皮革质量控制与检测方法的改进与应用

黄畅

（广州恒仓检测技术有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

目前，皮革材料被广泛应用于服装、家具、汽车和鞋类等产品中。然而，由于皮革生产过程具有一定的复杂性且涉及多个环节，容易出现质量问题，如皮革表面瑕疵、色差、厚度不均匀等。通过改进现有的技术和方法，可以更加准确、高效地检测出皮革生产过程中的质量问题，并及时采取措施进行调整。同时，改进后的方法有利于提高生产效率和降低生产成本。

1 皮革质量控制与检测方法问题

1.1 缺乏全面性

传统的检测方法通常只注重部分指标的检测，比如皮革的拉伸强度、撕裂强度、韧性等，而忽视了其他可能对皮革质量产生影响的因素。这种单一指标的检测方法无法全面评估皮革的质量，存在隐藏的质量问题。皮革的表面质量是衡量皮革外观美观度的重要指标，而传统方法通常只关注皮革的物理性能指标，如强度和韧性，忽略了皮革的表面细微质量问题，如皮革表面的色差、疵病、磨损等[1]。此外，忽视了对皮革的化学性能的评估。皮革的化学性能是指皮革中的化学物质含量和释放情况，包括重金属含量、挥发性有机物含量等。这些化学物质可能对人体健康产生潜在的危害，如过高的重金属含量可能对人体造成中毒，而传统方法无法全面评估和检测这些化学性能问题。最后，传统的检测方法忽视了对皮革的环境适应性的评估。皮革作为一种常用的材料，在不同环境条件下的性能表现也会有所差异，比如在高温、低温、潮湿或干燥等环境中，皮革的强度、柔软度、防水性能等都可能发生变化。然而，传统方法往往只在室温下进行测试，无法全面评估和检测皮革的环境适应性问题。

1.2 依赖人工判断

现有的皮革质量控制与检测方法过度依赖人工判断。这种依赖性导致了检测结果的主观性和不一致性，对于评判结果的不确定性产生了负面影响。一方面，不同操作者可能会对同一批次的皮革质量做出不同的评价。这是因为人的主观意识会受到个人经验、视角和偏好的影响。即使在相同的检测条件下，不同的操作者可能会对皮革的质量进行不同的评估。这种主观性导致了评判结果的不一致性，使得质量控制变得困难。如果存在不一致的评判结果，就无法准确确定皮革的质量是否合格，从而影响后续的质量控制和产品生产。另一方面，人工判断的准确性取决于操作者的技术水平和专业知识，对于新手来说，他们缺乏对皮革质量评估的准确判断能力。这种误差会对检测结果产生重要影响，可能导致合格的皮革被误判为不合格，或者不合格的皮革被误判为合格。

1.3 性能指标检测不够精准

现有的检测方法在仪器设备上存在一定的局限性。虽然有一些仪器可以用于皮革性能指标的测试，如拉伸试验机、摩擦磨损试验机等，但是这些仪器的使用需要一定的技术操作和设备维护，对操作人员的技术水平要求较高。同时，这些仪器的测试结果也容易受到环境条件的影响，导致测试结果的准确度受到一定程度的限制。此外，在样品选择和测试标准上存在一定的不足。样品的选择与实际应用密切相关，但是传统的样品选择方法主要依赖于经验和个人主观意见，缺乏科学的依据。同时，由于没有统一的测试标准，不同实验室或企业在测试方法和指标的选择上存在差异，导致测试结果的可比性不高。

1.4 缺乏实时监测手段

一方面，采样和测试需要时间，可能需要等待几个小时甚至几天才能得到结果。在生产过程中，如果出现问题，需要等待这段时间才能得知，并进行相应的调整。这种延迟可能导致质量问题在生产过程中得不到及时发现和处理，进一步导致产品质量不稳定。例如，如果在某个生产环节出现了质量问题，而在测试结果返回之前已经进行了多次操作，就无法及时发现问题并采取相应的措施进行修正。这种延迟不仅增加了生产成本，还影响产品的质量和市场竞争力。另一方面，采样和测试只能提供特定时间点的质量信息，无法获取到过程中的质量变化情况。在皮革生产过程中，质量可能会随着时间和工艺的变化而发生变化，因此仅仅依靠特定时间点的测试结果无法全面了解质量的变化情况。这就使得质量控制变得困难，无法及时发现和解决问题。例如，某个工艺操作可能会导致质量下降，但是如果只在特定时间点进行测试，就无法得知这一变化。这种情况下，可能需要等到下一次测试才能发现问题，导致问题的扩大和修正的难度增加。

