CN1298955A - 利用含纤维素的有机废物制备铬鞣剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含铬鞣剂的制备方法。包括以含六价铬的化合物为氧化剂源,以含植物纤维素的有机废物为还原剂源;将氧化剂和还原剂加入反应器,在不高于65℃的温度条件下加入硫酸或盐酸,在85～100℃搅拌反应,得到完全还原成三价铬的绿色铬鞣剂。本方法简便,节省工序降低成本,减少了环境污染。本发明方法制备的铬鞣剂渗透性好、选择填充性强,增厚率明显。

Description

利用含纤维素的有机废物制备铬鞣剂的方法

本发明涉及一种含铬鞣剂的制备方法，属于皮革化工技术领域。

在皮革铬鞣剂生产中，目前使用的还原剂有无机还原剂和有机还原剂，象SO₂、Na₂S₂O₃、Na₂SO₃、葡萄糖、蔗糖等，使用较多的有机还原剂是葡萄糖。糖的生产需要原材料分解、酸蒸发、糖分离等许多工序。在铬鞣剂生产中又需要加酸并溶解糖等，这样既麻烦又不经济，且在糖生产过程中许多有用的副产品被分离除去。

本发明的目的在于，克服已有技术的缺点，提供一种利用含纤维素的有机废物直接制备铬鞣液的方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

本发明的方法包括：以含六价铬的化合物为氧化剂源，如：铬明矾或重铬酸盐；以含植物纤维素的有机废物为还原剂源；将氧化剂和还原剂加入反应器，氧化剂需完全水溶解，然后搅拌升温，在不高于65℃的温度条件下加入硫酸或盐酸，在85～100℃搅拌反应1～15小时，得到完全还原成三价铬的绿色铬鞣剂。

上述各原料的用量如下，均为重量份：

铬明矾M₂SO₄·Cr₂(SO₄)₃·24H₂O或重铬酸盐M₂Cr₂O₇，M=K⁺、Na⁺

                                   100～150份

含植物纤维素的有机废物              12～90份

工业硫酸或工业盐酸                  50～300份

水                                 700～2500份。

也可再用碱性试剂来调整上述铬鞣剂的碱度至PH为2～4.5的绿色铬鞣剂。所用碱性试剂是氨水、碳酸钠、氢氧化钠等。

上述含植物纤维素的有机废物是各种废纸，废木屑，废糖蜜(制糖下脚料)，草类等。

本发明的原理是：

利用废物中纤维素在酸性条件下，与重铬酸盐发生化学反应所生成的水溶性混合物，将Cr⁶⁺还原成Cr³⁺，并使铬液具有特殊的反应性、填充性、渗透性。

因纤维素水解产物中包括兼有还原性和酸性的氧化纤维素，大多数羧基是糖醛酸型，还有一系列的末端羧酸或非末端羧酸，象阿拉伯糖酸、葡萄糖醛酸、二羧酸等。而且纤维素的酸水解得到的水溶性成分主要是糖，如木糖、葡萄糖、纤维二糖，糖醛类(糠醛、羟甲基糠醛)和有机酸(乙酰丙酸、甲酸、乙酸)等组分。

由上可知，将六价铬还原成三价铬，主要是葡萄糖，因它的还原性最强，这与单用葡萄糖还原铬液相同。所不同的是纤维水解产物中除了葡萄糖、甲酸、草酸外的其它组份，是葡萄糖还原制备铬液所不具备的，也正是这些组份的存在，可赋予铬液特殊的性能，如这些组份中的醛基的存在，可使铬液的鞣性增强，因醛基可与皮胶原发生共价结合，使铬液除了与胶原的配位键结合外，又增加了共价键。另外除了小分子有机酸外的长链或末端或非末端酸，在铬液中既可起蒙囿作用，又可与皮胶原反应，还可以与铬(Ⅲ)络合配位，使络合物与皮胶原反应性增强。纤维二糖等的存在，除可使铬液的填充作用增强外，在皮胶原间还可与胶原以H键、共价键等结合，使革的性能大大改观。

