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皮革高分子材料的通透性能和耐热性能研究

刘捷  
【摘要】: 在皮革通透性能方面,研究了皮革的通透过程及其机理,分别建立了透气(空气)和透湿(水汽)模型,分析了理想条件下物质传递的规律。首次采用灰色系统理论分析和模拟了皮革的透湿过程,得到了能够预测皮革相对透湿率的时间状态方程和与结构有关的多因素透湿状态方程,很好地解决了皮革透湿率的预测问题。文中还采用灰色关联分析评估了各个影响因素的重要性。 通过研究复鞣、加脂、部位差、受热历史等因素对皮革通透性能的影响,得出了一些对皮革工业生产有用的结论。通过铬复鞣过程中铬鞣剂的用量对皮革通透性能影响的研究,确定了生产较好通透性皮革所需控制的铬复鞣剂用量。通过分析不同因素对皮革通透性能的影响,分析和讨论了各种因素的作用机理。结合皮革通透过程的研究结果,采用明胶改性丙烯酸酯,用乳液聚合方法合成了以获得高透湿性涂层为目的的蛋白类涂饰剂,并与商品聚合物类涂饰剂对比,研究了涂饰对皮革通透性能的影响。结果表明,所合成的涂饰剂涂膜透湿能力好。 皮革材料在加工及使用过程中,耐热性能是一项重要的指标。具有一定耐热性能的皮革才能用作服饰用材料。本文通过DSC、DTA、TG、DTG、POM、WAXD、MS等测试方法,分析了皮纤维在受热过程中所发生的各种变化。提出并研究了皮纤维在受热时所经历的三个过程及各个过程中皮纤维发生的变化,论证和分析了各过程变化的特征。 文中采用热台显微法系统研究了皮粉纤维的干热收缩行为,着重讨论了热历史、鞣制(包括铬鞣剂用量、不同铬鞣剂、不同种类鞣剂)、湿含量、加脂对皮纤维耐热性能的影响。结合热分析和X-射线衍射等实验结果,讨论了皮纤维结构变化对其耐热性能的影响。结果表明,干燥和鞣制能够提高皮纤维的耐热性能,不同鞣剂对皮纤维热性能的影响不同,其中糖还原铬液鞣制皮纤维具有最好的耐热性能。皮纤维中湿含量增加能够降低皮革的收缩温度,湿含量增加到一定值后收缩温度变化又不大。加脂对皮革热性能影响比较复杂,但是能够在一定程度上提高皮革的耐热能力。 本文还对牛皮胶原纤维的热降解动力学进行了分析,采用Ozawa和Sestaka方法计算了未鞣制、糖还原铬液鞣制和戊二醛鞣制皮纤维的热降解活化能,得到未鞣制皮纤维的热降解活化能在141.085—143.142KJ/mol之间,铬鞣后提高到224.462—242.666KJ/mol之间,戊二醛鞣制皮纤维的热降解活化能在141.704—150.515KJ/mol之间。


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