[发明专利]一种磁性胶原蛋白改性阳离子复鞣剂及其制备方法

说明书

（一）        技术领域

本发明属于磁性有机高分子复合材料制备领域，具体涉及一种磁性胶原蛋白改性阳离子复鞣剂及其制备方法。

（二）        背景技术

胶原是组成细胞外间质的最重要的功能蛋白质，几乎存在于动物体所用组织中，主要存在于皮、骨、肌腿、韧带、血管及其它结缔组织。据统计，自然界中大约有500亿吨以上的胶原，动物皮是胶原最丰富的资源。

制革工业中只有22%-30%的胶原变成革，其余的都在制革过程中作为片、削、磨和修边屑等固体废物被扔掉。据统计，我国每年加工1.7亿张皮，有140万吨废物产生。相当数量的制革废物被填埋或在环境中自然降解，不但造成严重的环境水体和土壤污染，也极大的浪费了胶原蛋白资源。因此，充分利用制革生产的废物，将胶原蛋白转化为高附加值的食用品、医用品、化妆品等、或大宗化工产品，是解决我国制革生产固体废物污染，实现制革工业可持续发展的必由之路，使制革工业生产步入“原子经济”模式。

20世纪20年代末，人们开始研究制革废物处理、回收和利用，几十年来国内外学者进行了广泛和深入的研究，已在食品、饲料、化妆品、肥料和鞣剂等领域获得了大量的研究成果。我国资源化利用制革废物中的胶原蛋白始于20世纪80年代末，主要用于生产制造饲料、肥料、明胶等，附加值低，不利于制革废物资源化利用技术的推广。

皮化材料是制革生产中重要的化工原料，对制成革的物理机械性能、使用性能以及手感、观感等起到至关重要的决定作用。复鞣剂是一类有辅助鞣制作用的皮化材料。胶原蛋白部分水解产物与皮革中胶原蛋白结构相似、相溶性好。以胶原蛋白为原料，经适当方法改性制备的复鞣剂，易于扩散渗透到皮革胶原纤维内部，并且可以通过离子键、氢键等与皮革胶原蛋白纤维结合，起到鞣制和填充作用，克服其他种类复鞣剂使制成革面紧板结、革身僵硬等不足，改善皮革着色性能，提高制成革质量。

制革生产不但产生数量巨大的固体废物，也产生大量的污水。目前，我国制革行业每年产生废水1.6 亿吨，其中 COD 约 40.4 万吨。制革生产中大量使用的皮化材料不能被完全吸收利用，在制革生产中又难于对未吸收利用的皮化材料进行分离，对不同工序、不同性质的污水进行分流分治也难于实施。因此，制革综合污水污染负荷高、成份复杂，处理成本高。

采用的适当的方法，将制革生产过程中未被吸收利用的皮化材料从废水中分离出来，可以减轻制革综合污水的污染负荷，降低制革污水处理成本。采用适当方法将Fe₃O₄磁流体与制革废胶原蛋白改性物质结合制备复鞣剂，将磁性赋予复鞣剂，复鞣废液经过磁场时可以分离出未被皮革吸收的复鞣剂。这样的磁性胶原蛋白改性复鞣剂既有良好的复鞣性能，又有利于将残留在复鞣废液中复鞣剂分离出来，减轻制革综合污水污染负荷，降低处理成本。

（三）        发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种磁性胶原蛋白改性阳离子复鞣剂及其制备方法，采用适当方法将Fe₃O₄磁流体与制革废胶原蛋白改性物质结合制备复鞣剂，将磁性赋予复鞣剂，复鞣废液经过磁场时可以分离出未被皮革吸收的复鞣剂。这样的磁性胶原蛋白改性复鞣剂既有良好的复鞣性能，又有利于将残留在复鞣废液中复鞣剂分离出来，减轻制革综合污水污染负荷，降低处理成本。

本发明是通过如下技术方案实现的： 

一种磁性胶原蛋白改性阳离子复鞣剂，其特殊之处在于：主要以制革废胶原蛋白为原料，与磁流体结合制备而成。

一种根据所述的磁性胶原蛋白改性阳离子复鞣剂的制备方法，包括以下步骤：以制革废胶原蛋白为原料，经水解、结合磁流体、接枝共聚后、阳离子化后得到磁性胶原蛋白改性阳离子复鞣剂。

本发明的磁性胶原蛋白改性阳离子复鞣剂的制备方法，包括以下步骤：

 (1) 制革废皮屑水解：

将适量制革废皮屑加入到反应器中，加入皮屑质量20-50倍的水，升温至60-100℃，水解反应，得到皮胶原蛋白水解液；

(2) 磁性胶原蛋白水解物制备：