固废课程设计资料

摘要:针对旧皮革量大、面广且具有较高回收利用价值的特点,对旧皮革的回收利用工作进行了初步研究,提出了利用旧皮革制取雷米帮Ａ、再生革和饲料胶原蛋白粉的基本思路。

关键词:旧皮革;雷米帮Ａ;再生革;胶原蛋白随着人们生活水平的不断提高,皮革制品的使用范围越来越广、使用数量逐年增加。每年在生产过程中产生的废革渣以及因破损、款式陈旧等原因而废弃的各类皮革制品数量惊人。大量的废旧皮革如果不能得到有效的回收和利用,既污染环境,又造成资源的巨大浪费,因此对废旧皮革的回收与利用应当引起全社会的高度重视。1旧皮革的前期处理首先对回收到的废旧皮革按用途进行人工分拣,对分拣过的皮革可进行如下几步处理:拆分出废旧皮革制品中的非皮革成分,如:将皮鞋的橡胶鞋底、铁制鞋标、纤维鞋带等非皮革成分拆掉;将皮制箱包中的铁制或塑料制骨架等非皮革成分拆除……。将拆分好的纯废旧皮革用水浸泡1～2天(加入适量雷米帮Ａ),充分清洗之后甩干水分。将清洗过的皮革放入酸浸槽,浸泡一定时间,清洗甩干之后再进入碱浸槽浸泡一定时间,清洗甩干。此步浸泡的目的是利用酸碱溶液将废旧皮革表面的油质保护层和其它杂质除去。用剪切机将清洗甩干后的皮革剪成细小的碎块作原料备用。2制取雷米帮Ａ

雷米帮Ａ是一种阴离子型洗涤剂,毛皮生产中常用雷米帮Ａ作浸水助剂,具有润湿、渗透和洗涤去污的作用。

2.1反应原理

Ｃ17Ｈ33ＣＯＣＩ+ＮＨ2—Ｒ1(ＣＯＮＨＲ2)ｘＣＯＯＨ+2ＮａＯＨＣ17Ｈ33ＣＯＮＨ—Ｒ1(ＣＯＮＨＲ2)ｘＣＯＯＮａ+ＮａＣＩ+2Ｈ2Ｏ生产方法：取油酸(含水量底于0.3%)10份,水浴加热至45～50℃,搅拌下缓慢加入2.5份三氯化磷,同时升温至50～55℃,约1～1.5ｈ加完,升温至60℃,继续搅拌1ｈ,静置12ｈ,虹吸出上层油酰氯备用,下层液为亚磷酸。将含水量3%的碎皮屑10份、石灰粉1份和清水45份混合搅拌,盛于密闭的水解锅内,通入水蒸气水解2～2.5ｈ,至呈透明状,静置12ｈ,过滤,向滤液中加入10%的碳酸钠溶液,使溶液不显浑浊,静置1ｈ,过滤,将滤液用水浴蒸发减压浓缩得透明状氨基酸液。将10份氨基酸液用水浴加热至40～44℃,搅拌下加入1.5份油酰氯,用30%氢氧化钠溶液调ｐＨ至9～10,加入0.01份保险粉,升温至65～70℃,保温搅拌2ｈ,再调ｐＨ至8～8.4,即可得到粘稠棕色液体产品雷米帮Ａ。

3生产再生革

3.1破碎

将前期处理过的废旧皮革碎屑在膨胀软化剂中浸泡一定时间,膨胀软化好后,进行固液分离、清洗,将清洗过的皮革碎屑输入撕磨机内撕磨成纤维状物质,操作时需不断加水进行湿磨,一般先用粗、中牙盘磨2次,再用细牙盘磨2次,要求革屑均匀地撕磨成纤维,不得有小块粒,否则会在成品上造成疙瘩或坑痕。

3.2加脂、上胶、染色在划槽中加入阴离子型加脂剂5%～8%、石蜡10%、蚁酸1%,温度控制40～45℃,1ｈ后水洗出槽。为了改进外观色调可以在1%～2%的染液中搅拌若干小时后,使各种物料同纤维得到更好的结合。

