无铬鞣剂的现状及发展前景总汇.doc

轻化工科技进展综述 综述名称： 无铬鞣剂的研究现状分析及前景展望 综 述 人： 李 念 所在学院： 轻纺与食品学院 专业年级： 轻化工程2010级 学 号： 1043093011 指导教师： 何 有 节 2013年10月 无铬鞣剂的研究现状及发展前景 四川大学轻纺与食品学院 轻化工程 李念 学号1043093011 前言：铬鞣法自1858年问世以来，一直以其优异的鞣革性能、简便的操作过程以及成革出色的使用性能等诸多优点，得到制革界广泛的认同，在轻革的生产中占据主导地位。,但传统的铬鞣方法铬吸收不完全(一般仅为60 % - 80 %) ,约有1∕3 的铬进入废水中,对环境造成危害。铬污染、特别是对于致癌性铬的恐慌，以及穿用铬鞣革制品的安全问题和废弃铬鞣皮革制品的处理问题，日益受到关注，并亟待解决。本文系统的介绍了清洁化的皮革生产技术的背景,重点讲解无铬金属鞣剂（如锆、铝、钛、铁等）、硅鞣剂、醛鞣剂、合成鞣剂、有机膦鞣剂以及超支化聚合物鞣剂的成革作用。 关键词：无铬鞣、清洁化生产、无铬金属鞣剂、醛鞣剂 一，无铬金属鞣剂 常用无铬金属鞣剂主要有锆鞣剂、铝鞣剂、铁鞣剂、钛鞣剂、稀土助鞣剂等。在我国，这些金属的蕴藏量丰富，且相对环保，其鞣制所得的成革也各具特色。但是，单一的金属鞣剂所鞣得的成革的性能仍然无法满足现代消费者们的要求，因此常常为多种金属配合使用[。 1.1.1 单金属鞣剂 单金属鞣剂，我们一般称之为一元金属配合鞣剂。制革中常用到的单金属无铬鞣剂有锆鞣 剂、铝鞣剂、钛鞣剂以及铁鞣剂，其中以锆鞣剂最为常用，且是在无机单金属中除铬以外鞣革性能最好的鞣剂。现在制革研究者大部分集中在锆盐上，锆矿在我国蕴藏量大、产量丰富、无毒、不污染环境。以下介绍锆鞣剂的鞣制机理。 1.1.1.1 锆鞣剂鞣制机理 锆鞣剂鞣制时一般是以四聚体配合物的方式存在于溶液中，其配聚物的分子大，一般在pH为2.8 时就会产生浑浊，锆鞣剂与胶原可以在pH 为1.5~2.0 时结合，但结合力很微弱，容易被水洗掉而退鞣， 只有在pH3.0~3.5 时才可以发生牢固的化学结合。关于锆配合物与胶原的结合机理，由于不同的研究者所采取的研究方法不同，产生了不同的观点T.S.Rauganthan 等人通过改变锆配合物电荷的比例来研究与胶原几种不同活性基团反应的研究，结果表明：锆盐与胶原的羧基不发生作用，其鞣制机理与植鞣机理相似；K.H.Gustavson利用纸上电泳法与离子交换法对陈化之后的碱式硫酸锆进行研究，实验表明：碱式硫酸锆与胶原的结合是与精氨酸残基的胍基进行结合，只有小部分与胶原羧基结合。有研究者认为碱式硫酸锆与胶原之间的反应同碱式硫酸铬与胶原之间的反应原理是不同的，碱式硫酸铬是与胶原的羧基发生交联而起到鞣制作用，而碱式硫酸锆由于在浴液中是以配位数6、7 或者8 的空间构型而存在，同时在溶液中最小结构单位为四聚体，而四聚体与四聚体又能配聚起来生成更大更复杂的配位化合物，故分子量很大，在胶原中很难与胶原的羧基发生交联，更多的是以氢键-疏水键协同作用而起到鞣制效果，故与植鞣机理相似。现阶段为了使锆鞣革能与铬鞣革类比，应该做到三个方面： （1）用引入有机小分子、引入异核配体等化学改性方法对锆鞣剂进行改性，提高其沉淀pH、稳定性，降低其在浴液中的分子量；（2）改变工艺条件，使其能适宜于锆鞣制；（3） 用预处理的方法处理裸皮，使其在理化性能上适合于锆鞣制。 1.1.2 多金属配合鞣剂 众多研究表明，单一金属鞣剂进行鞣制时所得革的质量很难与铬鞣革媲美，因此大部分学者把研究集中于多元金属配合鞣剂方面。各种不同金属离子结合而成的配合物其鞣革性能并非各种金属配合物性能的简单叠加，而是形成多元异核金属配合物，通过优势互补，所得成革的性能比上述几种金属配合物混合鞣制所得的成革更好。业已证明，这种复杂的金属配合物的优势表现出高的浑浊pH，高的稳定性等。 1.1.2.1 锆- 铝混合鞣剂 铝鞣法是最古老的鞣革方法之一，铝鞣革具有纯白、柔软、粒面紧实、细致、染色鲜艳、延伸性好、肉面绒毛细致如呢绒等优点，但同时具有不耐水洗、收缩温度低等不足。锆- 铝结合鞣法能克服这些缺点，并能产生良好的效果。如有研究表明：锆- 铝混合鞣液中锆主要以小分子形式存在，而铝却以大分子形式