课程目标掌握皮革化工材料的基础知识深入了解皮革的组成成分、加工原理、制革工艺流程等。培养分析解决问题的能力通过理论学习和实践操作，锻炼学生分析问题、解决问题的能力。提高学生的科研创新能力鼓励学生积极参与皮革化工材料领域的研究，培养科研创新能力。教学内容大纲1绪论介绍皮革的定义、分类、历史和应用。皮革材料概述。2皮革化学皮革的主要成分，胶原蛋白的结构、性质和加工原理。3制革工艺详细讲解制革工艺流程，包括浸水、脱毛、鞣制、染色、整理等工艺。4皮革材料种类介绍各种类型的皮革，包括牛皮、猪皮、羊皮、马皮等。5皮革的性能测试介绍皮革的物理性能、化学性能和环境性能测试方法。6皮革的应用讲解皮革在服装、箱包、家具、汽车等领域的不同应用。7皮革的可持续发展介绍皮革行业的环保问题和可持续发展策略。皮革概述皮革是一种由动物皮革经过加工制成的材料。皮革具有良好的耐磨性、透气性、柔软性和防水性，广泛用于服装、鞋类、箱包、家具等领域。皮革制品具有较长的使用寿命，且具有天然纹理和质感，是人们生活中的重要组成部分。皮革的组成成分胶原蛋白皮革的主要成分，约占皮革干重的65-85%。非胶原蛋白包括弹性蛋白、角蛋白和糖蛋白等，约占皮革干重的15-35%。水分皮革中水分含量对皮革的柔软性、强度和耐用性有重要影响。脂肪和油脂存在于皮革中，对皮革的柔软性和防水性能有影响。胶原蛋白的化学结构胶原蛋白是动物结缔组织的主要成分，其结构复杂，由三条肽链以左手螺旋状排列，并通过氢键和共价键相互连接，形成右手超螺旋结构。胶原蛋白分子中含有大量的甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸，这些氨基酸的独特排列赋予了胶原蛋白特殊的结构和功能。胶原蛋白的理化性质11.高分子蛋白胶原蛋白是动物体内含量最丰富的蛋白质，以纤维状结构存在，具有较高的分子量。22.不溶于水胶原蛋白不易溶于水，但可溶于酸性或碱性溶液中。33.热不稳定性胶原蛋白在加热至60℃以上时会发生变性，导致其结构和性质发生改变。44.独特的化学结构胶原蛋白独特的氨基酸组成和三螺旋结构赋予其独特的理化性质，例如高强度、韧性和良好的生物相容性。皮革加工的基本原理去除杂质皮革加工的第一个步骤是去除动物皮中的毛发、脂肪、肉和杂质等，以获得干净的皮革。鞣制鞣制是皮革加工中最关键的步骤，通过化学处理将动物皮中的胶原蛋白固定，使皮革具有稳定性和耐用性。染色和整理皮革染色和整理旨在赋予皮革不同的颜色、表面纹理和手感，满足各种应用需求。干燥和定型皮革干燥和定型是为了使皮革保持形状，去除水分，并获得所需的硬度和弹性。制革工艺流程1准备浸水、脱毛、脱脂、酸洗2鞣制使皮革具有耐水、耐热、耐腐蚀特性3修整修剪毛边、整平、打磨4染色使皮革呈现多种颜色5整理涂饰、压花、抛光、干燥制革工艺流程分为五个阶段，每个阶段都至关重要，最终形成高质量的皮革。浸水和清洗1去除杂质清洗动物皮毛上的泥土、血污等杂质2软化皮革浸水使皮革充分吸水，变得柔软3膨化皮革水分子进入皮革纤维，使纤维膨胀浸水和清洗是制革工艺的第一步，也是非常关键的一步，它直接影响到后续工艺的效果。这一步骤的主要目的是去除皮革上的杂质，使皮革充分吸水，变得柔软和膨胀，为后续的石灰化和脱毛工艺做准备。石灰化和脱毛1石灰浸泡去除毛发和皮下组织。2脱毛将皮张上的毛发去除。3脱脂去除皮脂，降低皮革硬度。4中和去除石灰，为下一步做准备。石灰化和脱毛是制革工艺的重要步骤，通过石灰的浸泡和脱毛剂的作用，将皮张上的毛发、皮下组织和脂肪去除，为后续的鞣制工序做好准备。酸洗和脱灰1中和去除多余的石灰2脱灰清除石灰和毛发3酸洗调整皮革的pH值酸洗和脱灰是制革工艺中重要的步骤，目的是去除石灰化过程中残留在皮革中的石灰和毛发，为后续鞣制工艺做好准备。鞣制工艺鞣制原理鞣制是将生皮转化为皮革的关键步骤，通过改变胶原蛋白的结构和性质，使生皮不易腐烂并具有柔软性和耐用性。鞣剂种类常用的鞣剂主要分为植物鞣剂、金属鞣剂和合成鞣剂，每种鞣剂都有其独特的化学性质和对皮革的物理性能影响。鞣制过程鞣制过程通常包括浸泡、脱脂、酸洗、鞣制、中和、洗涤等步骤，具体流程和工艺参数会根据鞣剂类型、皮革种类和产品要求而有所调整。鞣制控制鞣制过程需要严格控制温度、pH值、鞣剂浓度等参数，以保证鞣制效果和皮革质量。植物鞣剂提取来源植物鞣剂主要来自植物的树皮、树根、果实、种子等部分。含有单宁成分的植物可以用来鞣制皮革，使皮革变得坚韧、耐用。鞣制原理植物鞣剂中的单宁与皮革中的胶原蛋白发生化学反应，形成稳定的、不溶于水的络合物。