[發明專利]一種利用皮革固體廢棄物制備減水劑的方法

有效

• 申請號: 201510939195.0
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105503004B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 羅星;李華;宋俊芬;高保生;張良
• 申請（專利權）人: 中國農業大學煙臺研究院
• 主分類號: C07C309/49
• 分類號: C07C309/49;C04B24/14;B09B3/00;C04B103/30
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙)37234
• 代理人: 劉志毅

技術領域

本發明涉及一種減水劑的制備方法，尤其涉及一種利用皮革固體廢棄物制備減水劑的方法，屬于混凝土外加劑技術領域。

背景技術

減水劑是現代混凝土攪拌和施工過程中必須使用的一種外加劑，它的作用是減少混凝土拌合時的用水量、增加混凝土的流動性和提高混凝土的強度。

高分子降解生產減水劑國內外進行了很多研究。例如：Vieira等的研究成果(Dispersing agents for cement based on modified polysaccharides.Cement and Concrete Research，2005，35(5)：883-890)發現淀粉和纖維素降解可生產減水劑；美國專利US20040103824A1公開了在多糖衍生物分子鏈上引入強親水基團，可對水泥具有良好的分散能力；劉偉區等的研究成果(從棉絨纖維素制取混凝土外加劑.化學建材.1994(2)73-75)以棉短絨為原材料制備纖維素硫酸酯，可提高水泥凈漿流動度；龔福忠等的研究(以甘蔗渣為原料制備水溶性分散劑的研究.廣西化工.2001，30(2)：6-8)以蔗渣為起始反應物，制備出可以增強混凝土的減水劑；中國專利CN103011664A利用廢舊聚苯乙烯塑料降解、聚合生產減水劑。

我國已成為世界皮革加工、制造與貿易中心。制革廢棄物的處理與利用，已成為制約皮革工業能否持續發展的重要因素。企業處理皮革固體廢棄物的一般方法是焚燒或填埋，這不僅污染環境，而且浪費資源。藍濕皮廢棄物含膠原蛋白約占80％，鉻含量約為3-4％。如何充分利用這一資源，減輕鉻污染，國內外都做了大量研究工作，近幾年主要圍繞著提取膠原蛋白。但因為鉻與膠原蛋白分離不徹底，限制了這些膠原蛋白的使用。

皮革固體廢棄物應用于水泥添加劑，使鉻固定在砼中，能從根本上解決鉻對環境的破壞。含鉻皮革固體廢棄物主要成分是膠原纖維，通過解離生成氨基酸多肽。其中含有大量的氨基和羧基，這些活性基團可以吸附在水泥顆粒及其水化物上，形成具有一定厚度的吸附層和一定的吸附形態，從而改變固液界面的物化性質和顆粒之間的相互作用力。使水泥顆粒間的凝聚作用減弱，摩擦阻力減小，從而分散水泥顆粒改善水泥漿的流動性。利用含鉻皮革固體廢棄物生產水泥添加劑是一種全新的探索。

發明內容

本發明針對現有皮革固體廢棄物利用技術存在的不足，提供一種利用皮革固體廢棄物制備減水劑的方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種利用皮革固體廢棄物制備減水劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)清洗：將皮革剪成小塊，所得皮屑過5mm篩除去雜質，向其中加入水、PPA攪拌清洗，過濾，向所得濾渣中加入水、清潔劑和25～28wt％的氨水，攪拌洗滌脫除油脂，收集所得濾渣加水洗滌過濾，置于空氣中晾干保存；

2)消解：稱取步驟1)中所得的皮革固體加入到反應釜中，向其中加入尿素作為催化劑，之后向其中加入0.1～1mol/L的硫酸，于100～115℃、0.1～0.3MPa的條件下水解反應；

3)中和：堿中和步驟2)中所得的水解液至pH為7～9；

4)接枝：向步驟3)所得的水解液中滴加30～40wt％的甲醛溶液，于60～80℃的條件下發生接枝反應，產物經濃縮得氨基酸類液體減水劑，噴霧干燥后得固體粉末狀氨基酸類減水劑。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，以皮革的重量計，步驟2)中加入尿素的量為皮革固體質量的2～3wt％。

進一步，以皮革的重量計，步驟2)中加入硫酸溶液的量為皮革固體質量的8～10倍。

進一步，步驟4)中所述甲醛溶液的加入量為水解液體積的0.3～0.5％。

進一步，步驟1)中所述的清潔劑為洗衣液、肥皂水、十二烷基磺酸鈉中的一種。

進一步，以皮革的重量計，步驟1)中加入PPA的量為0.3～0.5wt％。

進一步，以皮革的重量計，步驟1)中加入清潔劑的量為0.3～0.4wt％，氨水的量為1.0～1.5wt％。

進一步，步驟2)中的反應時間為2～4小時。

進一步，步驟4)中的反應時間為3～4小時。

本發明的有益效果是：

1)本方法成本低、時間短、減水率高；

2)變廢為寶，提高了資源的利用率，無二次污染，綠色環保。

具體實施方式