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如何进行皮革分析检验?

时间:2023-06-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:皮革分析检验与控制皮革生产、鉴定皮革质量以及从事皮革科学研究的关系十分密切。总之,分析检验宛如医生“切脉”,其目的在于及时发现质量有无“病变”,以便对症下药予以治疗。否则,分析检验就会成为无“的”之“矢”。例如国际皮革专门测试委员会所公布的IU指标,欧洲皮革研究所联合组织所公布的GERIC指标以及欧洲跨国商业公司的C & A指标等。匈牙利国家标准MSZ皮革检测部分,有一套较完整的测试指标。

如何进行皮革分析检验?

皮革分析检验与控制皮革生产、鉴定皮革质量以及从事皮革科学研究的关系十分密切。从目前制革生产的实际需要出发,分析检验的主要任务在于利用现有的化学分析、仪器分析、物理性能和坚牢度测试以及感观鉴定等手段进行:①制革原、辅材料分析;②湿加工的操作液与半制品状态分析;③皮革成品的分析检验,以控制生产过程和鉴定皮革质量。总之,分析检验宛如医生“切脉”,其目的在于及时发现质量有无“病变”,以便对症下药予以治疗。分析检验的结果贵在准确、可靠,而且所得之“信息”应迅速“反馈”到生产、技术管理部门,为控制生产和鉴定质量提供依据,其职能作用就像“晴雨表”。

1.化学分析

利用化学分析方法测定制革原、辅材料和操作液的成分、含量、纯度、浓度和pH以及半制品的状态,以了解材料的性能与质量,监视工艺技术的执行情况和半制品的变化,使生产处于稳定局面。对于皮革成品来说,通过包括水分、油脂、总灰分、Cr2O3、皮质、结合鞣质、水溶物等项目的分析,以了解革内各种化学组分的含量情况,从而根据特定的标准指标值以判别和推测生产过程的稳定性和皮革内在质量是否符合要求。

2.物理性能和坚牢度测试

借助于规定的测试仪器设备,测定皮革成品(包括特殊要求的坯革)的某些物理机械性能、强度和坚牢度,例如,抗张强度、伸长率、耐曲挠性、透气性、透水汽性、收缩温度以及涂层黏着力、耐擦坚牢度等,以了解皮革的重要性质、实际使用性能和耐用程度,从而按国家标准指标值判别皮革质量优劣,推测成品是否符合既定用途和要求。

3.显微结构检验

利用在显微镜下观察皮革切片,以了解皮革组织结构的微观状态和特征。显微观察的结果,可作为鉴定皮革质量的参考依据。例如,从纤维束编织的规则性、纤维组织的明晰度,可推知原料皮的结构特征和加工过程是否正常、恰当;从纤维束的交织角、弯曲度、紧密性,可以判定皮革物理机械性能和强度。目前此法尚不能直接用数量概念表示出革的质量,主要用于科研领域

4.仪器分析

仪器分析在常规皮革分析检验方面尚未普及,目前已经应用的仅限于:①利用酸度计(pH计)测定操作液和皮革萃取液的pH;②利用比色分析测定铬鞣液的含铬量、酶制剂的活力。其他如红外、紫外吸收光谱、气相色谱等分析仅用于皮革科研方面。

5.感官鉴定

感官鉴定主要依靠人的感觉器官(如视觉、触觉等)来检验半制品和制成品的质量。此法迅速、简便,但带有明显的主观性和经验性。对于半制品,如用切口观察、透明度观察及指纹、吹气等方法检验生皮充水膨胀度、酶软度和鞣透度,用指顶、手掐、拉伸、搓揉等方法,检验坯革和成品的粒面和身骨加工状态。感观官鉴定主要用于检验皮革的外观指标,以目测、手感为主,重点检验皮革的革身、革面和颜色,尤其在检验皮革是否符合美观时新、穿用舒适要求方面有独到之处。在现阶段是任何理化测试所难以取代的。

6.穿用实验

将皮革加工成制品(如皮鞋、皮件等)经实际穿着使用,定时检査、记录,从制品的变化情况来确定皮革的实际使用性能。从某种意义上说,检验皮革质量的目的,主要在于了解革制品的实际使用性能,而穿用实验是最直接的检验手段。例如,工业用革的试用时间短,可“立竿见影”,而日用革如皮鞋、服装等穿用实验的时间长、方法复杂、耗费也较大,还需要穿用者合作,因而局限性也大,适宜用于新工艺、新产品的质量鉴定。

