目前，由于铬鞣革具有耐湿热稳定性高、染色性能好、手感柔软、丰满等优良性能被广泛应用于头层和二层牛皮的鞣制工艺中，但是常规的铬鞣废液中含有大量的铬离子，特别是二层牛皮铬鞣废液中的三氧化二铬含量达到3000-5000mg/L，大量的铬鞣废液排放到环境中，会对环境和人类健康造成危害。本研究主要是以课题组前期研究的聚合物基纳米复合鞣剂和阳离子聚合物为基体，通过引入多羧基化合物制备聚合物基纳米复合少铬鞣助剂，将其应用于头层和二层牛皮的鞣制中，能够提高胶原的耐湿热稳定性，降低废液中的三氧化二铬含量，实现牛皮的清洁生产。本研究首先考察了多羧基化合物柠檬酸、草酸、乙醛酸、乙二胺四乙酸、木质素磺酸盐、萘磺酸甲醛缩合物、聚马来酸酐和羧酸聚合物的水溶性，并将其与课题组前期制备的纳米复合鞣剂和阳离子聚合物复配制备的聚合物基纳米复合少铬鞣助剂（KRT），将其应用于牛皮的鞣制工序，以鞣制效果为考察指标，优选应用效果最佳的多羧基化合物。在前期实验的基础上，对应用性能较好的羧酸聚合物制备工艺进行优化，以引发体系、终点pH、加料方式、引发剂用量为单因素，以稳定性、单体转化率和旋转粘度为考察指标优化羧酸聚合物的合成工艺；针对聚合物基纳米复合少铬鞣助剂放置不稳定的问题，以其放置稳定性为指标考察了氢键抑制剂、增稠剂、纳米粒子用量、引发剂用量和固含量对稳定性的影响。将稳定的聚合物基纳米复合少铬鞣助剂分别应用于头层牛皮和二层牛皮的鞣制中，以应用性能为考察指标优化聚合物基纳米复合少铬鞣助剂的应用工艺；将聚合物基纳米复合少铬鞣助剂分别在头层牛皮和二层牛皮的制革企业进行小试和大试应用，考察其应用性能。将多羧基化合物分别与聚合物基体复配制备的聚合物基纳米复合少铬鞣助剂应用于牛皮的鞣制工序，结果表明，将羧酸聚合物引入基体中能够与皮胶原纤维形成多点结合，提高胶原的耐湿热稳定性；同时提高废液中铬离子的吸收率，废液中的Cr2O3含量降低至165mg/L。通过单因素实验得到的羧酸聚合物最优制备工艺为：引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系，引发剂用量为8%，单体和引发剂分四次加料，终点pH为5.5。聚合物基纳米复合少铬鞣助剂的稳定性研究结果表明，KRT中引入少量的氢键抑制剂和聚丙烯酸类增稠剂能有效改善体系的稳定性，但是延长放置时间，体系不稳定。提高体系的固含量能够有效地提高体系的粘度，从而提高了聚合物基纳米复合少铬鞣助剂的放置稳定性。在本实验条件下，聚合物基纳米复合少铬鞣助剂在牛皮酸皮中的最优应用工艺为：B组分:D组分=6:4，E组分用量2%，KRT用量为1.5%，KRT渗透pH为5.0，KRT结合pH为3.2，铬粉用量为4.0%。将聚合物基纳米复合少铬鞣助剂应用于头层牛皮的酸皮中，能够显著减少50%的铬粉用量，废液中的Cr2O3含量降低至300mg/L。聚合物基纳米复合少铬鞣助剂应用于绒面革的预鞣和主鞣工序，能够减少铬粉用量50%以上，降低废液中的Cr2O3含量80%以上。当聚合物基纳米复合少铬鞣助剂配合少量的铬鞣剂应用于绒面革的制备中，坯革的收缩温度可以达到124.7℃，同时还能够提高坯革的物理机械性能和柔软度。将5.0%聚合物基纳米复合少铬鞣助剂配合3.0%铬粉在头层牛皮制革企业对酸皮和软化皮进行鞣制，应用结果表明：采用两种工艺鞣制后蓝湿革的收缩温度均为95℃；鞣制废水中的三氧化二铬含量可以降低到28mg/L；与常规铬鞣革相比，采用5.0%KRT配合3.0%铬粉应用于酸皮鞣制后坯革的物理机械性能和柔软度均有所提高。扫描电镜结果表明：KRT的引入能够有效提高胶原纤维的分散性能。将3%KRT配合5.5%铬粉在二层制革企业进行小试和大试的应用实验，按照常规大生产工艺进行填充染色加脂。坯革手感柔软、丰满、染色均匀，铬粉用量和废液中Cr2O3含量均显著降低，坯革性能达到常规铬鞣革的要求。