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一、皮革抗菌防霉剂概述
(一)皮革
皮革是现代社会中应用非常广泛的一种材料,按用途可以将其分为生活用革、国防用革、工农业用革、文化体育用品革等。皮革行业涵盖的范围非常广泛,包括了制鞋、皮衣、毛皮及其制品这样的主体行业,也包括皮革化工、皮革五金、皮革机械等这样的配套行业,关联度非常高,市场需求较大。
(二)防霉剂
防霉剂是一种能够抑制霉菌生长并杀灭霉菌的高分子材料添加剂,可以使高分子的材料免受细菌、真菌等微生物的侵蚀,在生产及使用过程中保持着良好的外观和物理机械性能。
防霉剂对霉菌的毒杀作用包括以下几种方式:消除或抑制霉菌细胞内各种代谢酶的活性;与酶蛋白的氨基或巯基反应,抑制或破坏其机能;抑制孢子发芽时RNA的合成,从而阻止孢子发芽;加速促进磷酸氧化-还原体系,以破坏细胞的机能;破坏霉菌细胞内的能量释放体系;抑制电子转移体系及转氨酶体系等。
二、皮革产生霉变的原因及危害
(一)皮革产生霉变的原因
皮革制品的原材料中的动物皮中主要成分是蛋白质,非常容易受潮、发霉、生虫等。皮革上生长霉菌、形成霉斑的原因主要包括:其一,皮革中含有丰富的适合霉菌生长的营养源;其二,空气中含有大量的霉菌孢子,皮革接触空气时容易沾染上这些霉菌孢子;其三,皮革的生产加工过程以及储运过程中,含有有利于霉菌生长繁殖的条件。
(二)皮革产生霉变的危害
皮革制品一旦生霉,就会在表面形成白色、蓝色、黄色或者黑色的菌落或色斑,影响到皮革制品的外观美感,而且表面的霉菌向革内发展的时候,也会影响到皮革的耐磨、强度以及弹性等性能,其主要危害表现在以下几个方面:
(1)皮革表面因为色素的沉积形成色斑,影响外观;
(2)使染色、涂饰发生不均匀性的变化;
(3)形成了油霜,造成了外观整体性的破坏;
(4)某些霉菌会对皮纤维有降解作用,影响皮革制品的质量;
(5)严重霉变会影响皮革制品的强度等物理机械性能。
三、皮革抗菌防霉剂的研究
皮革制品在生活中非常常见,可以算是人类社会的必需品,而且随着人们生活水平的提高一级人们对于高品质生活的追求,皮革制品的市场也在不断扩大。 皮革制品的生产原料中含有丰富的蛋白质、脂肪等营养物质,这些营养物质的存在很容易此生细菌,从而形成霉变现象。但制革生产中使用的原料皮富含蛋白质,脂肪等营养物质,在保存过程中,非常容易受到微生物的侵入。虽然经过加工后的皮革对微生物的入侵会产生一定的抵抗力,但是因为其生产加工环节中使用了大量的天然油脂生产的加脂剂,依然无法完全避免霉变现象的产生。而且,除了加脂剂会滋生细菌之外,皮革制品的多孔性和极性结构也使得它非诚容易吸收空气中的潮湿气体而受潮、霉变。 霉变的皮革会对其外观及质量产生一定的影响,所以,在制革企业中抗菌防霉不可或缺。
(一)皮革抗菌防霉剂的研究现状
自第二次世界大战初期,世界各国就已经开始关注防霉剂的研究,欧美国家比较注重有机体系防霉剂的研发使用,日本则更重视无机体系防霉剂的研发,而我国对于防霉剂的研究则起步较晚,对于各种体系防霉剂的研究均有涉猎,也成功研究出了不少的各种类的成品。当下,防霉剂的研究及使用从化学结构及来源上看,可以分为天然防霉剂、无机防霉剂、有机防霉剂和复合防霉剂四大类。
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虽然防霉剂的研究取得了不少的成果,但在实际的使用过程中,现下广泛使用的一些防霉剂还是存在一些问题,比如,有的防霉剂杀菌谱较窄,对于微生物的抑制作用不具有广泛适用性;有的防霉剂生产成本较高,性价比较低;有的防霉剂生物降解性差,会造成一定的环境污染等。
