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宝斯卡铬鞣废液循环鞣制的牛皮蓝湿革特征研究(三)

发布时间:2018-07-28 作者: 浏览量:109次
[摘要]铬鞣革具有柔软、强度高、丰满、耐水洗、耐储存、不易脱鞣等优良性能被广泛用于各种皮革制品生产,所以铬鞣是目

铬鞣革具有柔软、强度高、丰满、耐水洗、耐储存、不易脱鞣等优良性能被广泛用于各种皮革制品生产,所以铬鞣是目前国内外制革生产主要的鞣制方法,在常规铬鞣法中铬盐的有效利用率比较低,一般只有60%~80%的铬鞣剂保留在蓝湿革的胶原结构中,其鞣制后废液中的Cr2 O3含量基本都在 2~  5g/L 。


宝斯卡铬鞣废液循环利用工艺(以下简称宝斯卡循环工艺)针对上述铬鞣废液直接循环工艺存在的主要缺陷,在技术方法方面进行了调整与改进,经过近几年的研究与推广应用,在相关企业的大生产中取得了良好的效果,实践证明该铬鞣废液循环利用工艺技术是可行的。


陕西科技大学研究团队通过进一步研究宝斯卡废液循环鞣制所得蓝湿革的质量特征,以黄牛酸皮为研究对象,依据宝斯卡循环工艺技术进行铬鞣废液循环实验,经过30次铬鞣循环实验后,通过检测蓝湿革的Ts、颜色、粒面平细度、纤维分散度及铬鞣剂的渗透情况,并结合TG-DSC综合热分析对蓝湿革进行表征。


循环次数对革纤维分散程度的影响

通过扫描电镜(SEM)观测循环工艺所得蓝湿革的纵切面,可以观测蓝湿革的纤维分数程度及状态其各次蓝湿革分析结果如下图所示。

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由图可以看出不同循环次数所得蓝湿革在微观状态下胶原纤维束较粗大,且编织致密程度和分散程度基本趋于一致,说明在这种循环工艺中铬鞣剂分子在胶原纤维间的分布与结合状态较均匀,而且这种铬鞣纤维微观分散状态的相似性与图2中显示的铬鞣胶原纤维的收缩温度变化规律存在相关性。


循环次数对铬鞣剂渗透性的影响

借助扫描型电子显微技术和能谱仪对蓝湿革断面铬元素分布情况进行分析,可以直接说明铬鞣剂在革纤维中的渗透和分布程度,从EDAX分析结果可知(见下图):不同循环次数的铬鞣废液循环鞣制得到的蓝湿革断面中的铬元素的分布比较均匀, 说明循环次数基本不影响铬鞣剂在革中的渗透性,也从另一角度验证了该实验 循环工艺中 铬鞣剂能够在胶原纤维中渗透分布均匀并交联结合。

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TG-DSC分析

热重TG显示了在程序控温下样品质量损失率与温度的相关性,DSC描述了样品与参比物温差为零时输入的能量与温度的关系。对循环鞣制的0、5、10、20、30次实验革样进行综合热分析,其TG和DSC分析结果见下方图表。


从下左图和表中的热失重数据可看出,各次革样的TG曲线类似为一组平滑的反S曲线,且不同循环次数革样的TG变化趋势差异不大。在100℃内为皮革纤维内部可挥发性小分子物质的蒸发;在230~500℃范围内,蓝湿革纤维因受热导致内部部分化学键断裂,迅速分解,质量急剧减小;最后在500℃以上,主要是一些炭化残渣在高温下降解,试样质量变的较平缓 [11]。当失重率为50%左右时,各革样质量损失较快,0次铬鞣(常规铬鞣)样块革分解时的温度最低,而循环鞣制的革纤维分解温度均高于常规铬鞣革,失重率也低于常规铬鞣革样,说明在铬鞣剂分子渗透分布和交联程度方面,循环铬鞣工艺优于规工艺中。


从下右图蓝湿革样的DSC分析结果可知:各次蓝湿革样的吸热曲线趋势相近,结合下左图和表中数据也显示出0次的常规铬鞣革的Δmax /℃为314.6℃,比其它各次循环鞣制的革样数值均低,这一数值反应了革样分解的难易程度。值越大,分解需要吸收的热量越多,热稳定性越好[11],进一步说明了多次循环鞣制的革样的热稳定性均高于常规鞣制的革。

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