轻化工程专业应用型人才培养模式的探索与实践

围绕应用型人才培养目标,我校轻化工程专业探索了产学研合作培养人才的模式,通过校企合作课程建设、青年教师实践能力的培养和双师型教师队伍建设、专业技能奖学金和开放实验开设、校内外实习、实践教学平台及实践教学体系建设等,加强了行业、企业对人才培养的参与度,实现了办学体制创新,形成了"平台共建、资源共用、成果共享"的可持续发展人才培养机制,提升了人才培养水平。

胶原分子酰化修饰对其结构与性能的影响

在碱性条件下,采用琥珀酸酐(SA)、马来酸酐(MA)、邻苯二甲酸酐(PA)对提取的酶溶性胶原进行分子修饰,并通过总碳含量、等电点、红外、X射线衍射、圆二色谱、超灵敏差示扫描量热以及体外成纤等方法对酰化前后胶原的结构与性能进行了表征。结果表明,酸酐改性后的胶原侧链羧基含量明显增加,等电点显著下降,且酰化后的胶原仍保有特殊的三股螺旋构象;不同修饰程度的琥珀酰化胶原的红外、圆二色谱表明,胶原的酰化程度越高,其三股螺旋构象的完整性越差。与PA改性胶原相比,SA、MA酰化胶原有着更完整的三股螺旋构象和更高的热变性温度。体外成纤实验显示,酰化胶原不具备生理条件下的成纤能力,表明三股螺旋结构是胶原成纤的必要不充分条件。

丁二酰化对胶原生物活性结构的影响

本实验以猪皮胶原为研究对象,通过丁二酸酐改性制备了酰化胶原,采用仪器分析法对酰化胶原三股螺旋结构的保留程度进行检测,在此基础上使用原子力显微镜和成纤维细胞培养实验对酰化胶原的生物活性进行了进一步考察。结果表明:胶原的酰化度为62.4%,酰化胶原的等电点降低到4.1。X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、热变性温度、圆二色谱法检测结果显示,丁二酸酐改性整体上并未破坏胶原的三股螺旋结构;酰化胶原在原子力显微镜下呈现了胶原特有的纤维结构,成纤细胞培养实验结果发现酰化胶原可以兼容成纤细胞,并在一定程度上促进成纤细胞的增殖,丁二酰化不会破坏胶原的生物活性结构。

基于保毛脱毛法的浸灰废液全封闭循环技术的研究

以美国阉公牛皮为原料，采取大生产规模系统地研究了宝斯卡化工有限公司发明的浸灰废液全封闭循环技术。以期对该工艺的实施效果进行评价。通过化学分析法测定了循环过程中浸灰废液的钙离子、Na2S及总有机碳含量的变化，利用电位滴定法研究了浸灰废液的缓冲能力，通过超景深显微镜、扫描电子显微镜/X射线能谱仪测定了灰碱皮中胶原纤维的分散情况以及钙离子的分布，采用电子拉力机测试了成革的物理机械性能指标。结果表明：在浸灰工段采用该废液全封闭循环技术，灰碱皮胶原纤维分散均匀、膨胀效果好、脱毛彻底。与常规脱毛工艺相比，可以节水80％以上，节省约32．2％的硫化物及约21．7％的石灰，实现了浸灰废液的零排放．成品革的物理机械性能与常规工艺制得成品革的性能相当,得革率更高。

彩色水性聚氨酯制备超细纤维合成革贝斯

为解决超细纤维聚氨酯合成革染色中存在的问题,探讨了应用彩色水性聚氨酯(CWPU)浸渍超细纤维基布制备免染色合成革贝斯的可行性及工艺条件。分别考察了凝固液醋酸浓度、CWPU用量等因素对贝斯色差值(DE*)的影响。结果表明,DE*随醋酸浓度的升高及CWPU用量的增加而提高。当醋酸浓度为0.20 mol/L,CWPU用量为基布质量的30%时,所得贝斯色彩饱满、均匀。基布减重率为6%~12%时,贝斯正、反面的色差值(ΔE)最小。色牢度测试结果表明,所得贝斯具有较好的耐水洗色牢度,耐皂洗色牢度随后处理温度的升高而提高。

