皮革行业中引入创新技术的重要性

周慧

（武昌理工学院，湖北 武汉 430223）

引言

根据全球制革业最新数据，皮制革行业正面临着严峻考验，如原料短缺、产量下降、成品库存积压以及价格下跌等。在这种情况下，制革工业必须找到新的方法来应对当前的困难局面，而创新技术将成为解决这些问题的关键和途径。

1 皮革行业中引入创新技术的重要性

皮革行业是一个劳动密集型的传统产业，在其发展过程中面临着创新技术、资源、环境等多方面的挑战。一方面，传统的皮革行业由于工艺落后，造成皮革的利用率低，大量的资源被浪费。另一方面，皮革行业还面临着资源短缺、环境污染等问题。为了解决这些问题，传统企业要想发展下去必须引入创新技术，以提高其核心竞争力。

同时，皮革行业引入创新技术可以提高劳动生产率和降低成本。创新技术可以为企业带来巨大的经济利益，企业在获得技术服务之前将不得不花费大量的时间和金钱来获得资源。技术服务可以帮助企业节省时间和金钱来实现更好的生产流程。然而，随着经济和科技的不断进步，世界范围内制革工艺发生了重大变化。为了能够适应当前消费者对环境友好型及高质量皮革制品的需求，创新将是制革行业面临的一个重要挑战。随着新能源和环保技术的应用推广，人们对生产材料具有更高附加值的产品也有了更加苛刻的要求，如在汽车中使用新型皮革涂料将有助于减少汽车废气排放，提高车辆整体性能，而对于皮革业来说则是一个重大挑战。由于皮革在工业生产中需要经历多道工艺处理流程才能达到预期目标，所以从长远来看，对创新技术的引入是必不可少的。皮革产品种类繁多且功能多样，如皮鞋、皮具等行业都需要通过生产创新才能满足消费者需求。因此，对于皮革行业来说引入新技术是至关重要的，只有在引入新技术后才能够提高生产效率，降低劳动强度以及降低成本并确保产品质量满足市场需求。

2 皮革行业创新技术分析

2.1 纳米技术

随着科学技术的发展，纳米技术也被越来越多地应用于皮革制造中。皮革制品的性能对产品整体质量和外观具有重要影响，因此生产高品质和高附加值的产品至关重要。纳米材料被用于皮革制造中可提升皮革纤维强度，增强织物的外观。特别是在制革、鞣制、纺织和服装等领域纳米技术拥有广阔的市场前景。纳米材料与传统材料相比具有的较明显的优势。

超轻：由于纳米颗粒尺寸很小，可以显著降低制品的密度并减少质量。良好的耐磨性：纳米颗粒是一种天然材料，其抗磨损能力比天然橡胶更强。可生物降解：通过生物转化和酶催化，纳米颗粒可以很容易地在人体中降解并最终被分解为二氧化碳和水。可染色性：与常用染料相比，具有更好的色牢度。增强性能：可以提高染色效率和染色深度。功能性特点：如抗紫外线辐射和抗微生物性能等。多功能性：纳米材料拥有独特的物理结构，可以对产品中的复杂成分进行有效处理。良好透气性：纳米材料可以提高产品干燥速度并改善透气性，同时还具有良好的吸湿性能，并且能够在表面形成一层保护膜以防止水分流失。生物安全性：与常规化学合成材料相比具有更好的生物安全性。低成本化：与常规化学合成材料相比成本较低且易于加工生产，因此可应用于多种产品中[1]。

2.2 超细纤维

超细纤维是一种特殊的纤维，由于其表面直径非常小，因此具有其他纤维所没有的超细特征。由于其特殊的结构，超细纤维能够达到传统纱线所不能达到的尺寸和性能，从而在制革过程中实现了节能、环保和高强度等效果。目前，超细纤维主要用于增强合成革或天然皮革与其他材料的复合材料等。为了生产出更大直径和更高强度的纤维，科学家们研究了通过纳米技术制备高性能聚合物。在这些聚合物中，当单体被连接到适当的催化剂上时，它们可以在其中聚合成一种聚合物。因此，通过使用适当比例的纳米级聚苯乙烯颗粒或其他可聚合物胶凝材料，就可以得到尺寸约为100纳米或更小尺寸的聚合物。现在超细纤维主要应用于服装行业中的皮革材料、汽车内饰材料和电子产品等方面。超细纤维不仅能够提高皮革产品质量，还能节省能源消耗。

