皮革科学与工程

Cr(VI)在水中溶解性很强,超过0.1 mg/L的Cr(VI)会对环境和生命健康产生毒害作用,因此开发灵敏度高的六价铬离子的检测方法就显得尤为重要。采用N-[3-（三甲氧基硅基）丙基]乙二胺,三甲基硅基咪唑作为双硅源前驱体,柠檬酸钠为还原剂,通过水热法可制备水分散性良好的球形双硅源硅量子点（D-SiQDs）。研究结果表明,D-SiQDs为球结构且表面含有大量氨基与咪唑基团。在最优条件下制备的D-SiQDs最佳激发波长为359 nm,最大发射波长为451 nm,有着较好的光稳定性。D-SiQDs的荧光可被Cr(VI)选择性猝灭,且荧光猝灭程度与Cr(VI)浓度在0.5~100 μmol/L的范围内呈良好的线性关系,检测限为0.056 μmol/L;对自来水样中检测Cr(VI)回收率在100.37%~105.83%,相对标准偏差均小于2.36%。研究为开发高灵敏度Cr(VI)检测的D-SiQDs荧光探针提供了思路。

10 有机配体对铝-锆配合物鞣制性能及环境效益的影响

薛鹏博, 李奇军, 余跃, 汪徽, 王亚楠

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.002

2024 Vol.34(4): 10–18 [摘要] ( ) [PDF 2470 KB ] ( )

采用氧化木质素磺酸钠（OSL）、酒石酸（TA）和氧化淀粉（OST）与铝锆盐（AZ）进行配位鞣制,并与传统铬（Cr）鞣进行对比,评估了4种鞣制技术的鞣革性能、坯革性能和环境效益。OSL-AZ与皮胶原以配位键结合为主,辅以OSL的磺酸基、羧基、酚羟基和苯环与皮胶原间的离子键、氢键和疏水键作用,促使OSL-AZ在皮胶原间形成大分子刚性交联网络,鞣革的收缩温度高达88.4 ℃,等电点达到7.54,对染整化学品吸收率超过84%,最终获得的坯革物理性能优良,仅次于Cr鞣坯革。TA和OST无磺酸基、酚羟基和刚性苯环,与皮胶原的相互作用弱,故其铝-锆配合物的鞣制性能不及OSL-AZ。OSL-AZ鞣革和废水的生物降解性明显优于传统Cr鞣革和废水。综上,OSL-AZ鞣制技术是一种实用环保的制革技术。

19 废皮屑基碳量子点的制备及其作为蒙囿剂的应用初探

石鑫, 申佳露, 何珍, 辜海彬

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.003

2024 Vol.34(4): 19–27 [摘要] ( ) [PDF 3291 KB ] ( )

碳量子点(CQDs)作为一种新型零维碳基纳米材料,具有优异的光致发光性能、生物相容性、生物可降解性等,且易于改性。近年来,以天然生物质原料为合成前体来制备CQDs的研究广受关注。文章以脱灰牛皮废弃物（废皮屑）为原料,通过分别加入柠檬酸、海藻酸钠和衣康酸实现功能改性,采用一锅水热法合成了4种废皮屑基CQDs,并初步探索了CQDs在鞣制工段中作为蒙囿剂的应用。结果表明,合成的CQDs在365 nm紫外光照射下可发射蓝色荧光,微观形貌呈类球形,具有良好的分散性与稳定性,且在无铬金属鞣制体系中表现出较好的蒙囿效果。

28 木质素改性蓖麻油基水性聚氨酯的制备与性能

李鸽, 马煜骄, 谭诗源, 赵培坤, 聂强, 韦代东, 梁晟源, 谢治辉, 雍奇文

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.004

2024 Vol.34(4): 28–35 [摘要] ( ) [PDF 1789 KB ] ( )

以聚四氢呋喃、异佛尔酮二异氰酸酯、蓖麻油为主要原料,热水解木质素为改性剂,2,2-二羟基甲基丙酸为亲水扩链剂,采用预聚体法制备了一系列的木质素改性蓖麻油基水性聚氨酯（LCWPU）。考察了LCWPU胶膜的结构特征、热性能、疏水性以及光泽度。探讨了木质素的含量及nNCO/nOH对LCWPU胶膜热稳定性能、力学性能和耐水性能的影响。结果表明,随着木质素含量的增加以及nNCO/nOH的增加,LCWPU胶膜的吸水率降低,拉伸强度显著提高;当木质素含量为3%,且nNCO/nOH为4.5时,LCWPU胶膜的耐水性及拉伸强度最高,接触角可达95.7°,吸水率为14.3%,拉伸强度为62.9 MPa,断裂伸长率为297.5%。所设计的木质素改性蓖麻油基水性聚氨酯在皮革涂饰剂、哑光木漆等领域具有良好的应用前景。

