轻化工程导论
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精细化工导论(Introduction of fine chemical engineering)教学大纲一、课程说明课程编号:263J10A学分数: 3.0 总学时:51 学时分配:讲课34/自主学习17适用专业:应用化学先修课程:《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《化工原理》二、课程教学目的与任务通过课程学习,使学生对精细化工领域的概况有所了解,基本掌握各种精细化工产品的合成及配方原理,了解精细化工产品的生产过程和作用机理,能够应用精细化工的基本理论和基本知识,解决实际问题。
要求学生不仅要掌握课堂讲授的知识,打好基础,而且应特别种注重参考和查阅大量的相关资料,拓宽知识面。
要求学生将已学过的各科知识融入本课程,以期在广泛汲取的前提下向知识的深化迈进。
三、课程教学的基本内容1、前言(2学时)了解:《精细化工导论》的整体内容,明确学习本课程的方法、意义、目的。
2、各部分精细化工产品的分类、特点、应用及未来发展方向(46学时)(1)香料与香精(6学时)了解:各类香料及其分类,性质,生产工艺,应用范围,未来发展趋势。
(2)表面活性剂和合成洗涤剂(6学时)了解:各类表面活性剂及日用洗涤剂的分类、基本性质、制备工艺、应用、发展趋势。
(3)食品添加剂和饲料添加剂(6学时);了解:各类添加剂的基本性质和应用。
(4)造纸化学品与皮革化学品(6学时)了解:各类造纸化学品与皮革化学品助剂的分类、性质与用途及发展方向。
(5)合成材料加工助剂(8学时)掌握:加工助剂分类及原理;了解:各类合成加工助剂基本性质、应用与发展方向。
(5)功能高分子(6学时)掌握:功能高分子的分类及功能原理;了解:各类功能高分子的性质、用途与发展趋势。
(6)其它精细化工产品(8学时)掌握:胶粘剂、涂料使用原理;了解:胶粘剂、涂料、染料、油墨的分类、性质、用途与发展趋势。
3、考试(3学时)四、教学方法在教学过程中注重激发学生的学习热情和兴趣,采用讲授、引导、启发、讨论、讲授、自学多种方式结合的方法,使该课程对学生真正有益,为学习精细化工工艺学和精细化学品化学奠定基础。
轻化工程(081402)一、业务培养目标和规格标准、业务培养要求(一)业务培养目标和规格标准本专业培养具备化学与化学工业方面的基本知识、基础理论,能在科研机构、企事业单位和高等学校从事染整工程技术及新材料研究、开发和应用的高级工程技术人才。
(二)业务培养要求本专业学生主要学习化学基础知识、基本理论、基本技能及相关的应用化学技术,掌握通过化学、物理方法加工纤维和纺织品的工艺原理,获得实验操作技能、工艺设计、产品性能检测分析、生产技术管理和新产品开发研究的基本训练。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1.具有本专业所需的数学、物理等自然科学基础、人文社会科学基础、较强的计算机应用能力和外语综合能力;2.掌握无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学、生物化学的基础知识、基本原理和基本实验技能;3.系统掌握染整基础理论、工艺原理、专业理论知识和实验基本技能,具有对产品进行性能分析、检测和质量控制的能力;4.掌握染整机械设备基本原理,具有设备选型、配套、技术改造和生产组织管理的初步能力;5.掌握生产过程技术经济分析、环境保护和清洁生产的基础知识;6.具有创新意识和独立获取新知识的能力,了解本学科前沿的发展趋势。
二、专业说明(一)学科专业结构(二)主干学科化学工程与技术。
(三)主要课程英语、专业导论、高等数学、大学物理、无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析、化学化工文献检索、化工原理、机械设计制图、电工电子技术、纤维化学与物理、染料化学、染整工艺原理、染整设备、纺织品涂层整理、数码印花、染整加工中的在线检测技术、纺织品和化学助剂的市场与营销策略、生物化学、纺织商品学、纺织助剂化学、近代无机与实验方法、颜色光学、实用酶化学基础、功能整理、计算机在化学中的应用。
