由于铬鞣对环境的不可逆破坏以及我国铬资源短缺,使得非铬类皮革鞣剂的开发迫在眉睫。常用非铬类金属鞣剂是锆、铝、稀土等,这些鞣剂单独使用相比铬鞣都有各自的缺陷,现在我们采取多金属配合鞣制,以达到取长补短的效果。本论文的主要内容如下:(1)锆鞣剂ZR-1的沉淀点较低,达不到皮革鞣制的要求,加入配聚抑制剂P15以提高锆鞣剂的沉淀点pH。配聚抑制剂P15是含有小分子的有机酸,其结构稳定,在强酸强碱高浓度盐溶液中都能稳定存在。ZR-1沉淀点随P15用量增加而升高。在用量比为1:1时,pH可达12.34。为了防止皮革退鞣,加入特效络合剂S75,特效络合剂是一种含有多羧基的超支化聚合物,其在pH<1时会絮凝,在pH>1时可以稳定存在,由于其结构的特殊性,其可以与皮革胶原和鞣剂作用,形成“鞣剂-胶原-S75”的系统,增加结合的稳定性防止退鞣。ZR-1沉淀点随S75用量增加而降低,当用量比为1:2时,pH为1.5左右,低于ZR-1的沉淀点1.76。P15和S75混合使用,即能够在鞣制初期提高鞣液的pH,避免过早沉淀,又可以在后期提碱时减少提碱剂用量增强鞣剂以皮革的结合。(2)以T-3鞣制工艺做对比,以收缩温度和感官为评价指标研究锆-铝-稀土鞣剂的最佳用量和最佳配比。发现随着总鞣剂用量增加收缩温度的增加幅度在减小,最终确定总鞣剂用量为15%。总鞣剂用量不变,不断降低锆鞣剂用量,增加铝鞣剂用量,收缩温度呈现先增加后减小的趋势,从感官看,适当降低锆鞣剂比例,可增加成革手感,最终确定锆-铝-稀土鞣剂有量比为4:3:3和4:3.5:2.5。在最佳用量和比例的基础上探究提碱pH、升温温度和升温时间对收缩温度影响,发现两种鞣制工艺呈现结果基本一致,即随pH增加收缩温度先增加后降低,最佳提碱pH为4.0;随升温温度提高收缩温度先增加后减小,最佳升温温度为38℃;随升温时间增加收缩温度先增加后基本不变,最佳升温时间为5h。(3)改变P15用量,探究其用量对过程收缩温度和过程废液锆含量影响,随P15用量增加,收缩温度在开始时呈现差异,开始的前5小时P15用量越多,收缩温度增加越缓慢,但到鞣制结束收缩温度基本一致。随P15用量增加,在鞣制结束废液锆含量也增加,说明随P15用量过多影响锆鞣剂与皮革胶原的结合。在此基础上用水、10%的盐溶液、pH为2.5的酸溶液和pH为9的碱溶液对皮革样品洗涤,并测定洗涤后的收缩温度和皮革锆含量,发现收缩温度和皮革锆含量降低趋势基本一致,在水中或碱溶液中收缩温度和锆含量降低的最少,在酸溶液中收缩温度和锆含量降低的最多。说明成革最耐水洗,最不耐酸洗。(4)以传统铬鞣、T-3鞣、锆鞣、锆初鞣+T-3复鞣为工艺,对比四种成革的收缩温度,皮革鞣剂含量,对水、10%的盐溶液、pH为2.5的酸溶液和pH为9的碱溶液的耐性,物理机械性能,发现铬鞣革收缩温度最高,T-3鞣革收缩温度最低,锆鞣成革收缩温度高于锆初鞣+T-3复鞣的收缩温度,但都能达到95℃以上;四种工艺成革的鞣剂含量除了铬鞣呈现在松散部位鞣剂含量高于紧实部位,其他三种锆鞣工艺的成革都是松散部位的鞣剂含量低于紧实部位;在四种溶液中洗涤,以洗脱后收缩温度和皮革鞣剂含量为评价指标,发现四种工艺成革都最耐水洗,最不耐酸洗。