温祖谋 姚培德 译
国际皮革化学家联合会（IULC）对鉴定皮革性能的测试手段如化学分析、物理测试和坚牢度测试进行了大量的调査研究。众所周知，化学分析是依照传统的化学分析方法，主要采用容量法和重量法；而物理测试是按照标准测试方法，其中许多方法都需要使用专门的仪器来测定皮革的特定性能；至于坚牢度测试，一般来说，都是采用简单易行的测试仪来进行测试的，如耐光、耐水、耐汗和耐洗坚牢度测试等。当然，有些测试项目也需要使用专门的测试仪器，如耐磨和耐烫坚牢度测试等。本文所指的现代化测试手段包括许多非常新颖的测试技术。这些测试技术不仅在某些项目中可以代替现行的传统测试方法，如原子吸收光谱法，而且在某些情况下，还可以用于传统测试技术所不能测定的测试项目，如气-液相色谱法和高压液相色谱法。电子显微技术曾被认为是在光学显微技术的基础上发展起来的，其实远不止此。由于电子显微有较大的放大率，因此景深范围很大，故其显微结果与光学显微技术截然不同。
现代化测试手段在鉴定皮革性能方面有些优点呢？据笔者所见，可概括如下3点：①灵敏度较高；②分析速度加快；③分析范围扩大。
根据英国皮革制造者研究协会（BLMRA）技术服务部门在研究实践中应用这些测试手段的实际效果，笔者将在一些测试方法的叙述中着重说明其优点。
原子吸收光谱法始于澳大利亚，其原理是基于元素的基态原子的蒸气能吸收同种原子所发射的特征光谱线，亦即运用原子在高温火焰上加热，吸收特定波长光的原理而建立起来的方法。
测试仪器主要由5个部件组成：①发射灯：在发射灯的阴极上涂上一层所要求的物质，就能发射出所需波长的光。②燃烧室：在燃烧室中金属盐溶液的烟雾在乙炔/空气或氧化亚氮的火焰上加热。③单色器：用于调节原始波长，并将所需的共振线与光源的其他谱线分开。④检测器：用光电倍增管来探测发射灯的原始输出光与其被火焰加热的原子所吸收的差异。⑤记录仪：提供浓度情况的线性输出或数字输出。
原子吸收光谱法的优点如下：
1.灵敏度：
①最低浓度根据所测的金属和所用的特定波长而异。大多数金属均可用几种波长来测定，且大多数元素能被测定到百万分之一的水平，因此该方法特别适用于污水分析。②除了低浓度的测定外，还可以在溶解少量皮革后，检测皮革表面的各种斑点。大多数斑点仅在染色后才显露，且具表面性。检测方法是，用2mL硝酸溶解皮革试样表面，然后从表面刮下10～20mg溶解物，配制成50mL溶液进行测定，若结果Cr2O3含量相差0.3%，往往是造成皮革呈现深色斑点的原因。其他金属元素也会导致斑点：如钙（斑点较浅）、铁（斑点较深或变色）和铜等。
2.选择性
鞣液的含铬量、含铝量和含锆量的测定，可以用传统的分析方法，但离析的时间很长，若采用原子吸收光谱法，只需调换发射灯，就可以在同一溶液中测出这3种元素的含量。如果采用复合元素发射灯，只需改变波长即可。当测试溶液和标准溶液的酸度或者特定盐的含量相差很大时，分析会产生一些问题，但只要与传统的标准方法作初步比较，就可以检查出来。此时可酌情增加载体用量。根据经验，标准溶液和测试溶液的酸度是重要的因素之一。
3.效率性
应用传统分析方法测定皮革的含铬量，每小时能测定10个试样，效率算是很高的了，而采用原子吸收光谱法可提高到每小时测定40个试样，效率提高了4倍。对于污水分析，由于试样制备较快，效率还可提高。
4.经济性
该项仪器的价格昂贵，且发射灯和载体也需耗费，这对于每次测试1～3个试样来说是不合算的，除非需要很高的特性和灵敏度。若测试10个以上的试样，此法比含铬量测定的常用方法既快又便宜。虽然特定型号的仪器都有其特殊的工作条件，但大致方法相差不多。(www.xing528.com)
该方法也有其局限性，仅限于用来测定金属，而且每种金属的测定需要不同的发射灯。此外还要注意校正仪器用的标准溶液的载体必须和试样的载体相同。
目前，色谱法是一项专门技术。气-液相色谱法基于被分离物质的各组分以蒸气的形式沿含有固定液的长管柱在流动载体与固定相之间的分配关系不同，亦即化学性能相似的化合物根据其分子质量或与固定相亲和力的微小差异而被分离、检测的原理。单单采用恒温分离法仅能分离溶剂混合物，而GLC不仅能分离出各种组分，而且能借助于积分仪计算出其数量。这就可以使制革工作者能了解某些专利溶剂混合物的组成成分，因而有可能用其他来源的相应溶剂替代之。GLC广泛用于检测加脂剂和皮革中的鲸鱼油含量。
