日投2400张黄牛皮纳帕鞋面革工厂设计.docx
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日投2400张黄牛皮纳帕鞋面革工厂设计
毕业设计
题目日投2400张黄牛皮纳帕鞋面革工厂设计
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日投2400张黄牛皮纳帕鞋面革工厂设计
摘要
本设计是日投2400张黄牛皮纳帕鞋面革工厂设计，厂址选在广西贵港港龙明珠环保皮革工业城。
本设计主要对当前国内外皮革行业形势进行了简单的分析，以成品的标准以及环保对生产的要求对工艺进行了详细的论证，并以优先选择国产设备，选用钢架结构厂房建立工厂。
本工厂全场占地45亩，总员工230人，普通工人203人，管理人员及技术人员27人。
单张皮加工完成耗费化料价格138.5元，耗水0.466吨，耗电3.65度，耗气17.8千克。
设备总投资费用1187.26万元，预计年盈利11406.5万元。
工厂配备的完整的污水处理设施，可保证污水排放达到国家标准，以适应新时期企业发展要求。
关键词：
黄牛皮，生产工艺，鞋面革，工厂设计
TheDesignofaLightLeatherFactoryManufactures2400piecesofCattleHide（UpperLeather）daily
ABSTRACT
Thisdesignisaboutatannery,whichcanproduce2400piecesofcattlehideleather（Upperleather）everyday.ThesiteselectedinGuigangGuangxiDragonPearlgreenleatherindustrialcity.Thisdesignmakeasimpleanalysisofthecurrentsituationabouttheleatherindustryathomeandabroad,andadetailedargumenttothefinishedproductstandardsandenvironmentalprotectionrequirementsontheproductionprocess,andtogiveprioritytodomesticequipment,thechoiceofasteelframestructureplanttobuildfactories.ThefactoryThefactoryThefactorycoversanareaof4545acres,employs230people,203ordinaryworkers,27managersandtechnicalstaff.Eachofleatherthatprocessingcompeletedconsumptionchemicalmaterialsworth138.5yuan.,andwaterconsumption0.466t,powerconsumption3.65degrees,gasconsumptionof17.8kg.Totalequipmentinvestmentcosts11.8726millionyuan,theprofitis114.065millionyuaneachyear.Theplantisequippedwithacompletesewagetreatmentfacilities,ensurethatthesewagetoreachthenationalstandard,andtoadapttotheneweraenterprisedevelopmentrequirements.
KEYWORDS:
cattlehide,productionprocess,upperLeather,plantdesign
摘要I
ABSTRACTII
1绪论
1.1国内外皮革工业现状及发展趋势
1.1.1国内皮革工业现状
