编者按:
为贯彻落实《皮革行业“十四五”高质量发展指导意见》有关精神,做好皮革行业科技创新服务工作,加大皮革行业科技成果转化力度,中国皮革协会围绕皮革行业发展实际和科技创新需求,分别于2022年和2024年在行业内征集并发布皮革行业可供产业化技术清单。该清单可为开展皮革行业成果交易、技术交易、成果转化等“订单式”科技服务提供有力支撑,为开展科技成果转化架起供需间的沟通桥梁。为了进一步推动更多优质科技成果转化落地,本刊特推出此专题,对入围清单的优质科技成果进行介绍和推广,欢迎有合作需求的单位与中国皮革协会联系对接。联系人:王宵宵,电话:010-65225150,邮箱:wxx@chinaleahther.org。
聚合物基纳米复合无铬鞣剂
铬鞣法是目前制革行业中最成熟的鞣革方法之一,可以赋予皮革良好的综合性能。然而,在铬鞣过程中会产生含铬废水和含铬污泥。因此,研究环境友好型无铬鞣材料是解决传统铬鞣环境污染问题的主要途径。其中,纳米材料由于其比表面积大,尺寸可调,已有研究者将纳米材料应用于鞣制过程中,并取得了一定的鞣制效果。然而,由于纳米材料自身分散性差和反应性不足导致其对坯革耐湿热稳定性的提升有限。
基于此,陕西科技大学采用超分子组装技术将高分子聚合物与纳米材料复合,创新性地制备了聚合物基纳米复合鞣剂,以此提升纳米材料的分散性和反应性。该鞣剂分子尺寸合适,与胶原的反应活性强,鞣制后在坯革中分布均匀。鞣革收缩温度达80 ℃以上,物理机械性能等与铬鞣革相当。鞣革正电性强,具备良好的染色和加脂能力。此外,本产品还可与锆鞣剂结合使用,提高锆鞣剂的吸收率(增加量20%以上),解决锆鞣剂渗透性差的缺陷,提高革身的均匀度。本产品在制革无铬鞣产业化应用中前景广泛。
阻燃型酪素皮革涂饰剂
陕西科技大学以CA-CPL为模板,对LDH和rGO进行复合,设计三维花状阻燃剂,成功制备以己内酰胺改性酪素为模板设计合成水滑石-石墨烯(Temp@LDH-rGO)阻燃剂,通过调控阻燃剂和复合乳液的稳定性能,获得最优复合乳液并将其应用于皮革涂饰。Temp@LDH-rGO的引入,使涂饰革样的氧指数由22.3%升至28.1%,阻燃等级达到难燃型。采用GB8410标准测试CA-CPL/Temp@LDH-rGO 复合乳液涂饰后皮革的阻燃性能,结果发现涂饰革样的燃烧等级为 A-0 mm/min,可满足汽车内饰材料燃烧特性的国家标准,且具有良好的增强增韧效果以及所构筑的涂层具有一定的生物降解性能。
本产品是首次以生物质为模板,实现LDH和LDH-rGO的可控生长,并构筑阻燃抑烟型酪素基纳米复合皮革涂饰材料。LDH自身受热生成固体碱,可吸附酸性气体,进一步抑制可燃气体的释放。LDH-rGO可形成致密且绝缘的炭层,以保护皮革基质免于进一步燃烧。模板的多孔结构能强化炭层使之致密、坚硬,进一步增加炭层的阻隔能力。本研究旨在开发出一种绿色、高效、稳定的阻燃抑烟涂层材料,同时为新型功能涂层的开发提供一定的理论基础与借鉴性。
自清洁超疏水纳米复合涂饰剂
浅色皮革制品表面易积累污渍,这些污渍往往需要进行专业清理,这增加了使用成本,也限制了这类皮革制品的应用。为解决此类问题,陕西科技大学研发了一种自清洁超疏水纳米复合涂饰剂产品,这是一款具有超疏水特性及高效光催化性能的自清洁涂饰剂,经过涂饰后的产品接触角可达164.5°,滚动角最低可达8°,在太阳光照射下可以对皮革表面污渍进行自动化清洁,无需添加洗涤剂和水等。与同类型涂饰剂相比,本产品通过向低表面能的高分子成膜材料中引入具有光催化性质的纳米材料,并利用新型涂饰工艺,兼顾较低污染物附着和附着污染物自清洁性能,弥补了传统自清洁涂饰剂的缺陷,同时提供了优良的抗菌性能、物理机械性能及涂层耐用性。本产品应用工艺简单、低碳环保,可显著提高浅色皮革及皮革制品的使用便捷性,降低清洁成本,性能达到国内领先水平。该产品目前已申请专利3件、授权专利1件,可应用于皮革行业、纺织印染行业等,也有望应用于无纺布、玻璃、海绵和纸张等其它基材表面,解决污渍易附着、难处理等问题。
VOCs荧光传感功能涂饰剂
室内空气污染最常见的来源之一是挥发性有机化合物(VOCs)。在VOCs浓度较高的条件下,人体容易出现头晕、呕吐等现象,因此对VOCs的检测和处理至关重要。单一对VOCs进行检测和处理不能满足处理VOCs的需求,因此开发一种能同时检测与处理VOCs的技术至关重要。皮革由于柔软、透气等优势被广泛应用于家居中,通过涂层材料赋予皮革对VOCs的荧光传感和光催化降解双功能,可有效避免人体长期处于污染环境中并改善室内空气污染问题。
陕西科技大学将UiO-66-TBPE/TiO2引入PA基体中制备UiO-66-TBPE/TiO2/PA复合涂层,在实际应用过程中,双功能的皮革涂层材料会根据室内VOCs的浓度变化发生荧光强度的变化,用于检测室内VOCs的浓度。另外,在检测到VOCs浓度较高时,皮革涂层可进一步对VOCs进行降解,达到检测和净化室内空气污染的目的。该皮革涂层对甲苯等VOCs具有较为灵敏的传感行为,其中对苯乙烯具有出色的荧光传感灵敏度和循环稳定性,检测限低至0.76 ppm,同时还具有快速的荧光响应和良好的光催化降解活性,降解率高达96%。甲苯目标物经过10次循环降解后仍具有较强的光催化活性,具有优异的光催化稳定性。UiO-66-TBPE/TiO2/PA涂饰剂应用于汽车内饰或家具沙发,可用于VOCs的检测和光催化降解。