2.3 涂层技术

皮革涂层技术主要有：表面涂覆、无水聚氨酯涂层和聚氨酯表面喷涂等。采用表面涂层技术可以提高皮革的性能，使其更加环保和舒适。例如，使用水性聚氨酯作为皮料的表面涂层可以使皮革具有非常高的抗水性能，即使在潮湿环境中也能保持良好耐水性。使用水性聚氨酯进行表面喷涂时，通常需要采用特殊的喷涂设备将其喷涂到所需的皮革表面，在使用时要注意温度、压力以及材料、设备等方面的问题，避免对材料本身造成损坏。近年来，在皮革行业中使用最广泛且应用最成熟的涂层是聚氨酯涂层技术。聚氨酯涂层具有许多优点，如耐高温、高强度、低吸水率和良好耐化学品性能等。除此之外，聚氨酯涂层还具有出色的耐化学腐蚀性和极好的抗撕裂性等特性。这些优点使聚氨酯涂层成为皮革行业最重要最有效的工艺之一。大多数聚氨酯涂料都是使用含氟聚合物制成的，这就决定了聚氨酯涂层具有良好的耐化学腐蚀性。

2.4 染色技术

在皮革生产过程当中，将创新的染色技术引入其中是一项重要任务。皮革染色技术包括在通过涂饰染料混合物对织物进行化学染色，以及在皮革表面通过机械或电化学方法喷涂树脂涂层。化学染色方法能够快速高效地将染料和树脂涂覆在织物表面上；而机械染色法则是使用机械在织物表面喷涂涂料，因此需要将不同类型的染料和树脂混合到一起。对于某些材料而言，机械方法可能会有一些缺陷，如某些材料无法用较大尺寸的纤维生产。此外，还有一些具有特定功能和特性的材料可能无法被机械染色方式所使用。

为了解决上述问题，一些制革企业引进了创新技术，例如在皮革当中引入纳米涂层材料，不仅可以提高其表面强度和防水性能，还可用于皮革加工过程中，提高其耐磨性能。

2.5 3D打印和3D切割技术

利用3D打印技术可以快速地创建各种形状的皮革制品，这是皮革加工的一个重要发展方向。与传统方法相比，使用3D打印技术能够更好地进行皮革产品设计。3D打印技术制作的皮革制品还可以应用于制作模型、服装和其他方面，如3D打印技术可以制造出更小、更光滑的零件。此外，这些工具还可以在不需要使用3D打印技术的情况下进行定制项目，如定制鞋面和鞋面造型等；或者为服装制造商提供一些用于设计新服装的模型材料。

2.6 无甲醛合成革

人造革的生产原料大多来自石油化工产品，而合成革则是由天然树脂、溶剂、添加剂和染料等组成的。人造革生产过程中，甲醛作为一种合成助剂，被添加到聚合物材料中。在使用这些材料时，便不可避免地会造成甲醛的残留。甲醛会对人体健康产生危害，因此皮革行业正在努力解决甲醛残留的问题。目前合成革生产主要使用的是无甲醛添加剂的胶粘剂。

2.7 再生皮革加工

再生皮革是指用将皮革废料和边角料粉碎成皮纤维，再与其他助剂混合而制成的新皮革，在使用过程中不断改进，从而使皮革具有较高的强度、弹性和耐磨性和较长的使用寿命。在再生过程中，皮料必须达到一定的水分含量才能进行涂饰加工。涂饰处理工艺主要包括物理涂饰，化学涂饰，以及化学、物理混合涂覆法等。化学涂覆是将废旧皮革中残留的有机污染物、染料等进行分解或吸附处理。另外，在进行再生加工时，还可以使用机械破碎法进行剪切处理以提高皮革品质。此外，还可以对皮革边角料、废纤维或碎屑等进行粉碎并用水溶液清洗后再进行水洗等。

废弃皮革会产生大量有害环境的物质，因此在环保政策日益严格的今天，再生技术受到了广泛关注。再生利用是一个相对较新的概念，但它可以解决许多皮革行业面临的问题。它可以提高皮革产品的质量并减少其对环境的影响。许多公司已经使用再生技术将生产过程中收集到的材料回收起来，并重新用于自己的产品生产中，从而减少了对环境的影响。

2.8 UV喷涂技术

UV喷涂技术是以UV光固化涂料为基础的一种先进涂料涂装工艺。其主要特征是用紫外线照射固化涂料而形成涂层，通过辐射使涂层中的树脂（通常是固化剂）固化，从而形成一定厚度的涂膜。因此，UV喷涂技术可以用来涂覆各种不同颜色的基材（如金属、玻璃、塑料薄膜等）。UV喷涂技术在国外已有几十年的应用历史。20世纪60年代初，就已有不少UV光固化油墨应用于工业装饰。60年代后期，光化学合成树脂逐渐成为光固化工艺中应用最广、潜力最大的原料[2]。