我国皮革工业由制革、毛皮、皮鞋、皮件四个主体行业和皮革化工、皮革机械、皮革五金及鞋用材料等配套行业组成。
在过去的半个世纪里，尤其是通过“六五”、“七五”、“八五”、“九五”、“十五”科技攻关和技术改造，我国皮革加工技术、行业装备水平及产品质量，均有了较大提高。
当然，我国皮革工业还处在以量取胜阶段，与世界先进国家相比，我国还仅仅是皮革生产大国，还没有真正跨入世界皮革强国的行列。
这主要表现在以下几方面：
1）产品档次低、花色品种少，款式更新慢，技术含量低，产品附加值小，出口单价不高。
2）科研经费短缺，科研人员收入偏低，科技创新力度不够，科技贡献率不高。
3）出口渠道少，内销市场乱，自相残杀、无序竞争现象比较严重。
4）企业管理水平低，家族企业比重大，有实践经验的技术、经营管理人才奇缺。
5）企业品牌意识淡薄，品牌质量差距较大。
6）皮革工业的上游产业——畜牧业发展滞后，导致制革原料皮面粗、质次、伤残多，制约了高档皮革产品的生产。
7）区域产业发展不平衡，结构性矛盾突出。
8）原料皮走私现象时有发生，困扰一些企业健康发展。
9）环境污染问题还比较严重，可持续发展受到挑战[1]。
1.1.2世界皮革行业现状
目前，世界皮革行业现状归纳如下：
优胜劣汰，企业重组已初见端倪。
中国皮革工业企业正由数量主导型向质量、效益型转变。
国外皮化大军开始大规模挺进中国市场，将给中国皮革工业增光添彩。
皮革制品消费势头有增无减，高档皮装已成为城市居民消费追求的“一大件”；
越来越多的时装设计师看好并转战皮装设计，必将改写皮装设计整体水平低下的历史。
一大批制革、制鞋、制件专业村镇相继崛起。
一大批皮革工业城、皮革市场正在建设，有的已初具规模。
一大批皮革专业技术人才在下海打工中锻炼成长，脱颖而出。
原料皮市场将得到重视，原皮质量将不断提高。
优质制革、制鞋、制件设备绝不会因国有大厂关门而坐以待毙。
世界皮革工业重心的转移及中国加入世贸组织将一前一后辅佐中国皮工业向鼎盛时期迈进[2]。
1.1.3中国皮革未来发展趋势
目前，皮革行业发展越来越趋向于以下几个方面：
1）向生态皮革方向发展。
2）特殊效应革和特种皮革不断被应用。
3）高新技术越来越多应用到皮革行业领域。
4）皮革产业结构全面优化升级5）向多元化皮革行业目标转变6）建设低碳皮革经济已成大势所趋[3]。
1.2厂址确定
本设计拟定建成于广西省贵港市港龙明珠环保工业城。
港龙明珠环保皮革工业城是贵港市重点推进的“三城”项目之一，是承接东部产业转移的成果,是推动经济发展的主要工业项目。
贵港市委、市政府一直以来高度重视港龙明珠环保皮革工业城各项工作，力争把项目做好、做精、做大、做强。
旨在建设一个能满足从皮革生产到深加工各个环节的需要，立足重点问题解决，要把环境保护和节能减排放在第一位，始终把皮革深加工作为主攻方向的皮革产业园区。
贵港区位独特，交通便捷。
贵港地处华南地区与西南地区的结合部，面向粤港澳，背靠大西南，联通东南亚，区位优势十分明显。
贵港是国家一类对外开放口岸，海关等口岸联检机构齐全。
由此可见，立足于贵港优越的的地理位置，优厚的国家政策，以环保为基础，以皮革生加工为主攻方向，在这里，皮革行业的发展将如沐春风[4]。
2原料皮的选择及成革的要求
2.1原料皮
2.1.1黄牛皮组织结构特征
黄牛皮的主要特点是毛孔细小，粒面光滑细致，表皮层薄，仅占真皮层厚度的5%左右，毛多而细密，毛囊和汗腺都插入真皮不深，所以乳头层仅占真皮层厚度的1/4-1/5。
乳头层上部胶原纤维束较小，编制较紧密；乳头层下部胶原纤维束逐渐变粗，编制走向倾斜，编制较松。
黄牛皮网状层较厚，胶原纤维束粗壮，编织机密。
黄牛皮皮心部位网状层胶原纤维束编制紧密，制成革的物理力学强度最好。
黄牛皮张幅大，皮层厚，整张皮部位差较其他动物皮小，厚度较均匀，成革利用价值较高，是制造各种鞋面革、底革、工业用革的好原料。
