一种皮革制造过程中的保毛脱毛工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种皮革制造过程中的保毛脱毛工艺，涉及复合肥生产【技术领域】，利用石灰对毛杆进行护毛处理后，再用少量的硫化钠、硫氢化钠及DESOGEN?LM-5蛋白酶和DESOBATE?LG蛋白酶破坏毛根而使毛脱去，待毛掉干净后；待毛掉干净后，再补加水和石灰以及浸灰酶、膨胀剂对纤维进行膨胀，促进进一步膨胀和纤维疏松；各废液均回收、沉降、过滤再循环使用。本发明是在传统的碱法脱毛基础上进行的技术改进，既保留了传统碱法脱毛的优点，又克服了其不足；有效降低了生产过程中对环境的污染以及物料的浪费。该方法生产成本低，工艺好控制，生产的产品质量稳定。
【专利说明】一种皮革制造过程中的保毛脱毛工艺
【技术领域】:
[0001]本发明涉及复合肥生产【技术领域】，尤其涉及一种皮革制造过程中的保毛脱毛工艺。
【背景技术】:
[0002]传统制革主要生广工艺由以下工序组成:原料皮一浸水一去肉一脱毛浸灰一软化一脱灰一铬鞣一复鞣一染色加脂一整饰一干燥成型一成品革。在上述过程中，排放的污染物主要来自于原料皮释放的有机物和各道工序的未能被充分利用的残余化料。其中最关键的污染源来自于原料皮保藏与腐解中产生的盐和总氮、脱毛浸灰产生的硫化物残液、毛蛋白产生的COD和有机氮、铵盐脱灰产生的高氨氮废水以及铬鞣工艺产生的含铬废水等废弃物。同时，每道工序完成后皮板中有大量化料残余，需耗用大量的清水用于洗皮，再加之备工段的工艺水，使得皮革加工过程成为高耗水过程。目前存在的主要问题是用水量大、污染物浓度高、废水毒害性大，是典型的重污染行业。
[0003]制革污染主要来自准备工段，而准备阶段的污染又主要来自脱毛工序，因而可以说脱毛工序是制革中最大的污染源。传统的碱法脱毛因具有费用低，快速、均匀、脱毛干净、质量好及能适应各种皮革的生产等优点，被98%以上工厂所采用，但其材料用量大，造成废水中硫化物含量过高，并有释放H2S气体的可能，废液中C0D&、B0D5、TSS值(悬浮固体物总量)和硫化物含量很高，废液沉淀后产生很多淤泥，处理困难，给环境带来严重的污染。据统计，每生产It皮要排出3~5m3的脱毛浸灰废液。废液中BOD5高达5000~1000Omg/L，C0D&高达10000~25000mg / L。来自该工序的污染物占总污水中污染物的比例为:B0D560~70% (—半来自由毛溶解的角蛋白)；SS50~55% ;总氮60%以上；S2100% ;毒性物质76%。同时，硫化物的污染是国家环保法规严格限制的。当含硫化物的废水pH值低于8.5时就会产生有毒的硫化氢气体。按照国家卫生标准，空气中硫化氢最大允许浓度为
0.01mg / L。由此可以看 出，除了食盐和铬以外，其它的重点污染物的大部分都产生于脱毛工序。为此，解决好该工序的污染是一项十分迫切的任务。
[0004]脱毛浸灰工序所产生的污染直接带来的问题是，要使C0D&达标需要高昂的污水处理费。这也是众多的皮革厂不愿意进行污水处理的主要原因。同时目前大多数制革厂采用的污水处理工艺部是通过生化法分解蛋白质、有机物，大量的角蛋白及其分解产物不仅使处理负荷增加，同时它们的分解产物又使污水的氨氮很难达标。所以，对脱毛浸灰工序进行清洁生产工艺改进，有着非常重要的意义。
