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铬鞣法是目前制革工业中应用最成熟、产品质量最可靠、成本最低的鞣制方法。然而在采用传统铬鞣工艺,铬的利用率只有65%~75%,但是直至今日依旧没有一种可以完全取代铬的鞣剂。在今后一段时间内铬鞣依旧是主要的鞣制方法。近年来,由皮革行业带来的铬污染而引起的环境问题日益严峻。要实现皮革行业的可持续发展,就必须解决好在制革生产中铬的吸收问题。因此,研究开发一种有效的高吸收铬鞣助剂,提高铬的吸收效果,减少铬的污染,已然成为目前皮革行业需要解决的重要问题。铬鞣机理是胶原蛋白上的羧基与铬(Ⅲ)形成配合物,因此,可以有效地提高皮革胶原蛋白上羧基数量的材料可以作为一种高吸收铬鞣助剂。聚丙烯酸及其钠盐其分子中含有大量的羧基,这些羧基中一部分可以与皮革胶原蛋白上的氨基和羟基等基团反应,从而提高皮革胶原蛋白上羧基的数量,增强对铬金属离子的吸附络合的作用,从而达到对铬的高吸收效果。本课题主要分为4部分。第一部分:采用动态水溶液聚合法,用氧气和亚硫酸氢钠构成的氧化还原体系作为引发剂,在较低温度下合成不同分子量的聚丙烯酸钠。考察了还原剂用量、聚合温度、单体浓度、反应时间、中和方式、中和度等因素对产物粘度、转换率的影响,并通过正交试验考察了不同的实验条件对分子量的影响。合成后采用了FT-IR、GPC对聚合物进行表征。第二部分:采用紫外分光光度计,考察了温度、pH、反应时间、聚合物分子量、铬粉的用量、聚合物的用量等不同的实验条件下聚合物与铬(Ⅲ)进行络合反应的影响。第三部分:以绵羊酸皮粒为对象,主要考察聚合物的加入顺序、聚合物的用量、聚合物的分子量对铬鞣效果的影响。以绵羊兰皮粒和常规铬鞣废液为对象兰皮,主要考察了复鞣液比、复鞣时间、提碱pH、提碱后反应时间对复鞣效果的影响,再以反应温度、复鞣液比、助剂的用量、复鞣反应时间、复鞣后提碱的pH为实验条件进行正交试验,考察不同的实验条件对复鞣效果的影响。实验过程中主要检测废液和革中铬含量。第四部分:以绵羊酸皮和兰皮进行完整的工艺实验,用第三部分优化的实验结果为条件,考察助剂在常规铬鞣和高吸收铬鞣以及常规铬复鞣和铬鞣废液回用复鞣试验效果。主要考察废液和革中的铬含量,废液中主要污染物指标,皮革的物理机械性能。最佳的铬鞣条件:先加入用量为2%、分子量为15K的助剂,再加入铬粉,其高吸收铬鞣效果明显。最佳复鞣条件:液比为8、复鞣时间为180min,提碱后的pH=5.5,提碱后的反应时间180min,反应温度为35℃,初始的pH=2.5,助剂的用量为1.5%,高吸收铬鞣助剂的分子量为20K,提碱后反应的时间为180min。结果表明:采用氧气和亚硫酸氢钠构成的氧化还原体系为引发剂,可以实现在较低温度下合成一系列不同分子量的聚丙烯酸钠高吸收铬鞣助剂。该助剂可应用于铬鞣和铬复鞣工序中,具有明显的高吸收效果,有利于降低废液中的铬含量,提高革中的铬含量,其成革丰满、有弹性,各项物理性能参数均接近或高于常规铬鞣。