绪论

一、革制品材料的地位与作用

(一)我国皮鞋等革制品的产生与发展

在我国,制鞋等材料先是以草、棉布、牛羊毛、原始的烟熏皮革、油鞣皮革、植鞣皮革等各种皮革和天然纤维织物材料为主,以手工制成草鞋、布鞋、毡靴及皮底布面鞋等。19世纪末,现代化的制革技术传入中国,皮鞋也传入中国。以前皮鞋仅供军需和少数城市居民穿用,能穿皮鞋者一般为上层人物,皮鞋在中国不为一般劳动人民穿用。随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,以皮革为原料的皮鞋不仅成为军需和城市人民的生活日用必需品,工业劳保鞋需求量也很大,而且皮鞋具有许多其他鞋类所不能及的优点。随着科学技术的发展,制鞋工业广泛采用了天然和高分子合成材料,由于采用原材料的不同,在我国分为布鞋、胶鞋、皮鞋和塑料鞋四种鞋类。这四种鞋类都已形成了工业化生产,皮鞋在四类鞋中居于高档消费品地位。

随着人们生活水平的提高,尤其是改革开放以来,制革行业更是有了长足的进步,各种新品种日新月异,变色革、毛革两用、油变革、擦色革、漆革、磨砂革、梦幻革等品种也使皮鞋的种类随之更新并增多。加之制革技术的提高,皮革服装、皮箱包、皮沙发等也成为普通消费者的消费品,使革制品成为一个包括皮鞋、皮革服装、皮箱包及家具在内的广阔的工业领域。尤其在一片回归大自然的呼声中,人们越来越青睐于皮革制品。我们可以毫不夸张地说,现代社会生活中人类几乎离不开皮革制品。也可以这样认为,社会越发达,皮革制品越高贵,对皮革制品的需求量就越大。

(二)我国革制品材料的发展

从皮鞋材料的发展来看:20世纪50年代,我国皮鞋工业工艺中,三大部分即制楦、制帮和制底都是天然材料作为原料,以木制楦,以皮革、棉布制帮,以皮革制底,也有用废旧轮胎和成型橡胶底代替皮革制底者。所用各种辅助材料如线材不外丝、麻、棉。手工或机制皮鞋制底有用木、铁、铜等各种钉。胶粘剂为糯米、小麦面粉制成水溶性浆糊。由于原材料及设备等限制,当时工艺局限于手工和机械缝制。60年代以后随着科学技术的发展,高分子聚合材料进入皮鞋生产领域,推动着皮鞋生产技术的不断发展。全世界皮鞋生产每年递增4%,在这新形势之下,皮鞋不仅用皮革及天然材料制作,鞋楦不仅用木材制作,而铝合金及高分子材料塑料鞋楦也不断出现,天津、上海先后成功研制合成底、面革。目前我国生产的合成革已经源源不断地代替天然皮革应用于皮鞋、皮革服装等。大量合成革的出现扩大了皮鞋、皮革服装材料的范围,解决了有限的天然皮革资源不能满足日益增长的皮鞋发展需要的问题,并且由于合成材料在整双皮鞋材料中的所占比重日益增大,使皮鞋结构和工艺都发生了很大的变化。新材料、新工艺、新设备、新品种不断出现,为皮鞋工业的发展开辟了广阔的道路。例如,合成高分子聚合物的各种胶粘剂应用于制鞋工业以来,发生了显著的变化。采用聚乙烯醇缩甲醛代替粮食制备的浆糊用于制帮;采用氯丁橡胶使制底由线缝进入黏合的工艺革命。胶粘工艺设备简单,劳动强度低,劳动生产率高,皮鞋美观轻便。因此促使皮鞋生产技术得到了长足的发展。据有关资料统计,全世界胶粘鞋产量已达到40亿~50亿双,占皮鞋产量的80%以上。20世纪70年代出现了热熔胶,由于热熔胶具有无毒、黏合速度快等优点,因而逐渐被采用,由捷克引进的热熔胶流水生产线在天津制鞋厂应用较好,生产正常,改善了车间卫生,提高了效率。我国80年代又引进了热溶胶制帮设备。

