[发明专利]一种植鞣废液直接循环利用的方法

说明书

技术领域

本发明属于皮革加工技术领域，具体涉及一种植鞣废液直接循环利用的方法。

背景技术

将存在于植物的皮、木、叶、根、果等有效部位中的植物鞣质浸提出来，经进一步加工和和干燥后即制得植物鞣剂，也可以称为栲胶。植鞣革便是由植物鞣剂鞣制而成的皮革。以栲胶为主鞣制的皮革尤其是纯植鞣革革身丰满、坚实而有弹性、延伸性小、成型性好、耐磨度高、透水透气性好，是制作鞋底革、轮带革和装具革等重革的重要材料。

植鞣操作结束后，约有20—30%的栲胶无法被皮胶原蛋白吸收，这部分栲胶残存在鞣制废液中，使得植鞣废液的COD值高达8000mg/L以上，同时植鞣废液的色度也很高。此外，由于大量的栲胶在植鞣过程中没有被皮胶原纤维吸收和利用而随废水排放，也造成了栲胶的极大浪费。据不完全统计，我国每年约有1—2万吨栲胶随鞣制废液排放。植鞣废液的直接排放，不仅造成了制革污水污染负荷的加重，也浪费了宝贵的栲胶资源。随着环保法律法规的不断完善和人们环保意识的不断增强，植鞣废液的处理和资源化利用也越来越受到人们的关注。

目前，对植鞣废液资源化的利用方法主要有：1、利用膜处理法可以分离植鞣废液中的水和鞣质，回收栲胶（Cassano.A，Adzet.J，R.Buonomenna，etc. membrane treatment by nanofiltration of exshuasted vegtable tannin liquor from the leather industry[J]. WATER RESEARCH, 2003,37(10):2426—2434），但是这种方法需添置专门的污水分离和处理系统，操作复杂且成本过高，不利于大规模推广使用。2、对植鞣废液进行磺化和交联的再生处理（陈武勇，滕博，简晓昀，等.一种再生植物鞣剂及其制备方法.公开号CN 103451328 A.），然而这种方法不仅需要添加反应设备，还需专人对植鞣废液进行再生处理，在制革企业难以实现。

直接对制革废液进行循环利用，方法最为简单，目前制革工业中铬鞣废液已有直接循环利用的成熟技术。而植物废液在快速转鼓鞣制方面循环利用则尚未见报导。因此，结合当今植鞣生产工艺，提出一种简单可行、符合生产实际的植鞣废液直接循环利用技术已迫在眉睫。

发明内容

本发明人在目前已公开的植鞣方法、理论和植鞣废液循环利用技术的基础上，深入研究了植鞣废液的组成与性能，并对其直接循环用于植鞣操作的可行性进行了研究和优化，提出了一种植鞣废液直接循环利用的方法。

栲胶是一种混合物，其中可溶于水的部分称为水溶物，水溶物中包括鞣质和非鞣质。根据栲胶种类的不同，鞣质含量在60—80%不等，非鞣质含量在15—30%不等。

鞣质是分子量在500—3000Da的天然多酚类化合物，可以将生皮变成革。鞣质是栲胶的主要成分，也是活性成分，其可以与皮胶原蛋白发生不可逆结合，提高裸皮的耐湿热稳定性。目前普遍的植鞣理论认为，鞣质与皮胶原蛋白主要通过多点氢键进行结合，而氢键属于较弱的化学键，因此栲胶与皮胶原蛋白的结合相对来说是不牢固的。加之在植鞣过程中为了使裸皮鞣透，增加鞣制系数，往往使用大量的栲胶进行鞣制，因此植鞣废液中含有一定量未被皮胶原蛋白结合的鞣质。

非鞣质虽然没有鞣性，但是其对植鞣液组成和植鞣过程却有着极其重要的作用。研究表明，非鞣质的存在可以阻止鞣质分解，提高鞣质的稳定性。同时，非鞣质可以在植鞣液中形成缓冲体系，保持鞣液酸、碱度，有利于鞣液稳定。除此之外，非鞣质由于分子比鞣质小，因此渗透比鞣质快，在鞣制初期可以率先透入裸皮内部与皮胶原纤维发生可逆结合。随着鞣制的进行，可以与皮胶原蛋白发生不可逆结合的鞣质逐渐透入裸皮内部，将与皮胶原蛋白发生可逆结合的非鞣质取代下来，这可以减缓鞣质与皮胶原纤维的结合速度，避免表面过鞣现象的发生。因此，鞣制废液中也含有大量的非鞣质，实验表明，植鞣废液中的非鞣质占到植鞣废液总固体含量的70%以上。

由于植鞣废液中既含有鞣质，又含有非鞣质。在植鞣过程中非鞣质往往不能被裸皮吸收，因此植鞣废液中非鞣质的含量较高。与此同时，栲胶中的不溶物、大分子量的鞣质以及其他一些与溶液中可溶性蛋白交联后的鞣质会以沉淀的形式存在于植鞣废液中，此外，一些未与皮胶原蛋白结合的鞣质也存在于植鞣废液中。因此，植鞣废液与栲胶相比，鞣质含量较低，不溶物和非鞣质含量较高。