不同原理在浸酸型豬場(chǎng)中的應(yīng)用

不同原理在浸酸型豬場(chǎng)中的應(yīng)用

自1858年knap發(fā)明鉻代替法以來(lái)，鉻代替法成為一種重要的鉻提取方法。研究表明Cr(Ⅲ)可在特殊條件下被氧化成有致癌作用的Cr(Ⅵ),因此,Cr(Ⅲ)已成為了廢水和污泥檢測(cè)必須嚴(yán)格控制的一項(xiàng)指標(biāo),大量探索研究證明:采用單一的有機(jī)或非鉻金屬鞣劑鞣制,得到的成革在綜合理化性能方面無(wú)法和鉻鞣革相媲美,尤其是在成革的濕熱穩(wěn)定性或收縮溫度方面。單獨(dú)用一種非鉻鞣劑鞣革的效果達(dá)不到要求,因此研究開(kāi)發(fā)結(jié)合鞣制,采用有機(jī)-有機(jī)鞣劑、無(wú)機(jī)-無(wú)機(jī)鞣劑、有機(jī)-無(wú)機(jī)鞣劑鞣革。其中較為成功的有植物鞣劑-鋁鞣劑以及植物鞣劑-噁唑烷鞣劑、植物鞣劑-稀土助劑結(jié)合鞣法,但仍然沒(méi)有廣泛在實(shí)際大生產(chǎn)中應(yīng)用。植物鞣劑-鋁鞣劑結(jié)合鞣革的穩(wěn)定性不好,尤其在溶液pH值比較低時(shí),植物鞣劑-鋁鞣劑鞣革的優(yōu)點(diǎn)會(huì)喪失。植物鞣劑-噁唑烷鞣劑結(jié)合鞣法在大生產(chǎn)中應(yīng)用的可能性也不大。本文通過(guò)研究植物鞣劑、鋁鞣劑以及鈦鞣劑三者的結(jié)合鞣制工藝,為不用含鉻鞣劑的清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)的研究開(kāi)拓新思路,從而實(shí)現(xiàn)皮革工業(yè)綠色化和可持續(xù)發(fā)展。1試驗(yàn)部分1.1植物、試劑和儀器浸酸豬皮,浙江麗蜂制革有限公司;高含量鋁單寧,泰州科力化工有限公司;鈦鞣劑,自制;植物栲膠、SCF加脂劑、L-3加脂劑、亞硫酸化魚(yú)油,亭江精細(xì)化工有限公司。MJD-A300可控溫四聯(lián)轉(zhuǎn)鼓,無(wú)錫市德潤(rùn)輕工機(jī)械廠;MSW-YD4收縮溫度儀,陽(yáng)光電子研究所研制;TS-200皮革撕裂強(qiáng)度測(cè)試儀,浙江余姚縣材料試驗(yàn)機(jī)廠。1.2鋼坯革的物理機(jī)械性能將浸酸豬皮剪成10cm×15cm塊狀,稱重,每項(xiàng)試驗(yàn)均應(yīng)在皮的相近或?qū)ΨQ部位(背臀部和邊肷部)取樣,按表1進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)定坯革的收縮溫度、抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和外觀手感等物理機(jī)械性能,篩選出最佳工藝路線,再進(jìn)一步選取與鋁鞣劑和鈦鞣劑搭配最佳的栲膠,考察栲膠用量和改變不同鞣制階段pH值對(duì)Ts的影響。根據(jù)鈦鞣劑、鋁鞣劑、栲膠在常規(guī)鞣制時(shí)適宜的pH范圍和前期的試驗(yàn),確定了用表1示出的工藝方案進(jìn)行試驗(yàn)研究。2結(jié)果與討論2.1皮膠原的含量按照表1所述各鞣制工藝對(duì)5種類型的栲膠在用量為8%時(shí)進(jìn)行鞣制試驗(yàn),鞣出坯革的收縮溫度如圖1所示。