製革生物前處理方法

2023-04-30 01:17:41

專利名稱：製革生物前處理方法
技術領域：
本發明涉及一種製革處理技術。具體來說，涉及一種製革生物前處理技術。
背景技術：
製革工業是一個重汙染行業。在製革化工過程中，一方面除去動物皮上的無用的蛋白成份(毛、脂肪、纖維間質等)，產生大量的COD、 B0D5 ;另一方面使用了有毒有害的化學物質，在製造加工過程中大量的化工材料未被充分吸收與利用，進入廢水中，帶來新的汙染。這兩方面的問題如不能得到有效的解決，尤其是環境汙染問題，將成為嚴重製約我國製革行業可持續發展的重要因素，甚至在不久的將來面臨關閉、萎縮。因此，在力求改進位革工藝，開發高效低毒皮革化工材料的同時，運用高新技術改造傳統製革產業，已成為我國製革工業可持續發展的重要措施和迫切任務之一。 在製革前處理工段，不僅耗水量大，且排放大量的有機汙染物及部分有毒有害物質，對生態環境造成嚴重危害。據統計，製革汙染物約80%來源於製革準備階段，每加工1000噸鹽溼皮，需消耗50m3的水(國內企業耗水量為60-90m3)和約570kg的各類化工材料，僅能得到200kg有用的成品革，將產生500-600kg固體廢棄物和50m3的廢水，這50m3的廢水中含有5-6kg鉻、約10kg硫化物、230-250kgC0D和約100kgB0D5，其中約80%的COD和B0D5又來源於製革脫毛工序。 常規製革工藝的準備工段包括浸水、脫毛、浸灰、脫灰、軟化和浸酸等工序。準備工段的主要作用簡單地概括有兩點①除去動物皮內和皮上與製革無關的成分，如毛、表皮、油脂等；②鬆散膠原纖維。因此，準備工段是製革的基礎，對成革的質量和性能至關重要。由於傳統的準備工段主要採用酸、鹼、鹽和表面活性劑等化學品對生皮進行處理，所用的石灰、硫化鈉、氯化鈉等物質及它們處理原皮所產生的大量的蛋白質降解物、懸浮物和固體殘渣構成了製革過程的主要汙染源。準備工段是汙染最嚴重的工段，其汙染物總量約佔整個製革過程的80% 。因此，如何避免準備工段所帶來的環境汙染，是製革化學家和工程技術人員一直努力研究的方向之一。

發明內容
針對現有技術中存在的不足之處，本發明的目的是在製革生物前處理技術方面已有研究成果基礎上，進一步開展生物前處理技術的集成，以生物技術替代/部分替代化學方法強化對製革前工序的處理，有效地除去生皮中與製革無關的組織成分，以及促進膠原纖維的分散，減少製革汙染物的排放，提高成品革質量。
為實現上述目的，本發明技術方案為 製革生物前處理方法，其各工序具體操作步驟及所用材料如下所用材料按質量份計， (1)預浸水在轉鼓內進行，取鹽漬黃牛皮IOO份，加清水100-200份，浸水酶0. 05-0. 2份，浸水助劑0. 02-0. 5份，殺菌劑0-0. 3份，於溫度15-25。C下，實施浸水4_6小時，其間轉鼓間歇轉動，每轉動30分鐘，停30分鐘； (2)主浸水在轉鼓內進行，取上述去肉後的黃牛皮100份，加水100份，加浸水酶製劑0. 05-0. 4份，浸水助劑0. 1-0. 5份，殺菌劑0. 02-0. 4份，連續轉動4小時後，加純鹼0. 1-0. 5份，接著轉鼓間歇轉動10小時以上，所述間歇轉動採用轉10分鐘，停50分鐘；
(3)浸灰轉鼓內進行，取上述浸水脫脂後的裸皮(以浸水後的皮重計)100份，加入水50-200份，浸灰助劑0. 1-0. 8份，浸灰酶0. 1-0. 5份，燒鹼0-0. 3份，轉動60分鐘後濾毛，再加入硫氫化鈉0. 4-1. 2份，石灰1-4份，轉鼓連續轉動45分鐘後，按每轉動5分鐘，停55分鐘的間歇轉動12-18小時； (4)脫灰軟化在轉鼓內進行，取上述充分水洗後的浸灰裸皮100份，加入水40-100份，加亞硫酸氫鈉0-1. 0份，再分3次加入無銨脫劑1-2. 5份，每次加入間隔20分鐘，於溫度30-36t:下轉鼓轉動120分鐘，再補水50份，軟化酶0. 5份，於溫度32_37°C下轉鼓連續轉動60分鐘，接著在皮坯浴液pH二 7. 5-8. 0、水溫30-35 t:及水量達到100-200份的條件下水洗，轉鼓轉動30分鐘。最後在水量達100-200份時，常溫下再水洗一次，轉鼓轉動30分鐘。 上述技術方案的有益之處在於 1.利用生物技術替代化學法，減少有害化學物質的使用； 2.採用少硫酶保毛脫毛技術，避免毛被化學還原劑所降解，大幅度減少脫毛廢液中的COD和BOD負荷，並回收毛作蛋白資源利用； 3.實現蛋白酶對膠原纖維的分散，減少石灰的使用，降低廢水中懸浮物含量。


