[发明专利]一种用含铬皮碎料制备工业级胶原蛋白及铬单宁复鞣剂的方法及应用

说明书

本发明提供一种用含铬皮碎料制备工业级胶原蛋白及铬单宁复鞣剂的方法及应用，包括以下步骤：水洗脱盐、碱膨胀、酶水解反应、制得工业级胶原蛋白及铬单宁复鞣剂。所述水洗脱盐：含铬皮碎料与水的质量比为1:2，得到皮屑含水率在60%以上。所述碱膨胀：反应釜中加入水和水洗脱盐后的含铬皮碎料，加入氢氧化钠溶液进行碱膨胀。所述酶水解反应：将反应体系温度降低至40°C～50°C，中速搅拌条件下，加入复合碱性蛋白酶、脂肪酶、α‑淀粉酶进行酶水解反应。本发明实现了含铬皮碎料的“零排放”、全资源化利用，具有重要的社会、经济和环保意义。

技术领域

本发明涉及一种用含铬皮碎料制备工业级胶原蛋白及铬单宁复鞣剂的方法及应用，属于化学化工领域，作为一种危险固体废弃物资源化高值利用的技术方法。

背景技术

含铬皮碎料是利用铬鞣剂鞣制皮革生产过程中产生的诸如革渣、皮粉、革屑等含铬固体废弃物。自2008年《国家危险废物名录》颁布实施后，“皮革切削工艺产生的含铬皮革碎料”被纳入其中。使得含铬皮革碎料的问题进一步扩大，一时间大量的含铬皮碎料积压在制革厂，已成为当今制约制革行业的焦点难题。探索铬革屑废弃物回收利用的新方法势在必行。

目前，工程化处理铬革屑废弃物方法：主要是通过石灰法对含铬皮碎料进行水解，并通过物理和化学方法处理，该技术也符合循环经济和绿色环保的要求，在一定程度上减轻了制革行业及社会经济可持续发展的压力。但是，对含铬皮碎料进行石灰法水解回收胶原蛋白的同时，产生了大量的铬灰污泥，而目前国内还没有成熟的工程化技术针对此类铬灰污泥的全资源化处置利用，只能通过高价转移至有资质的环保公司进行处理，致使含铬污泥不能全部消化。由此看来，并没有实现含铬皮碎料的真正意义上的资源化循环利用，而是危废的转移。同时，由于铬灰污泥干基中含有14 %左右的Cr(Ⅲ)，20 %～30 %左右的胶原蛋白，因此这也造成了资源的极大浪费。

现有技术的含铬皮碎料的处理工艺还没有能够有效制备高品质的胶原蛋白及铬单宁复鞣剂，并将产品重新用于革制备中的有效方法。

发明内容

本发明针对上述的问题，提供了一种用含铬皮碎料制备工业级胶原蛋白及铬单宁复鞣剂的方法及应用，要达到以下发明目的：采用含铬皮碎料制备高品质的胶原蛋白及铬单宁复鞣剂，产品可有效用于革制备中，实现“零排放”、全资源化、循环利用。

为实现以上发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种用含铬皮碎料制备工业级胶原蛋白及铬单宁复鞣剂的方法，包括以下步骤：水洗脱盐、碱膨胀、酶水解反应、制得铬单宁复鞣剂。

所述水洗脱盐：将含铬皮碎料与水按1:2的质量比加入到木质转鼓中，转速20~40r/min，温度40°C～50°C，转动洗涤60～90 min，挤水、控干，得到皮屑含水率在60%以上。

所述碱膨胀：反应釜中加入水和水洗脱盐后的含铬皮碎料，加入氢氧化钠溶液，调节pH至 8.5～9.5，反应温度50°C～60°C，阶段定时低速搅拌下保温10～12 h。

所述阶段定时低速搅拌：为搅拌5~10 min，停50~55 min后再继续搅拌，搅拌速度40~50 r/min。

所述酶水解反应：将反应体系温度降低至40°C～50°C，中速搅拌条件下，加入复合碱性蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶进行酶水解反应，保温8~10 h；反应结束后，升高温度至80-82°C，进行残余酶灭活处理，保温30-35 min，反应结束。

所述酶水解反应：所述中速搅拌速度为80~120 r/min；所述复合碱性蛋白酶：由活力100000 u/g的胰蛋白酶与活力200000 u/g的碱性蛋白酶按比例3:7混合而成，用量为皮屑干基质量的0.5 %~1.5 %；所述脂肪酶：活力为100000 u/g，用量为皮屑干基质量的0.3 %~1.2 %；所述α-淀粉酶：活力为3700 u/g，用量为皮屑干基质量的1.0 %~2.0 %。