[0005]解决脱毛浸灰工序的污染有两种办法:第一是先污染后治理；第二是清洁工艺，最大限度地把污染消灭在生产过程中。污水处理费用的提高，迫使人们把注意力，转向清洁工艺上。在我国比较成熟并用于生产的方法有酶制剂脱毛法、氧化剂脱毛法、二甲胺脱毛法等。到目前为止，这些新的脱毛方法没有一种被广泛使用，原因是灰碱法脱毛虽然造成环境的严重污染，但同时又具有其它方法难以取代的优点。其它方法要么成本太高，要么工艺不好控制，要么质量不稳定或质量欠佳，要么对设备或材料要求太苛刻，故而，使这些方法在应用时受到限制，这就迫使人们在不脱离灰碱脱毛方法的基础上进行一些改进性的开发研究。
【发明内容】
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[0006]本发明所要解决的技术问题在于提供一种皮革制造过程中的保毛脱毛工艺，以解决上述技术问题。
[0007]保毛脱毛法是一种比较常用的减少硫化物污染的方法，毛干中的硬角蛋白的双硫键在碱或还原剂的作用下被打断并重新形成了更多稳定的新共价键，使其耐化学降解能力得到进一步加强，这种作用被称为免疫(护毛)现象。而毛球、毛根鞘和表皮中的软角蛋白却未得到保护。因此通过碱和还原剂的作用，可使毛脱落，而毛干基本不受影响。使用时，首先对毛干进行“免疫”(也称护毛)处理，再通过控制碱和还原剂对毛的作用条件，使脱毛作用主要发生在毛根，毛较完整地从毛囊中脱除，再使用循环过滤系统将毛回收利用。它是通过控制碱和还原剂对毛的作用条件，使脱毛材料只作用于毛根而留下完整的毛，再使用循环系统来分离毛，回收得到的毛可用于填埋或出售，不排放到废水中，从而减少了废水中固体悬浮物及有机物，降低了废水中的BOD和C0D&值，另外也减少了硫化物的用量和排放量。因此，保毛脱毛工艺对于制革过程的污染物削减具有重要作用。
[0008]本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0009]一种皮革制造过程中的保毛脱毛工艺，其特征在于，分为两个阶段:
[0010]第一阶段，利用石灰对毛杆进行护毛处理后，再用硫化钠、硫氢化钠及蛋白酶破坏毛根而使毛脱去，待毛掉干 净后；
[0011]第二阶段，待毛掉干净后，再补加水和石灰以及浸灰酶、膨胀剂对纤维进行膨胀，促进进一步膨胀和纤维疏松；各废液均回收、沉降、过滤再循环使用。
[0012]所述蛋白酶采用的是DESOGEN LM_5蛋白酶和DESOBATE LG蛋白酶。
[0013]在第一阶段通过调节硫化钠和石灰的比例，达到一定程度上保毛又可以松动毛根效果，使硫化钠只作用于毛根，靠转鼓的机械作用或机器很容易地将毛从皮上连根拔出。
[0014]本申请采用浸灰酶为新型浸灰酶(浸灰酶德赛贝LG)，采用的膨胀剂为环保型碱性膨胀剂(膨胀剂德赛精P0U)，其工艺与传统相比具有如下特点:(1)新型浸灰酶能有效的松散并去除皮垢，加速浸灰过程，增加浸灰作用的均匀性，并进一步消除折皱，使皮革平整、舒展，帮助去除色素，增加石灰的溶解性和悬浮稳定性，分解蛋白多糖及糖蛋白；(2)环保型碱性膨胀剂用于代替传统浸灰工序中的石灰，也可以配合少量石灰用于常规浸灰工序，减少石灰用量，它具有渗透均匀皮，能够温和的打开脖颈纹、边腹。
[0015]各废液均回收、沉降、过滤再循环使用，是指收集含硫化物的保毛脱毛浸灰废液，过滤并调节浴液化学成分后，重新用于另一次脱毛浸灰作业。旧灰液中含有大量的S!T，来自剩余的Na2S及毛、表皮等的分解产物与新添加的Na2S水解产生的NaHS共同作用，加快脱毛速度。但NaHS对胶原却不发生作用，使皮质不受损伤。在石灰的作用下，胶原侧链上的酰胺基或主链上的肽键部分地发生水解，在羟基离子的作用下，盐状结合的酰胺基以及肽链的水解都会产生氨。故在旧灰液中有NH3--NH4+体系。
