[发明专利]一种利用氢氧化物鞣制皮革的方法

说明书

本发明提供的一种利用氢氧化物鞣制皮革的方法，其特征在于该鞣制的操作流程如下：首先将按常规工艺完成脱灰软化操作的裸皮称重并投入转鼓，重量作为以下用料基准；然后加入裸皮重30‑60%的水和适量三价金属氢氧化物，在22‑28℃的温度下转动3‑8h；随后分3次加入非膨胀性酸，每次间隔15‑40min，加完后再转动60‑240min，调节浴液pH值小于3.0；最后分2‑6次加入碱性物质提碱，直至浴液pH值稳定在3.8‑4.4后补加60‑70℃热水100%，将浴液升温至38‑42℃后继续转动2‑4h即可完成鞣制。本发明可采用不溶的氢氧化物鞣制裸皮，扩宽了金属盐鞣制材料的来源，加快了鞣剂的渗透速度和在革内分布的均匀性；采用非膨胀性酸，避免了氯化钠的使用，同时消除了鞣制废液的氯离子污染。

技术领域

本发明属于皮革加工制造技术领域，具体涉及一种利用三价金属氢氧化物鞣制皮革的方法。

背景技术

鞣制是制革加工的核心操作，裸皮只有经过鞣剂鞣制才能转变为革，皮和革在性质上有着很大的不同。皮干燥后变得又脆又硬，弯折时容易断裂，而革干燥后具有一定的柔软性，透气性和透水汽性也更好；皮在酸或碱溶液中会发生膨胀，收缩温度也较低，革在酸或碱溶液中不会发生膨胀，收缩温度一般高于皮；革不易被微生物降解，对大多数化学物质的降解作用也较皮强。诸如铬鞣、铝鞣、锆鞣和钛鞣等以金属盐为鞣剂的鞣制方法，为了避免鞣制初期金属盐快速与裸皮表面的胶原蛋白快速反应，阻碍鞣剂向皮芯渗透，造成表面过鞣和鞣制不透的缺陷，在金属盐鞣制前往往需要进行浸酸。浸酸过程中为了防止裸皮酸肿需要加入大量氯化钠，使得鞣制废液的氯离子含量严重超过制革污水排放的相关标准。

碱沉淀是含金属盐废液处置中最简单、最有效的方法。在含金属盐离子的废液中加入氢氧化钠等强碱，可以使很多金属沉淀出来，既降低了废液的污染负荷，又可以对金属盐进行回收再利用。在制革鞣制领域，为了使金属盐鞣剂可以更好地向裸皮内部渗透，往往采用具有水溶性的金属盐鞣剂进行鞣制。

发明内容

传统制革金属盐鞣制操作是将具有水溶性的鞣剂溶于水后，用所获得的鞣液对裸皮进行鞣制，为了使鞣剂可以向裸皮内部渗透，使成革内外鞣剂分布尽量均匀，同时避免鞣剂与裸皮表面的胶原蛋白过快的反应，鞣制前需要进行浸酸操作以降低裸皮pH值，降低鞣剂与胶原蛋白的反应活性。即便如此，鞣液中的鞣剂分子依然与胶原蛋白具有反应活性，在渗透过程中不断与胶原蛋白结合，使得鞣液中鞣剂浓度不断降低，既降低了鞣液向裸皮内部的渗透速度，又造成了成革内外鞣剂含量的分布不均匀。

裸皮是由胶原蛋白经过复杂的三维编织形成的，具有多层级结构，不同层级间胶原与胶原的间隙也不相同。由具有三股螺旋结构的胶原分子通过四分之一错列结构形成的微原纤维间空隙为几纳米，鞣剂只有进入该层级结构才能在不同胶原蛋白分子间形成多点焦虑，将生皮变为革。微原纤维形成的原纤维间间隙为几十纳米，而原纤维形成的纤维束以及纤维束之间的间隙为一两百纳米到几微米不等。因此鞣剂在裸皮内的渗透是逐渐由鞣液向不同尺寸大小空隙渗透，并进入胶原蛋白不同层级结构的过程。

根据凝胶色谱的基本原理，分子尺寸较大的物质只能进入多孔填料的较大空隙，而分子尺寸较小的物质既能进入多孔填料的较大空隙，又能进入多孔填料的较小空隙，这就使得大尺寸的分子在色谱柱内流过的路程短，会首先被洗脱出来，而小尺寸的分子在色谱柱内流过的路程长，洗脱所需时间较长。

鞣制化学的一般理论认为，以沉淀形式存在的氢氧化物不能与皮胶原蛋白的羧基发生配位反应，因此不具有鞣性，其与胶原蛋白的相互作用也很微弱。裸皮的胶原蛋白的多层结构使其具有与凝胶色谱相似的孔隙大小不同的多孔结构，当不溶的氢氧化物颗粒与裸皮作用时，粒径较大的颗粒会快速沿着较大的孔隙向裸皮内部渗透，而粒径较小的颗粒则会向着孔隙更小的层级分布。由于不溶的氢氧化物与皮胶原蛋白反应性很弱，因此在渗透过程中两者不会产生反应而抑制氢氧化物向皮内渗透。采用不溶的氢氧化物颗粒对裸皮进行处理，不同粒径大小的颗粒会均匀的分不到裸皮内胶原蛋白的不同层级结构中，具有渗透速度快、颗粒分布均匀的特点。