胶原净电荷量对胶原与4-硫酸软骨素间相互作用的影响

采用差示扫描量热法(DSC)和二维红外分析(2D IR),研究胶原自身净正电荷量对胶原与4-硫酸软骨素(CSA)间相互作用力的影响。结果表明:与pH值为7.4时相比,降低pH值,即增加胶原自身净正电荷量,共混物热稳定性提高。CSA量影响热稳定性提高幅度:CSA含量小于50%时,降低环境pH值,有利于胶原与CSA间静电相互作用的发生,胶原与CSA间存在静电和氢键相互作用;升高环境pH值,即减少胶原自身净正电荷量,胶原与CSA间仅存在氢键相互作用。CSA含量大于50%时,不论pH怎样变化,胶原与CSA间均存在静电和氢键相互作用,但随着胶原净电荷量减少,两者间相互作用强度减弱。

聚合物复鞣加脂剂的研究进展

聚合物复鞣加脂剂是一类兼具复鞣和加脂特性的皮革化学品。本文综述了近年来聚合物复鞣加脂剂的各种制备方法,分析了聚合物复鞣加脂剂的组成和应用特性,并对聚合物复鞣加脂剂的发展方向和在制革工业中的应用前景进行了展望。

工科教学创新研究——基于课堂教学和实践教学的视角

工科教学工作中存在的问题影响了工科学生培养的整体水平,为改变这一现状,必须改革创新工科教学方式,从课堂教学创新和实践教学创新两个角度出发,探索构建新的教学体系,以提高教学的实效性。

基于绵羊革微观结构特征的树脂包埋法的优化研究

试验中综合考虑绵羊皮纤维较柔软的特征,确定选用不饱和聚酯树脂(UP)替代环氧树脂为主要包埋剂,通过优化包埋、层去等技术手段,获取相关纤维微观序列图像,对绵羊革不同部位纤维进行截面特征参数分析和差异对比,研究了绵羊服装革纤维微观结构特征。结果表明:不饱和聚酯树脂比环氧树脂更易渗透进皮革胶原纤维,使包埋过程简单高效,大大缩短了固化时间,包埋小块的灰度差明显,图像纤维轮廓更加清晰;绵羊皮革颈肩部胶原纤维密度大于臀背部,腹肷部胶原纤维密度最小。

不同沉淀剂对离子液体中再生胶原结构和性能的影响

分别以去离子水、乙醇和丙酮作为沉淀剂,研究了不同沉淀剂对离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑醋酸([BMIM]Ac))中再生胶原的三股螺旋结构和细胞相容性的影响。结果表明:去离子水再生胶原的红外光谱(FT-IR)中I_(1240/1450)值最大(0.97),圆二色谱(CD)的正负吸收峰的强度比值(Rpn)最高(0.148),差示扫描量热仪(VP-DSC)的吸热峰值(Td)达38.3℃,3种结构表征方法均表明去离子水再生胶原的三股螺旋结构的保留度最高,而丙酮再生胶原最低;原子力显微镜(AFM)观察发现:3种再生胶原都显示出了互相交织成网的纤维结构,表明[BMIM]Ac溶解胶原的过程并没有破坏胶原的三股螺旋结构,但丙酮再生的纤维结构较为稀疏凌乱;细胞相容性试验表明:3种再生胶原均具有促进成纤维细胞增殖的能力,而去离子水再生胶原细胞的相容性最好,成纤维细胞的纺锤形最为典型,表明去离子水是离子液体[BMIM]Ac中胶原再生的最佳溶剂。