圖1為本發明製革生物前處理技術工藝流程示意圖。
具體實施例方式
現結合附圖和實施例說明本發明。 本發明關鍵技術是以生物酶劑為基礎的生物技術替代傳統化學法對生皮進行處理，以去除生皮上與製革無關的的蛋白成分。 準備工段中各工序的處理對象主要是各種蛋白質(如角蛋白、膠原蛋白、網硬蛋白、彈性蛋白及纖維間質中的白蛋白、球蛋白、蛋白多糖等)和脂肪等。由於酶具有高效性和專一性，因此在準備工段的各工序中可以根據其作用對象的需要，有針對性選擇使用各種酶製劑，在較小用量的情況下達到理想的效果，減少有害物質的使用，縮短處理時間，提高或改善成革的質量。以高效、專一的酶製劑代替準備工段中的所使用的酸、鹼、鹽。在製革準備工段利用先進的生物技術替代傳統的化學法，實施製革生物前處理是解決製革汙染的有效途徑。 酶製劑在製革過程的應用主要體現在製革鞣前溼加工工段。 一方面，利用酶替代傳統化學法除去非膠原蛋白成分，減少有害化學物質的使用，降低汙染物的排放；另一方面，藉助於酶的作用，促進膠原纖維的分散，以提高成革的質量。 酶在浸水過程中具有更有效的性能①疏鬆皮垢；②縮短浸水時間；③減少粒面皺紋；④增加浸水的均勻性。特別是脂肪酶加入更有助於在浸水時除去皮纖維間的油脂，使毛根得到鬆散，為後續脫毛的實施創造有利條件。 如圖1所示，本發明製革工藝的準備工段各工序具體操作步驟及所用材料如下所用材料按質量份計， (1)預浸水在轉鼓內進行，取鹽漬黃牛皮100份，加清水100份，浸水酶B0RR0NDL或LANAZM KB 0.2份，浸水助劑(包括CISMOLLAN BH-C，PELLVIT MN-A， SOAKING SK_6，SOAKS 1S，ANTIWRINKLE AW等)0.2份，殺菌劑(包括BUSAN 242，ARACIT KL_A， BACTERCIDE2B， ANTIMOULD AGENT30E， BUSAN 1236等)0. 1份，在溫度小於25。C下在轉鼓內實施浸水4小時，轉鼓間歇轉動，即每轉動30分鐘，停30分鐘。然後水洗、去肉。 (2)主浸水在轉鼓內進行，取上述去肉後的黃牛皮100份，加水100份，加浸水酶製劑BORRON DL或LANAZM KB 0. 2份，浸水助劑(包括CISMOLLANBH-C， PELLVIT MN-A，SOAKING SK-6， SOAKS 1S， ANT皿INKLE AW等)0. 3份，殺菌劑(包括BUSAN 242， ARACITKL-A， BACTERCIDE 2B， ANTIMOULDAGENT 30E， BUSAN 1236等)0. 1份，連續轉動4小時後，再加入純鹼0. 5份，接著轉鼓間歇轉動10小時以上，所述間歇轉動採用轉10分鐘，停50分鐘。最終皮坯的柔軟程度達到符合要求，浴液溫度範圍為15-25t:、波美度為6-10及pH值=9. 0-11. 0。 (3)浸灰轉鼓內進行，取上述浸水脫脂後的裸皮(以浸水後的皮重計)100份，加入水80份，浸灰助劑0.5份，浸灰酶NL或AB 0. 15份，燒鹼0. 2份，轉動60分鐘後濾毛。再加入硫氫化鈉1份，石灰2份，轉鼓連續轉動45分鐘後，轉鼓接著間歇轉動12小時，即按每轉動5分鐘，停55分鐘。裸皮應適度膨脹，皮坯有彈性，厚度明顯增加，但又不致過度膨脹；毛根脫除完全，即皮坯內無殘留毛根，皮面清晰；波美度為6-10。 (4)脫灰軟化在轉鼓內進行，取上述充分水洗後的浸灰裸皮100份，加入水40份，亞硫酸氫鈉0. 5份，再分3次加入無銨脫劑DERMASCAL F共1. 5份，每次加入間隔20分鐘。於溫度3(TC下轉鼓轉動120分鐘，至臀部切口用酚酞指示劑檢查基本無色。再加水50份，軟化酶BORRON DN或OROPONOO，或OROPON W，或軟化酶NG或其組合0. 1份，於35°C的溫度條件下連續轉動60分鐘。接著在皮坯浴液pH = 7. 5-8. 0、水溫30°C ，水量100份的條件下水洗，轉鼓轉動30分鐘。最後在水量100份、常溫下再水洗一次，轉鼓轉動30分鐘。