UV喷涂技术能够在皮革表面形成一层薄薄的、坚硬的涂层，以保护皮革免受染色或褪色的影响。通过这种创新技术，可以使用不同厚度的UV涂层来获得具有不同色彩和光泽度的皮革。这一创新解决方案是利用高质量UV涂料在皮革表面创建涂层，使其能够经受住日常使用和紫外线辐射的考验。因此，该技术被广泛应用于皮革加工领域。

2.9 天然鞣制

天然鞣制的方法有很多，例如：树皮鞣制、植物鞣制、动物鞣制等。其中植物鞣制主要是通过在皮革表面形成一层植物膜，从而抑制细菌对皮革的渗透，以达到保护皮革表面的目的。动物鞣制通常是使用动物皮毛制成各种皮革，其中包括人造革。这种方法可以降低成本，但会增加能耗和排放，影响环境。现代创新技术中的一项新技术是生物酶，即通过在皮革表面形成一个具有生物活性的膜，从而使细菌无法进入皮革内部。

2.10 高温高压技术

这项技术最大的优点是可以根据客户要求定制皮革的生产方案与质量、外观，如通过控制温度和压力实现对纤维和皮的加工处理等。该技术还可以用于改进皮革生产过程，例如通过将皮革与特定类型的化学品混合，进一步改善皮革性能。另外，这项技术还可以大大提高生产效率，降低成本，节约资源。

2.11 热压定型

定型是指将经过加工的皮革通过一定的温度、压力、时间等外力，令其达到一定的性能要求，并在使用前得到充分塑化。定型的常用方法有三种：压坯、热压和浸渍。压坯成型后，要经过热压和浸渍两道工序，使其硬化，以增加皮革表面的光滑度与丰满度，使皮革具有良好的性能。对于预定型或后定型工艺，通常使用热压。热压定型是皮革加工的最后一道工序，用于提高皮革的质量，增强皮革性能。与普通皮革制作工艺相比，热压定型具有许多优势：首先，使用热压定型设备，可以在生产过程中添加其他工艺元素；其次，在热压过程中，皮革可以通过特殊方法进行处理、染色和涂饰等工序以提高其质量；最后，对于一些高档的皮革制品来说，热收缩可以使皮革具有一定程度的防水作用。

2.12 其他先进的创新技术

除了上述技术外，还有一些其他的先进技术也可以在皮革生产过程中使用。例如，在加工过程中，应用激光对皮革进行切割的技术可以提升皮革表面效果；在皮革成型过程中，应用激光技术可以使材料得到更好的处理和控制；另外，还可应用超声波技术来对皮革进行清洁；等等[3]。对于新材料和新工艺的引进与推广，可以有效提升整个工艺系统和产品质量，降低生产成本。因此，在不断进行新材料探索和引进的同时，还需要注意将这些创新科技推广应用到日常工作中去。

3 生物技术在皮革行业中的应用

生物技术的应用包括利用基因工程技术和细胞工程技术。利用基因工程技术对皮革进行改造，就是将基因片段植入皮革中；细胞工程则是用培养基将各种微生物转化为具有生物活性的酶，进而改变皮革材料的结构和性能。生物涂料可以通过改变原料或纤维的化学结构，达到改善涂膜性能、提高涂层耐久性和防水性、减少加工过程中有毒有害物质的释放、提高涂料耐光和热稳定性等目的。在涂层方面，最具代表性的有丙烯酸涂料（PA）、聚氨酯涂料（PU）等。此外，还能通过在涂层中加入天然树脂等方法来降低成本[4]。例如，一些天然树脂对皮革有很好的黏结性能，通过生物技术将具有一定特性的天然树脂与皮革结合在一起，可以制造出具有特殊性能和用途的涂饰材料，从而改变传统皮革行业所生产出来的产品性能单一、不能满足市场需求的缺点。

4 结束语

皮革行业可以通过利用创新技术来减少环境影响，从而在保护环境和确保产品质量方面发挥重要作用。创新技术的使用可以让皮革制品更加耐用，确保皮革制品在处理过程中不会产生有害物质，还可以减少皮革制品从原料到成品之间的运输环节所产生的碳足迹，同时还能为皮革行业实现可持续发展做出贡献。因此，相关技术人员必须要确切意识到皮革创新技术的重要性。