相比较而言，黄牛皮乳头层是黄牛皮革强度较低的一层，其中以乳头层与网状层交界的乳头层下部，皮质含量低，强度更差，加工中处理不当，很容易产生松面，甚至起壳分层，在生产中应注意保护乳头层，是至少受损失。
2.1.2黄牛皮资源分布特点
我国黄牛皮产于全国各地资源丰富。
根据牛皮的近似程度，大致分为北牛皮，中牛皮，南牛皮。
北牛皮属蒙古牛种，产于内蒙古、东北、西北和华北地区。
北牛皮毛被粗长，低绒多，张幅较小，板质薄，油性小，纤维编织较松，伤残重，虻害较重。
其中以吉林延边自治州地区的牛皮品质较好，其余均差。
中牛皮属华北牛种，多产于黄河下游，长江中下游和淮河流域。
主要以晋西牛皮质量最佳，全国闻名。
其次是南阳牛皮，晋南牛皮等。
南牛皮属华南牛种，产于华南各省，其品质特征是胶原纤维束编制紧密，但张幅小，皮板厚薄不均匀，大部分皮前身薄，后身厚，虱叮等小暗伤较多。
主要品种有盘江牛皮，产于云南省东部，贵州省西南部和广西省西部的盘江流域。
巫凌牛皮，产于大娄山以北，武陵山系和巫山山系。
东南沿海牛皮，产于浙江、福建、广东等省。
2.1.3原料皮的防腐保存
由于制革厂生产所需要的原料皮来自全国各地，乃至世界各地，因此从动物体上剥下来的鲜皮不能够及时的被加工，那么在这段时间内就需要对其进行处理以方便贮藏、运输。
鲜皮要经过防腐才能贮藏。
原料皮防腐的基本原理是在原料皮内外制造细菌不宜生长繁殖，能抑制酶作用的环境，在一定时期保护原料皮免受伤害，鲜皮常用的防腐方法有干燥法、盐腌法、低温保存法等、浸酸法等[5]。
综合考虑本设计对进购原料皮采用盐腌法保存。
2.1.4原料皮的挑选
黄牛皮加工要求宰剥适当、皮形完整、晾晒平展。
一等：
板质良好，可带下列伤残之一：
（1）描刀伤2处，总长度不超过20cm；
（2）伤疤、破洞2处，总面积不超过45cm2；
（3）擦伤2处，总面积不超过45cm2；
（4）虻眼2个。
二等：
板质较弱，可带一等皮的一种伤残；具有一等皮板质，可带下列伤残之一：
（1）描刀伤4处，总长度不超过30cm；
（2）伤疤4处，总面积不超过100cm2；
（3）破洞4处，总面积不超过45cm2；
（4）擦伤6处，总面积不超过333cm2；
（5）虻眼总面积不超过555cm2；
（6）受闷脱毛面积不超过111cm2。
三等：
板质较弱，可带一等皮的一种伤残；具有一、二等皮板质，可带伤残或不超过全皮面积20%，制革价值不低于75%。
不符合等内要求的，为等外皮。
2.2生产规模及质量标准
2.2.1生产规模
根据成品皮的产量计算原料皮的投入量，年工作时间以300天计算。
表2-1工厂生产规模
成品
投入原料皮
年
日
年
日
张数
面积/SF
张数
面积/SF
张数
质量/kg
张数
质量/kg
720000
25200000
2400
84000
720000
14400000
2400
48000
2.2.2生产过程中坯革质量的变化
原料皮在生产过程中质量会不断的发生变化，而每一步的变化都会直接影响到工艺的配方和操作规程，所以必须了解制革过程中的每一步质量变化。
表2-2加工过程中皮革质量的变化（按日投2400张计）
原料皮质量/kg
浸水皮质量/kg
灰裸皮质量/kg
削匀蓝湿革/kg
成品日产量/SF
48000
51000
54000
28800
84000
2.3产品的质量标准
2.3.1技术要求
理化指标应符合下列表要求：
中华人民共和国轻工业部鞋面革标准GB1873-93，如表2-3所示[6]。
表2-3鞋面革国家标准
检测项目
标准
厚度（mm）
>1.5mm
1.2-1.5mm
<1.2mm
抗张强度（N/mm）
≧15
≧13
≧11
撕裂强度（N/mm）
≧35
≧30
≧25
在10N负荷下的伸长率（%）
≦55
涂层耐折牢度
正面20000次无裂痕，修面2000次无裂痕
颜色摩擦牢度
≧4.0/3.0
收缩温度（℃）
≧95
pH
3.5-6.0
稀释差
<0.7（pH≦3.6-4.0,不需要测）
2.3.2外观要求
全张厚度基本均匀一致，无异味，无油腻感。
革身丰满柔软有弹性，不裂面，无管皱，主要部位不得松面。