36 含铬皮屑全过程监管平台软件的开发设计与应用

孙骎, 周中平, 许维星, 万祥祥, 周建飞

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.005

2024 Vol.34(4): 36–44 [摘要] ( ) [PDF 1894 KB ] ( )

含铬皮屑的资源化利用一直是制革工业关注的核心问题,含铬皮屑产生、运输和处置过程都需要按照规范来进行。含铬皮屑全过程监管平台的缺失在一定程度上影响了含铬皮屑的规范化处置。文章设计并开发了一款包含有用户管理模块、企业信息上报模块、企业信息上报查询模块、企业含铬皮屑预警模块、含铬皮屑运输管理模块5大功能模块的监管平台软件。在此基础上,将企业实际生产情况引入本平台进行检验,根据检验结果提出了制革含铬皮屑全程监管平台软件的优化建议。

综述

45 生物质基无铬鞣剂在可持续皮革制造中的研究进展

李瑞龙, 任龙芳, 刘华庆, 余思杰, 孙新, 强涛涛

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.006

2024 Vol.34(4): 45–52 [摘要] ( ) [PDF 2070 KB ] ( )

鞣制是使生皮变成革的关键工序。目前,铬鞣剂因其优良的性能仍占据鞣剂市场的90%。但是Cr3+存在转化为具有致癌性Cr6+的潜在危害,铬鞣废水的排放对生态系统的潜在风险不容忽视。因此,无铬鞣剂成为研究的热点。其中生物质材料因其来源广泛、可再生和生物可降解好等优点而备受关注。文章对多糖类、蛋白类等生物质材料进行了介绍,并对多糖、蛋白质的功能改性及其在皮革鞣制和复鞣的应用进行了归纳。同时,对生物质基鞣剂的发展前景及推广应用进行了展望。

53 基于油酸咪唑啉组分的阳离子加脂剂制备

万祥祥, 陈春秀, 曹珊

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.007

2024 Vol.34(4): 53–57 [摘要] ( ) [PDF 1308 KB ] ( )

油酸咪唑啉作为阳离子加脂剂的活性成分,其由油酸和羟乙基乙二胺进行合成;研究将油酸咪唑啉与中性油复合后,通过相转化法制备获得乳液型阳离子皮革加脂剂（GC）。对油酸咪唑啉组分及GC进行分析,并与市售阳离子加脂剂FC进行对比。结果表明,GC具有较好的乳化稳定性,其乳液平均粒径为2.21 μm,小于FC（3.21 μm）;在黄牛皮沙发革的加脂应用中,采用GC加脂的坯革相较于FC具有更好的油润感、手感持久度、耐光性及物理力学性能。实验表明,GC是一种良好的阳离子加脂剂。

材料工艺

58 HSPET/PA6中空橘瓣型纺粘针刺超纤合成革基布的制备及性能分析

韩丽娜, 许秋歌, 朵永超, 郭寻, 吴若楠, 钱晓明

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.008

2024 Vol.34(4): 58–65 [摘要] ( ) [PDF 2751 KB ] ( )

以高收缩聚酯（HSPET）/聚酰胺6（PA6）纺粘长丝针刺非织造布为基布,含浸水性聚氨酯（WPU）制备HSPET/PA6中空橘瓣型纺粘针刺超纤革基布（以下简称HSPET/PA6针刺革基布）。对比分析前开纤法及后开纤法两种工艺,以及聚乙烯醇（PVA）和WPU含浸量对HSPET/PA6针刺革基布性能的影响。结果表明：在相同的PVA、WPU含浸量下,前开纤法的力学性能优于后开纤法,但柔软度及透气透湿性能与后开纤法相比较差;两种工艺下制备的HSPET/PA6针刺革基布力学性能均随着PVA含浸量的增加先提升后下降,随着WPU含浸量的增加逐渐提升;柔软度和透气透湿性能随着PVA含浸量的增加先提升后下降,随着WPU含浸量的增加逐渐下降。