(四)主要实践环节大学物理实验、无机化学实验、物理化学实验、有机化学实验、无机大型实验、有机化学大型实验、物理化学大型实验、高等数学实习、工程训练、程序设计、微机上机、分析化学实验、分析化学大型实验、生物化学实验、染整工艺实验、染整大型实验、认识实习、专业实习、毕业论文(五)授予学位工学学士教学进度表学分、学时分配表。
轻化工程专业实践教学体系研究1. 引言1.1 背景介绍轻化工程是指利用化学工艺将天然资源转化为高附加值产品的工程领域,是化工专业中的一个重要分支。
随着我国经济的快速发展和工业结构的转型升级,轻化工程专业的培养需求也日益凸显。
传统的理论教学模式往往难以满足学生对实际操作和实践技能的需求,导致毕业生在实际工作中的适应性和竞争力不足。
借助实践教学来提升轻化工程专业学生的实践能力和创新意识显得尤为重要。
通过实践教学,学生能够将课堂所学知识与实际工程实践相结合,培养解决问题的能力和团队合作精神。
实践教学也能促进学生对专业知识的深入理解和应用,从而提高其就业竞争力。
本研究旨在探讨轻化工程专业实践教学体系的构建和优化,以提高学生实践能力和就业质量。
通过对当前轻化工程专业实践教学体系的分析和评估,结合实践教学方式的创新和效果评估,探讨如何打造更加完善的实践教学体系,为我国轻化工程专业的发展提供有益的借鉴和参考。
1.2 研究意义实践教学在轻化工程专业中是至关重要的环节。
通过实践教学,学生可以将课堂学习中的理论知识应用到实际操作中,提升他们的实际操作能力和解决问题的能力。
实践教学可以培养学生的动手能力、团队协作能力和创新精神,使他们更好地适应未来工作环境的需求。
实践教学也有助于帮助学生更好地理解和掌握专业知识,提高他们的学习积极性和学习效果。
通过研究轻化工程专业实践教学体系,可以更好地探究实践教学在培养学生综合能力方面的作用和价值,为提高教学质量和教学效果提供理论依据和实践指导。
研究实践教学体系还可以促进教育教学改革,推动高校教育实践教学模式的创新,为我国高等教育教学质量整体提升提供有力保障。
对轻化工程专业实践教学体系进行研究具有重要的理论意义和现实意义。
1.3 研究目的研究目的是通过对轻化工程专业实践教学体系的深入研究,探讨如何建立更加完善和有效的实践教学体系,以提高学生的实践能力和就业竞争力。
具体目的包括:1. 分析当前轻化工程专业实践教学存在的问题和不足,找出影响学生实践能力提升的关键因素;2. 探讨建立适合轻化工程专业特点的实践教学体系框架,促进理论知识与实践技能的有机结合;3. 探索创新的实践教学方式和方法,提高学生的实践能力和创新能力;4. 设计科学合理的实践教学效果评估体系,全面评价学生在实践学习过程中的表现;5. 提出可行的实践教学体系优化方案,为提升轻化工程专业实践教学质量提供科学参考和指导。
浙江理工大学2013级轻化工程专业(制浆造纸工程)培养方案一、专业名称:轻化工程(制浆造纸工程)专业代码:二、培养目标本专业培养具备扎实的化学、化工、高分子、计算机等学科基础理论知识,掌握制浆造纸工程相关行业工业过程的基本原理、工程设计方法等专门知识,具有创新意识,团队精神好,有良好的外语应用能力,能适应技术进步和社会需求变化,能在制浆造纸工程及相关行业的各类企事业单位、研究机构及高等院校等从事科学研究、工艺设计、产品开发、生产技术管理、产品检测及贸易等工作的制浆造纸学科复合型人才。
三、培养规格及基本要求1. 知识结构要求:(1)工具性知识:学生要掌握一门外语,能熟练阅读本专业外文书刊,具有听、说、写的基础;通过计算机基础课程、计算机应用课程、信息处理技术基础、文献检索、科技写作方法等课程的培训,学生要具有较强的计算机及信息技术应用能力;掌握基本的科技文献查找、运用方法;通过实验优化方法、数据处理方法的学习,掌握实验安排、实验数据处理的基本知识。
(2)人文社会科学知识:基本掌握马克思主义、毛泽东思想、邓小平理论基本原理,具备文学、历史、哲学、艺术、法律、社会学、心理学等方面的知识,有良好的思想品德修养和健康的心理。
主要包括毛泽东思想概论、邓小平理论概论、思想道德修养、法律基础、马克思主义政治经济学原理、马克思主义哲学原理、人文社科和艺术类选修等。
通过以上课程的学习,综合掌握文学、政治学、法学等人文方面的知识。
(3)自然科学知识:具有本专业方向所需的数学、物理学、化学、生物学、环境科学等自然科学基础。