与现有的单纯用糖作还原剂的方法相比，本发明的方法更简便，可以利用有机废物水解产物中的糖和有机酸直接制备铬鞣剂，节省工序降低成本，减少了环境污染。本发明方法制备的铬鞣剂渗透性好、选择填充性强，增厚率明显，皮革性能好。尤其还可以在高PH值下用于皮革鞣制，而不致于使皮革粗面。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1．

原料配比，均为重量份或重量百分比，下同：

铬明矾                    100份

废棉布                    12份

硫酸(88％)                85份

水                        1500份

具体步骤如下：

(1)将铬明矾溶解后加入反应器；

(2)将废布称重水洗净后，装入反应器，补足水量，搅拌升温，在65℃时，慢慢加入硫酸，在96℃下保温反应8小时。

最后用碳酸钠调PH=3。

实施例2：

原料配比：

重铬酸钾      100份

废木屑        85份

硫酸(90％)    300份

水            2000份

步骤如下：

(1)将重铬酸钾加入反应器中，加500份水溶解；

(2)将1500份水加入到木屑中，然后加入硫酸反应30小时左右，反应温度80℃；

(3)将反应液冷却后过滤，取滤液待用；

(4)在60℃温度下，将滤液边搅拌边慢慢地加入到重铬酸钾溶液中，并在95℃下保温反应5小时。

实施例3：

原料配比：

重铬酸钠      100份

废糖蜜(40％)  100份

盐酸(35％)    286份

水            700份

步骤如下：

(1)先将水与重铬酸钠加入反应器中，搅拌溶解；

(2)将废糖蜜加入反应器，待反应物均匀混合后，升温到50℃；

(3)然后在搅拌下，将所需盐酸慢慢加入到反应器中，在92℃下保温反应至 6时间。

实施例4：

原料配比：

重铬酸钾    100份

麦草        83份

硫酸(95％)  265份

水          2300份

步骤如下：

(1)首先将麦草粉碎，装入反应器，加入水；

(2)将溶解的重铬酸钾液，在搅拌下加入上述反应器中，加热升温，当溶液温度升到63℃，慢慢地加入硫酸，并在96℃下保温反应8小时。

实施例5：

原料配比：

铬明矾      100份

书写废纸    30份

硫酸(95％)  76份

水          1500份

步骤如下：

(1)将废纸与水加入到反应器中，后在搅拌下加入已溶解的铬明矾，升温到65℃；

(2)将硫酸慢慢地加入到反应器中；

(3)在90℃下保温5小时。

Claims (3)

1．一种利用含纤维素的有机废物制备铬鞣剂的方法，其特征在于：包括以含六价铬的化合物为氧化剂源，如：铬明矾或重铬酸盐；以含植物纤维素的有机废物为还原剂源；将氧化剂和还原剂加入反应器，氧化剂需完全水溶解，然后搅拌升温，在不高于65℃的温度条件下加入硫酸或盐酸，在85～100℃搅拌反应1～15小时，得到完全还原成三价铬的绿色铬鞣剂；

上述各原料的用量如下，均为重量份：

铬明矾M₂SO₄·Cr₂(SO₄)₃·24H₂O或重铬酸盐M₂Cr₂O₇，M=K⁺、Na⁺

                                 100～150份

含植物纤维素的有机废物            12～90份

工业硫酸或工业盐酸                50～300份

水                               700～2500份。

2．如权利要求1所述的利用含纤维素的有机废物制备铬鞣剂的方法，其特征在于，用碱性试剂调整所述铬鞣剂的碱度至PH为2～4.5的绿色铬鞣剂。

3．如权利要求1所述的利用含纤维素的有机废物制备铬鞣剂的方法，其特征在于 ，所述含植物纤维素的有机废物是各种废纸，废木屑，废蜜糖，草类等。