3.3再生革配制将松香皂(10%)200份、硫化剂(10%)10份、革屑100份、凝聚剂(10%的硫酸铝溶液)适量、乳胶(含生胶50%)70份配好后进球磨机研磨50～60ｈ。乳胶逐渐凝固,水液由原来的乳浊状变为清夜。取出聚集有乳胶的革纤维,按照成品纤维板的厚度,定量均匀平摊在成型框内成型。从凝固到压型间隔时间不宜过长,否则会影响革纤维上聚集的乳胶的粘合力。

3.4压型、干燥、修边成型框底部有许多排水孔,上面垫一张有孔铜板和铜丝网,压力机的压力由25ＭＰａ逐渐增加到150ＭＰａ,压型时间控制在4～8ｍｉｎ,取出送入干燥室。干燥室温度控制在35～45℃,湿度由80%降至60%,干燥12～24ｈ。使再生革内含水量控制在12%～18%。取出室温下静置一天,用剪刀修去边缘不平整的部分。

3.5滚压(打光)、硫化厚的再生革用滚压机沿纵、横方向各滚压一次,薄的用轻革打光机打光1次,使再生革密实、平整。滚压或打光后,放回干燥室内,升温使再生革内的乳胶完全硫化,以提高再生革的使用质量。根据乳胶和硫化剂成分的不同,硫化时间、温度、湿度应有所不同,一般工艺温度控制在60℃左右,硫化时间控制在100h左右。通过共混[9-12]、接枝[13-15]、交联[16-19]等方法科研工作者们对提取后的胶原蛋白进行了改性，通过这些改性拓展了皮革废弃物资源化利用的领域。不过，这些资源化的应用领域大多数不是在造纸工业。在非纤维化处理应用于造纸工业方面，国内除了付丽红[20]、王志杰[21]、任俊莉[22]等人进行一些研究外，未见更多报道。

纤维化利用的研究概况

通过一些化学或物理的方法将皮革废弃物纤维化或微细化，之后将这些皮纤维或皮粉与一些天然的或合成的高分子进行复合，从而制得具有特殊应用性能的复合材料的过程称为纤维化利用，这是目前最被关注的处理方法。

早在20世纪30年代，德国就已经开始这方面的研究。我国在上世纪的50年代由吕绪庸和王文山首先进行了废革屑制皮革纤维板（再生革）方面的研究，在70年代，再生革的生产达到一个高峰后便日渐减少。直到最近十年，人们才重新将其当作重要的课题，并针对其制造的基础条件加以研究、讨论[23-28]。

皮革废弃物纤维化的通常步骤是：水洗→中和→加脂→干燥（纤维分散）→纤维分离→溶剂分散→过筛→皮革纤维。由于纤维间的粘接，纤维不可能完全分离。因此，通常将其分散到甲醇或丙酮中，然后过筛。通过这种复杂而又烦琐的预处理方法，日本皮革科学工作者们对皮革纤维化的应用展开了一系列的研究，并开发出相应的产品[29]。然而，由于尚未发现将皮革废弃物单纤维化的简单方法，这些技术大多未进入实用化阶段。

我国的李嘉、陈港、吴镇国[30]等人对皮革废弃物纤维化的预处理进行了基础的研究。通过对硫酸、丙酮、乙醇三种药品预处理后的皮革纤维抄造性能的对比研究，得出硫酸预处理所得的皮革纤维具有较好的抄造性能的结论。王志杰、王建[31]等人则研究了皮革固体废弃物经化学、机械结合处理后的成浆性能。除此之外，我国造纸科学工作者们对皮革废弃物纤维化在造纸工业中的应用也进行了动植物纤维结合机理[32]、复合纸的性能[33-35]

、复合纸的结构[36]

等方面的基础性研究。而付丽红[37]等人对纤维化的皮革废弃物与植物纤维复合的若干可能性产品的分析表明：二者的复合利用具有很大的潜力。徐永建[38、39]等人就皮革废弃物的配抄性能以及配抄制鞋纸板工艺进行了研究，为纤维化的皮革固体废弃物在造纸工业的应用做了有益的尝试。

另外一种较为特殊的纤维化利用方法是作为吸附材料。国内