摘要
传统铬鞣方法会在制革废液中残留大量Cr2O3，不仅会对环境产生危害，而且对于铬资源也是一种浪费，会增加制革企业的废水处理成本，不利于制革行业的可持续发展。因此本文以单宁酸和蛋白粉为原料，对其进行羧基化改性，合成了一系列铬鞣助剂，并将其应用于铬鞣工艺中，以期对制革产业的清洁化生产有辅助作用。本文主要研究以下四个部分: (1)以单宁酸和一氯乙酸为原料，在水性体系中，分别控制单宁酸与一氯乙酸的物质的量之比为1∶8制得TAMO-1，物质的量之比为1∶10制得TAMO-2，物质的量之比为1∶12制得TAMO-3，以蓝湿革的收缩温度和废液中的Cr2O3含量为指标，确定最佳铬鞣助剂为TAMO-2。蓝湿革中Cr2O3含量检测结果表明加入铬鞣助剂TAMO-2的蓝湿革中Cr2O3含量最高，其扫描电镜结果也表明加入铬鞣助剂TAMO-2的坯革粒面最为平整。利用单因素分析法确定铬鞣助剂TAMO-2的最佳用量为4.0％，对应最佳铬粉用量为4.5％，通过扫描电镜图像分析，发现当铬鞣助剂TAMO-2的用量为4.0％时，加入4.5％的铬粉与6.0％的铬粉所得蓝湿革的胶原纤维分散性相差不大。再对其蓝湿革中Cr2O3含量进行分析，结果发现当铬粉用量从4.5％增加至6.0％时，蓝湿革中间层的Cr2O3含量增加较少，再结合蓝湿革的收缩温度，可知所增加的铬粉大多数结合在皮胶原纤维的表面，因此从环保角度考虑，选择铬粉用量为4.5％。 (2)利用柠檬酸对水解蛋白粉进行水解，控制不同的水解时间，得到三种不同分子量的水解蛋白，分别为SJDB-1、SJDB-2、SJDB-3，通过GPC结果分析蛋白粉的水解程度。利用乙醛酸对其分别进行改性，得到三种铬鞣助剂PGA-1、PGA-2、PGA-3，以废液中Cr2O3的含量和蓝湿革的收缩温度为指标确定最佳铬鞣助剂为PGA-2，蓝湿革中Cr2O3含量检测结果表明加入铬鞣助剂PGA-2的蓝湿革中Cr2O3含量最高，扫描电镜结果表明:加入铬鞣助剂PGA-2时胶原纤维分散性最好。利用单因素分析法确定铬鞣助剂PGA-2的最佳用量为5.0％，对应最佳铬粉用量为5.0％，通过电镜观测发现当铬鞣助剂PGA-2的用量为5.0％时，加入5.0％的铬粉与6.0％的铬粉所得蓝湿革的胶原纤维分散程度相似。再对其蓝湿革中Cr2O3含量进行分析，结果发现:当铬粉用量从5.0％增加至6.0％时，蓝湿革中间层的Cr2O3含量增加较少，再结合蓝湿革的收缩温度，可知所增加的铬粉大多数结合在皮胶原纤维的表面，因此从环保角度考虑，选择铬粉用量为5.0％。 (3)再利用一氯乙酸分别对SJDB-1、SJDB-2、SJDB-3进行改性，得到三种铬鞣助剂PGMO-1、PGMO-2、PGMO-3，以蓝湿革的收缩温度和废液中的Cr2O3含量为指标，确定最佳铬鞣助剂为PGMO-2，对蓝湿革中Cr2O3含量分析，结果表明加入铬鞣助剂PGMO-2的蓝湿革中Cr2O3含量最高，而SEM扫描结果表明加入铬鞣助剂PGMO-2的坯革粒面最为平整。利用单因素法确定铬鞣助剂PGMO-2的最佳用量为6.0％，对应最佳铬粉用量为5.0％,通过电镜观测发现当铬鞣助剂PGMO-2的用量为6.0％时，加入5.0％的铬粉与6.0％的铬粉所得蓝湿革的胶原纤维分散性相似。再对其蓝湿革中Cr2O3含量进行分析，结果发现当铬粉用量从5.0％增加至6.0％时，蓝湿革中间层的Cr2O3含量增加较少，再结合蓝湿革的收缩温度，可知所增加的铬粉大多数结合在皮胶原纤维的表面，因此从环保角度考虑，选择铬粉用量为5.0％。 (4)通过环保影响以及BOD5/COD考察分析了TAMO-2、PGA-2、PGMO-2铬鞣助剂的环境生态性，结果表明TAMO-2、PGA-2、PGMO-2的BOD5/COD值均高于0.45，并且其废液的EIA(COD、BOD5、SS、TS、DS)数值均低于未加铬鞣助剂的传统废液，这表明铬鞣助剂TAMO-2、PGA-2、PGMO-2具有良好的生物可降解性，利于制革工业的清洁化生产，对于制革行业的可持续发展具有积极作用。
NETL