TWS-金属盐鞣剂分步结合鞣制技术研究

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实施清洁生产是实现制革工业可持续化发展的必经之路,为了实现这一目标,制革工作者近年来着重于研究新型少铬或无铬鞣制材料及其鞣制工艺技术,以达到鞣制加工过程清洁化的目的。TWS鞣剂是四川亭江新材料有限公司研发的一种新型无铬鞣剂,是一种含有醛基、羧基和氨基的两性有机物合成鞣剂,具有良好的鞣革性能。论文以TWS鞣剂为基础鞣制材料,研究探索了其基本鞣革性能及与铬鞣剂和TWLZ鞣剂分步结合鞣制技术。主要内容如下:使用无铬鞣剂TWS分别对去酸皮和浸酸皮进行鞣制,利用单因素试验法对两种鞣制过程中的TWS用量、鞣剂渗透时间和提碱结束时浴液pH这三个因素进行探究。通过实验探究表明:使用鞣剂TWS分别鞣制酸皮和去酸皮时,两种不同鞣制方法的最佳工艺具有高度一致性,最佳工艺条件为:使用6%的无铬鞣剂TWS(以灰皮质量为基准),控制鞣剂的渗透时长为4h,提碱结束时浴液pH为7.5。在此工艺条件下坯革的TS均高于85℃;通过对坯革的收缩温度、SEM、热稳定性、粒面粗糙度和物理机械性能等测定分析,表明鞣制坯革的粒面平整度好、热稳定性高,毛孔清晰可见,具有良好的物理机械性能;同时发现在TWS鞣剂用量为2%时,其鞣制的坯革在常规无盐浸酸浴液中质量和厚度的增长率接近于零,因此可以对TWS鞣革在无盐浸酸浴液中用金属盐鞣剂进行结合鞣制。采用2%的TWS鞣剂对去酸黄牛皮进行预鞣,将预鞣坯革在无盐浴液中进行浸酸后,再加入铬鞣剂实施结合鞣制。实验结果发现:当铬粉的使用量从3%逐渐增加至7%时,TWS-Cr结合鞣法鞣得坯革的TS也随之增加,铬粉用量为7%时,鞣得坯革的粒面紧实饱满、身骨柔软,色泽鲜艳,胶原纤维链之间的间距大,鞣革的TS可达到106.8℃,比相同试验条件下的常规铬鞣革升高了 14.4℃;与常规铬鞣相比,TWS-Cr结合鞣法提升了皮革的热降解性、抗撕裂性、抗拉伸性和延伸性,鞣革的粒面更加平细紧实,胶原纤维链之间的作用力减弱,间距变大,铬鞣剂可以均匀分散结合在胶原内;TWS-Cr结合鞣法可以提高胶原对铬鞣剂的吸收,鞣制废液中的SS、TS、DS、BOD5、COD和Cl-含量较常规铬鞣明显降低,具有良好的生态环保性。因此,这种TWS-Cr结合鞣制工艺体系可以实现清洁化制革生产,具有一定的应用前景。采用2%的TWS鞣剂对去酸黄牛皮进行预鞣,将预鞣坯革在无盐浴液中进行浸酸后,再加入TWLZ鞣剂实施结合鞣制。通过实验探究与分析发现:当TWLZ鞣剂的使用量从3%逐渐增加至8%时,TWS-TWLZ结合鞣革的TS也逐渐提升,当使用6%的TWLZ鞣剂鞣制时,坯革收缩温度最高为84.5℃,较常规TWLZ鞣革提高了 12.1℃,并且TWLZ鞣剂分子在坯革横截面的分布更加均匀;相比于常规TWLZ单独鞣制,TWS-TWLZ结合鞣革粒面平细,身骨饱满,纤维松散程度大,物理机械强度高;TWS-TWLZ结合鞣法提高了 TWLZ鞣剂的吸收率,鞣制废液中的SS、TS、DS、BOD5、COD和C1-浓度值较TWLZ鞣制显著降低。因此,这种使用TWS鞣剂预鞣,TWLZ主鞣的鞣制工艺体系是一种符合清洁生产的无铬鞣革生产方法。
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