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铬鞣法是传统制革工业中应用最广的鞣革方法之一,它可赋予皮革良好的性能,但由于铬鞣剂吸收率低,造成了重金属资源的浪费和环境污染,制约了皮革工业的可持续发展。本研究将纳米技术引入传统的制革工业,制备系列纳米复合鞣剂,确立了其最佳鞣革工艺,将其应用于制革,显著提高了成革的耐湿热稳定性,大大减少了皮革工业中铬的使用量,并赋予皮革良好的物理机械性能。主要内容如下:1.系列纳米SiO2/PMAAS纳米复合鞣剂的制备及应用分别将疏水的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS),两性的二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和亲水的聚甲基丙烯酸(PMAA)用原位修饰法对纳米SiO2进行表面修饰。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热失重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和纳米粒度及Zeta电位分析仪(DLS)等表征手段分析纳米SiO2的结构。将改性后的纳米SiO2与PMAAS聚甲基丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯腈-水杨酸(PMAAS)四元共聚物原位复合,制备了SiO2/PMAAS,MPS-SiO2/PMAAS,DMDAAC-SiO2/PMAAS和PMAA-SiO2/PMA-AS系列纳米复合鞣剂。将其用于鞣革并与市售的丙烯酸树脂鞣剂和PMAAS鞣剂的鞣制效果进行对比,结果表明:PMAA-SiO2/P复合鞣剂鞣后坯革的力学性能、流变性能和热稳定性等均有较好的效果。其鞣后浸酸绵羊皮的收缩温度达到76 oC,增厚率达到了108%。2.PASP-K-SiO2/PAA纳米复合鞣剂的制备及应用采用3-胺基丙基三乙氧基硅烷(KH550)和聚天冬氨酸(PASP)对纳米SiO2同时进行表面修饰,制备了双分子修饰的纳米SiO2(PASP-K-SiO2),表面修饰的纳米SiO2在水中分散性良好。利用机械共混法将PASP-K-SiO2和市售的丙烯酸树脂鞣剂(PAA)复合,制备了PASP-K-SiO2/P纳米复合鞣剂。复合鞣剂用于鞣革并与未添加纳米SiO2的纯鞣剂鞣革结果作对比,结果表明:PASP-K-SiO2/P纳米复合鞣剂鞣制后坯革的有效弹性链浓度显著增加,力学性能明显提高,坯革表面平整光滑,手感好。而且,PASP-K-SiO2/P鞣革后复配0.2%铬鞣剂复鞣,鞣革收缩温度达到80 oC,大大降低了铬鞣剂的常规用量。3.PEI-SiO2/植物单宁纳米复合鞣剂的制备及在制革中的应用采用聚乙烯亚胺(PEI)对纳米SiO2进行表面修饰,制备了超亲水的纳米SiO2(PEI-SiO2),表面修饰后的纳米SiO2在水中分散性良好。采用物理共混法将PEI-SiO2与市售的缩合单宁鞣剂(Tannin)复合,制备了PEI-SiO2/T纳米复合鞣剂,将复合鞣剂用于鞣革并与纯鞣剂鞣革结果进行对比,结果表明:PEI-SiO2/T纳米复合鞣剂鞣后坯革的模量、耐湿热稳定性、力学性能和丰满性显著提高。PEI-SiO2/T鞣制浸酸绵羊皮的收缩温度高达84.7 oC,增厚率高达247%。不添加铬鞣剂即满足成革的实际使用性能要求。