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看温州客户端:一张优质皮革是如何“炼”成的
编辑:  来源:宣传部   编辑:张丽君  时间:2019-05-09  浏览:

 

皮革,是浙江的支柱性产业之一,但本地却一直没有相关的专业研究机构。2003年,温州大学本着“学科结合区域产业,为地方经济服务”的宗旨,以团队引进的形式,从陕西将蓝博皮革科技创新团队引进温州,先后成立了温州市皮革行业技术研究中心和浙江省皮革工程重点实验室。这个重点实验室的建立,不但在一定程度上解决了皮革工业制造基地与科研机构分布不合理的情况,也为温州本地皮革工业的蓬勃发展提供了技术与创新支撑。

浙江省皮革工程重点实验室坐落于温州大学学院路校区皮革科技大楼内

省皮革重点实验室牌子

浙江省皮革工程重点实验室是一个怎样的实验室呢?它又是如何为本地的皮革工业发展出谋划策的呢?近日,记者走进坐落于温州大学学院路校区皮革科技大楼内的浙江省皮革工程重点实验室,了解一张优质的皮革产品背后的故事。

皮革科技大楼

绿色环保:技术促进产业升级

2003年,一支来自陕西科技大学的皮革科技创新团队来到温州,让内陆腹地的尖端科研走向了东南沿海的市场前沿,从而能够更近距离地对接企业,进一步了解行业需求,更高效地促成成果转化。

随着绿色发展的理念逐渐推广,传统制革技术已渐渐无法适应时代的新需求,加之人工成本与废弃物处理成本的不断上升,传统的皮革行业面临着新的考验。为解决皮革行业关键与共性技术,浙江省皮革工程重点实验室以皮革绿色化学品、现代制革清洁生产技术、皮革环境污染防治等制革生产关键共性问题为主要研究方向。

说到如何防治皮革生产过程中所产生的污染,实验室对于“无铬鞣技术”的研究可谓广为称道。

在皮革制作过程中,“鞣制”指的是通过鞣剂将未加工的生皮变成熟革的过程,是一道极其重要的工序。传统工艺中,对于鞣剂的选择多以三价金属铬为主,鞣制过程结束后,这些金属铬会在废水中沉淀,形成含铬污泥,或被填埋用于修路,或被焚烧作为肥料,但最终都会造成金属铬的土壤污染,甚至被农作物吸取而进入食物链。

为了解决这一污染问题,“找到鞣剂中三价铬的替代品”成了团队集中火力攻破的一大难题。经过一次次试验与工厂的实地应用,团队先后尝试了多种金属、有机物和天然产物,以期替代铬,最终选择以有机物与锆等金属结合,替代鞣剂中的三价铬,研制出一套绿色环保产品——LTA-100系列金属(无铬)复合鞣剂及其配套助剂,它们不但能保证皮革的高质量,最后产生的制革污泥还能够直接焚烧,让制革过程更为高效、环保。该项目获得了浙江省科学技术厅和温州市科技局的立项支撑,在国内外都保持领先水平。

LTA-100系列金属(无铬)复合鞣剂及其配套助剂

行业的诉求,成了实验室永不止步的动力。

2017年年初,团队成员还前往桐乡裘革基地的多家企业进行交流考察,了解裘革企业对于无铬鞣技术的不同要求。企业提出,裘皮在高温染色过程中易出现收缩而报废的情况。团队分析发现,现有的所有无铬鞣技术基本都无法满足裘革高温染色时对收缩温度的要求,而在裘革高温染色的环境下,最有可能实现突破的无铬鞣技术就是收缩温度最接近铬鞣的锆鞣。在团队原有的研究基础上,实验室通过不断地科技创新,发挥锆鞣与其它材料的协同效应,大幅度突破锆鞣最高收缩温度的极限值,以满足各类皮革和裘革产品的鞣制要求,有望逐步替代铬。

除此之外,实验室在制革废水处理、制革低硫工艺等方向的研究也取得了丰硕成果,研发的技术让废水排放量与硫化物含量分别下降了30%和50%,不但着实解决了企业所面临的难题,受到市场广泛的接受,也打破了人们对于皮革工业气味大、污染重的刻板印象,大大提升了其形象与美誉度。

社会服务:测试室里的全面“体检”

2007年10月,温州大学牵头组建了浙江省皮革行业科技创新服务平台,意味着一个集皮革科技服务、科技创新、成果转化和人才培养为一体的皮革行业科技创新载体的全面落成,它发挥着信息共享与服务、创新资源的集聚、创新项目的主动设计、前沿技术研发、科技成果转化、专业人才培育等众多功能,承担起更多社会责任。

开放式的实验室向社会企业提供实验设备支撑与技术咨询服务,为企业的研发工作提供众多便利。记者走访了位于皮革科技大楼二楼的皮革测试室,陈设的一系类实验仪器都是用来测试皮革性能的,它们正诉说着一张优质的皮革是如何经历重重关卡而“炼”成的。

一经弯折就受损的皮革制品常常为人诟病,而测试室里的耐屈挠试验机还能告诉你这块皮革的“极限值”在哪里。只需要将被测试的皮革产品一头固定在固定夹具上,另一头固定在活动夹具上,它就能以皮带轮的传动方式带动活动夹具上下移动来屈挠试件,以连续弯折来测试产品是否会出现损伤或龟裂。

