板栗刺殼栲膠應(yīng)用于山羊酸皮主鞣工藝研究畢業(yè)論-在線瀏覽
2024-07-30 18:02本頁(yè)面
【正文】 素，一般具有較深的顏色，可直接作為天然染料對(duì)皮革進(jìn)行染色。所以，世界制革行業(yè)現(xiàn)在每年仍使用約 50 萬(wàn)噸栲膠，特別是近年來(lái)隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和鉻鞣劑所帶來(lái)的安全問(wèn)題，人們更加注重使用天然鞣劑 [810]。國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的植物栲膠有黑荊樹(shù)皮、堅(jiān)木、栗木、檳榔、柯子、落葉松樹(shù)皮、楊梅樹(shù)皮、槲樹(shù)皮、漆葉等。 隨著栲膠生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于栲膠的科學(xué)認(rèn)識(shí)也越來(lái)越成熟。根據(jù)考古記載 ,公元前 1500 年左右的中海地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)利用植物多酚鞣制的皮革 ， 到公元前 600 年 ， 這種鞣革方法在這一地區(qū)已相當(dāng)普遍，之后 ， 逐漸擴(kuò)展到全世界。煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文 1 1 緒 論 栲膠發(fā)展史 人們使用植物多酚鞣制皮革的歷史已經(jīng)非常的久遠(yuǎn)。有些人認(rèn)為 ， 至少在公元 1 萬(wàn)年以前人類已經(jīng)開(kāi)始使用植物多酚來(lái)進(jìn)行皮革鞣制 [2]。 19 世紀(jì)期間 ， 植物多酚已逐漸成為具有商品性質(zhì)的制革化學(xué)品 ， 人們將其稱為栲膠 [5]。當(dāng)前制革廠普遍以栲膠含量豐富的植物作為進(jìn)行皮 革鞣制的鞣劑 ， 鞣劑經(jīng)過(guò)水浸提、濃縮、干燥等工序制得。 1858 年發(fā)明鉻鞣法之前 ,植物栲膠一直是最主要的制革鞣劑， 1858年以后 ,鉻鞣劑成為皮革制備特別是輕革制備中的主要鞣劑，但是由 于栲膠具有良好的填充性，成型性能也很好 , 在輕革制備中仍然是其他鞣劑所難以代替的 [45]。 栲膠分類 栲膠簡(jiǎn)介 栲膠作為一種復(fù)雜的天然化合物其主要成分是單寧，除此之外還有非單寧、不溶物等成分，栲膠可以通過(guò)鞣制將生皮變成皮革，除應(yīng)用于制革之外，栲膠還廣泛應(yīng)用于制革、石油、造紙和化工等領(lǐng)域。 栲 膠的分類 栲膠的主要成分是多酚，也就是單寧，根據(jù)單寧的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征可以將栲膠分為 2 類，即水解類和縮合類 [1112]。人們根據(jù)單寧水解后產(chǎn)生的多元酚羧酸的種類不同，將水解類單寧分為 2 類。 （ 2）縮合類 縮合類單寧是由黃烷醇等化 合物以 CC 鍵為主結(jié)合而成的復(fù)雜聚合物。因此，縮合類單寧又稱為黃酮類單寧 [3]。 超聲波法 超聲波提取植物栲膠，就是利 用空化作用將植物細(xì)胞壁破壞，使栲膠溶出，具有提取時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單方便，溫度低，提取率高的優(yōu)點(diǎn)。 微波提取法 微波提取栲膠是一種新發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，可以明顯的提高栲膠的提取率。 植物鞣法的膠體作用機(jī)理 植物鞣法不僅存在化學(xué)機(jī)理還存在膠原作用機(jī)理。 總之， 由于植物鞣液是真溶液 =膠體溶液平衡體系 , 所以植物單 寧鞣革機(jī)理既包含分子作用機(jī)理 , 也包含膠體作用機(jī)理。膠體狀態(tài)的植物單寧則主要以靜電吸附和物理沉積的形式固著在膠原纖維間。 植物鞣劑鞣制的皮革相較于鉻鞣劑鞣制得皮革豐滿型更好，并且植鞣革結(jié)實(shí)耐磨，具有良好的填充性和較高的收縮溫度，在透氣、透水方面更是優(yōu)于鉻鞣革，更重要的是植鞣煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文 3 革能做到鉻的少排或零排放，因此在環(huán)保性方面較鉻鞣革更好 [9]。主要的缺陷是 :(1)栲膠鞣質(zhì)含量較低，不溶、沉淀物比較多，滲透速度較慢；(2)植物鞣質(zhì)與膠原的結(jié)合力較差，并且皮中吸收的鞣質(zhì)不耐水洗，成革的柔軟性較差；(3)栲膠顏色往往導(dǎo)致坯革顏色較深，使得調(diào)整成品革的顏色難度加大。 針對(duì)栲膠缺點(diǎn)的解決方法 針對(duì)栲膠的應(yīng)用缺陷，人們對(duì)栲膠進(jìn)行了改性，充分發(fā)揮了栲膠 的優(yōu)勢(shì)性能。第一類是人們針對(duì)栲膠的使用性能和功能直接對(duì)栲膠進(jìn)行單獨(dú)的改性，使改性后的栲膠在使用性能和功能上更符合人們的要求；第二類是人們只針對(duì)栲膠的使用性能進(jìn)行改性，為了滿足人們的要求通常需要將栲膠和其他的鞣劑進(jìn)行混合；第三類是人們只針對(duì)栲膠的功能進(jìn)行改性，為了滿足人們的要求，通常需要將栲膠和其他鞣劑都進(jìn)行改性，改性后再進(jìn)行混合。 