[發(fā)明專利]一種利用氫氧化物鞣制皮革的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110551140.8
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113234869B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金偉;何秀
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: C14C3/04
• 分類號: C14C3/04;C14C3/28;C14C3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供的一種利用氫氧化物鞣制皮革的方法，其特征在于該鞣制的操作流程如下：首先將按常規(guī)工藝完成脫灰軟化操作的裸皮稱重并投入轉(zhuǎn)鼓，重量作為以下用料基準(zhǔn)；然后加入裸皮重30?60%的水和適量三價金屬氫氧化物，在22?28℃的溫度下轉(zhuǎn)動3?8h；隨后分3次加入非膨脹性酸，每次間隔15?40min，加完后再轉(zhuǎn)動60?240min，調(diào)節(jié)浴液pH值小于3.0；最后分2?6次加入堿性物質(zhì)提堿，直至浴液pH值穩(wěn)定在3.8?4.4后補(bǔ)加60?70℃熱水100%，將浴液升溫至38?42℃后繼續(xù)轉(zhuǎn)動2?4h即可完成鞣制。本發(fā)明可采用不溶的氫氧化物鞣制裸皮，擴(kuò)寬了金屬鹽鞣制材料的來源，加快了鞣劑的滲透速度和在革內(nèi)分布的均勻性；采用非膨脹性酸，避免了氯化鈉的使用，同時消除了鞣制廢液的氯離子污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于皮革加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用三價金屬氫氧化物鞣制皮革的方法。

背景技術(shù)

鞣制是制革加工的核心操作，裸皮只有經(jīng)過鞣劑鞣制才能轉(zhuǎn)變?yōu)楦铮ず透镌谛再|(zhì)上有著很大的不同。皮干燥后變得又脆又硬，彎折時容易斷裂，而革干燥后具有一定的柔軟性，透氣性和透水汽性也更好；皮在酸或堿溶液中會發(fā)生膨脹，收縮溫度也較低，革在酸或堿溶液中不會發(fā)生膨脹，收縮溫度一般高于皮；革不易被微生物降解，對大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)的降解作用也較皮強(qiáng)。諸如鉻鞣、鋁鞣、鋯鞣和鈦鞣等以金屬鹽為鞣劑的鞣制方法，為了避免鞣制初期金屬鹽快速與裸皮表面的膠原蛋白快速反應(yīng)，阻礙鞣劑向皮芯滲透，造成表面過鞣和鞣制不透的缺陷，在金屬鹽鞣制前往往需要進(jìn)行浸酸。浸酸過程中為了防止裸皮酸腫需要加入大量氯化鈉，使得鞣制廢液的氯離子含量嚴(yán)重超過制革污水排放的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

堿沉淀是含金屬鹽廢液處置中最簡單、最有效的方法。在含金屬鹽離子的廢液中加入氫氧化鈉等強(qiáng)堿，可以使很多金屬沉淀出來，既降低了廢液的污染負(fù)荷，又可以對金屬鹽進(jìn)行回收再利用。在制革鞣制領(lǐng)域，為了使金屬鹽鞣劑可以更好地向裸皮內(nèi)部滲透，往往采用具有水溶性的金屬鹽鞣劑進(jìn)行鞣制。

發(fā)明內(nèi)容

傳統(tǒng)制革金屬鹽鞣制操作是將具有水溶性的鞣劑溶于水后，用所獲得的鞣液對裸皮進(jìn)行鞣制，為了使鞣劑可以向裸皮內(nèi)部滲透，使成革內(nèi)外鞣劑分布盡量均勻，同時避免鞣劑與裸皮表面的膠原蛋白過快的反應(yīng)，鞣制前需要進(jìn)行浸酸操作以降低裸皮pH值，降低鞣劑與膠原蛋白的反應(yīng)活性。即便如此，鞣液中的鞣劑分子依然與膠原蛋白具有反應(yīng)活性，在滲透過程中不斷與膠原蛋白結(jié)合，使得鞣液中鞣劑濃度不斷降低，既降低了鞣液向裸皮內(nèi)部的滲透速度，又造成了成革內(nèi)外鞣劑含量的分布不均勻。

裸皮是由膠原蛋白經(jīng)過復(fù)雜的三維編織形成的，具有多層級結(jié)構(gòu)，不同層級間膠原與膠原的間隙也不相同。由具有三股螺旋結(jié)構(gòu)的膠原分子通過四分之一錯列結(jié)構(gòu)形成的微原纖維間空隙為幾納米，鞣劑只有進(jìn)入該層級結(jié)構(gòu)才能在不同膠原蛋白分子間形成多點(diǎn)焦慮，將生皮變?yōu)楦铩Ｎ⒃w維形成的原纖維間間隙為幾十納米，而原纖維形成的纖維束以及纖維束之間的間隙為一兩百納米到幾微米不等。因此鞣劑在裸皮內(nèi)的滲透是逐漸由鞣液向不同尺寸大小空隙滲透，并進(jìn)入膠原蛋白不同層級結(jié)構(gòu)的過程。

根據(jù)凝膠色譜的基本原理，分子尺寸較大的物質(zhì)只能進(jìn)入多孔填料的較大空隙，而分子尺寸較小的物質(zhì)既能進(jìn)入多孔填料的較大空隙，又能進(jìn)入多孔填料的較小空隙，這就使得大尺寸的分子在色譜柱內(nèi)流過的路程短，會首先被洗脫出來，而小尺寸的分子在色譜柱內(nèi)流過的路程長，洗脫所需時間較長。

鞣制化學(xué)的一般理論認(rèn)為，以沉淀形式存在的氫氧化物不能與皮膠原蛋白的羧基發(fā)生配位反應(yīng)，因此不具有鞣性，其與膠原蛋白的相互作用也很微弱。裸皮的膠原蛋白的多層結(jié)構(gòu)使其具有與凝膠色譜相似的孔隙大小不同的多孔結(jié)構(gòu)，當(dāng)不溶的氫氧化物顆粒與裸皮作用時，粒徑較大的顆粒會快速沿著較大的孔隙向裸皮內(nèi)部滲透，而粒徑較小的顆粒則會向著孔隙更小的層級分布。由于不溶的氫氧化物與皮膠原蛋白反應(yīng)性很弱，因此在滲透過程中兩者不會產(chǎn)生反應(yīng)而抑制氫氧化物向皮內(nèi)滲透。采用不溶的氫氧化物顆粒對裸皮進(jìn)行處理，不同粒徑大小的顆粒會均勻的分不到裸皮內(nèi)膠原蛋白的不同層級結(jié)構(gòu)中，具有滲透速度快、顆粒分布均勻的特點(diǎn)。