离子强度对胶原与4-硫酸软骨素间相互作用的影响

胶原与硫酸较骨素(CS)间相互作用力的研究具有重要的生理意义和病理意义,采用差示扫描量热法(DSC)和二维红外分析(2DIR)研究离子强度对胶原与4-硫酸软骨素(CSA)间相互作用力的影响。DSC结果表明:相同胶原/CSA质量比下,共混物热稳定性随着离子强度的增加而降低;相同离子强度下,共混物热稳定性随着CSA量的增加而增强。2DIR结果表明:CSA含量小于50%时,离子强度影响胶原与CSA间相互作用的强度和种类;离子强度为0.2mol/kg时,胶原分子与CSA间存在氢键作用和静电相互作用;进一步增加离子强度,胶原分子带正电荷的基团与CSA离子化的硫酸根基团和竣酸根基团间的静电作用消失,仅存在胶原分子与CSA间的氢键作用。CSA含量大于50%时,离子强度仅影响胶原分子与CSA间相互作用的强度;离子强度增至0.3-0.4mol/kg时,胶原分子与CSA间均存在静电作用及氢键作用。随着溶液离子强度的增加,胶原与CSA间相互作用的强度均随之减弱。

离子强度对胶原与4-硫酸软骨素间相互作用的影响(续)

胶原与硫酸较骨素(CS)间相互作用力的研究具有重要的生理意义和病理意义,采用差示扫描量热法(DSC)和二维红外分析(2D1R)研究离子强度对胶原与4-硫酸软骨素(CSA)间相互作用力的影响。DSC结果表明:相同胶原/CSA质量比下,共混物热稳定性随着离子强度的增加而降低;相同离子强度下,共混物热稳定性随着CSA量的增加而增强.2DIR结果表明:CSA含量小于50%时,离子强度影响胶原与CSA间相互作用的强度和种类;离子强度为0.2mol/kg时,胶原分子与CSA间存在氢键作用和静电相互作用;进一步增加离子强度,胶原分子带正电荷的基团与CSA离子化的硫酸根基团和竣酸根基团间的静电作用消失,仅存在胶原分子与CSA间的氢键作用。CSA含量大于50%时,离子强度仅影响胶原分子与CSA间相互作用的强度;离子强度增至0.3~0.4mol/kg时,胶原分子与CSA间均存在静电作用及氢键作用。随着溶液离子强度的增加,胶原与CSA间相互作用的强度均随之减弱。

共固定化白腐菌对染料脱色的研究

采用海藻酸钙固定化包埋白腐菌,制备海藻酸钠-氯化钙固定化凝胶珠,研究固定化白腐菌对染料脱色的影响。利用白腐菌产生的酶液,以硫酸铵为聚集剂,戊二醛为交联剂,制备出具有木素过氧化物酶(Li P)和锰过氧化物酶(MnP)的交联酶聚集体。将所制备的交联酶聚集体加入到固定化白腐菌海藻酸钠凝胶颗粒内,制备出新型的共固定化白腐菌凝胶颗粒,研究各种因素下共固定化白腐菌凝胶颗粒对染料脱色率及总有机碳(TOC)变化的影响。结果表明:在一定浓度的NaCl存在下不影响共固定化白腐菌凝胶颗粒对酸性金黄G染料的脱色,共固定化白腐菌凝胶颗粒对酸性媒介黑PV染料6 d的最大脱色率为54.14%。

草鱼皮胶原的提取及性能的初步研究

测定了草鱼皮的部分基本化学组成成分,比较了用酶法提取草鱼皮胶原的提取工艺,并对所提草鱼皮胶原的氨基酸组成、分子量分布、变性温度等进行了分析测定。结果表明:用酶法提取草鱼皮胶原是可行的,但应加强皮的预处理;草鱼皮胶原氨基酸组成中,亚氨基酸(脯氨酸和羟脯氨酸)含量低于猪皮胶原中亚氨基酸含量;差式扫描量热计测定草鱼皮胶原变性温度约为20℃;电泳结果显示所提胶原大部分保持了其天然的三股螺旋结构,但可能有部分胶原发生了变性。