1.5 检测流程繁琐

一方面，现有的检测方法需要多个步骤和工具进行检测，从准备样品到实施检测，需要耗费大量的时间和人力资源。这会增加检测的成本，使得企业在质量控制方面投入更多的资源。另一方面，繁琐的流程也增加了人为错误的可能性。在复杂的操作流程中，检测人员需要注意许多细节和步骤，而这些细节和步骤之间的关联性也很强[2]。一旦操作过程中有一步出现错误，可能会对后续的步骤和结果产生影响，甚至导致检测结果的不准确。

综上所述，现有的皮革质量控制与检测方法存在缺乏全面性、依赖人工判断、性能指标检测不够精准、缺乏实时监测手段和检测流程繁琐等问题。解决这些问题需要引入先进的技术手段，以提高皮革质量检测的准确性、效率和实时性。

2 质量控制与检测方法的改进与应用

2.1 引入物联网技术

通过在皮革生产过程中植入传感器，可以实时监测关键数据。传感器可以监测生产过程中的温度、湿度、压力等参数，以及皮革的拉伸强度、柔软度等性能指标。这些数据可以通过无线传输到云平台，实现对生产过程的远程监测和控制。通过实时监测，可以及时发现和纠正生产过程中的问题，避免出现质量缺陷和延误。通过对监测数据的分析，可以及时发现和纠正质量问题。云平台可以对传感器收集到的数据进行实时分析和处理，通过建立合适的模型和算法，可以对皮革的生产参数和性能指标进行预测和优化。如果发现某个生产环节存在问题，可以立即进行调整和改进，避免对最终产品的影响。通过对数据的分析，可以提高产品的一致性和稳定性，从而提高产品的质量和竞争力[3]。此外，物联网技术还可以实现对生产过程的自动化控制。通过与其他设备和系统的连接，可以实现生产过程的自动化和智能化。比如，在皮革生产过程中，可以通过与机械设备和自动化系统的连接，实现自动化的排版、裁剪和缝制等工艺，提高生产效率和产品质量。同时，通过与供应链管理系统的连接，可以实现对原材料和半成品的追踪和管理，提高供应链的可视化和透明度。

2.2 计算机视觉技术

首先，通过使用高分辨率的摄像机，可以捕捉到皮革表面的细微缺陷，如裂纹、孔洞、划痕等。然后，利用图像处理算法对这些缺陷进行分析和识别，快速准确地检测出缺陷，并对其进行分类和定位。

其次，计算机视觉技术可以应用于皮革色差的检测。通过采集皮革样品的图像，利用色彩空间转换和色差计算算法，可以准确地计算出皮革的色差数值[4]。根据规定的色差标准，可以判断皮革样品是否符合质量要求。这种方法可以消除人眼视觉的主观因素，提高检测的准确性和一致性。同时，通过采集皮革样品的图像，利用纹理分析算法可以提取出皮革的纹理特征。然后，可以利用机器学习算法训练一个分类器，将不同的纹理特征与不同的皮革等级相对应。这样，只需要将皮革样品的图像输入到分类器中，就可以自动判断出皮革的等级，从而实现自动化的质量控制。最后，计算机视觉技术还可以用于皮革尺寸的测量。通过采集皮革样品的图像，可以利用图像处理算法进行尺寸的测量。例如，可以通过图像中的像素数目与实际尺寸的比例关系，计算出皮革样品的长度、宽度等尺寸参数。这种方法可以实现非接触式的尺寸测量，减少了人工测量的时间和成本[5]。

2.3 无损检测技术

无损检测技术是一种非破坏性的检测方法，可以对皮革进行全面的检测，以发现隐藏的质量问题。通过使用超声波、磁力等方法，能够对皮革进行全面、准确的质量检测，从而提高产品的质量和安全性。

