[发明专利]一种硅酸盐制革碱膨胀剂及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201310290011.3 申请日: 2013-07-11
公开(公告)号: CN103320549A 公开(公告)日: 2013-09-25
发明(设计)人: 陈武勇;滕博;简晓昀;张金伟 申请(专利权)人: 四川大学
主分类号: C14C1/00 分类号: C14C1/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 610065 四川*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 硅酸盐 制革 膨胀 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明属于皮革化工技术领域,具体涉及一种硅酸盐制革碱膨胀剂及其制备方法。

背景技术

碱(灰)膨胀是制革生产的重要工序,其目的是使裸皮内的胶原纤维充分分散,促使鞣剂能够在鞣制工序均匀的渗透进入纤维内部并与之形成交联。

由于石灰的低溶解性和碱性,因此配合硫化钠使用,能够极好地将膨胀液pH稳定在12.4-12.6之间,同时能够使脱毛、膨胀同时进行。石灰膨胀法对裸皮的膨胀作用均匀且操作简便、生产成本低廉,因此绝大部分制革企业都采用该种方法进行生产。但石灰和硫化钠的使用,会使膨胀废液中出现大量硫离子及不可溶污泥,是制革行业最难处理的污染物之一。为了减少制革生产对环境造成的影响。制革企业每年要花费大量的财力、物力对污染物进行处理,这不但造成资源的浪费,而且增加了生产成本。为了实现行业清洁化生产,制革工作者研究开发出的少灰、少硫或无灰、无硫膨胀方法有:①浸灰助剂助膨胀法(彭必雨,制革前处理助剂Ⅴ:浸灰助剂,皮革科学与工程,2000,10(3):23-28;李志强,廖隆理,陈敏,等,加酶浸灰助剂EA应用性能研究,皮革科学与工程,1996,6(3):15-21),这些方法虽然在一定程度上增加了浸灰剂的利用率,降低了石灰和硫化物的排放,但无法从根本上解决浸灰工序对环境造成的影响。②浸灰废液循环利用法(丁绍兰,章川波,高效忠等,常规毁毛法浸灰脱毛废液循环使用的研究,中国皮革,1997(4):14-17。;Dima W.,Rashed M.,Marten,A.,Reducing the Environmental Impact of the Unhairing-liming Process in the Leather Tanning Industry Cleaner Production, JALCA2006,14(8):65-74.),这类方法能够极大地提高浸灰剂利用率,且环境影响小。但由于生产成本较高,目前较难在实际工业生产中推广应用。③代替型膨胀剂膨胀法(Thanikaivelan P,Raghav Rao J,Nair BU,et al,Single step hair removal and fiber opening process:Simultaneous and successive addition of protease and alpha-amylase,JALCA, 2006,101 (11): 388-398;李书卿,陈慧,单志华,胶原组织的非灰松散,中国皮革,2008,13(37)),这类方法能够从根本上摒除石灰和硫化物的使用,真正实现浸灰工序零污染。但与石灰相比,由于该类膨胀剂的市场价格较高,工艺控制较严格,因此较难实现大规模使用。

副产物四氯化硅是伴随有机硅单体、多晶硅及三氯氢硅生产所产生的,具有酸性强、腐蚀性强的特点。通常需要经过多步复杂的精馏纯化处理,才能被用于有机及无机硅材料生产使用。但此法纯化成本较高,这就造成了目前业内对副产物四氯化硅的处理方式主要以“先中和、后排放”的粗放式处理方法为主,不但对资源造成了极大地浪费,也导致了严重的环境污染问题。为了解决这一问题,科研工作者研究开发出的副产物四氯化硅处理方法有:①作为气相白炭黑生产原料使用,首先将副产物四氯化硅进行气化处理,与氢气、空气混合后经过燃烧、高温水解、分离、脱酸等处理后得到气相白炭黑(湘潭大学,一种利用四氯化硅制取白炭黑的方法,中国发明专利,申请号:CN201010588247.1;河南科技大学,一种利用四氯化硅制备白炭黑的方法,中国发明专利,申请号:CN200910227646.2)。但是气相白炭黑的消耗有限,完全消化行业产生的四氯化硅是不现实的。②作为光纤、特种有机硅单体及多晶硅等生产原料再次利用(北京有色金属研究总院,北京国晶辉红外光学科技有限公司,光纤用四氯化硅制备方法,中国发明专利,申请号:CN200910243899.9;中国恩菲工程技术有限公司,一种四氯化硅冷氢化制备三氯氢硅的方法,中国发明专利,申请号:CN201210285408.9;内蒙古神舟硅业有限责任公司,有机溶剂中锌粉还原四氯化硅制备太阳能级多晶硅的方法,中国发明专利,申请号:CN201110331650.0),由于纯化工艺复杂,纯化条件严格,副产物四氯化硅回收利用成本高于高纯四氯化硅的生产成本,因此很难进行实际推广。

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