结合鞣机理研究——协同效应与顺序性

协同效应是制革结合鞣的一个重要特征，它与各鞣剂加入的顺序有关。本文研究了几种金属盐与植物鞣剂结合鞣革，由于鞣剂间加入顺序不同，获得革的耐湿热稳定性不同。这被认为与各鞣剂和胶原之间是否能够形成某种有效的构型有关。

水杨酸-金属刚性模块的协同效应

利用两种鞣性比较弱的鞣质进行结合鞣制,得到的成革的耐湿热稳定性大幅度提高,原因是在这两种鞣质之间形成了协同效应,即Synergistic Effect,这是提高成革稳定性的一个比较新型的研究理论体系。本实验使用自制的水杨酸-金属配合物对皮粉进行模拟鞣制,使用DSC对鞣后皮粉测定其相变温度,从而证明了鞣性模块的存在以及模块的协同效应对提高成革耐湿热稳定性的作用。结果发现:水杨酸铬在提高成革收缩温度方面最为明显,其作用后皮粉的热变性温度为146.7℃,其次是水杨酸铝,为145.7℃。

铬-酚类合成鞣剂鞣革性能研究

选用Neosyn系列芳香族酚类合成鞣剂,研究了铬-酚类合成鞣剂鞣液的耐碱性能和酚类合成鞣剂-铬复合鞣的鞣革性能。结果表明:酚类合成鞣剂与铬发生络合作用,增加铬-酚类合成鞣剂液的耐碱性能;酚类合成鞣剂-铬复合鞣成革抗张强度、收缩温度(Ts)随着酚类合成鞣剂用量的增加而上升,断裂伸长率、柔软度、透水汽性随着酚类合成鞣剂用量的增加而下降;酚类合成鞣剂用量超过4%,PFB-铬复合鞣革的收缩温度和抗张强度更高,BS2-铬复合鞣革的透水汽性、断裂伸长率、柔软度更高。

绵羊无铬结合鞣服装革工艺的研究

通过测定3种鞣剂在相同鞣制顺序不同用量下的鞣制过程中,皮或革收缩温度的变化对结合鞣制效果做了研究,并对鞣制后成革耐老化试验前后的物理机械性能做了测定,同时考查了不同复鞣剂和加脂剂对结合鞣制效果的影响。结果表明:3种鞣剂间能产生好的协同效应,能形成稳定的Matrix;成革有良好的物理机械性能和耐老化性能;复鞣剂对结合鞣产生的协同效应影响很小,而加脂剂却对此影响较大,能破坏形成的Matrix的稳定性。

单宁酸-凹凸棒土结合鞣法的研究

研究了一种单宁酸与凹凸棒土结合鞣法,着重探讨了二者的协同鞣制作用及凹凸棒土的适宜用量。DSC测试结果说明,凹凸棒土的加入可以明显提高单宁酸鞣制的皮粉胶原的热稳定性。进一步的鞣革试验表明,单独的凹凸棒土鞣革,对提高收缩温度几乎没有贡献,而在单宁酸-凹凸棒土结合鞣中,所得坯革的收缩温度随着凹凸棒土用量的增加而升高,显示出单宁酸-凹凸棒土之间的协同鞣制作用。此外,凹凸棒土的引入可以提高坯革的物理机械性能,但过量的凹凸棒土会降低坯革的抗张强度。对二者结合鞣后浴液中单宁酸的残留量及坯革的增重检测结果表明,适宜的凹凸棒土用量可以促进单宁酸的吸收利用,过量了反而不利。

金属—有机刚性模块的形成与结合鞣协同效应

通过两种非Cr材料结合鞣产生协同效应(Synergistic Effect)是提高皮胶原蛋白耐热稳定性的重要途径。已研究及实践的结果间接证明了产生协同效应的原因是两种鞣制用的材料在皮胶原纤维间聚合形成了一种刚性模块(Rigid Matrix)。这种Rigid Matrix结构稳定且耐热性好,由此阻止了胶原分子在受热时造成的构型及构像的转变。为了进一步明确刚性模块的鞣制机理,应该研究金属-有机、有机-有机的两类RigidMatrix在皮胶原的内外形成过程、结构特征与耐热稳定性进行对比分析研究,探索这些Rigid Matrix的结构性能与结合鞣协同效应的内在关系。研究成果将对丰富鞣剂鞣法理论、推动无Cr鞣革工业化进程有重要意义,对硬蛋白组织工程材料的耐热性研究有借鉴意义。

水杨酸-金属配合物的合成及其鞣制性能

选用低毒、弱鞣性的水杨酸和3种金属盐(CrCl3、AlCl3、CuCl2)进行试验,目的是通过2种弱鞣性的物质进行结合鞣,观察其鞣制效果。首先合成配合物,即Rigid Matrix,然后对配合物进行结构分析,确定其分子结构,得到n(Cr)∶n(Sa)、n(Al)∶n(Sa)、n(Cu)∶n(Sa)分别为3∶1、3∶1、2∶1的比例形成配合物。最后用其来进行鞣制皮粉,并通过DSC测定鞣后皮粉的相变温度,来预测水杨酸-金属配合物的鞣制性能。试验发现:水杨酸铬鞣制皮粉的Onset点为146.7℃、水杨酸铝为145.7℃、水杨酸铜为144.1℃。