1.原辅材料分析

原、辅材料分析主要是制革原料皮分析检验和皮革化工材料分析,前者包括原料皮的化学分析、微生物的侵蚀检验和炭疽菌检疫,后者主要是分析测定化工材料的规格(如纯度、有效成分含量等)、性能(如pH、离子型态、稳定性和反应性等)。一般生产单位对于各种材料在出厂前已根据规定标准进行分析,制革厂在使用前可根抱实际需要自选项目进行分析验证。具体分析检验项目如表1、表2所示。

表1 原料皮分析项目

表2 化工材料分析项目

2.操作液分析和半制品状态检验(表3)

表3 工艺过程分析项目和废水分析项目(www.xing528.com)

3.成品革分析检验

成品革常规理化分析检验项目如表4所示,根据不同要求分析检验的项目有所增减。表4中所列的国外标准仅供对比参考,表内的数字系皮革品种的代号,其中:1—正(鞋)面革;2—绒(鞋)面革;3—服装手套革;4—衬里革;5—家具革;6—植物鞣底革。

表4 成革分析项目

任何一种分析检验方法,务必制订出相应的指标数值,以便鉴别和评价分析检验的结果是否符合要求。否则,分析检验就会成为无“的”之“矢”。指标数值合理与否,主要取决于对产品质量的要求。例如,对各种制革原、辅材料性能、规格的要求,对制革生产过程技术控制的要求,对成品革在美观新颖、穿用舒适和经久耐用方面的要求。一方面由于上述要求来自于不同地区和水准,因而各种标准在指标数值上往往存在差异,如国内的各种企业指标、地区指标和国家指标,国际上某些地区和组织的指标(IU指标、GERIC指标、C & A指标等),另一方面由于上述要求的角度、侧重点及程度有所不同,因而即便是同一项指标数值,其本身也有大小高低的差异和可供灵活控制的幅度。这种状况客观上给统一指标及标准化工作带来许多困难,但随着分析检验和标准化的发展,这种局面将会有所改善,逐步趋向于接近或一致。我国皮革行业的标准化正在不断健全和完善。

目前,国际标准化组织(ISO)所公布的皮革检测标准方法还没有相应的指标,只有某些国际组织、地区组织制订出某些检测指标。例如国际皮革专门测试委员会所公布的IU指标,欧洲皮革研究所联合组织所公布的GERIC指标以及欧洲跨国商业公司的C & A指标等。匈牙利国家标准MSZ皮革检测部分,有一套较完整的测试指标。据所得的MSZ标准资料及制订该标准的匈牙利BMKI研究所介绍,该指标系按照皮革的花色、品种及用途与测试项目配套的。大致分类情况是:首先按皮革的原料皮猪、牛、羊区分大类,然后按皮革用途划分靴鞋、服装、手套、衬里、家具、内底、外底及特殊用途革,又按皮革花色划分全粒面、修面、苯胺、正反绒及二层革,并使纵横结合,浑然一体。此外根据重点产品的特殊要求,指标数值还可进一步具体细分。例如鞋面革还按日用鞋、劳动鞋、凉鞋、皮靴进行细分指标,甚至同一项目其指标数值大多数还规定A、B、C三级。荷兰ILS-TNO研究所也有与皮革检测方法相应的测试指标。上述指标,对于我们评价测试结果和制订或修订测试指标,无疑是有参考价值的。

1.模拟革制品实际应用性能,改进测试方法,提高测试效果

现行的皮革分析检验方法,均以标准所规定的方式取样,然后进行单一项目测试,试样在测试过程所经受的单一作用与革制品在实际穿用过程所经受的多种作用差距甚大,测试结果难免有局限性。即使人为地综合各项单一测试的数据,也很难如实反映革制品的实际应用性能,即很难接近实际穿用的结果。为此,从模拟革制品实际应用性能出发,把某些单一的测试项目,根据皮革不同用途的实际需要,合理地加以组合,改进成为一种“综合测试”方法,对同一试样进行连续或间隙地测试,使试样在测试过程所经受的“综合作用”更接近于革制品的穿用实验,这样既可提高测试仪器的利用率,又可提高测试效果。例如对鞋用革来说,使之接近于皮鞋穿着行走、雨天受潮等实际应用状态。兹举匈牙利BMKI研究所关于鞋面革涂层性能综合测试方法一例以说明之。取75mm×60mm试样甲、乙两组,进行空气调节后,分别按下列步骤测试:

甲组试样:①→干曲挠性(1h约6000次、Bally曲挠计);②→动态防水性(1h、Bally透水仪);③→耐湿擦坚牢度(3min、2kg负荷、BMKI Unitestei·耐擦仪)。

乙组试样:①→动态防水性(1h、同上);②→湿曲挠性(1h、同上);③→耐湿擦坚牢度。

逐一记录各项测试结果,取甲、乙两组试样同一项目平均值(必要时也可与同一张皮革的试样经上述3项单一测试的结果加以比较),若结果符合单项测试指标,则表明涂层的有关性能良好。

2.注重皮革物理性能和坚牢度测试,不断提高测试技术

从目前欧洲皮革测试的发展趋向来看,普遍重视物理性能和坚牢度测试。其原因一方面是由于测定皮革物理性能和坚牢度能直接了解皮革及其制品所能承受各种物理机械作用的能力、强度和坚牢度,这比化学性能更具有直观性和可比性;例如,对于鞋面革,测定耐曲挠性、抗撕裂强度、崩裂力和涂层粘着力、耐擦坚牢度等比分析其Cr2O3、油脂含量更能反映产品的实际使用性能;另一方面物理性能和坚牢度测试主要借助于各种测试仪器来实现,客观上对于提高测试技术,使检测工作向仪器检测过渡更为有利。匈牙利KERMI、BMKI研究所把90%的精力(人力、物力、时间)用于物理性能和坚牢度测试,荷兰ILS-TNO研究所也是如此。又如,1981年欧洲皮革研究所联合组织公布的GERIC皮革测试指标中共有17个测试项目中属物理性能和坚牢度的项目有14个,占82%,属化学分析的项目仅3个。

3.采用简易有效的非标准方法作为标准方法的补充或辅助,以适应特殊需要

标准方法与非标准方法是相辅相成的,随着标准化工作的推进,非标准方法经过实践会逐步被列入标准方法。某些研究所除了采用国际标准和国家标准方法外,还采用某些简易有效的非标准方法,以适应特殊需要。例如,比利时皮革研究所曾经沿用“皮革颜色迁移性”的简易测试作为有色革耐水洗坚牢度测试(IUF421)的辅助方法之一;匈牙利BMKI研究所虽针对靴鞋用革的不同产品设计了一组对涂层性能进行附加测试的非标准方法:对于全粒面、修面革加测涂层重量,对于苯胺革加测涂层重量和灰分,对于劳动鞋革加测耐酸、碱及溶剂性,对于运动鞋革和日用鞋革加测涂层耐刮性能。所有这些,对于测试工作者来说是颇有启发的。

4.借助于自动、程序控制的测试仪器进行分析操作与结果计算,使分析检验逐步趋向现代化

如何利用现有的科学手段和测试仪器,提高测试技术和水平,使分析检验逐步趋向现代化,是皮革分析检验工作者当前面临的重要课题之一。例如,皮革含氮量的皮质的测定。国内目前采用半微量定氮仪测定,试样消解后蒸馏时采用酸吸收、碱滴定,操作手续和结果计算较为繁琐,并且仪器衔接安置上稍有不慎,易使氨气逸失,引起操作误差;而荷兰ILS-TNO研究所采用自动蒸馏滴定组合装置(Titroprocessor、瑞士Metrohm公司制)测定,试样经消解后全部移入自动滴定组合装置,边蒸馏、边滴定,同时由电子计算机自动显示测定结果,迅速、准确、简便。又如,酶制剂活力测定,国内普遍采用光电比色法鉴别分析结果;而匈牙利中心实验室则采用Titrotor电位滴定仪(丹麦Radiometer公司制),以0.1mol/LNaOH标准溶液直接滴定酶催化底物水解所得的氨基酸,并由自动记录器通过坐标曲线显示测定结果,同样准确、简便。

注:具体分析检验方法、手续,请参阅我国QB或GB标准以及《皮革分析检验》、《制革手册》《制革工艺及材料学》《染化药剂》《皮张炭疽检验与消毒》等有关书籍

(原载《皮革科技》1983年第10期)

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