66 一种植物质可持续服饰品材料的设计与应用

于博涵, 吴紫涵, 曾琦

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.009

2024 Vol.34(4): 66–72 [摘要] ( ) [PDF 1849 KB ] ( )

近年来,石油基合成纤维材料的应用在促进时尚服饰行业繁荣发展的同时,也给地球环境带来了巨大的冲击和破坏。为追寻可持续发展的道路,从环保服饰材料探索与应用的角度出发,利用素食植物魔芋中葡甘聚糖的胶粘特性进行服饰材料试制以及应用实验,尝试将这种易于生物降解的植物质环保复合材料应用于服饰品设计。实验结果表明：魔芋植物质复合材料具有较好的耐腐性、耐水性和强度;同时,该材料具有独特的外观纹理、较好的染色表现以及良好的可塑性,符合时尚服饰品设计的基本要求,有成为较理想的可持续服饰材料的可能性。

皮鞋

73 不同类型防护靴对青年男性足底压力分布特征的影响

王修行, 任慧, 梁高勇, 梁佩瑶, 方军, 汤运启

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.010

2024 Vol.34(4): 73–80 [摘要] ( ) [PDF 1995 KB ] ( )

研究旨在探究不同类型防护靴对青年男性足底压力特征的影响,为防护靴的优化设计提供理论支撑。招募了12名定期接受体能训练的青年男性,分别穿着四款防护靴进行齐步、正步和跑步动作训练,通过鞋垫式足底压力测试系统采集足底压力数据,分析峰值压强、压强时间积分和接触面积等指标。结果显示,与其他三种防护靴相比,F1防护靴在前掌和后跟的峰值压强和压强时间积分更大,可能增加足部疲劳和疼痛的风险;F4防护靴内置足弓支撑鞋垫,能够有效地重新分布足底压力,降低前掌和后跟处的压力,从而减少足部过用性损伤的风险;F2和 F3防护靴均在鞋底使用了EVA发泡材料,能够提供较好的缓冲和回弹性能,使其在前掌、中足、后跟的峰值压强和压强时间积分较小。研究提示,使用足弓支撑鞋垫和硬度较低的中底材料可能是减轻足部所受冲击伤害的有效途径。

81 汉代画像石纹样在男靴设计中的创新应用

刘天尧, 龚彧龑, 赵珂然, 宋杰, 买发元, 周金超

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.011

2024 Vol.34(4): 81–87 [摘要] ( ) [PDF 2822 KB ] ( )

画像石是古代绘画艺术的重要表现形式,亦是我国石雕艺术的起源之一。通过对汉代画像石纹样的梳理及研析,探讨其纹样所蕴含的文化深意,分析其视觉语言,调查不同年龄段受众群体对于男靴款式的偏好,统计并分析数据以确定基本设计样式,提取汉代代表性画像石纹样基本元素,运用简化、概括、提炼等设计手段衍生出多种创新纹样并应用于男靴。该研究一方面增加了鞋靴产品的多样性,丰富了男鞋设计体系;另一方面也为中国传统纹样在现代鞋靴设计中的创新与应用提供了新方向。

88 作战靴关键部位支撑防护材料应用研究

刘甜甜, 许文飞, 高晓琰

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.012

2024 Vol.34(4): 88–93 [摘要] ( ) [PDF 1518 KB ] ( )

从防穿刺性、防砸性、支撑稳定性三方面,系统梳理了历代作战靴支撑防护材料的应用发展情况,介绍了美军现役作战靴相应材料应用情况,通过对比不同材料性能及其国内外应用现状,基于我军设计理念,提出非金属防护材料尤其是高性能纤维材料将成为应用趋势,并指出借鉴外军创新性理念,加强材料本身性能研究。

94 鞋类产品设计研发典型模式及其特征研究

盛锐, 许欣友, 李闯

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.013

2024 Vol.34(4): 94–100 [摘要] ( ) [PDF 1193 KB ] ( )

对国内外现有鞋类产品设计开发模式进行深入研究,总结当前鞋类产品设计研发类型。特别关注了各模式的运行特征,通过要素分析与比较,对各模式特征进行梳理和总结。此外,对鞋类产品设计研发模式的发展趋势进行了分析预测,以期为从事鞋类产品设计研发领域的专业人士提供有益的参考与借鉴。