PCDL型水性聚氨酯的机械发泡性能

以聚碳酸酯二醇(PCDL)作为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段合成PCDL型水性聚氨酯乳液。将该PCDL型水性聚氨酯作为发泡树脂,阴离子表面活性剂作为发泡剂,非离子表面活性剂作为稳泡剂,添加增稠剂,通过物理机械的发泡方式将混合的工作液机械发泡后进行辊涂成膜,干燥时,先高温短时间烘干(120℃烘干5 min),再低温短时间固化(80℃烘干5 min)后入水凝固,增稠剂选用1. 7%,发泡剂与稳泡剂比例为4∶2时,所制备的水性聚氨酯发泡膜透湿性较好。并且采用红外、DSC、SEM等仪器测试PCDL型水性聚氨酯及机械发泡膜的性能。

芳香族化合物对木质素降解酶系分泌的影响

以黄孢原毛平革菌为试验菌种,研究了6种染料和5种酚对黄孢原毛平革菌分泌木质素降解酶系的影响。结果表明:染料对木质素过氧化物酶的诱导作用具有阶段性,且染料分子中引入磺酸基会降低染料对木质素降解酶分泌的抑制。对于酚来说,苯环上酚羟基处于间位比处于邻位对锰过氧化物酶的分泌抑制作用小,且羟基数量越多,对木质素过氧化物酶的分泌抑制作用越小。

基于聚醚与含磷聚酯的水性聚氨酯的制备及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、含磷聚酯二醇(BY3009T)、聚氧化丙烯二醇(PPG-1000)、二羟甲基丙酸合成含磷水性聚氨酯(WPU)。调整BY3009T与PPG的摩尔比制备一系列含磷WPU,探讨其对WPU乳液及膜性能的影响。研究发现,所制备的乳液平均粒径在30～50 nm范围,乳液稳定性良好。WPU浸渍合成革基布的燃烧试验表明,该含磷WPU可赋予基布一定的阻燃性能。

一种两性聚乙烯胺基聚合物染料的合成及其染色性能研究

选择聚(乙烯胺-co-丙烯酸)(两性聚乙烯胺)为母体,将活性艳红K-2G接枝到两性聚乙烯胺分子侧链上,制备了一种聚合物染料PDR。接枝改性的最佳反应条件:反应温度60℃、原料质量配比(活性艳红K-2G质量与聚合物质量的比值)0.4、活性艳红K-2G浓度100g/L、反应时间2.5h。利用紫外可见光谱及Zeta电位测定仪对得到的聚合物染料结构进行了表征。将该聚合物染料用于牛蓝湿革的染色,测定了该染料的吸收率、染色坯革的耐水洗牢度以及干湿擦牢度。结果表明:在用量为1%时,PDR的吸收率为98.31%,PDR染色坯革水洗前后的色差值变化△E为2.16。该聚合物染料的吸收率和耐水洗牢度均优于普通酸性染料,染色后坯革的干、湿摩擦牢度均达到4~5级。

体操护掌革鞣制工艺的研究

采用正交试验法筛选出体操护掌革的最优鞣制方案,最优方案鞣革的抗张强度达到了27.06 MPa,可以满足体操护掌的使用强度,其他各项指标也符合产品要求。通过一系列的微观表征,进一步讨论了体操护掌革的鞣制机理。结果表明:最优方案所鞣成革的胶原纤维的有序化得到很大改善,提升了胶原的热稳定性和成革的机械强度。

阻燃水性聚氨酯研究进展

水性聚氨酯无毒、气味小,已经广泛应用于墙体涂料、合成革等行业中,这些行业都存在有易燃的风险。因此,研发具有阻燃效果的水性聚氨酯不仅可以保护人们的人身财产安全,还可以拓宽水性聚氨酯的应用领域。对目前制备阻燃水性聚氨酯的方法和阻燃技术在水性聚氨酯领域的进展进行了介绍,对阻燃水性聚氨酯的发展进行了展望。