(4)工程技术知识:工程制图、化学工程、材料工程、环境工程、机械工程、工程管理、电工电子学等方面的知识。
(5)经济管理:经济学、管理学等方面的知识。
(6)专业知识:系统掌握本专业的基本理论、工艺原理、专业知识和实验技能,受到良好的专业技能训练,具有对产品进行性能分析、检测和质量控制的能力。
掌握本专业领域生产过程技术经济分析、环境保护、清洁生产和综合利用的基础知识。
《化工原理》轻化工程绪 论u化工生产过程与单元操作举例:聚氯乙烯塑料的生产(乙炔法) 化学方程式:常见化工单元操作:ü动量传递过程:流体输送、机械分离、搅拌等ü热量传递过程:加热、冷却、蒸发等ü质量传递过程:蒸馏、吸收、萃取、干燥、吸附等 ü热、质同时传递过程:干燥、结晶等u化工原理课程的内容、性质和任务Ö性质:重要的专业技术基础课Ö内容:传递理论Ö任务:研究基本原理、典型设备,掌握分析和解决工程问题的基本方法,培养解决实际问题的能力。
本课程与传统理论的联系和区别u单元操作中常用的基本概念和观点Ö质量守恒定律Ö能量守恒定律Ö物系的平衡Ö传递速率(=推动力/阻力)Ö经济核算的观点u单位制、单位换算üCGS制(物理单位制):厘米克秒制 üMKS制(绝对单位制):米千克秒制 ü工程单位制 :米公斤(力)秒üSI制(国际单位制)u学习本课程的一般环节和方法: Ö课堂教学Ö自主学习Ö作业反馈u相关参考资料:1. 《化工原理》,王志魁等,化学工业出版社2. 《化工原理》(上、下),谭天恩等,化学工业出版社3. 《化工原理》(上、下),姚玉英等,天津大学出版社4. 《化工原理》(上、下),陈敏恒等,化学工业出版社第一章 流体流动与输送机械第一节 流体基本性质Ø流体的概念:由无数流体微团组成的连续介质 Ø连续性假设Ø流体的可压缩性Ø作用在流体上的力质量力:重力、离心力等法向力(压力) 表面力切向力(剪切力)Ø密度混合气体 混合液体RTPM mm= r nn 2 1 1 1 m f r f r f r r + + + = LØ压力绝对压力: 以绝对零压为起点计 数的压强。
轻化工程轻化工程是一个技术密集型的高科技产业,由于它具有产品品种多、更新快、附加值高的特点,在我国的国民经济中占有日益重要的地位。
随着我国产业结构的调整,城市工业的发展将减“重”增“轻”,向着以满足人民的生活必需、美化和提高人民生活质量为目标的都市型工业发展。
轻化工程专业就是为适应这种都市型工业的发展,为满足社会对高级轻化工人才的需求而设立的。
轻化工是国民经济的重要部门,一般认为包括材料化工、日用化工、精细化工、油脂化工、食品化工、烟酒、皮革、染整、制浆造纸、涂料、电子化学品等工业领域。
与重化学工业相比较,轻化工业的特点是技术密集,产品品种多、更新快、附加值高,并且与人们日常生活密切相关。
轻化工程专业包含四个培养方向:添加剂化学与工程、皮革工程、染整工程和制浆造纸工程,其中添加剂化学与工程方向是通过提炼轻化工领域中共性部分所形成的。
本专业致力于培养能够从事日用化工,食品化工,精细化工,皮革,造纸,烟酒类产品的研究、开发、设计、生产和管理的高级工程技术人才。
专业教学在为学生打好人文、社科、数理化、外语、计算机基础的前提下,着重对学生进行有关洗涤剂、助剂、食品添加剂、化妆品等各类精细化工产品的合成技术以及皮革、烟草与酒类的加工制造技术的基础理论教学和实验技能的训练,从而使学生成为既能从事新产品开发,又能从事生产过程的设计放大和优化管理的复合型人才。
华东理工大学轻化工程专业成立于1999年,隶属化工学院产品工程系,以首批国家重点学科――化学工程学科为办学依托。
创办至今十年,形成了“添加剂化学与工程”专业方向,研究对象涉及材料化工、日用化工、食品化工、香料香精、皮革、造纸、染整、烟酒等诸多领域,与人类的衣食住行密切相关。
添加剂是一类能赋予产品特殊性能、应用极其广泛的化学品,加入少量的添加剂就能赋予产品特殊性能、拓展产品用途、延长使用寿命、提升产品质量和档次,可以说添加剂技术的进步,极大地影响着轻化工业的发展。
轻化工程专业(添加剂化学与工程方向)教学培养方案一、培养目标轻化工程专业致力于培养德、智、体全面发展,适应国家轻化工业领域,特别是添加剂化学与工程对人才的需求,具备扎实的化学、化工、材料等学科基础知识,掌握轻化工产品制备与应用的基本原理和工程实践能力, 具有社会责任感和道德修养、良好的心理素质,具备较强的创新意识、团队精神、国际视野和管理能力,能在轻化工及相关行业从事产品开发与应用、工程设计、科学研究和生产管理等能力的高级专业技术人才。