涂饰革涂层应均匀，牢固，颜色基本一致，纳帕鞋面革要求手感柔软，革身丰满而有弹性，延伸性较小，粒面细腻而紧密，涂层薄，毛孔粒纹清晰可见，真皮感强。
3工艺的选择和论证
3.1工艺路线
本工艺采用酶浸水，少灰减法毁毛脱毛，少胺脱灰，高吸收革鞣，少铬复鞣，植鞣剂填充，多步加脂，真空干燥，阳离子涂饰等方法制作黄牛皮纳帕鞋面革。
3.2工艺流程
组批→修边→称重→预浸水→去肉→主浸水→毁毛脱毛→浸灰→去肉→片皮→称重→脱灰→软化→水洗→浸酸→铬鞣→出鼓搭马→挤水→削匀→修边→称重→水洗→复鞣中和→填充→染色加脂→水洗→搭马静置→挤水伸展→真空干燥→挂晾干燥→回潮→震软→转鼓摔软→绷板干燥→修边→补伤→磨革→揩阳离子→喷底浆→喷面浆→喷顶光→打软→烫平→分级→量尺→入库
3.3工艺规程
表3-1蓝湿革加工规程
工序
用量（%）
产品
时间（分）
备注
预浸水
200
水24℃
0.1
DOWELLANFG-A
0.2
DOWELLITFMN
5.0
盐
0.2
纯碱
30
5/55过夜
pH:
7.5
Be：
8.2去肉
主浸水
200
水24℃
0.2
DOWELLITFMN
0.3
DOWELLANSWA
0.3
DG脂肪酶
0.6
纯碱
30
5/55×20过夜
pH:
9.5
Be：
3.0
浸灰
100
水24℃
1.0
DOWELLIMLAD
0.2
DOWELLZYMLM
0.2
DOWELLANFG-A
30
1.0
硫氢化钠
30
0.7
硫化钠
0.5
石灰
20/40
0.5
硫化钠
1.0
石灰
20/40X2
1.0
石灰
20/40X2
100
水
1.0
DOWELLONCAS
20
5/55过夜
去肉，片皮
脱灰
50
水32℃
0.1
DOWELLANFG-A
1.0
硫酸铵
1.0
DOWELLICALDLB
30
软化
0.3
NS软化酶
30
pH:
8.2水洗
浸酸
50
水20℃
4.0
盐
1.0
DOWELLONPCA
30
1.0
硫酸
15×2+120
pH：
3.0-3.1
鞣制
5.0
铬粉
0.5
阳离子油
150
0.5
甲酸钠
30
0.2
防霉剂
0.35
氧化镁
240
+
150
水（内温40℃）
240
pH：
3.8
出鼓
表3-2复鞣染色加脂加工规程
工序
用量（%）
产品
时间（分）
现象
回水
300
水40℃
0.2
DOWELLANFG-B
0.4
甲酸
40
pH：
3.5水洗
复鞣
150
水35℃
1
黑染料
10
3
铬粉
3
DOWELLTANHN01
0.5
400R（阿特拉斯）
60
1.5
DOWELLTANNL20
1.5
甲酸钠
30
0.3
小苏打
60
pH：
4过夜水洗
中和
150
水35℃
2
DOWELLTANNL20
1
甲酸钠
30
0.3
小苏打
40
pH：
4.8水洗
填充
60
水35℃
1
DOWELLORHF
10
3
DOWELLTAN117
3
1084
40
3
DOWELLTANDD42
1.5
ＯＳ（朗盛）
30
3
Ｒ７（朗盛）
3
ＡＴＯ栲
2
栗木栲
１
DOWELLTANMM51
１
DOWELLORDF
2
染料
60
100
水50℃
10
１
甲酸
10+10
加脂
150
水55℃
2
DOWELLORHF
2
ＢＡ（司马加脂剂）
2.5
678（阿特拉斯）
2
ＲＤ（汤普勒）
60
1.2
甲酸
10+30，pＨ:
3.6
顶染
200
水55℃
0.5
黑染料
15
１
甲酸
20
0.5
阳离子油
20
水洗，出鼓
整理路线：
挤水伸展－真空－挂晾－烘干－回水－振软－鼓软２小时
表3-3阳离子涂饰规程
材料
A
B
C
D
阳离子黑色颜料膏
80
水
500
450
450
600
阳离子蜡1510
50
非离子蜡1512
50
阳离子酪素5981
100
阳离子聚氨酯1530
100
阳离子丙烯酸树脂
50
K1901
阴离子黑色颜料膏H953
