作者
郭雪茹1,余跃1,王亚楠12
1制革清洁技术国家工程研究中心(四川大学)
2皮革化学与工程教育部重点实验室(四川大学)
DOI:10./j.cnki.issn-.--
第一作者简介:郭雪茹(1994-),女,硕士,guoxueru_zb@163.com
通讯联系人:王亚楠(1986-),男,副教授,wangyanan@scu.edu.cn,主要从事制革及毛皮清洁生产技术研究
研究背景·
研发无铬鞣剂并构建相应的无铬鞣制技术,从源头消除铬污染,是当前皮革工业实现清洁生产的重要方向之一。在已有报道的无铬鞣剂中,铝盐和锆盐因其丰富的储量、较强的鞣性、与铬鞣剂相近的鞣革电荷性质等,展现出替代铬鞣剂的应用潜力。铝盐和锆盐由于极容易发生水解配聚且反应活性较强,使得这两种鞣剂在低pH条件下就会产生沉淀,容易结合在皮革表面,最终导致鞣革湿热稳定性不足,成革的柔软度、丰满度和粒面平细度等感官性能不佳。将铝盐、锆盐与合适的配体搭配,可以获得鞣性更好的异核配合物鞣剂,在一定程度上克服单一鞣剂鞣制性能的缺陷。柠檬酸、乳酸、苹果酸和酒石酸等小分子羟基羧酸配体均可用作铝盐/锆盐配体,但其实际鞣制效果仍不佳。本课题组在前期研究工作中制备了一种氧化多糖配体,可有效调控非铬金属盐与皮胶原纤维的反应活性,促进配合物鞣剂在皮中的渗透和均匀分布,获得了良好的应用效果。
在已有研究的基础上,本文将进一步探究配体的相对分子质量和羧基含量与其配位鞣制性能的关系。拟选用两种相对分子质量和羧基含量各异的氧化多糖配体以及一种小分子羟基羧酸配体(柠檬酸),将其与铝-锆盐进行配位鞣制,并与传统铬鞣进行对比,从鞣革性能、坯革性能和污染负荷3个方面对4种鞣制技术进行系统地综合评估,以期为无铬配合物鞣剂的分子结构设计提供理论依据。
图表摘要·
铝锆配合物鞣制工艺
鞣革截面形貌和金属鞣剂分布
鞣革粒面和截面形貌
鞣革的孔径分布情况
鞣革等电点
坯革物理性质
鞣制和染整废水生物降解性
结论·
配体的分子结构会影响铝锆配合物的鞣制性能。具有适当相对分子质量(Mw左右)的氧化多糖配体配合铝锆盐进行鞣制,所得鞣革和坯革性能显著优于常规柠檬酸–铝锆鞣,且鞣制、染整废水的生物降解性明显优于传统铬鞣废水。相较于羧基含量,配体的相对分子质量对于配合物鞣制性能的影响更为显著。因此,值得进一步开发和调控氧化多糖配体的分子尺寸,从而制备鞣性优良且生态环保的铝锆配合物鞣剂。
投稿网址·
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