超声波可以用来检测皮革中的内部缺陷，如气泡、裂纹等。超声波技术的原理是利用超声波在材料中传播的特性，根据反射信号的强度和时间，判断缺陷的位置和大小。超声波检测具有高灵敏度、高分辨率和快速检测速度等优点。通过选择合适的探头和设置合理的参数，可以对皮革中的各种缺陷进行准确检测。同时，这种技术还可以实时监测皮革材料的变化情况，及时发现并处理潜在的问题。例如，在制作皮革鞋子时，通过使用超声波技术检测鞋底中的气泡和裂纹，可以确保鞋子的耐用性和舒适度[6]。

此外，磁力是一种基于磁性原理的非破坏性检测方法，在皮革生产制造过程中，金属杂质的存在可能来自原材料、制作工具、设备以及环境中的金属碎屑等。这些金属杂质如果未被及时发现和清除，可能会对皮革制品的质量和性能造成负面影响，甚至危及用户的安全。

磁力检测方法的基本原理是通过在皮革表面施加磁场，将金属杂质引导到特定位置，形成磁场不均匀的区域。当磁场作用于金属杂质时，金属杂质会发生磁化，形成一个小磁场。通过测量这些磁场的变化，可以确定金属杂质的位置和大小。磁力检测可以分为两种方法：磁粉法和磁通法。磁粉法是将磁性粉末喷洒在皮革表面，利用磁粉与金属杂质之间的相互作用，使金属杂质在皮革表面形成磁粉线或磁粉团，通过观察磁粉线或磁粉团的分布情况，可以确定金属杂质的位置和形状。磁通法是通过在皮革表面扫描磁场，利用金属杂质对磁场的干扰，形成磁通线的集中或扩散，通过观察磁通线的分布情况，可以确定金属杂质的位置和大小。磁力检测方法具有高效、快速、准确等优点，可以对大批量的皮革制品进行检测。

2.4 自动化生产设备

自动化生产线将各个生产步骤进行自动化集成，通过使用自动传送带、机械臂等设备，可以实现皮革物料的自动输送和加工。自动化生产线的实施可以大大提高生产效率和质量稳定性，同时减少人为因素对产品质量的影响。此外，自动化生产线还具有灵活性和可扩展性。自动化设备可以根据需要进行编程和调整，以适应不同的生产需求。生产线的各个部分可以根据需要进行扩展和改变，以适应不同的产品和生产规模。

2.5 建立完善的质量数据管理系统

建立完善的质量数据管理系统可以收集、整理和分析各个环节的质量数据，为生产质量的控制和改进提供科学依据。首先，建立全面的质量数据库。该数据库应包括原材料的质量信息、生产过程中的检测数据以及成品的质检报告等相关信息。原材料的质量信息包括供应商信息、采购批次、质检报告等，这些数据可以用于对供应链的质量管理和供应商的选择。生产过程中的监测数据包括各个环节的监测结果、检测方法和仪器设备的使用情况等，这些数据可以用于分析生产过程中的质量问题，并制定相应的改进措施。成品的质检报告包括各项指标的测试结果、合格率等，这些数据可以用于评估产品质量的稳定性和可靠性。其次，确保质量数据的准确性和可靠性。在建立质量数据库时，应确保数据的来源可追溯、检测方法可靠、数据采集准确。对于原材料的质量信息，应与供应商建立长期的合作关系，确保质量信息的准确性和可靠性。对于生产过程中的监测数据，应建立科学合理的监测方法，并对仪器设备进行定期的校准和维护，以确保数据的准确性。对于成品的质检报告，应确保测试过程的严谨性和合格率的准确性。最后，建立数据分析和应用机制。通过对质量数据进行统计和分析，可以发现生产过程中的质量问题和改进的方向[7]。例如，可以通过对原材料的质量信息进行统计和分析，评估供应商的绩效，并选择优质的原材料供应商。可以通过对生产过程中的监测数据进行分析，找出影响产品质量的关键环节，并采取相应的改进措施。可以通过对成品的质检报告进行统计和分析，评估产品的质量稳定性和可靠性，制定质量改进的目标和计划。

总而言之，改进与应用措施包括引入先进的检测技术和手段、改进质量检测方法和加强数据分析管理。这些措施将有助于提高皮革质量控制与检测的全面性、准确性和效率，提升产品质量和市场竞争力。

3 结语

综上所述，由于皮革生产过程的复杂性和原材料的多样性，使产品质量无法得到保障，文章提出了一系列的改进措施。通过不断研究和改进，可以进一步提高皮革产品的质量和竞争力，推动皮革行业的可持续发展。