二、基本要求:1、热爱祖国,遵纪守法,具有较强的社会责任感和良好的道德情操。
2、系统地掌握本专业所必需的自然科学和工程技术方面的基础知识,受到产品设计、工程设计和科学研究的基本训练,具有从事轻化工产品开发与应用、工程设计、实验研究和生产管理等等能力。
3、具有较强的计算机应用能力,会利用计算机解决产品开发与过程设计中的问题;掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;掌握一门外语,能熟练阅读和理解外文专业资料,具有较好的国际视野与跨文化交流能力。
4、了解化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规,具备自愿改善健康、安全和环境质量的责任关怀理念,具备社会责任感和化工职业道德。
5、具有较强的适应性和终身学习的能力,并具备一定的组织管理能力、较强的表达能力和交往能力,以及在团队中发挥作用的能力。
6、掌握科学的体锻方法,具有良好的生活习惯,身体健康,达到国家大学生体质健康标准。
三、学位及学分要求本专业学生在学期间必须修满专业培养方案规定的181学分,其中通识教育平台课程47学分,学科基础教育课程平台59学分,专业教育平台课程41.5学分,实践平台33.5学分。
学生修满学分并达到《大学生体质健康标准》,可获得毕业证书。
获准毕业并通过华东理工大学大学英语学位考试,且符合国家学位授予条例者,可获得工学学士学位。
四、课程设置1. 通识教育平台(47学分)(1)通识教育必修课程:要求修满38.5学分。
轻化工程专业认识1. 简介轻化工程专业是现代工程学科的一个重要分支,主要涉及化学工程与轻工技术的结合,旨在开发与运用轻质材料、高性能添加剂和特殊加工工艺,以满足现代生活中对轻便、环保、高效的产品需求。
轻化工程专业旨在培养具备工程素养和实践能力的高级专门人才,为现代轻化工业的发展做出贡献。
2. 学科简介轻化工程专业主要包括以下几个方面的内容:2.1 轻化材料轻化材料是轻化工程专业的核心领域之一。
轻化材料旨在研究、开发和应用轻质材料,如聚合物材料、纳米材料和复合材料等。
这些材料具有重量轻、强度高、导热性能好等特点,可广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
2.2 高性能添加剂轻化工程专业还关注高性能添加剂的研发与应用。
高性能添加剂是指能够提升材料性能、改善制造工艺、提高产品质量的化学添加物。
轻化工程专业通过研究不同材料的物理化学性质,开发适用于轻化材料的高性能添加剂,以实现材料性能的优化。
2.3 特殊加工工艺轻化材料在生产过程中常需要经过特殊加工工艺,以实现所需产品形态和性能。
轻化工程专业研究并应用各种特殊加工工艺,如挤压、复合、模具设计等技术,以确保轻化材料的制备过程具有高效性和稳定性。
3. 就业前景随着现代社会对产品质量和性能的要求越来越高,轻化工程专业的就业前景广阔。
毕业生可以选择在航空、汽车、建筑等行业从事材料研发、工艺改进等工作;也可以进入科研机构、高校从事科研工作;还可以选择自主创业,开设轻化工程相关企业。
4. 专业培养方案轻化工程专业通常采取综合培养模式,注重理论与实践相结合。
培养方案包括课堂教学、实验实训、实习实践和毕业论文等环节,旨在培养学生的综合能力和创新精神。
5. 总结轻化工程专业是一个充满挑战和机遇的学科领域。
随着社会对轻便材料和环保工艺的需求日益增长,轻化工程专业的发展前景广阔。
凭借综合素质和专业知识,轻化工程专业毕业生将能在各个行业中创造出更多的机会和价值。
轻化工程专业知识轻化工程专业是一门涉及轻型建筑材料与结构、建筑节能、环保设计等领域的工程学科。
它致力于研究和应用轻质、高效、环保的建筑材料和技术,以降低建筑物的自重、提高能源利用效率、减少对环境的影响。
本文将介绍轻化工程专业的基本知识,包括其定义、发展历程、主要研究领域以及未来趋势等方面。
一、轻化工程专业概述1.1 定义轻化工程专业是一门综合性的工程学科,主要研究轻质建筑材料与结构、建筑节能技术、环保设计等领域的知识和技术,旨在通过采用轻量、高强、高效的材料和技术,实现建筑物在结构、节能和环保方面的优化。