101 不合脚鞋类对青年女性足底压力分布的影响

崔同占, 孙天赦

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.014

2024 Vol.34(4): 101–105 [摘要] ( ) [PDF 1333 KB ] ( )

以往鞋类合脚性研究主要集中在鞋楦尺寸与穿着者脚型尺寸吻合性方面,受个人脚型尺寸变化、穿鞋习惯及设计因素制约,高度匹配脚型的鞋类产品很难实现。有研究已证实了不合脚的鞋类是足部受压和皮肤摩擦的主要原因,同时也会造成行走姿态发生改变。为了进一步探讨鞋类合脚性与人体穿着行走的影响,尤其是与足底压力分布的关系,研究设计了不同尺码的实验样鞋,通过问卷调查询问了9名实验对象穿鞋合脚性的主观感受,并进一步使用X光机确认实验对象足部与鞋类的匹配状态,使用Footscan足底压力平板采集实验对象在鞋偏小、偏大和合脚三种状态下的足底压力峰值和足底压力中心轨迹,结果发现：鞋类尺寸发生变化时,足底压力峰值和足底压力中心轨迹均发生改变,在鞋偏小状态、偏大状态与合脚状态相比,足部脚趾、第一跖趾关节,第五跖趾关节、足弓和足跟部位的足底压力峰值存在显著差异（p<0.05）。鞋类尺寸变化显著影响足底压力的分布。

皮革制品

106 乌珠穆沁蒙古族熏皮袍“冲突性”的造物智慧研究

木斯, 周莹, 吴济池

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.015

2024 Vol.34(4): 106–113 [摘要] ( ) [PDF 2550 KB ] ( )

乌珠穆沁蒙古族熏皮袍是以绵羊皮制成的一种蒙古族传统皮袍，具有较为典型的游牧民族服饰特征，展示出乌珠穆沁蒙古族将器物（服饰）与精神辩证统一的造物智慧。以乌珠穆沁蒙古族熏皮袍为研究对象，通过田野考察获取一手资料，对其制作工艺、装饰特色与功能特征展开分析，进而对以“繁复”凸显“致用”的制作形式、以“华丽”衬托“质朴”的审美反差、功能价值与现代生活的“冲突性”造物智慧进行解读。

114 基于可持续设计理念的皮革边角料创新应用

范雅新, 冉诗雅, 周爱华, 吴玉英, 杨璐铭

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.016

2024 Vol.34(4): 114–120 [摘要] ( ) [PDF 2235 KB ] ( )

皮革边角料循环再利用是推动皮革产业绿色可持续发展的重要途径之一。提出了皮革边角料可持续设计中的3个原则：“可实现性原则”、“创新性原则”和“可延续性原则”,并以实践进行验证,以艺术作品的形式赋予了废旧皮革新的产品价值。《攀》以皮革边角料循环再利用为出发点,针对边角料的设计局限,采用面料拼接法将成品革边角料与“非遗”蜀绣技艺进行协调创新,探究将成品革边角料应用于装置艺术领域的可能性,为皮革行业可持续发展提供了新思路。

121 基于形状文法的金秀瑶族服饰纹样在文创女包中的设计应用

刘玲玲, 朱诗怡

DOI: https://doi.org/10.19677/j.issn.1004-7964.2024.04.017

2024 Vol.34(4): 121–128 [摘要] ( ) [PDF 2099 KB ] ( )

为挖掘金秀瑶族服饰纹样在女包设计中的应用与创新,实现民族文化与文创产品的交流融合,结合形状文法对金秀瑶族的服饰纹样进行深入探讨。首先,通过实地考察,并选择具有代表性的金秀瑶族服饰纹样,根据其艺术特征进行归类,并从中提取造型要素,构建出初始纹样的素材库;其次,应用形状文法推演规则,使初始纹样经过演化和转换并生成新纹样,遵循现代设计手段将其应用于女包中;最后,采用模糊综合评价法对设计方案进行评价,选出最佳设计方案。验证了金秀瑶族服饰纹样在文创女包设计中的可行性,同时也为民族风格的文创产品设计提供了更加客观的设计方法,也对传承和创新金秀瑶族传统文化具有意义。