80
80
RU2367
100
50
RU2112
50
RA1150
100
150
WAX-5050
50
50
SOFT4685
50
F8226
2
IPA
20
酪素5833
120
80
发泡树脂634-G
50
G7216
300
F8229
3
交联剂
5
涂饰流程如下：
揩阳离子：
A刷阳离子×1；喷×1；静置4h，压平板120Kg/100℃/2S
喷底浆：
B喷×1中等；发泡100Kg/120℃/2S
喷面浆：
C喷×2
喷顶光：
D喷1-2次，烫光
震软：
震软至效果
3.4工艺论证
黄牛皮张幅大，整张皮部位差较小，厚度均匀，成革利用率高，是制造鞋面革的最佳选择之一。
其制成革的物理性能好，吸湿性好，尺寸稳定，不易变形，具有一定的防水性及耐磨性。
鞋面革对皮坯挑选要求不是很高，本工艺中要求蓝湿革革身坚实，弹性大，延伸率低，定型性好，允许有轻度伤残。
为了使成革坚实，复鞣时要求有良好的填充[5]。
工艺的安排和调整主要有两个目的：
一是保证成革能够达到最终产品对于皮革的性能要求；二是保证整个生产过程能够达到环保的要求。
以下就从这两个方面进行阐述。
3.4.1成品要求
（1）强度要求
主要包括抗张强度和撕裂强度。
成品革的强度是否能够达到要求，主要在于皮张皮胶原纤维的松散程度以及鞣制复鞣是否充分，而皮胶原纤维的松散程度，一方面关系到鞣剂等材料的渗透与结合，另一方面直接关系到皮张的强度。
本工艺采用了适度的酶软化、脱脂、浸灰加之去肉、片皮过程中的机械作用，对皮胶原纤维进行松散。
后续采用高吸收革鞣、少铬复鞣以及植鞣剂填充，以达到成革强度的要求。
（2）收缩温度
铬鞣革的收缩温度相对其他鞣革优势比较明显。
据实验研究，铬粉用量大于6%时，其收缩温度可达到107℃左右，完全可以达到成革的要求[9]。
（3）涂层耐折牢度
涂层的耐折牢度要求主要是为了保证成品革在使用过程中具备在一定的时间内不会发生涂层断裂的情况。
在此工艺中，用于成膜的成膜剂RA1150、RU2112、RU2367均为回弹性好，延伸率高，成膜坚韧的材料，丙烯酸树脂RA1150成膜具有很好的抗切断性，用在面浆中更可以提高涂层的表面物性。
聚氨酯树脂RU2112用于鞋面等软革能有效解决裂浆的问题，用于油蜡皮的接着层涂饰能够非常有效的防止掉浆脱层[9]。
（4）色泽摩擦牢度
皮革色泽摩擦牢度要求是为了保证革制品在使用过程中遭受摩擦等情况下不出现掉色的情况。
针对这种要求，本工艺中黑色染料选用高吸收环保酸性染料，且分多次染色，多次酸固色以及阳离子油固色。
固色剂与染料结合形成大分子或不溶性盐，或在染料表面形成一层保护膜，或在染料及纤维间产生化学交联。
在这些因素共同作用下，提高皮革色牢度。
在后期涂饰过程中在革表面上形成一层保护膜，能够有效的防止染料分子的迁移，进一步确保其颜色摩擦牢度可以达到要求[9]。
（5）手感及柔软度
纳帕鞋面革要求手感柔软，革身丰满而有弹性，延伸性较小，粒面细腻而紧密，涂层薄，毛孔粒纹清晰可见，真皮感强。
本工艺中，从水厂开始，采用酶软化，浸灰加之削匀、挤水等机械作用，对革身纤维进行松散和软化；填充加脂工序，采用大量的植鞣剂进行填充，赋予其丰满的革身，加脂完成后可保证革身丰满而不僵硬。
在干整饰阶段，干燥回水后对其进行震软及转鼓摔软，继续软化革身。
涂饰完成后再对其进行震软，使其符合成品要求。
在涂饰时，力求轻涂，保证成革天然粒面及真皮感。
顶涂采用高光聚氨酯光亮剂G7216，手感剂F8226、F8229均可使成革具备滑爽、舒适的手感，选用的成膜剂亦具有成膜柔软舒适的特点[7]。
（6）耐干湿擦性能
皮鞋在穿着过程中，耐干湿擦是其最基本的要求，也是清洁必须所具备的性能要求。
涂饰采用的材料G7216、F8226均能显著提高其耐干湿擦性能。
（7）耐水、耐溶剂性能
在固色的过程中，固色剂对于染料保护的同时，提高
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