1.2 发展历程轻化工程专业的发展起源于对建筑材料和结构优化利用的需求。
随着社会对可持续发展和节能环保的重视,轻化工程逐渐成为建筑领域的研究热点。
近几十年来,随着科技的进步和绿色建筑理念的兴起,轻化工程专业得到了更为广泛的认可和应用。
二、轻化工程专业知识2.1 轻质建筑材料轻化工程的核心是采用轻质建筑材料,如轻质混凝土、蓝色硬质泡沫板、空心砖等。
这些材料具有重量轻、隔热保温性能好、施工方便等特点,适用于各类建筑结构。
2.2 轻质结构设计轻化工程要求采用轻质结构设计,包括轻钢结构、轻质钢混凝土结构等。
轻质结构设计能够有效减轻建筑结构自重,提高整体抗震性能。
2.3 建筑节能技术轻化工程关注建筑节能技术,通过优化建筑外墙、采用高效的供暖、通风、空调系统等手段,降低建筑的能耗,提高能源利用效率。
2.4 环保设计环保设计是轻化工程的重要组成部分,包括废弃建材的处理、可再生能源的利用、雨水收集利用等。
通过环保设计,降低建筑对自然环境的影响,实现可持续发展。
2.5 绿色建筑标准轻化工程专业要求建筑符合绿色建筑标准,如LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)等。
绿色建筑标准是国际上普遍接受的一套评价建筑环保性能的标准,涉及建筑的设计、施工、运行等方面。
谈谈轻化工程导论这门课的收获
轻化工程导论是一门介绍轻化工程的基础概念、原理和应用的课程。
在学习过程中,我获得了以下几点收获:
1. 基础知识和原理:通过学习课程,我对轻化工程的基本概念、原理和技术有了更深入的了解。
我了解到轻化工程是一种将传统的重型设备和工艺转化为轻型、高效的工程方法。
同时,我也学习到了轻化工程的一些常见操作和技术,如模拟、仿真、优化及数据挖掘等。
2. 实际应用案例:课程中讲授了一些实际的轻化工程应用案例,如汽车制造、航空航天、电子产品等。
通过学习这些案例,我了解到了轻化工程在各个领域中的应用,以及它带来的效益和优势。
这些案例不仅让我对轻化工程的实际应用有了更清晰的认识,也激发了我的兴趣和想象力。
3. 团队合作和项目管理:轻化工程涉及到不同领域的知识和专业技能,因此在实际应用中往往需要团队合作和项目管理。
通过课程中的项目练习和讨论,我学习到了如何与团队成员合作、如何有效地进行项目管理、如何协调不同专业背景的人员进行合作等方面的知识和技能。
总的来说,轻化工程导论这门课程让我对轻化工程有了更深入的了解,培养了我在实际项目中运用轻化工程的能力,并提高了我的团队合作和项目管理能力。
这些知识和技能将对我未来在工程领域的实践和发展产生积极的影响。
轻化工程导论的收获和感悟总结在学习《轻化工程导论》的过程中,我获得了很多收获和感悟:
1. 了解轻化工程的概念:通过学习,我对轻化工程有了更深入的理解,明白了它是一种降低产品重量、提高产品性能和节能减排的工程思维和方法。
2. 认识轻化设计的重要性:学习轻化工程导论,让我明白轻化设计对于产品的竞争力和可持续发展至关重要。
通过减少产品重量,可以降低成本、提高效率和环保性能。
3. 掌握轻化设计的方法和工具:课程中介绍了一些轻化设计的方法和工具,如材料选择、结构优化和仿真分析等。
这些工具可以帮助我们在设计过程中进行合理的权衡和决策,以实现轻量化的目标。
4. 理解轻化工程与可持续发展的关系:轻化工程不仅可以提高产品性能和降低能耗,还能减少资源消耗和环境负担。
这与可持续发展的目标是一致的,通过采用轻化工程的方法,可以推动产业的可持续发展。
5. 感受到挑战与机遇:随着社会对于环保和资源节约的要求日益增加,轻化工程在各个行业都面临着巨大的挑战与机遇。
学习轻化工程导论,使我更加意识到在未来的工作中,需要注重环保与可持续性。
学习《轻化工程导论》让我更深入地了解和认识了轻化工程的概念、意义和方法。
同时,它也给我带来了对可持续发展的思考和启示。
在未来的工作中,我将运用所学知识,积极应对挑战,推动轻化工程
的发展,为可持续发展做出贡献。
题目:表面活性剂对皮革的应用学生姓名:耿明阳学院:轻工与纺织学院班级:轻化13-1学号:2013218120302015年 11 月 7 日表面活性剂对皮革的应用一、双子表面活性剂双子表面活性剂具有双亲水基双亲油基结构,与传统的表面活性剂相比,双子表面活性剂具有很高的表面活性,其水溶液具有特殊的相行为和流变性,而且其形成的分子有序组合体具有一些特殊的性质和功能。
