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制革固体废弃物的资源化利用

出自:http://www.sdmicrofiber.com 发布时间:2012年12月13日

制革固体废弃物中含有丰富 的蛋白质(胶原蛋白、角蛋白),将 其中的蛋白质高效率地提取出来, 并加以资源化利用,意义十分重大。要实现制革固体废弃物的资源化利用必须解决的关键技术是:(1)含铬固体废弃物的高效脱铬技术;(2)制革固体废弃物的可控降解技术;(3)提取物的改性利用技术等。10多年来,这三项关键技术,已取得了一些具有突破性意义的进展,相关技术路线已日趋成熟。

利用含铬革屑提取胶原/胶原蛋白

含铬革屑的主要成分是胶原蛋白(80%以上)和铬(3%~5%)。在从含铬革屑中提取胶原蛋白的过程中不仅要保证较高产率,还要尽可能的提高脱铬率。降低胶原产物的铬含量,使产品更纯,方便其后期利用。目前用于从含铬革屑中提取胶原/胶原蛋白的主要方法有:酸法、碱法、酶法、氧化法和结合法。其中酸法、碱法、酶法、氧化法各有优劣。酸法提取产率极高,但是脱铬率极低,即使是选用脱铬率最高的草酸,其脱铬率也只能达到70%左右。酸法提取只能用于制备对脱铬率要求不高的产品,如蛋白类鞣剂、复鞣剂等。碱法提取具有较高的蛋白产率和脱铬率,是目前运用较多的一种方法,但是,碱法提取所得产物灰分含量较高,因此,如何降低灰分含量和进一步提高产率将成为碱法提取研究的焦点。酶法提取反应条件温和,对生产设备的 腐蚀破坏作用小,但很难找到一 种高效的酶制剂,使胶原/胶原蛋 白的产率达到一个较高的水平, 从而限制了酶法提取技术的应 用,所以酶法提取很少单独用于从含铬革屑中提取胶原/胶原蛋白:氧化法脱铬率很高,能达到 90%以上,所得胶原产物分子量也较大,然而在其提取过程中将产生大量有剧毒的六价铬,使得产品的安全性降低,极大的限制了这种方法的应用。目前,解决六价铬问题的主要方法是加入还原剂使其还原成二价铬回用于制革鞣制工段。

由于上述几种提取方法各有优劣,为弥补其缺陷和充分发挥各种方法的优势,结合法就应运而生了。结合法是现在研究最多的脱铬方法,如酸一酶结合法、碱一酶结合法、酸碱交替法等,结合法能使含铬革屑中的胶原产物提取率进一步提高,并且保持较高的脱铬率。

利用废毛提取角蛋白

角蛋白的提取方法主要有机械法和化学法两类。其中化学法中又有酸法水解、碱法水解、氧化法和还原法等。

机械法提取角蛋白产率高,能达到85%,但设备要求高,耗能大,且条件不易控制。

化学方法中,酸法水解由于不易使毛中的双硫键破坏,使得水解效果较差,为得到较高的蛋白产率往往需要加入高浓度的酸液:碱由于能够破坏角蛋白的双硫键,并且具有较强的蛋白肽键水觯能力,是一种较好的角蛋白水觯方法,其土要缺陷是水解产物分子量分布范围广,很难得到均一的蛋白产物:还原法和氧化法提取角蛋白主要是通过对双硫键的破坏,得到的蛋白产物分子量大,并且分布范围相对碱法要窄。

利用坯革废边角余料的蛋白提取

从不含铬的制革废边角料中提取胶原蛋白的方法与从含铬革屑中提取胶原蛋白的方法大致相同。但是,由于这些边角料中不含铬,所以无需考虑脱铬率的问题,使得胶原蛋白产物的提取更容易。可根据对提取条件的控制,制备出不同质量的胶原产物,以适应胶原产物的不同应用要求。

制革固体废弃物的提取物的资源化利用

一般而言,制革固体废弃物(盐皮边角、碱皮边角、含铬革屑、含铬边角、废毛等)的提取物(胶原、胶原蛋白、多肽)大都是通过改性制成蛋白填料、复鞣剂、光亮剂、加脂剂再回用于制革业,实现真正意义上的皮革循环经济。

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