[发明专利]一种基于煅烧水滑石与硫酸锆的无铬鞣制工艺

说明书

本发明涉及了一种基于煅烧水滑石的制备及其与硫酸锆的无铬鞣制工艺，针对现有技术锆鞣剂在坯革中分布不均的问题，本发明通过利用LDHs独特的结构记忆效应，对其进行煅烧处理，并将其用于皮革鞣制。在鞣制过程中，利用煅烧水滑石对重金属离子的吸附性能，通过在鞣制过程中对Zrsupgt;4+/supgt;进行吸附，从而促进锆鞣剂的吸收，促进锆鞣剂的渗透，改善其渗透性较差的缺点，使得硫酸锆均匀分布在坯革内，并且鞣后皮革收缩温度可至95℃以上。

技术领域

本发明属于皮革鞣制工艺领域，是涉及一种基于煅烧水滑石的制备及其与硫酸锆的无铬鞣制工艺。

背景技术

在制革工业中，传统铬鞣法虽赋予成革优异的综合性能，但仍存在含铬废弃物处理的环境压力。因此，研发环境友好的无铬鞣剂及工艺成为从源头有效解决铬鞣环境问题的主要途径。锆鞣剂是一种极具潜力的非铬金属鞣剂，其鞣制性能仅次于铬鞣剂，而且锆鞣革具有收缩温度高，革身纯白，粒面紧实，填充效果好的特点。锆鞣剂在鞣制时在水溶液中一般以四聚体配合物形式存在，形成的配聚物分子较大，因此锆鞣革收缩温度高，丰满度佳。但是锆鞣剂在单独鞣制过程中存在着沉淀pH较低、用量较大、柔软度欠佳和渗透性差等缺点。

水滑石（LDHs）是一类由带正电荷的主体阳离子层板和层间阴离子所构成的层状纳米材料，具有安全无毒、层板元素可调换性、层间阴离子可交换性和结构记忆效应等特点。在前期工作中，我们将LDHs配合硫酸锆进行结合鞣制，利用LDHs对重金属的吸附能力改善锆鞣用量大、柔软度欠佳以及渗透性较差的缺点，但是并未完全解决锆鞣剂在坯革中分布不均的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于煅烧水滑石的制备及其与硫酸锆的无铬鞣制工艺，LDHs具有特殊的结构记忆效应，利用LDHs的记忆效应，可以有效吸附重金属离子。煅烧处理不仅提高了LDHs的比表面积，而且增加了LDHs的活性位点，改善LDHs的分散性，从而提高了LDHs的对重金属离子的吸附性能以及对皮革的鞣制性能。

为实现上述目的，本发明使用的技术方案是：

一种基于煅烧水滑石的制备及其与硫酸锆的无铬鞣制工艺，包括如下步骤：

步骤一、具有结构记忆效应的煅烧水滑石的制备：

分别称取镁铝金属摩尔比2~4：1的硝酸镁、硝酸铝溶于100 mL的水中制备金属盐溶液A，称取10.599 g的碳酸钠溶于100 mL的水中制备碳酸钠溶液B；在温度为80 ℃、300r/min搅拌下将溶液A滴加入溶液B中，获得混合溶液AB，同时称取16 g的氢氧化钠溶于200mL的水中调节混合溶液AB的pH至11，搅拌2 h；之后在温度为80 ℃下成核晶化8 h，离心、冷冻干燥，随后将所得产物在400 ℃~480 ℃温度下煅烧3~5 h，即可获得煅烧水滑石。

步骤二、预鞣：

首先将酸皮加入转鼓中，加入一定质量的水，酸皮与水的质量比为1：5，然后加入质量为皮重8%的氯化钠，使用酸溶液调节溶液pH至2.0~4.0；向浴液中加入煅烧水滑石，转动预鞣。

步骤三、鞣制：

向浴液中加入Zr(SO₄)₂，转动鞣制，然后使用碳酸氢钠溶液调节溶液pH至3.0~7.0，转动30 min；静置过夜，次日转动30 min，水洗即可。

所述步骤二中煅烧水滑石的用量为酸皮质量的3%~8%。

所述步骤二中第一次调节体系pH为2.0~4.0。

所述步骤二中预鞣时间为2~5 h。

所述步骤三中鞣制过程中Zr(SO₄)₂用量为酸皮质量的2%~8%（以ZrO₂计）。

所述步骤三中鞣制时间为2~8 h。

所述步骤三中第二次调节体系pH为3.0~7.0。