從圖1可以看出:(1)在工藝一中,栗木栲膠與鋁鈦鞣劑鞣出的坯革收縮溫度達(dá)到83℃。一般認(rèn)為水解類栲膠鞣制出來(lái)的坯革收縮溫度高于縮合類的栲膠,因前者鞣質(zhì)的主要組成成分為沒(méi)食子類化合物,后者的主要組成成分為兒茶類化合物,故前者與皮膠原結(jié)合的緊密程度比后者的高,所以收縮溫度前者的高;另外,背臀部的收縮溫度略高于邊肷部的,因背臀部皮膠原的分布比較均勻緊密,與栲膠結(jié)合程度高所致。(2)在工藝二中,背臀部皮用荊樹(shù)皮栲膠鞣出坯革的收縮溫度達(dá)到82℃,而邊肷部皮用栗木栲膠鞣出坯革的收縮溫度只達(dá)到76℃。這主要是因?yàn)榍G樹(shù)皮栲膠中含有類似醅?；Y(jié)構(gòu),其受吸電子基-OH的影響,能與鋁形成五元環(huán)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而膠原羧基與鋁鈦配位形成較為穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu),從而提高革的收縮溫度,所以其鞣制出來(lái)的坯革收縮溫度都略高于其他縮合類栲膠。(3)在工藝三中,栗木栲膠與鋁鈦鞣劑鞣出的坯革背臀部的收縮溫度可以達(dá)到93℃。工藝三所鞣制出的革的收縮溫度高于工藝一的,而工藝一的又大于工藝二的。先用栲膠在較高的pH下滲透,再降低pH固定栲膠并防止后繼金屬離子表面結(jié)合,這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裸皮粒面因栲膠收斂性強(qiáng)而影響金屬離子的滲透。2.2合鞣出坯革的性能按照上述各工藝,各栲膠鞣出坯革的撕裂強(qiáng)度如圖2所示,抗張強(qiáng)度如圖3所示,從圖中可以看出:水解類栲膠與鋁鈦結(jié)合鞣所鞣出坯革的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等性能比縮合類的好,其中栗木栲膠鞣出坯革的性能相比于其他的栲膠都略好一些,而且在工藝三中鞣出的革的撕裂強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度,明顯高于工藝一和工藝二的,金屬離子在膠原纖維內(nèi)發(fā)生了水解和配聚作用,分子增大,填充在皮膠原纖維的表面,會(huì)影響植物栲膠向皮內(nèi)的滲透,進(jìn)而影響了整個(gè)工藝鞣出坯革的物理機(jī)械性能。2.3荊樹(shù)皮膠的性能通過(guò)手的觸摸和拉伸評(píng)估不同栲膠和不同加入順序所鞣出坯革的彈性、延伸性、豐滿性和柔軟度,將其分成10個(gè)等級(jí)。從圖4中可以看出:荊樹(shù)皮栲膠在工藝三中鞣出的坯革的手感最好,楊梅栲膠鞣出革的性能較其他栲膠的偏差。荊樹(shù)皮栲膠分子鏈較短,利于滲透,填充性好,豐滿度好;而楊梅分子大,不利滲透,并且會(huì)有殘余的栲膠留在皮表面,影響成革手感。2.4竹材的膠用量綜合收縮溫度、物理機(jī)械強(qiáng)度及外觀手感等方面考慮,選取工藝三作為最佳工藝。所以,在工藝三的基礎(chǔ)上,采用栲膠定型不定量的方法對(duì)浸酸豬皮進(jìn)行鞣制,試驗(yàn)選用效果比較好的栗木栲膠,比較用量為8%、10%、12%、15%、18%。從圖5中可以看出:栲膠用量為15%時(shí)濕革的收縮溫度達(dá)到最大值93℃。