聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑在牛皮鞣制中的應(yīng)用性能研究.pdf

1、目前，由于鉻鞣革具有耐濕熱穩(wěn)定性高、染色性能好、手感柔軟、豐滿等優(yōu)良性能被廣泛應(yīng)用于頭層和二層牛皮的鞣制工藝中，但是常規(guī)的鉻鞣廢液中含有大量的鉻離子，特別是二層牛皮鉻鞣廢液中的三氧化二鉻含量達(dá)到3000-5000mg/L，大量的鉻鞣廢液排放到環(huán)境中，會(huì)對環(huán)境和人類健康造成危害。本研究主要是以課題組前期研究的聚合物基納米復(fù)合鞣劑和陽離子聚合物為基體，通過引入多羧基化合物制備聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑，將其應(yīng)用于頭層和二層牛皮的鞣制中，能夠

2、提高膠原的耐濕熱穩(wěn)定性，降低廢液中的三氧化二鉻含量，實(shí)現(xiàn)牛皮的清潔生產(chǎn)。
　　本研究首先考察了多羧基化合物檸檬酸、草酸、乙醛酸、乙二胺四乙酸、木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸甲醛縮合物、聚馬來酸酐和羧酸聚合物的水溶性，并將其與課題組前期制備的納米復(fù)合鞣劑和陽離子聚合物復(fù)配制備的聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑(KRT)，將其應(yīng)用于牛皮的鞣制工序，以鞣制效果為考察指標(biāo)，優(yōu)選應(yīng)用效果最佳的多羧基化合物。在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對應(yīng)用性能較好的羧酸聚合物制備

3、工藝進(jìn)行優(yōu)化，以引發(fā)體系、終點(diǎn)pH、加料方式、引發(fā)劑用量為單因素，以穩(wěn)定性、單體轉(zhuǎn)化率和旋轉(zhuǎn)粘度為考察指標(biāo)優(yōu)化羧酸聚合物的合成工藝;針對聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑放置不穩(wěn)定的問題，以其放置穩(wěn)定性為指標(biāo)考察了氫鍵抑制劑、增稠劑、納米粒子用量、引發(fā)劑用量和固含量對穩(wěn)定性的影響。將穩(wěn)定的聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑分別應(yīng)用于頭層牛皮和二層牛皮的鞣制中，以應(yīng)用性能為考察指標(biāo)優(yōu)化聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑的應(yīng)用工藝;將聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑分別

4、在頭層牛皮和二層牛皮的制革企業(yè)進(jìn)行小試和大試應(yīng)用，考察其應(yīng)用性能。
　　將多羧基化合物分別與聚合物基體復(fù)配制備的聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑應(yīng)用于牛皮的鞣制工序，結(jié)果表明，將羧酸聚合物引入基體中能夠與皮膠原纖維形成多點(diǎn)結(jié)合，提高膠原的耐濕熱穩(wěn)定性;同時(shí)提高廢液中鉻離子的吸收率，廢液中的Cr2O3含量降低至165mg/L。通過單因素實(shí)驗(yàn)得到的羧酸聚合物最優(yōu)制備工藝為:引發(fā)劑為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉氧化還原體系，引發(fā)劑用量為8％，單體和引

5、發(fā)劑分四次加料，終點(diǎn)pH為5.5。聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑的穩(wěn)定性研究結(jié)果表明，KRT中引入少量的氫鍵抑制劑和聚丙烯酸類增稠劑能有效改善體系的穩(wěn)定性，但是延長放置時(shí)間，體系不穩(wěn)定。提高體系的固含量能夠有效地提高體系的粘度，從而提高了聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑的放置穩(wěn)定性。
　　在本實(shí)驗(yàn)條件下，聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑在牛皮酸皮中的最優(yōu)應(yīng)用工藝為:B組分∶D組分=6∶4，E組分用量2％，KRT用量為1.5％，KRT滲透pH為5.

6、0，KRT結(jié)合pH為3.2，鉻粉用量為4.0％。將聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑應(yīng)用于頭層牛皮的酸皮中，能夠顯著減少50％的鉻粉用量，廢液中的Cr2O3含量降低至300mg/L。聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑應(yīng)用于絨面革的預(yù)鞣和主鞣工序，能夠減少鉻粉用量50％以上，降低廢液中的Cr2O3含量80％以上。當(dāng)聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑配合少量的鉻鞣劑應(yīng)用于絨面革的制備中，坯革的收縮溫度可以達(dá)到124.7℃，同時(shí)還能夠提高坯革的物理機(jī)械性能和柔軟度。

7、
　　將5.0％聚合物基納米復(fù)合少鉻鞣助劑配合3.0％鉻粉在頭層牛皮制革企業(yè)對酸皮和軟化皮進(jìn)行鞣制，應(yīng)用結(jié)果表明:采用兩種工藝鞣制后藍(lán)濕革的收縮溫度均為95℃;鞣制廢水中的三氧化二鉻含量可以降低到28mg/L;與常規(guī)鉻鞣革相比，采用5.0％KRT配合3.0％鉻粉應(yīng)用于酸皮鞣制后坯革的物理機(jī)械性能和柔軟度均有所提高。掃描電鏡結(jié)果表明:KRT的引入能夠有效提高膠原纖維的分散性能。將3％KRT配合5.5％鉻粉在二層制革企業(yè)進(jìn)行小試和大試