為了滿足人類對(duì)皮革及其制品質(zhì)量越來(lái)越高的要求，人們對(duì)栲膠的性能、鞣制方法、鞣革工藝等開(kāi)展了廣泛的研究。為了降低鉻的毒性、減少環(huán)境污染 ,人們研究出了植物鞣料和鋁鹽結(jié)合鞣法。汪建根、周莉英等人探索了用改性橡碗 栲膠鞣制牛皮沙發(fā)革的工藝。 栲膠的應(yīng)用前景 [17] 栲膠是一類復(fù)雜的天然化合物，它不單指一種化合物而是多種化合物的總稱。栲膠除了在制革工業(yè)中用作鞣劑之外還有很多其他的用途。近幾年，人類環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，人們對(duì)采用植物栲膠這一綠色鞣 劑代替污染較嚴(yán)重的鉻鞣劑產(chǎn)生了濃厚的興趣。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文 4 制革工藝全過(guò)程 制革工藝全過(guò)程 [18] 生皮 → 浸水 → 膨脹，脫毛 → 酶軟化 → 浸酸 → 鞣制 → 藍(lán)濕皮 → 削勻 → 復(fù)鞣 → 染色 → 加酯→ 坯革 → 磨革 → 涂飾 → 壓花 → 成革 酸皮簡(jiǎn)介 酸皮：特指還處在浸酸狀態(tài)或者已經(jīng)完成浸酸但還未進(jìn)行鞣制的皮。 酸皮的化學(xué)特征：浸酸皮的 pH 值 約為 ～ 。若切口不呈現(xiàn)藍(lán)色，則說(shuō)明浸酸不好需要繼續(xù)浸酸。我國(guó)板栗種植范圍廣泛，除黑龍江、新疆北部等少數(shù)地區(qū)外均有種植，并且其總產(chǎn)量和種植面 積逐年增加，隨著板栗總產(chǎn)量和種植面積的增加，板栗刺殼廢棄物也逐漸增加，并且由于沒(méi)有比較好的處理板栗刺殼的方法，使得大量的板栗刺殼被廢棄，嚴(yán)重的污染了環(huán)境，也造成了資源的大量浪費(fèi)。 本課題首先利用板栗刺殼栲膠進(jìn)行亞硫酸化改性，將改性后的栲膠應(yīng)用于山羊酸皮的主鞣工藝中。將改性后的板栗刺 殼栲膠鞣制的皮革與市場(chǎng)上已有的栗木栲膠、 ATO 鞣制的皮革進(jìn)行性能的比較，分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)，爭(zhēng)取找到合適的板栗刺殼栲膠鞣制皮革的工藝，從而部分或全部替代市場(chǎng)上已有的栲膠。按料液比 1:20 加入 30%的乙醇水溶液，在一定時(shí)間和時(shí)間下進(jìn)行超聲提取，然后用離心機(jī)離心分離，得到上清液，將上清液進(jìn)行抽濾，抽濾后的濾液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中蒸出多余的乙醇和水，將剩余的液體放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干，得到板栗刺殼栲膠。 稱取一定質(zhì)量的板栗刺殼栲膠，加入到三口瓶中，加入 10 倍的水溶解攪拌 20min，然后加入栲膠質(zhì)量的 15%的亞硫酸氫鈉和 10%的亞硫酸鈉，將溫度升至 90℃，回流 6h，將改性后的栲膠溶液放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干，得到改性板栗刺殼栲膠。 植鞣時(shí)間 :2h、 4h、 6h 調(diào) ～ 4，轉(zhuǎn) 30min。用改性的板栗刺殼栲膠鞣制后，再選擇幾個(gè)部位用測(cè)厚儀測(cè)厚度。 (2) 皮革收縮溫度的測(cè)試 將試樣裁成長(zhǎng) 10cm，寬 3mm 的樣條，將試樣夾于定夾，左手理直試樣；右手向外輕靠動(dòng)夾（指示燈亮）；試樣在自然平直狀態(tài)下，夾持，輕觸動(dòng)夾，指示燈能正常點(diǎn)亮。收縮時(shí)，燈滅；停止加熱，顯示收縮溫度。用游標(biāo)卡尺測(cè)量出 樣條的寬度、厚度和標(biāo)距。試樣拉斷后，記錄下抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率。 式樣斷裂伸長(zhǎng)率的公式： 100(% )0022 ??? L LLE （ ） 式中： (%)2E 斷裂伸長(zhǎng)率， mm； 2L 式樣斷裂時(shí)受力部分的長(zhǎng)度， mm； 0L 式樣原長(zhǎng)度， mm。 栲膠用量對(duì)酸皮增厚率的影響 6 8 10 12 14 16 18891011121314增厚率/%栲膠用量/% 圖 栲膠用量對(duì)酸皮增厚率的影響 由圖 可以看出栲膠用量對(duì)酸皮增厚率的影響是隨著栲膠用量的增加，酸皮增厚率也增加，但增加到 12%時(shí)，栲膠用量再增加， 增厚率反而減小，原因可能使栲膠用量太大使收斂性增強(qiáng)，導(dǎo)致增厚率減小。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文 10 初始 pH對(duì)酸皮增厚率的影響 3 .5 4 .0 4 .5 5 .0
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