由于皮革材料的特殊性,使得皮革服装具有御寒、舒适、高雅等特点,深受消费者特别是年轻消费者的青睐。随着人们生活水平的不断提高,我国的皮革服装有了广阔的销售市场。过去穿不了的,现在能穿了,而且越穿越讲究,越穿越高档,近几年,皮革服装改变了以往颜色和款式都单一的局面,走向时装化、个性化。不仅皮革品种增加,如毛革两用、鸵鸟皮革、布纹革、印染革等,而且也增加了花色品种,有多姿多彩的单一彩色皮革,也有各种各样的色彩组合以及与其他颜色的搭配。如宁静而漂亮的前卫派色彩反射出不同的紫色和淡紫色,光与影交错,面料细嫩、摩登,金属和玻璃纤维的纱线具有涂层和闪光效果,在运动中会产生千变万化的反光效果;略闪微光的金属灰色,柔和、精美,可以单独使用,也可以在纱线和编织上混色,产生丰富的变化效果,半透明、轻薄的、质地仿佛缥缈的烟雾、云彩、蒸汽;白色精神饱满,巧克力色和墨蓝色有浓郁的现代气息;丰富的色彩用于传统的装饰时装或现代派的、运动装感的时装,展现一族新颖的表演型面料;舒适、深沉、锃亮的金色和自然的绿色含着陶瓷和树木天然、丰满的特色,用于纹理清晰的高档皮革面料,具有丝绸般的手感,色彩风格摩登,加上极精美的图案和斑纹产生柔和、淳朴的效果。

除了皮鞋和皮革服装以外,还有迅速发展的皮箱包,尤其是高贵、优雅的包袋。高档的真皮材料如鳄鱼皮、柔软的皮革和牛脊背部皮革,普遍被用于不同款式的包袋产品中。质地上乘、做工精细的经典包袋在经历了数不清的服饰风潮的“洗礼”之后,仍以稳健地步伐迈进了新时代,用料的范围更为广阔。如除了高档的鳄鱼皮、蜥蜴皮、蛇皮、小马毛皮、珍珠鱼皮外,还有各色精纺棉、麻布和塑料,再配上金属饰扣,使包袋显得富贵而又高雅。

(三)革制品材料的地位

革制品材料学是研究革制品所用各类材料使用价值的一门科学。要正确合理地使用各种原材料,开辟新的原料,必须首先研究和掌握各种原材料的特性和有关的知识,特别是高分子化学材料知识。革制品材料学、革制品设备与工艺学紧密联系。众所周知,有了胶粘剂的出现,才有了帮底结合胶粘鞋工艺,才生产出胶粘皮鞋;有了模压机、注塑机、硫化设备,才有了不用成型底的模压、注塑皮鞋、硫化皮鞋;有了高频发生器、鞋橡胶印压模具及各类型合成材料,才有高频鞋的诞生;有了发泡剂和橡胶、塑料的发泡工艺,才有可能生产轻软皮鞋。由此可见,皮鞋不再是20世纪50年代帮底的缝合体,而是高分子材料的组合体,结束了皮鞋局限于以木制楦,以皮革、棉布制帮的时代,在皮鞋材料结构方面发生了根本的变化。皮鞋帮面除了采用天然动物皮革之外,使用合成革日益增多。很多国家利用合成革而达制鞋材料的50%,日本达80%左右。至于鞋里材料,使用皮革的更少,大部分使用合成革代用材料,用泡沫塑料层与织物层结合而成的合成革以及涂覆织物材料和无涂覆织物材料。皮鞋外底料很少用真正的皮革,90%以上用橡胶及其他高分子合成材料,如各种合成橡胶、天然橡胶、聚氨酯材料的实体或微孔外底,聚氯乙烯、尼龙、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯二烯系共聚物,橡塑结合物等。中底和内底用天然皮革较外底为多,但用各种化学纤维制成的合成材料代用革也日益增多。制帮胶粘剂多用聚乙烯醇缩甲醛,帮底结合使用的胶粘剂有氯丁橡胶、异氰酸酯和聚氨基甲酸酯、丁腈胶及热熔型聚酯、聚氨酯、聚酰胺等。新型的皮鞋工业除涉及各种机械设备以外,主要涉及皮鞋产品质量的是皮鞋用材料。皮鞋是人民生活的必需品,不仅要穿着舒适,而且要美观、典雅大方。有的还要求医治足病。所以皮鞋近年来种类繁多。皮鞋的种类、款式随年龄、性别、职业、穿用方式、爱好而异。因而对皮鞋材料的要求也因鞋而异。