本發明摒棄了現有生產技術主要是基於化學方法去除皮中無用成分和分散纖維，如灰鹼脫毛、石灰分散纖維、銨鹽脫灰技術等。利用脂肪酶、蛋白酶等複合酶製劑，強化浸水、脫脂過程，並加速膠原纖維的分散，以及優化酶軟化過程，縮短處理時間，減少水的用量和化學助劑的使用。經生物前處理後，與傳統製革工藝相比，可加速浸水和分散纖維過程，縮短工藝時間6-12小時，實現節水約30%， COD減排20-40%，降低硫化物用量40-50%等。本發明利用生物技術和物化原理研製環保型浸灰助劑，在使用保毛脫毛法降低硫化物用量基礎上，能完全消耗廢液中殘餘的硫化物，使脫毛廢液和灰皮中都不含硫化物，徹底消除硫化物的汙染，因而操作簡單、成本低廉，而且不影響產品質量。而且在整個前處理工序中均考慮利用生物酶製劑的達到高效、無害化去除動物皮上與製革無關的成分。
本發明實施後對製革準備工段的節能減排將產生明顯的效果，其主要技術指標如下 _硫化物減排55%;
-COD減排60^以上；
-8005減排45%以上；-懸浮物(SS)和不溶性總固量減少30% -40% ;
-汙水總量減排25-30% ;
-工藝過程節水25%以上； 經濟效益和社會效益十分巨大。
權利要求
製革生物前處理方法，其特徵在於各工序具體操作步驟及所用材料如下所用材料按質量份計，(1)預浸水在轉鼓內進行，取鹽漬黃牛皮100份，加清水100-200份，浸水酶0.05-0.2份，浸水助劑0.02-0.5份，殺菌劑0-0.3份，於溫度15-25℃下，實施浸水4-6小時，其間轉鼓間歇轉動，每轉動30分鐘，停30分鐘；(2)主浸水在轉鼓內進行，取上述去肉後的皮坯100份，加水100份，加浸水酶製劑0.05-0.4份，浸水助劑0.1-0.5份，殺菌劑0.02-0.4份，連續轉動4小時後，加純鹼0.1-0.5份，接著轉鼓間歇轉動10小時以上，所述間歇轉動採用轉10分鐘，停50分鐘；(3)浸灰轉鼓內進行，取上述浸水脫脂後的裸皮(以浸水後的皮重計)100份，加入水50-200份，浸灰助劑0.1-0.8份，浸灰酶0.1-0.5份，燒鹼0-0.3份，轉動60分鐘後濾毛，再加入硫氫化鈉0.4-1.2份，石灰1-4份，轉鼓連續轉動45分鐘後，按每轉動5分鐘，停55分鐘的間歇轉動12-18小時；(4)脫灰軟化在轉鼓內進行，取上述充分水洗後的浸灰裸皮100份，加入水40-100份，加亞硫酸氫鈉0-1.0份，再分3次加入無銨脫劑1-2.5份，每次加入間隔20分鐘，於溫度30-36℃下轉鼓轉動120分鐘，再補水50份，軟化酶0.1-1.5份，於溫度32-37℃下轉鼓連續轉動60分鐘，接著在皮坯浴液pH＝7.5-8.0、水溫30-35℃及水量達到100-200份的條件下水洗，轉鼓轉動30分鐘。最後在水量達100-200份時，常溫下再水洗一次，轉鼓轉動30分鐘。
全文摘要
本發明公開一種製革生物前處理方法，其以生物技術替代/部分替代化學方法，利用脂肪酶、蛋白酶等複合酶製劑，強化浸水、脫脂過程，並加速膠原纖維的分散，以及優化酶軟化過程，縮短處理時間，減少水的用量和化學助劑的使用。與傳統製革工藝相比，可加速浸水和分散纖維過程，縮短工藝時間6-12小時，實現節水約30％，COD減排20-40％，降低硫化物用量40-50％等。本發明利用生物技術和物化原理研製環保型浸灰助劑，在使用保毛脫毛法降低硫化物用量基礎上，能完全消耗廢液中殘餘的硫化物，使脫毛廢液和灰皮中都不含硫化物，徹底消除硫化物的汙染，因而操作簡單、成本低廉，而且不影響產品質量。而且在整個前處理工序中均考慮利用生物酶製劑的達到高效、無害化去除動物皮上與製革無關的成分。
文檔編號C14C1/00GK101760569SQ20081018753
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月25日 優先權日2008年12月25日
發明者陳榮輝 申請人:峰安皮業股份有限公司