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本论文研究工作分三部分,在第一部分中,制备了两种高吸收铬鞣助剂ECPA和OXD。采用自由基聚合方法制备的含有羧基、胺基、醛基、羟基、苯环等多官能团大分子铬鞣助剂ECPA,其官能团质量百分数为:羧基38.0%-44.O%、羟基2.0%、醛基2.0%、叔胺基1.5%-2.0%、苯基5.0-7.0%时,有较优良的促进铬、染料和油脂吸收作用。ECPA助剂Tg较低,能改善皮革的柔韧性和耐折性。ECPA在-40~280℃范围内不会发生降解,其水溶液在pH 1~8范围内稳定性良好。采用特殊的合成方法制备了带有羧基、醛基及羟基等多种基团的(口恶)唑烷基小分子杂环类铬鞣助剂OXD,应用实验表明,其具有优良的助铬吸收能力,并能显著提高皮革的收缩温度。该助剂水溶液在pH 1~14范围内均具有良好的稳定性。 在论文第二部分中,对助剂进行了应用和工艺平衡研究,ECPA和OXD-Ⅰ的最适宜用量分别为3%和2%。ECPA宜在铬鞣前加入,而OXD-Ⅰ既可在铬鞣前加入,也可于铬鞣后加入,鞣制终点pH值均控制在4.0左右。同常规铬鞣相比,铬粉节省40%,废液中Cr2O3含量从1.68 g/l左右降至0.2 g/l以下,铬吸收率从70%左右提高到96%以上,基本上达到了行业直接排放标准。将1.0%的OXD-Ⅰ和1.5%的ECPA结合使用,也可得到上述相似结论。采用高吸收铬鞣法制革,工艺简单,成革丰满性和染色性能优良,抗张强度、撕裂强度等机械性能均明显优于行业标准。对于某些软革的生产可以实现主-复鞣一体化,节省了水的用量,缩短了鞣制周期。 本论文第三部分中,采用紫外分析、DSC分析及铬结合牢度分析方法从不同角度探讨了ECPA和OXD-Ⅰ助剂的高吸收机理。DSC研究表明,ECPA和OXD-Ⅰ上的醛基和唑烷基均可与胶原上活性基团发生化学反应,从而将羧基、羟基以及胺基等基团引入蛋白质分子链上。紫外研究表明,ECPA和OXD-Ⅰ上羧基能与铬形成有效配合物,为铬的高吸收提供了理论依据。在铬揉过程中,助剂分子上的梭基及胶原侧链梭基会与铬配位,形成配位交联结合、单点配位结合及环状鳌合等不可逆结合,这些作用协同使助剂具有很强的助铬吸收能力。这也是该类助剂能助铬高吸收的本质原因所在。