近年来有人提出皮鞋生产化学化,这种说法虽不全面,却说明了皮鞋在当今是一个高分子化学材料的组合体。这更加阐明制鞋材料在皮鞋工业中的重要地位。

同样,新材料的出现,加上设计的巧妙构思,才有了皮革时装和千变万化的包袋。所以革制品的材料直接影响着革制品工业的发展,在革制品工业中占有重要的地位。

(四)革制品材料的格局

虽然天然皮革有着比合成革等材料所不可比拟的优越性,但由于其原料来源的局限,天然皮革的存在曾不断地受到挑战,特别是20世纪以来更是如此。但合成材料由于其致命的弱点——卫生性能差而败下阵来,天然皮革以其优异的卫生性能而立于不败之地。特别是随着社会的不断发展,人们生活水平的不断提高,天然皮革的优越性越为人们所接受。不可避免的是由于世界人口的急剧膨胀,天然平衡的不断破坏,天然皮革的来源受到严峻的挑战,人类需求量又加大,加上合成材料也有着它自身的优点,因此,当今世界在革制品行业的广泛领域内,已经形成了以天然皮革为主,合成材料占相当比重的综合性材料市场。特别是近60年,合成材料发展很快,除了箱包已大部分为合成材料所取代外,在皮鞋部件、辅助材料中占有很大比重。可见,革制品所需材料,仅天然皮革已不能满足革制品行业的需求。而且合成材料由于取材广泛,价格便宜,适于自动化、连续化生产,因此,天然皮革与合成材料已形成一个相辅相成的局面,能互补不足,为革制品工业提供了丰富的原料基础。

二、革制品材料学研究的内容

革制品材料学主要研究皮鞋、皮革服装、皮箱包、家具用皮革、人造革、合成革、橡胶、塑料、橡塑材料及其制品、织物和纤维性材料、金属材料、胶粘剂、修饰材料等革制品材料。因其性质、特征直接影响制品的性能,材料的选择与制品设计、工艺加工、设备等生产条件密切关联,因此研究各类材料的化学组成、结构特征、理化性质、穿用性能,直接与革制品生产相关,而且为实现革制品工业现代化,进一步发展革制品工业起着重要的作用。

革制品材料的种类繁多,本教材选择主要的材料分章叙述。对其生产方法、理化性质、特征、产品名称、系列、规格、型号、包装、保管、运输用途、使用方法等予以介绍。革制品材料学与高分子化学紧密关联,并应用数理化、人体结构、生理卫生、美术等综合科学规律来进行研究。

虽然目前合成材料、人造革充斥国际市场,但在革制品领域天然皮革仍占主导地位,因此我们的革制品材料学研究的重点首先是天然皮革。为了对天然皮革的性能理解得比较透彻,以便更好地合理使用天然皮革,我们将对构成生皮的蛋白质进行较为系统的介绍。诸如蛋白质的构成、性质等。同时对革的化学成分、组织结构、革的分类等加以详细介绍。

前已述及,在天然皮革资源不足的情况下,尽量利用一些合成材料,诸如再生革、合成革、人造革等,不仅能弥补天然皮革资源上的不足,同时能够改变制品的一些性能,降低制品的成本,延长制品的使用寿命。因此要求我们掌握它们的基本知识,包括所用原料、制造方法以及性能等。

在革制品中处于主导地位的是皮鞋,与皮革服装等制品比较,皮鞋所用的材料更为复杂,品种更多,而且这些材料的性能直接影响着皮鞋的性能、档次和质量,所以本书用较大篇幅讲述除鞋面革以外的其他制鞋材料。如果鞋面革主要是皮革,那么鞋底则主要是橡胶、塑料及橡塑材料。故此,我们将学习天然橡胶、合成橡胶的性能、种类及加工等。随着高分子科学的不断发展,新的鞋底材料层出不穷,它的更新速度甚至超过鞋面革,尤其是橡塑材料,更是日新月异。以天然橡胶和丁苯橡胶为主的黑大底已不再多用,取而代之的是轻便舒适、品种繁多的橡塑鞋底。黑一色的局面已经成为历史,呈现在人们眼前的是五彩缤纷的世界,彩色、透明鞋底多种多样。为了适应新的发展,在本书中对橡塑材料进行了较为详细的讲述。塑料鞋底对于皮鞋本不相宜,一定篇幅的讲述主要为了较好地学习橡塑材料。

随着化学结合方法的采用,胶粘剂在制鞋中的作用越来越显得重要,我们将专章学习革制品生产中常用胶粘剂的种类、性能以及胶粘剂的结合机理和胶粘剂的使用等知识。

三、学习本课程的方法

革制品所涉及的材料种类很多,范围很广,也有一定的知识深度,这就要求学生能够在掌握有关基础知识(尤其是有机化学、高分子化学)的基础上,更进一步学好本门课程。

该课程属于专业基础课。要求学生能够在老师系统讲授的基础上,全面了解革制品生产所涉及的主要材料的性能及使用方法。对一些主要材料还要求掌握制造工艺过程。

观念的转变非常重要。高分子材料进入古老的制鞋传统领域,给制鞋工业带来新的生机,为了能够适应这种变化,我们应该加强化学系统课程的学习,使学生具备坚实的化学基础知识,从而能适应工作的需要,为发展我国的革制品工业做出自己的贡献。