[0016]r-co-nh3+oh-— r-coo-+nh3
[0017]NH3+H20 — NH4OH[0018]NH4OH — ΝΗ4++0『
[0019]氨具有温和的膨胀作用和脱毛作用。特别是在早期浸灰时，旧灰液中的NH4+对裸皮缓慢膨胀，均匀浸灰起了一定作用，也减轻了强碱对粒面层的强烈渗透，减少了胶原纤维的损失。旧灰液不仅含有石灰、硫化钠以及蛋白质的各种分解产物，如硫化钠、氨、胺等物。而且在pH值、浓度、成份等方面都优于新灰液。旧灰液中的亲水基、硫化物、石灰液有利于或促进了皮蛋白的水解，纤维问质、类粘蛋白、糖蛋白的溶出。真皮与毛和表皮结合的松驰，加快了脱毛速度和胶原纤维的松散。一价原子团SH-巯基，也是一些酶的活性基。脱毛浸灰时，旧灰液中补加硫化钠水解产生NHS和NaOH，与旧灰液中硫氢离子相聚，形成大量的SH_，致使旧灰液溶解的蛋白质在一定条件下(如温度和时间)，可能激活皮内存在的蛋白酶。在大量的巯基中，增强了生物催化功能，加速硫氢离子对毛囊、毛根的消解作用，有利于脱毛。但由于其量极少，所以不会对胶原蛋白及粒面层浸蚀。由于旧灰液中存在一定量的蛋白质、纤维间质、类脂肪及皂化脂类，这些物质蒙囿缓冲了 Na+、Ca2+等离子向胶原蛋白渗透力，使Na+、Ca2+等离子缓慢、均匀向胶原蛋白渗透，使皮膨胀均匀一致，阻止皮的过度膨胀，同时减少了胶原蛋白的损失，粒面丰满，有相当均匀的坚牢度。本企业拟针对传统制革行业大部分为手工或半自动化操作、技术装备差、生产工艺落后、生产成本高、废水排放量大现状，在前期中试的基础上，开发与优化适合中国传统制革行业技术改造和产业升级的保毛脱毛和浸灰液循环制革清洁生产技术，并进行技术改革。 [0020]本发明的有益效果是:本发明是在传统的碱法脱毛基础上进行的技术改进，既保留了传统碱法脱毛的优点，又克服了其不足；有效降低了生产过程中对环境的污染以及物料的浪费。该方法生产成本低，工艺好控制，生产的产品质量稳定。
【具体实施方式】:
[0021]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
[0022]如图1所示，一种皮革制造过程中的保毛脱毛工艺，分为两个阶段:
[0023]第一阶段，利用石灰对毛杆进行护毛处理后，再用少量的硫化钠、硫氢化钠及DESOGEN LM-5蛋白酶和DESOBATE LG蛋白酶破坏毛根而使毛脱去，待毛掉干净后；
[0024]第二阶段，待毛掉干净后，再补加水和石灰以及浸灰酶、膨胀剂对纤维进行膨胀，促进进一步膨胀和纤维疏松；各废液均回收、沉降、过滤再循环使用。
[0025]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种皮革制造过程中的保毛脱毛工艺，其特征在于，分为两个阶段: 第一阶段，利用石灰对毛杆进行护毛处理后，再用硫化钠、硫氢化钠及蛋白酶破坏毛根而使毛脱去，待毛掉干净后； 第二阶段，待毛掉干净后，再补加水和石灰以及浸灰酶、膨胀剂对纤维进行膨胀，促进进一步膨胀和纤维疏松；各废液均回收、沉降、过滤再循环使用。
2.根据权利要求1所述的皮革制造过程中的保毛脱毛工艺，其特征在于:所述蛋白酶采用的是DESOGEN LM-5蛋 白酶和DESOBATE LG蛋白酶。
【文档编号】C14C1/06GK103740868SQ201310683569
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】陈刚, 董春雨, 马存利, 李学峰 申请人:安徽鑫皖制革有限公司