双子表面活性剂有很高的表面活性和很好的渗透性。
在皮革浸水时,少量双子表面活性剂的加入便可加快渗透,缩短浸水时间。
在鞣制过程中使用双子表面活性剂更有利于鞣剂的渗透,以达到加速鞣剂渗透和鞣制均匀、提高结合量、使成革丰满的目的。
双子表面活性剂有优良的乳化能力、渗透能力与复配能力,将其与油脂复配,可表现出比普通表面活性剂更优良的配伍性能。
制备的聚马来酸酐脂肪醇单酯钠盐双子表面活性剂应用于皮革加脂,加脂后坯革有良好的柔软度。
利用菜籽油制备出一种不对称双子型加脂剂,具有乳化能力强、渗透性好、与皮革结合力强、加脂后坯革柔软和丰满等特点;在皮革涂饰液中加入少量的双子表面活性剂,可以更好地提高涂饰剂中着色剂、成膜剂的分散度,改善涂饰剂的润湿性、稳定性和可操作性。
双子表面活性剂具有高渗透性和分散性,在染色时加入少量的双子表面活性剂,染色效果能显著提高。
高渗透性使其能与皮革纤维快速结合,减缓染料与皮革纤维的结合,起到缓染的作用。
合成的双十二烷基双硫酸酯钠盐双子表面活性剂与普通结构的表面活性剂有一定的协同增效作用,可以改善常用酸性染料的溶解性和对毛的匀染性。
双子表面活性剂由于其独特的结构、优良的表面活性和良好的生物降解性引起制革工作者的关注。
由于双子表面活性剂价格较高,其在皮革工业中的应用还不广泛,但加强双子表面活性剂在制革中的研究对皮革工业的发展有重大的意义。
二、高分子表面活性剂一般来说相对分子质量在2000以上具有表面活性的物质都属于高分子表面活性剂。
高分子表面活性剂同时具有高分子物质和表面活性剂的优异性能,避免了低分子表面活性剂复配使用时可能产生的不良效果,且具有简单低分子表面活性剂难以达到的优点,如良好的分散力、凝聚力、稳泡性、成膜性与粘附性等,通常用作乳化剂、分散剂、增稠剂、柔软剂等。
题目:表面活性剂对皮革的应用学生姓名:耿明阳学院:轻工与纺织学院班级:轻化13-1学号:2013218120302015年 11 月 7 日表面活性剂对皮革的应用一、双子表面活性剂双子表面活性剂具有双亲水基双亲油基结构,与传统的表面活性剂相比,双子表面活性剂具有很高的表面活性,其水溶液具有特殊的相行为和流变性,而且其形成的分子有序组合体具有一些特殊的性质和功能。
双子表面活性剂有很高的表面活性和很好的渗透性。
在皮革浸水时,少量双子表面活性剂的加入便可加快渗透,缩短浸水时间。
在鞣制过程中使用双子表面活性剂更有利于鞣剂的渗透,以达到加速鞣剂渗透和鞣制均匀、提高结合量、使成革丰满的目的。
双子表面活性剂有优良的乳化能力、渗透能力与复配能力,将其与油脂复配,可表现出比普通表面活性剂更优良的配伍性能。
制备的聚马来酸酐脂肪醇单酯钠盐双子表面活性剂应用于皮革加脂,加脂后坯革有良好的柔软度。
利用菜籽油制备出一种不对称双子型加脂剂,具有乳化能力强、渗透性好、与皮革结合力强、加脂后坯革柔软和丰满等特点;在皮革涂饰液中加入少量的双子表面活性剂,可以更好地提高涂饰剂中着色剂、成膜剂的分散度,改善涂饰剂的润湿性、稳定性和可操作性。
双子表面活性剂具有高渗透性和分散性,在染色时加入少量的双子表面活性剂,染色效果能显著提高。
高渗透性使其能与皮革纤维快速结合,减缓染料与皮革纤维的结合,起到缓染的作用。
合成的双十二烷基双硫酸酯钠盐双子表面活性剂与普通结构的表面活性剂有一定的协同增效作用,可以改善常用酸性染料的溶解性和对毛的匀染性。
双子表面活性剂由于其独特的结构、优良的表面活性和良好的生物降解性引起制革工作者的关注。
由于双子表面活性剂价格较高,其在皮革工业中的应用还不广泛,但加强双子表面活性剂在制革中的研究对皮革工业的发展有重大的意义。
二、高分子表面活性剂一般来说相对分子质量在2000以上具有表面活性的物质都属于高分子表面活性剂。
高分子表面活性剂同时具有高分子物质和表面活性剂的优异性能,避免了低分子表面活性剂复配使用时可能产生的不良效果,且具有简单低分子表面活性剂难以达到的优点,如良好的分散力、凝聚力、稳泡性、成膜性与粘附性等,通常用作乳化剂、分散剂、增稠剂、柔软剂等。
制革中使用的羧酸盐型高分子复鞣剂是一种高分子表面活性剂,其分(离)子含有大量的羧酸基团,进入皮革后羧基可以与铬鞣剂进行配位结合,增加皮革与铬的多点结合,达到良好的复鞣作用。
