[发明专利]一种再生植物鞣剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于皮革化工技术领域，具体涉及一种再生植物鞣剂及其制备方法。 

背景技术

植物鞣制是制革鞣制的主要方法之一。植鞣工序结束后，约有20-30%的鞣质无法被皮胶原吸收，通常以游离或沉淀的形式存在于废水中，使废水的COD指数高达8000mg/L以上。这不但会导致严重的环境污染问题，同时也是对资源的极大浪费。 

为了解决这一问题，制革工作者们研究并开发出的方法有：（1）化学或生物降解法，利用降低废液中鞣质的分子量，以达到降低植鞣废水生物活性的目的（何贵萍，申琳，马佳，等，含单宁废液的生物降解特性研究，中国科技论文在线，2009， 4（9）：670-674；Kanth， S. V.， Venba，R.， Madhan， B.，et al.，Cleaner tanning practices for tannery pollution abatement： Role of enzymes in eco-friendly vegetable tanning ，JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION，2009，17 (5)：507-515；Kanth， S. V.， Madhulatha， W.， Madhan， B.， et al. Stabilization of Natural Fiber Collagen Using Vegetable Tannins： An Effective Enzyme Assisted Process，JOURNAL OF NATURAL FIBERS.2008， 5(4)：404-428）。这种方法虽然在减小环境影响方面能起到一定作用，但无法有效利用废水中的鞣质，同时还会增加生产成本。（2）膜过滤法，利用生物膜使植鞣废液中的水与鞣质充分分离，回收鞣质后再重新投入至转鼓中使用，以达到循环利用的目的（Cassano， A.， Adzet， J.，Molinari，R.，et al.，Membrane treatment by nanofiltration of exhausted vegetable tannin liquors from the leather industry ，WATER RESEARCH， 2003，37(10)：2426-2434）。这种方法虽然能够明显提高植物鞣质的有效利用率，但在实际应用过程当中需要企业添置大量复杂的污水分离设备，因而该方法应用成本过高且操作复杂，不易实现大规模工业化推广。（3）循环利用法，将植鞣废液收集后，补充少量栲胶，再次投入转鼓鞣革使用，当数次循环结束后，废液粘度上升且有效成分降低，此时再对废液进行沉淀、填埋处理，可以提高鞣质利用率，并在一定程度上降低废水中的鞣质含量（李景彪，生产猪皮植鞣底革的清洁工艺，中国皮革，2003，32（23）：23-27）。这种方法具有操作简便、经济成本低、实用性强等特点，已经被诸多制革企业采用。但由于操作过程太过粗放，因而，由该方法生产所得成革品质不稳定，同时也无法完全解决植鞣废液中有效成分利用问题，以及因废液排放而导致的环境问题。 

植鞣废液中无法被有效利用的物质，主要包括以下两个部分：①鞣质沉淀。根据石碧等人的研究结果，植鞣过程中产生沉淀的主要原因，是由存在于浸酸-去酸液中的如NaCl、Na₂SO₃、Na₂SO₄等容易解离成为电解质的中性盐，与鞣质的相互作用导致的（石碧，何先祺，植鞣过程中栲胶沉淀的原因研究-第Ⅰ部分，成都科技大学学报，1988，05：31-42）。而中性盐能够使栲胶溶液中鞣质胶团Zeta电位下降，胶团发生相互聚集的同时粒径增大，最终形成沉淀（滕博，龚英，陈武勇，马占相思栲胶胶体化学性质与鞣性研究，中国皮革，2010，39（17）：18-25）。②小分子非鞣质酚类物质。作为一种由天然产物改性获得的化工产品，栲胶本身具有组成复杂、分子量分布广的特点。植物鞣剂中的大多数小分子非鞣质酚类物质，由于分子量小于500u，分子体积较小，因而无法和胶原发生有效结合，而在鞣制工序结束后，以游离的形式存在于植鞣废液中。（陈武勇，谢岩，王永红，张文德，植鞣过程中鞣液性质变化的研究，中国皮革，1997，26（1）：33-35）。 

因此，如何使植鞣废液中已沉淀的鞣质重新胶溶，形成稳定胶团的同时，增大小分子非鞣质的分子量，使之能够与皮胶原发生有效交联，是植鞣废液再生利用的关键技术。 

发明内容