[發明專利]一種含酮磺酸根結構的高吸收鉻鞣助劑的制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110020815.6
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112778206B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 莊玲華;孔夢柯;張慧文;王國偉
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C07D233/60
• 分類號: C07D233/60;C14C3/08;C14C3/02;C14C3/06
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本發明公開了一種含酮磺酸根結構的高吸收鉻鞣助劑及其制備方法與應用，該助劑為含酮羰基咪唑的磺酸衍生物；本發明還公開了含酮磺酸根結構的高吸收鉻鞣助劑的制備方法和應用；本發明所提供的高吸收鉻鞣助劑能夠在皮膠原上通過酮羰基引入磺酸根，增加鉻的配位點位，提高三價鉻的吸收，減少鉻鞣廢水中三價鉻的濃度，實現高吸收鉻鞣，推動制革產業的清潔化生產；本發明操作簡單，為高吸收鉻鞣助劑的研究提供了一種新思路。

技術領域

本發明屬于皮革鉻鞣助劑技術領域，具體涉及一種含酮磺酸根結構的高吸收鉻鞣助劑的制備方法與應用。

背景技術

鉻鞣是迄今為止皮革制造中最重要且應用最廣泛的鞣制方法，它賦予皮革最高的熱穩定性，舒適的手感和優異的成革性能，目前在制革工業中占據絕對主導地位，無法被其他鞣制方法替代。然而，傳統鞣制工藝中，鉻鞣劑的吸收率通常只有70％左右，鞣制后會產生高濃度的含鉻廢水，造成大量鉻鞣劑損失。這不僅增加了環境污染負荷和廢水處理成本，也造成了極大的資源浪費。由于鉻污染物對環境的不利影響，制革業已被列為高污染行業之一。因此，如何在鞣制過程中最大可能地提高鉻的吸收量和鉻鞣劑的利用率，實現高吸收鉻鞣，是近年來制革學術界和工業界廣泛關注的問題，也是保證制革工業持續發展迫切需要解決的關鍵科技問題(陳博，張輝，強西懷，等.高吸收鉻鞣助劑的研究進展[J].中國皮革，2019，48(04)：41-46；陳博，張輝，強西懷，等.羧基化改性水解膠原蛋白鉻鞣助劑的制備及其性能[J].陜西科技大學學報，2019，37(5)：27-32)。

高吸收鉻鞣旨在通過提高鞣制過程中鉻鞣劑在皮革中的吸收率至80％～98％，降低鉻鞣廢液的三價鉻的含量，從源頭上實現鉻的高吸收率，該類化學品被稱為高吸收鉻鞣助劑。高吸收鉻鞣助劑一般在浸酸或鞣制階段加入，對目前常規制革工藝影響不大，適用范圍較廣。膠原改性是實現高吸收鉻鞣最常用的方法之一，通過引入多種官能團(醛基、羧基、氨基、羥基等)，增加皮膠原與鉻(III)配位點位，實現鉻鞣劑的高吸收，減少廢液中鉻的排放。

強西懷等應用乙醛酸化合物對皮膠原進行化學改性，在皮膠原大分子側鏈上引入羧基，從而增加鉻鞣劑與皮膠原纖維的結合點。廢鉻液中的鉻含量降低為0.63g/L，鉻吸收率提升至91.1％，減少鉻粉用量40％-50％。(強西懷，李聞欣，俞從正，等.乙醛酸助鉻鞣應用工藝的研究[J].中國皮革，2002，31(07)：28-32)。徐佳麗等以丙烯酸、順丁烯二酸酐、衣康酸為單體，通過自由基聚合制備聚羧酸型助劑，鉻鞣后裸皮對鉻的吸收率為92％，廢液中Cr2O3的含量為350mg/L。(徐佳麗，羅建勛.一種聚羧酸型助劑的合成與應用研究[J].中國皮革，2017，46(03)：35-41)。姚棋等將端羧基超支化聚合物(HBPC)高吸收鉻助劑應用于浸酸豬皮以及白皮粉的鞣制中，3％HBPC能夠使鉻的吸收率達95.2％，比常規鉻鞣法提高了49.9％(姚棋，李征，王朝影，等.超支化聚合物作為高吸收鉻鞣助劑的應用[J].中國皮革，2019，48(03)：14-20)。

但以上高吸收鉻鞣方法存在成本高、工藝復雜，鉻吸收率約在80-95％，成革性能不能達到要求等問題。

本發明提出一種含酮磺酸根結構的高吸收鉻鞣助劑的制備方法及高吸收鉻鞣應用，助劑中引入酮羰基和磺酸根結構，能實現膠原的多點位改性，增加膠原中與三價鉻配位位點，增加皮革中三價鉻的結合量，實現鉻鞣劑的高吸收，減少廢液中鉻的排放。

發明內容

發明目的：本發明的第一目的為提供一種含酮磺酸根結構的高吸收鉻鞣助劑，本發明的第二目的為提供該含酮磺酸根結構的高吸收鉻鞣助劑的制備方法，本發明的第三目的為提供該含酮磺酸根結構的高吸收鉻鞣助劑在皮革浸酸工序及鉻鞣工序中的應用。

技術方案：本發明的含酮磺酸根結構的高吸收鉻鞣助劑，助劑的分子結構如下：