綜合成革的性價(jià)比,采用栲膠用量為15%最佳。2.5改變沖孔過(guò)程中ph的影響是等待革件的在工藝三中分別改變植鞣、鋁鞣、鈦鞣時(shí)的pH值,比較在相應(yīng)條件下所得坯革的收縮溫度,確定鞣制最佳pH。結(jié)果如圖6所示。(1)植鋁鈦結(jié)合期收縮溫度在工藝三中固定用栗木栲膠、栲膠鋁鞣時(shí)pH(栲膠鞣時(shí)pH值為4.8、鋁鞣時(shí)pH值為3.0),分別改變鈦鞣時(shí)pH為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0,測(cè)定其鞣出坯革的收縮溫度見(jiàn)圖6。從圖中看出,植鋁鈦結(jié)合鞣且是鈦鞣液pH值在1.5時(shí),鞣出革的收縮溫度達(dá)到最高為90℃。當(dāng)pH﹥1.5時(shí),鈦鞣劑極易水解生成沉淀,酸度越低水解越厲害;當(dāng)pH﹤1.5時(shí),植物鞣劑的收斂性又太高,不利于滲透與皮膠原結(jié)合。所以綜合考慮,當(dāng)植鋁鈦結(jié)合鞣且鈦鞣液的pH=1.5±時(shí),植鋁鈦鞣劑三者能夠與皮膠原很好地結(jié)合,鞣出坯革的收縮溫度高。(2)收縮溫度測(cè)定在工藝三中固定用栗木栲膠、栲膠鈦鞣時(shí)pH(植鞣pH值為4.8、鈦鞣pH值為1.5),分別改變鋁鞣時(shí)pH為2.0、2.5、3.0、3.5、4.0,測(cè)定其鞣出坯革的收縮溫度見(jiàn)圖6。從圖中看出,植鈦鋁結(jié)合鞣當(dāng)鋁鞣液pH值在3.0時(shí),鞣出坯革的收縮溫度達(dá)到89℃。當(dāng)pH﹥3.0時(shí),鋁鞣劑極易水解生成沉淀,酸度越低水解越厲害;當(dāng)pH﹤3.0時(shí),植物鞣劑的收斂性又太高,不利于滲透入皮纖維。所以綜合考慮,當(dāng)植鋁鈦結(jié)合鞣且鋁鞣液的pH=3.0±時(shí),植鋁鈦鞣劑三者能夠與皮膠原很好地結(jié)合,鞣出坯革的收縮溫度高。(3)不同ph值對(duì)植鋁鈦結(jié)合金屬酶的影響在工藝三中固定用栗木栲膠、鋁鈦鞣pH(鋁鞣pH值為3.0、鈦鞣pH值為1.5),分別改變植鞣時(shí)pH值為4.0、4.2、4.5、4.8、5.0,測(cè)定其鞣出坯革的收縮溫度見(jiàn)圖6,從圖中看出,植鋁鈦結(jié)合鞣當(dāng)植鞣液pH值為4.8時(shí),所鞣出坯革的收縮溫度最高,達(dá)到93℃。栲膠的收斂性在多數(shù)情況下是創(chuàng)造一個(gè)良好結(jié)合鞣的首要條件。栗木栲膠與膠原蛋白作用的重要組成成分是沒(méi)食子酸和鞣花酸,可以通過(guò)降解栲膠得到,但對(duì)蛋白質(zhì)的收斂性較低。當(dāng)pH﹥4.8時(shí),栲膠有較低的收斂性,自身有較好的滲透性,容易滲入皮纖維與膠原發(fā)生作用,被裸皮吸收后保持裸皮面松弛、平細(xì)。當(dāng)pH﹤4.8時(shí),栲膠本身與金屬離子有較少的結(jié)合,所以當(dāng)pH=4.8±時(shí),栲膠不僅與皮膠原有較好的結(jié)合,還能夠與金屬離子反應(yīng)較好,從而鞣出坯革的收縮溫度就高。3竹材的膠感染(1)植鋁鈦結(jié)合鞣時(shí)用水解類栲膠比用縮合類栲膠效果好,先用栲膠進(jìn)行預(yù)鞣后