耐屈挠试验机

经历了弯折的考验,还要经历摩擦的检验,电动脱色程度测试机将两块皮革试品反复摩擦,来检测皮样的抗擦程度与色彩牢固度,稍经摩擦就会褪色、磨损的皮料都会被“无情淘汰”。

8361A电动脱色程度试验机

许多皮革制品也难逃水洗的命运,测试室里一台形状酷似“洗衣机”的耐色耐水洗试验机就能通过模拟不同水洗的情景来测试皮料是否耐洗、清洗是否褪色等性能。除了“洗衣机”,这里里还有一台“冰箱”——耐寒恒温试验机,它能够通过模拟极端冰冷的气温环境测试皮革是否变脆、龟裂,保证南方生产的皮革制品就算“迁居”北方,甚至出口俄罗斯、西伯利亚等地,也能风采依然。

耐色耐水洗试验机

模拟紫外线强光照射的耐黄变试验机、测试曲折防水性能的皮革动态防水试验机、模拟不同天气多样气候各种光照的耐候试验机……这间皮革测试室中仪器设备多种多样,能够为皮革试品做全方位、多维度的“身体检查”,为许多企业,尤其是科研测试设备条件有限的中小企业,提供了有力的支撑与帮助。

耐黄变试验机


皮革动态防水试验机

在大楼另外几间实验室里,还陈设着更为精密、专业的化学分析类设备,平日里,除了科研团队的成员,来自企业的技术员、做课题的老师学生也在一间间实验室里穿梭、忙碌。这些科研设备,在实验室团队的合理管理下,不再被束之高阁,而是能够真正走进实际生产与学习生活中,发挥出更大的效用与价值。

实验室中,一位学生正在使用差示扫描热量计


实验室剪影


TGA(高温)-FTIR-GC MS联用仪


电感耦合等离子体发射光谱仪

目前,实验室已经与西班牙杰尼斯安迪企业、河北东明皮革有限企业、四川德赛尔化工实业有限企业、广州浪奇化学品有限企业、浙江卡森实业有限企业、福鼎利都超纤合成革有限企业等国内外企业建立了产学研合作关系。在皮革科技大楼的一楼,也悬挂合作企业的名牌,彰显着浙江省皮革工程重点实验室在社会服务方面的责任与担当,而一张张来自民营企业的“科技创新券”,也代表着来自行业的信任与肯定。

登高博见:跨出学科,迈出国门

近年来,浙江省皮革工程重点实验室除了对于天然革的深入研究,也将目光投向了合成革领域。合成革,指的是模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料高分子制品,属于塑料行业。随着合成革质量的不断提升,合成革所占的市场份额也越来越大,加之合成革生产不断向真皮行业靠拢,科研团队敏锐地看到迈出跨学科研究的可能性与必要性。

温州一直以来有着“中国合成革之都”的美誉,但合成革产业的可持续发展也面临着诸多挑战:合成革企业目前大多采用基于油性聚氨酯浆料和油性助剂的生产工艺,其生产和加工过程存在大量有机溶剂,如甲苯、丙酮、丁酮、乙酸乙酯等,这不仅会造成严重污染环境,且危害人们的身体健康。应对这一问题,研发团队研制出一系列超细纤维合成革全水性后处理材料来代替原先使用的有机溶剂,它无毒无味,在保护环境的同时,也保障了使用者的身体健康。目前,这一技术已被投入到企业工厂的生产实践中,接下来,还将在市场上进一步推广。

接下来,实验室还将进一步拓展皮革服务平台,向以合成革为代表的高分子材料领域迈进,实现学科之间交叉交融,将研究领域进一步拓宽。除此之外,生物质材料的研究也将列入团队未来的研究方向之一,将淀粉、甲壳素等自然界能够不断再生的材料应用到行业发展中来,研发出不但可再生,而且可降解的新材料,更好地做到“环境友好型”发展。

在不断充实和自我发展的过程中,皮革工程重点实验室也注重让领先的尖端技术“走出去”。在许多第三世界国家,比如非洲的埃塞尔比亚,羊皮行业是当地的支柱性产业之一,但其技术水平还停留在中国的八、九十年代,十分落后,亟待支撑。响应国家“一带一路”战略,接下来,团队也将在人才培养、技术输出等方面向这些国家提供支援与帮助。

与此同时,实验室目前已与英国北安普敦大学、四川大学、陕西科技大学、大连理工大学、嘉兴学院、海宁皮革研究院、山东全杰皮革研究所等多家国内外大学和科研机构建立了战略合作关系,可见其对于国内外合作交流的高度重视。

从2003年至今,16年间,实验室从最初的14人,到现在有固定人员36人,其中,高级职称人员21人,博士18人。这些年,团队出版了学术专著2部,公开发表论文200多篇;共承担了国家级项目4项,省部级项目15项;承担了来自国内外企业和科研机构项目20多项;申请国家发明专利50余项,其中已授权20余项。实验室科技成果先后获得了浙江省高校科研成果奖一等奖1项、浙江省高校科研成果奖二等奖1项、浙江省高校科研成果奖三等奖1项、浙江省科学技术奖二等奖2项,浙江省科学技术奖三等奖2项,温州市科技进步奖市二等奖1项、温州市科学技术进步奖三等奖1项。

皮革实验室近年来所获奖项

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