利用高分子表面活性剂的复鞣和乳化性成功制备出了铬鞣革复鞣加脂剂,应用于加脂后,其材料吸收率与坯革增厚率高,坯革柔软、细致、油润感强,且有一定防水性;用于铬鞣中,有助于铬的吸收,不降低收缩温度,使铬鞣革更加柔软。
对淀粉进行改性制得的改性淀粉复鞣剂DF-Ⅱ是一类淀粉基高分子表面活性剂,其具有良好的填充性,用于复鞣后坯革柔软、丰满、有弹性。
高分子表面活性剂较好的分散性能以及较大的相对分子质量,若被用于皮革染色将会达到很好的匀染和助染效果,良好的分散能力能使染料分散均匀,减缓染料与皮革纤维的结合,从而起到缓染的作用。
高分子表面活性剂应用于涂饰工序,主要用于涂饰剂的制备,如以高分子表面活性剂马来酸丁二烯共聚物为乳化剂制备的乙烯基聚合物的水乳液作为涂饰剂,具有光泽好、防水、表面光洁等特点。
研制的聚丙烯酸酯/纳米TiO2复合皮革涂饰剂具有粘着力良好、涂膜平整、机械性能强等特点。
合成了具有表面活性的碱溶性聚丙烯酸丁酯-co-聚丙烯酸聚合物,将该聚合物用于丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的乳液聚合,得到了新型丙烯酸酯皮革涂饰剂,透气性和抗水性显著提升。
此外,各种离子型聚丙烯酰胺及淀粉接枝聚丙烯酰胺等高分子表面活性剂用于处理皮革污水具有良好的效果。
由于高分子表面活性剂物理化学性质较为复杂,研究者对其性能与特点的了解还有所欠缺,故在皮革工业中的应用还有所局限。
不过,高分子表面活性剂具有高的相对分子质量和良好的表面活性,可在制备皮革化学品中产生良好的效果;制革工作者加强对高分子表面活性剂物理化学性质的研究将会大大促进皮革行业的发展。
三、反应型表面活性剂反应型表面活性剂是指带有反应基团的表面活性剂,它能与所吸附的基体发生化学反应而永久地键合到基体表面,从而对基体发挥表面活性作用,并成为基体的一部分。
采用反应型表面活性剂全部或部分代替传统表面活性剂后,产品的稳定性能会得到很大的改善或可制得新的产品。
反应型表面活性剂在皮革工业中主要用于皮革涂饰剂的制备,可显著改善涂层的稳定性,提高乳胶膜的耐水、耐化学和力学等性能。
如丙烯酸酯微乳液所形成的涂膜具有类似于玻璃的极好的透明性,但存在耐水性差等缺点,引入一定的反应型乳化剂可提高乳液的涂膜耐水性。
利用马来酸酐十二醇单酯钾盐反应型乳化剂,制备出的皮革柔软增强剂可明显增强皮革柔软性。
采用端羟烷基改性聚硅氧烷作反应型乳化剂,合成了高牢度水性聚氨酯树脂皮革涂饰剂DPU-01,在皮革上成膜具有优异的固色能力和高牢度,是一种绿色环保的皮革涂饰剂。
采用反应型乳化剂烯丙氧基壬基酚丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵为乳化剂,制备的聚丙烯酸酯/蒙脱土复合皮革涂饰剂可显著改善皮革的断裂伸长率及抗张强度。
采用反应型乳化剂合成了纳米SiO2/有机硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液,具有很好的耐化学稳定性和紫外光吸收特性。
反应型表面活性剂的出现在一定程度上开辟了表面活性剂合成与应用的新领域。
目前国内对于反应型表面活性剂的系统研究还较少,在皮革工业中的应用更是不足。
结合皮革行业与反应型表面活性剂的特点,该类表面活性剂在皮革行业中具有良好的应用前景,应加强其应用于其他皮革化学品如润湿剂、脱脂剂、鞣剂和加脂剂等方面的研究。
四、元素表面活性剂元素表面活性剂主要是指含氟、硅、硼和磷的表面活性剂。
应用于皮革工业中的主要是含氟和硅的表面活性剂。
含氟表面活性剂与普通表面活性剂相比,具有高表面活性、高耐热稳定性和高化学惰性,在制革中主要用作防油污整理剂。
其应用于皮革涂饰中能在皮革表面形成一层憎水、憎油、防污的氟化表面层,从而使处理后的皮革在具有防水防油性能的同时,皮革的天然质地保持不变,仍具有良好的透气性及柔软的手感等。
利用研制的氟丙烯酸酯皮革防水剂对皮革进行整理后,坯革具有良好的防水、防油和耐洗性,较好地保持了皮革的柔软性。
合成了含氟氨基甲酸酯防水防油剂,喷涂于绒面服装革,可使其防油性极佳。
此外,氟表面活性剂在制革中还可以用于复鞣染色、涂饰、废水处理等方面。
在CO2超临界流体中发现含氟表面活性剂对水溶性染料的增溶效果明显。