单宁与胶原蛋白反应的过程是复杂的，涉及氢键、范德华力和静电作用等多种作用力。金属鞣剂铬鞣铬鞣是最常用的鞣制方法，铬盐能使皮革具有良好的柔软度、耐水性和耐热性，且加工速度快，成本低。锆鞣锆鞣剂可以使皮革具有良好的耐光性、耐酸性、耐碱性和防霉性，但鞣制时间较长，成本较高。铝鞣铝鞣剂可以使皮革具有良好的柔软度、耐水性和耐热性，但其耐光性、耐酸性和耐碱性不如铬鞣剂。钛鞣钛鞣剂可以使皮革具有良好的耐光性、耐酸性和耐碱性，但其柔软度不如铬鞣剂。综合鞣剂植物鞣剂植物鞣剂是指从植物中提取的单宁，用于皮革鞣制。金属鞣剂金属鞣剂是指金属盐类，如铬盐、铝盐等，用于皮革鞣制。醛类鞣剂醛类鞣剂是指醛类化合物，如甲醛、戊二醛等，用于皮革鞣制。染色工艺1染料的选择染料的选择取决于皮革类型，颜色要求和环保法规。2染料的准备染料需要在特定的温度和pH值下进行配制，以保证染色的效果和稳定性。3染色过程将皮革浸入染料溶液中，在一定的温度和时间下进行染色，以达到理想的色泽。4染色后的处理染色后需要进行清洗和定色处理，以去除多余染料，并固定颜色。染色原理染料的结构染料分子结构决定其染色性能。染料分子一般含有染色基团，可以通过化学键或物理吸附作用附着在皮革纤维上。染色过程染色过程涉及染料与皮革纤维之间的相互作用。染料分子通过化学键或物理吸附作用附着在皮革纤维上，使皮革呈现出不同的颜色。染色方法1浸染法将皮革浸泡在染液中，使染料渗透到皮革内部，适合于浅色皮革的染色。2涂染法将染液涂抹在皮革表面，适合于深色皮革的染色，能获得较深的颜色。3喷染法用喷枪将染液喷洒在皮革表面，适合于各种颜色皮革的染色，能使颜色均匀。4滚筒染色将皮革在滚筒中与染液混合，适合于大批量皮革的染色，效率高。皮革整饰修整去除皮革表面的毛刺、污垢，使皮革表面光滑平整。涂饰用涂料或油脂等覆盖皮革表面，改善其外观和性能。压花通过热压方式在皮革表面压出花纹，增加皮革的美观度。抛光用抛光剂使皮革表面更加光亮，增强其光泽度。上油在皮革表面涂上油脂，使皮革更加柔软，并提高其耐用性。仿皮革的制作1基材选择选择合适的基材，例如织物、聚氨酯或PVC材料。基材的表面纹理和颜色会影响仿皮革的外观和触感。2涂层工艺将基材浸泡在含有聚合物、颜料和填料的混合物中，形成一层均匀的涂层。涂层的厚度和成分决定仿皮革的柔软度、耐磨性和耐水性。3压花和印刷使用压花辊或模板将皮革纹理压印在涂层表面，赋予其皮革般的外观和触感。也可以印刷图案或logo。4后处理对仿皮革进行修整、抛光和涂覆保护层，使其更加耐用和美观。还可以进行防水、防污处理。皮革的理化检测成分分析使用化学方法确定皮革的组成成分，例如蛋白质、脂肪、水分等。物理性能测试评估皮革的强度、耐磨性、透气性等物理性质，确保其质量和耐用性。化学性能测试检测皮革的耐光性、耐水性、耐化学品性等化学性能，确保其安全性和稳定性。皮革成分分析显微镜分析通过显微镜观察皮革的组织结构，可以识别不同部位的皮革纤维排列，识别皮革类型和真伪。化学分析利用化学试剂和方法，检测皮革中的蛋白质、脂肪、水分、灰分等成分，评估皮革的质量和性能。色谱分析通过色谱分析技术，鉴定皮革中染料的种类和含量，判断染料的稳定性和安全性。皮革物理性能测试抗拉强度测试测定皮革承受拉伸力的能力，反映皮革的强度和耐用性。撕裂强度测试衡量皮革抵抗撕裂的能力，反映皮革的耐磨性和韧性。弯曲强度测试评估皮革在弯曲时的抗折能力，反映皮革的柔软性和耐折性。耐磨性能测试考察皮革在摩擦和磨损下的耐久性，反映皮革的耐用程度。皮革化学性能测试1耐水性评估皮革在水中浸泡后的尺寸变化和强度变化。重要的参数包括耐水性等级和水浸时间。2耐酸性测试皮革在酸性环境下的耐腐蚀性。评估皮革在酸性介质中的强度变化和外观变化。3耐碱性评估皮革在碱性环境中的耐腐蚀性。评估皮革在碱性介质中的强度变化和外观变化。4耐光性测试皮革在紫外光照射下的耐褪色性能。评估皮革在光照下颜色变化和强度变化。皮革环境保护废水处理皮革生产过程中产生的废水具有高污染性。需要对废水进行有效处理，以减少对环境的影响。常见的处理方法包括物理、化学和生物处理，以及综合处理技术。固体废弃物处理皮革生产过程也会产生大量的固体废弃物，例如皮屑、残渣、废皮革等。这些固体废弃物需要进行妥善处理，以减少对环境的污染。废水处理制革过程中会产生大量的废水，例如：浸水废水、石灰废水、酸洗废水和染色废水等。这些废水含有高浓度的有机物、重金属和盐类，对环境造成严重污染。制革废水处理主要包括：物理处理、化学处理和生物处理等方法。通过各种处理工艺，去除废水中污染物，达到排放标准。除了废水处理之外，还可以进行废物回收利用。例如，将皮革废料和边