不同原理在浸酸型豬場中的應用

不同原理在浸酸型豬場中的應用

自1858年knap發(fā)明鉻代替法以來，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必須嚴格控制的一項指標,大量探索研究證明:采用單一的有機或非鉻金屬鞣劑鞣制,得到的成革在綜合理化性能方面無法和鉻鞣革相媲美,尤其是在成革的濕熱穩(wěn)定性或收縮溫度方面。單獨用一種非鉻鞣劑鞣革的效果達不到要求,因此研究開發(fā)結(jié)合鞣制,采用有機-有機鞣劑、無機-無機鞣劑、有機-無機鞣劑鞣革。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,但仍然沒有廣泛在實際大生產(chǎn)中應用。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,植物鞣劑-鋁鞣劑鞣革的優(yōu)點會喪失。植物鞣劑-噁唑烷鞣劑結(jié)合鞣法在大生產(chǎn)中應用的可能性也不大。本文通過研究植物鞣劑、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)的研究開拓新思路,從而實現(xiàn)皮革工業(yè)綠色化和可持續(xù)發(fā)展。1試驗部分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、亞硫酸化魚油,亭江精細化工有限公司。MJD-A300可控溫四聯(lián)轉(zhuǎn)鼓,無錫市德潤輕工機械廠;MSW-YD4收縮溫度儀,陽光電子研究所研制;TS-200皮革撕裂強度測試儀,浙江余姚縣材料試驗機廠。1.2鋼坯革的物理機械性能將浸酸豬皮剪成10cm×15cm塊狀,稱重,每項試驗均應在皮的相近或?qū)ΨQ部位(背臀部和邊肷部)取樣,按表1進行試驗,測定坯革的收縮溫度、抗張強度、撕裂強度和外觀手感等物理機械性能,篩選出最佳工藝路線,再進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Ts的影響。根據(jù)鈦鞣劑、鋁鞣劑、栲膠在常規(guī)鞣制時適宜的pH范圍和前期的試驗,確定了用表1示出的工藝方案進行試驗研究。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5種類型的栲膠在用量為8%時進行鞣制試驗,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到83℃。一般認為水解類栲膠鞣制出來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,背臀部皮用荊樹皮栲膠鞣出坯革的收縮溫度達到82℃,而邊肷部皮用栗木栲膠鞣出坯革的收縮溫度只達到76℃。這主要是因為荊樹皮栲膠中含有類似醅酰基結(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,這時就會出現(xiàn)裸皮粒面因栲膠收斂性強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度如圖2所示,抗張強度如圖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度、撕裂強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度和抗張強度,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,會影響植物栲膠向皮內(nèi)的滲透,進而影響了整個工藝鞣出坯革的物理機械性能。2.3荊樹皮膠的性能通過手的觸摸和拉伸評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個等級。從圖4中可以看出:荊樹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、物理機械強度及外觀手感等方面考慮,選取工藝三作為最佳工藝。所以,在工藝三的基礎上,采用栲膠定型不定量的方法對浸酸豬皮進行鞣制,試驗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%時濕革的收縮溫度達到最大值93℃。綜合成革的性價比,采用栲膠用量為15%最佳。2.5改變沖孔過程中ph的影響是等待革件的在工藝三中分別改變植鞣、鋁鞣、鈦鞣時的pH值,比較在相應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pH(栲膠鞣時pH值為4.8、鋁鞣時pH值為3.0),分別改變鈦鞣時pH為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0,測定其鞣出坯革的收縮溫度見圖6。從圖中看出,植鋁鈦結(jié)合鞣且是鈦鞣液pH值在1.5時,鞣出革的收縮溫度達到最高為90℃。當pH﹥1.5時,鈦鞣劑極易水解生成沉淀,酸度越低水解越厲害;當pH﹤1.5時,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,當植鋁鈦結(jié)合鞣且鈦鞣液的pH=1.5±時,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)收縮溫度測定在工藝三中固定用栗木栲膠、栲膠鈦鞣時pH(植鞣pH值為4.8、鈦鞣pH值為1.5),分別改變鋁鞣時pH為2.0、2.5、3.0、3.5、4.0,測定其鞣出坯革的收縮溫度見圖6。從圖中看出,植鈦鋁結(jié)合鞣當鋁鞣液pH值在3.0時,鞣出坯革的收縮溫度達到89℃。當pH﹥3.0時,鋁鞣劑極易水解生成沉淀,酸度越低水解越厲害;當pH﹤3.0時,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,當植鋁鈦結(jié)合鞣且鋁鞣液的pH=3.0±時,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pH值為4.0、4.2、4.5、4.8、5.0,測定其鞣出坯革的收縮溫度見圖6,從圖中看出,植鋁鈦結(jié)合鞣當植鞣液pH值為4.8時,所鞣出坯革的收縮溫度最高,達到93℃。栲膠的收斂性在多數(shù)情況下是創(chuàng)造一個良好結(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食子酸和鞣花酸,可以通過降解栲膠得到,但對蛋白質(zhì)的收斂性較低。當pH﹥4.8時,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。當pH﹤4.8時,栲膠本身與金屬離子有較少的結(jié)合,所以當pH=4.8±時,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)合鞣時用水解類栲膠比用縮合類栲膠效果好,先用栲膠進行預鞣后