有机硅表面活性剂具有良好的耐热性、耐寒性、抗紫外性和透气性,表面张力低。
以有机硅表面活性剂制备的皮革加脂剂具有润滑性、强乳化性和良好的防水效果,尤其是其低毒性和良好的生物降解性使其越来越受到制革厂家的青睐。
研制的有机硅琥珀酸酯加脂剂加脂后坯革柔软丰满、手感舒适,适合用于高档革的加脂。
研制的有机硅接枝型皮革加脂剂具有良好的防水性能。
以有机硅表面活性剂制备的皮革涂饰剂,其特殊的化学结构使其兼具有机物和无机物的特性,因而具有良好的耐高低温性,表面张力低,憎水防潮性好,化学惰性和生理惰性较强。
利用有机硅表面活性剂聚硅氧烷研制的新型有机硅水性聚氨酯皮革涂饰剂耐水和耐热性好,涂层耐磨、耐干、湿擦牢度好,能满足服装革、沙发革等高档皮革涂饰要求。
利用羟基硅油改性丙烯酸树脂制备硅丙树脂,经皮革喷涂试验证明涂层的滑爽性、耐水性及耐干湿擦性能都得到了较大的改善。
以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解形成有机硅表面活性剂,制备了有机硅/丙烯酸酯共改性酪素皮革涂饰剂,应用于皮革后成膜力学性能都显著提高,综合性能优良。
以有机硅表面活性剂制备的皮革手感剂可有效地改善手感,提高柔软性,整饰后干燥速度快,干燥后不易变硬、变脆,皮革的表面对水、化学药品都有良好的稳定性,不易变形,且有助于减小皮革的部位差。
以八甲基环四硅氧烷为乳化剂制备了氨基聚硅氧烷柔软剂,经其处理后的坯革柔软、丰满,有良好的疏水性和机械性能。
此外有机硅表面活性剂还可用作皮革防水剂。
含氟、含硅等特种表面活性剂由于其特殊的性能与环保特性,引起了人们广泛的关注。
随着皮革工业向着高性能皮革和绿色皮革方向的发展,含氟、含硅等特种表面活性剂在此领域的应用将更加广泛。
五、新型表面活性剂在皮革工业中的应用展望5.1绿色化和功能化现代工业的迅速发展,大量使用表面活性剂给生态环境带来一定的危险性。
近年来,随着人们环保意识的不断提高,为保护人类的生存环境,实现可持续发展的目标,研究和开发一批性能温和、安全、高效、易生物降解的绿色新型表面活性剂无疑是表面活性剂行业的发展方向。
皮革工业是一个有污染的产业,其绿色化、环保化也势在必行,开发新型绿色表面活性剂和制备绿色皮革化学品将是创造绿色制革的必由之路。
要达到表面活性剂在皮革中的绿色化应用就需要加强对表面活性剂及使用方法的选择,使之向着绿色化、功能化及环保的方向发展。
开发以天然可再生资源为原料的皮革用绿色表面活性剂,如以油脂、淀粉、糖类等原料生产新型表面活性剂,可有效降低生产成本,减少对环境的污染,具有良好的生物降解性。
APG,MES等在皮革中的成功应用提供了良好的范例。
随着皮革工业的不断快速发展,加快皮革生产速度,减少生产工序无疑成为皮革工业发展的方向之一,新型表面活性剂的多功能化是加快皮革生产速度,提高皮革质量的有效途径。
开发具有高性能的新型表面活性剂可有效促进皮化材料的渗透与结合,从而大大缩短皮革生产时间。
如猪皮内富含大量油脂,脱脂工序将耗费大量时间,开发具有高渗透、高去污能力的新型表面活性剂用于脱脂工序将有效提高油脂的去除速度,缩短脱脂时间。
此外,反应型表面活性剂在具有高表面活性的同时可以与皮革纤维结合,具有一定的鞣制、加脂作用。
5.2开发皮革专用新型表面活性剂目前,制革用表面活性剂大多是通用品种,皮革专用新型表面活性剂的发展较为缓慢。
随着人们生活水平的提高,对皮革的性能要求也越来越高,传统皮革用表面活性剂已不能满足人们的要求。
皮革生产过程中工序多,环境条件复杂,化学品的渗透与结合的问题贯穿始终;只有针对皮革生产的每一步工序,开发皮革专用新型表面活性剂,才能赋予皮革更优良的性能并满足特殊要求。
对于不同用途的皮革而言,其性能也有特殊的要求,如汽车坐垫革要求具有低雾化值,军用革要求具有良好的强度,飞机及高层建筑内饰用革要求具有良好的阻燃性等。
针对不同的皮革用途,开发新型皮革专用表面活性剂,可有效地提高皮革品质。
增强各个领域的合作交流也是开发皮革专用新型表面活性剂的重要途径,皮革行业相对于洗涤、石油、化工等行业使用的表面活性剂较少,仅仅在皮革用表面活性剂基础上进行研发皮革专用新型表面活性剂是远远不够的,需要根据皮革行业本身的特点与皮革所需性能,将其他领域使用的新型表面活性剂移入到皮革行业中加以改性必将极大地促进新型表面活性剂在皮革工业中的应用。