针对这些情况,我国的一些相关研究人员还在继续着更加深入以及更有针对性的研究,比如,伍维钧等人研发了一种不含水、易于清理,但是防霉效果非常突出的气雾型皮革护理剂,气雾型的特点使其在使用时更加方便,而且这一款产品的防霉效果很好,而且配伍性也较好,刺激小,环保性能较高。算是开发了一种新剂型的防霉剂;再比如,文武等人在借鉴外国市场上防霉剂的特点的基础上,研制出了一种以一硫氰基甲基硫苯并噻唑为主要成分的皮革防霉剂,这种防霉剂性能高效、抗菌谱较宽,而且低毒环保,并将其设计为了当前较为流行的乳油型,使其分散性及渗透性都较好。
(二)皮革抗菌防霉剂的要求
皮革的抗菌防霉剂除了对于抗菌防霉的效果有要求之外,对于其环保性、安全性、性价比等也有要求,在皮革抗菌防霉剂的研究领域,大家一致认为理想的抗菌防霉剂应当具备以下条件,这有满足这些条件才能算是完美的防霉剂:
(1)抑菌谱宽,能够抑制或者灭杀自然界中常见的细菌、霉菌等微生物,适用范围广;
(2)抗菌作用强,用很少的量几乎能达到,良好的药效;
(3)安全性高,对人畜无毒、无害、无刺激,亦不会引发过敏等不良反应;
(4)配伍性好,使用方便,不会因为酸、碱或其它制革助剂而对最终的药效产生影响,不会发生有害的化学反应;
(5)溶解性及分散性好,不会对皮革的基本性能和颜色产生影响,也不能影响产品的物化性能;
(6)稳定性高,要有良好的耐热、耐光及耐化学品性,不易升华,不会轻易被水、油或溶剂抽出;
(7)环境相容性好,环保性高,无臭、色淡、无污染,可以生物降解,不会造成生态环境的负担;
(8)性价比高,价格低廉,效果好。
(三)皮革抗菌防霉剂的研究方向
制革行业必须对皮革的抗菌防霉剂的研发予以重视,要选用性能好、安全高效、对环境危害小的皮革防霉剂,而对于防霉剂的研究首先要从在皮革防霉上有潜力的化合物上进行研究,像季铵盐类、无机纳米类、有机硅类和a,β-不饱和羰基化合物等都是很有潜力的皮革防霉剂有效成分。这些化合物的相同点就是它们的杀菌力都很强,而且毒性比较低,合成及生产过程都不困难;其不同之处在于它们各自所具有的特殊使用性能,比如,有机硅类就还有耐水洗和持久性强的优点。对这些有开发潜力的化合物进行改性研究,以此研究皮革的防霉剂用于皮革防霉,这样可以起到更好地研究效果。其次,研究皮革的防霉剂不能闭门造车,要学会借鉴,通过研究皮革相关行业外的其他领域的杀菌剂等的杀菌原理,为皮革行业防霉剂的研究提供借鉴;再次,皮革发生的霉变现象有时候并不是因为一种菌类导致的,这时再采用单一化合物的防霉剂就很难对所有的霉菌起到作用,毕竟单一的化合物不可能对所有的霉菌和细菌都起作用,所以,皮革防霉剂的研究还应该关注复配型防霉剂的开发。
结语
随着社会对于皮革制品需求的日益增多,皮革制品的市场需求还在持续的扩大之中,但是每年都有许多的皮革制品因为细菌滋生发霉长出霉斑而影响其正常使用及质量,所以,皮革的抗菌防霉剂的研究已经受到了广泛的重视,世界各国都在进行相关的研究,期望能研发一种性能可靠、安全环保,且性价比高的抗菌防霉剂,已解决皮革的霉变问题。
参考文献
[1]李芳,王全杰.绿色抗菌防霉剂的研究进展及其应用前景[J].中国皮革,2011,40(23):42-45.
[2]徐霞,李正军,何壮志,林芳,张廷有.皮革抗菌防霉剂的研究进展[J].皮革科学与工程,2005(04):31-34.
论文作者:李健全
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
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