GLC还有助于分析各种各样的鲸鱼油代用品，多年的实践发现，含有与鲸鱼油相似链长的蜡酯是最好的代用品。
GLC还可用于工厂的保健和安全。工厂里喷洒溶剂时和以后溶剂的蒸发，蒸气有可能散发出而污染工厂空气。安全执行委员会（The Heath and Safety Execu-tive U，K.）发布了“Threshdd限值”（TLV），给出了8h限定碳氢化合物。活性炭取样管可用于吸收混合气体，然后在实践中用氯仿洗涤，以GLC作定量分析。如果能得到原标准，GLC也可用于测定混合酚类的杀（真）菌剂。
就定量分析方面而言，采用电子显微镜还算不上先进的测试手段，然而在光学显微镜方面，采用电子束能得到比光束更大的放大倍数的照片（10000倍）和更良好的景深范围。
采用电子显微镜还可检查聚氨酯（PU）涂饰层。PU涂饰剂系由活性异氰酸盐和多元醇的双组分配制缩聚而成。使用流液涂料表面应光滑明亮，若粗糙部位用电子显微法检查，可发现其产生原因大致为：①二氧化碳气泡或渗进的空气；②成膜时形成表面管皱（不适合的溶剂平衡、干燥条件等）；③预聚体的小粒子。通常，想用肉眼或光学显微镜来检查出这些原因是很困难的，最多只能得到大概的情况，而应用电子显微技术就能检查出这些弊病的原因，有助于克服或弥补缺陷。
红外吸收光谱法主要是定性分析方法。此法基于化合物分子中不同基团或价键的振动—转动，吸收一定频率的红外光的原理。根据被分析试样的红外吸收光谱与已知化合物的标准红外吸收图谱的比较，可鉴别、确定试样分子的组成和结构。红外光谱法能简易地对常见溶剂进行定性鉴别，如根据分析图谱中每一吸收带的特征频率，由不同官能团来鉴别酯、酮、醇等不同溶剂。红外光谱法与气-液相色谱法或高压液相色谱法相结合应用，则其分析应用的范围就更广泛。
一小片皮革试样的表面层紧贴着溴化铊光学晶体放入红外光谱仪，一般来说红外辐射线总是反射到光学晶体中去，这样红外辐射线就会穿透与晶体接触的试样表面涂层某一小段距离，仔细地磨掉或用溶剂擦去该一薄层，就可对试样涂层进行分层鉴定。如果涂层表面有渗出物，红外光谱法也能对此进行鉴定，区别脂肪酸和甘油酯渗出物，甚至表明是渗出物还是普通涂层的吸收现象。
必须注意，浓度一定要适当，灵敏限度大约在总吸收量的5%。低于这个标准，将分辨不出物质或组分。应用红外光谱法能测定出对硝基苯酚，一种众所周知的杀（真）菌剂。根据硝基团的吸收来作出标准图像。
高压液相色谱法是一种新的技术，这种技术目前仍然处在探索之中。高压液相色谱法大体上与气-液相色谱法有些相似，从某种意义上来说，这两种方法是相辅互补的。气-液色谱法所离析的物质必须是挥发性物质，这就有一定的局限性，油类和甘油酯类物质是气-液相色谱法测定范围的上限。高压液相色谱法仅仅要求所测试的化合物是可以溶解的。一般来说，必须是能吸收可见光或紫外线的物质方能测定。使用高压液相色谱法，甘油酯的离析可达到更好的程度。
对制革工作者来说，还可以应用此项技术来检测控制染料和合成鞣剂的质量。因为该方法能离析染料和合成鞣剂的中间产物及副产物，而这些产物却会影响其颜色和性能。同时该项技术没有破坏性（在气-液相色谱法中，离析的化合物一般是在燃烧后测定的）。在高压液相色谱法中，纯净的组分被离析后用作于参照标准。如能得到各种各样的柱（如不锈钢柱、包涂硅胶柱等），则可进行更大范围的离析，因为某些柱具有特定的亲和力。
现代的测试手段扩大了传统分析法在研究和解决有关制革方面问题的范围。现代化测试手段的应用，在皮革生产的质量稳定方面，由于现代化的发展，手工业不断地改进，在解决由此而产生的问题方面将有其特殊意义。
（译者注：本文摘译自匈牙利皮革皮鞋和有关工业科技协会第7届国际邀请会议上的学术报告；原载Proceedings，Vol. l/a，P. 226）
（原载《皮革科技》1983年第11期）
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