M&S验厂咨询-深度剖析从脱灰到鞣制的皮革生产关键工艺

3.1.5 脱灰
脱灰的目的是从兽皮上去除残留的石灰，并使兽皮达到软化的最佳状态。这包括逐步降低 pH 值（通过清洗和添加脱灰化学品）、提高温度以及去除残留化学品和降解的皮肤成分。建议采用无氨脱灰工艺。在一些地区，有关氨气排放到大气中的法规，或工作场所氨气含量的规定，实际上使得无氨脱灰成为必要。
此加工阶段的最佳可行技术如下：
用二氧化碳和 / 或弱有机酸完全或部分替代铵盐，以减少废水中的氮含量。
二氧化碳脱灰通常被认为是一种可行的清洁技术，能够显著降低该操作对环境的影响。对于牛皮，可以完全替代铵盐脱灰剂，但对于较厚的皮革，该过程可能非常缓慢。如果仅使用二氧化碳无法实现充分脱灰，可以使用铵盐以外的助剂，例如有机酸。
硼酸、乳酸镁、乳酸、甲酸和乙酸等有机酸，或有机酸酯可用于替代铵盐助剂。替代铵盐的优点是可以降低废水中的氨含量。在选择时必须考虑废水排放许可限制，例如，一些水务部门限制废水中硼酸盐的允许量，在这些地区不允许使用硼酸。
3.1.6 软化
软化是通过酶对非胶原蛋白进行部分降解，以改善皮革粒面以及后续皮革的延伸性和拉伸性。在这个过程中，其余不需要的毛根和皮垢可以被去除。这是一个酶促过程，它使皮革松弛，使其更柔软。与任何酶促过程一样，它需要密切控制 pH 值和温度，以确保加工的一致性。
3.1.7 鞣制
鞣制是使皮革中的胶原蛋白交联，从而将皮转变为革的过程。在鞣制过程中，鞣剂使胶原蛋白纤维稳定，使皮革不再容易腐烂。在这个过程中，鞣剂的交联作用使胶原蛋白纤维稳定。此外，皮革的尺寸稳定性、耐机械作用和耐热性都有所提高。
有不同的鞣制方法，最常见的是铬鞣。由于对铬排放的废水许可控制非常严格，建议重复使用铬鞣液。在鞣制过程开始和结束时，应监测鞣制浴中的铬浓度，并且还应检查鞣制皮革中的铬含量。应定期检查剧毒六价铬盐的存在情况。
无铬鞣制是一项已确立的技术，所有制革厂都应予以考虑。最受欢迎的无铬工艺使用醛类，生产出白色鞣制皮革，称为湿白革。汽车行业的大部分已经转向无铬鞣制，因此该技术已在大量高要求的最终用途中得到验证。使用天然植物提取物的植鞣也是可行的。
此加工阶段的最佳可行技术如下：
通过使用小体积的鞣液来降低盐浓度。
通过仔细控制 pH 值、鞣液量、温度、时间和转鼓速度，结合对含有铬的排放鞣液进行适当处理，提高铬鞣过程的效率。
在能够获得必要皮革质量的前提下，使用高吸收性鞣制方法。
通过沉淀含铬工艺用水来回收铬。
最大限度地提高植鞣液的吸收率。
皮革对铬的吸收取决于许多因素。因此，可以在之前的加工步骤中采取有益措施。例如，充分的浸灰会产生更多可与铬络合物结合的基团。浸灰后片皮有助于铬的渗透并减少化学品的使用量。下一步是确保该过程的高效率。在长鞣液中进行的 “传统” 铬鞣的特点是吸收率低，30% - 50% 的铬会随着废水流失 [tan/tm/17/Frendrup]。英国皮革技术中心（BLC）报告称，平均可能有 40% 的铬投入会被排放。
为了提高传统鞣制系统的吸收率，以下行动是相关的：
在传统铬鞣过程中，必须优化铬的投入量，以减少可能的浪费。
必须优化加工参数，例如鞣液长度、pH 值和温度，以提高铬的吸收率。
短鞣液减少铬的投入量，将低铬投入量与高铬浓度相结合。
给铬与底物足够的时间进行渗透和反应。
在不引入任何新化学品或技术的情况下，制革厂可以显著提高铬的吸收率（相比正常操作中的约 60%）：
通过改变鞣制操作的物理参数（温度从 20°C 升高到 50°C，pH 值从 3.5 升高到 4.5），可以实现 80% 的铬吸收率。
通过同时改变物理和化学参数（鞣液液位、铬供应量），铬吸收率可高达 90%。
为了更好地控制工艺参数，必须安装（自动）工艺调节设备。明显的优点是减少鞣剂的消耗、废水、废物处理和排放物。存在高吸收性铬鞣配方，通常使用专利产品。有两种类型的高吸收系统：
对鞣剂进行改性，使低碱度的鞣制粉末首先渗透到皮革横截面。然后添加高碱度的铬粉并升高温度。
有特殊的铬剂（芳香族二碳酸，例如己二酸或邻苯二甲酸，醛碳酸，例如乙醛酸），它们增加了胶原蛋白结构中可用于结合铬的连接数量。
该技术可应用于现有工厂和新工厂，但可能需要安装 pH 值和温度控制设备。此外，需要采取措施控制鞣制浴温度的升高。有些皮革产品无法采用高吸收性工艺制造。
铬回收对铬排放的影响取决于现有鞣制工艺的效率，但平均而言，50% 的废鞣液可以回收。废鞣液回收有两种选择：
将鞣液回收到浸酸工艺中。
将鞣液回收到鞣制工艺中（将浸酸液回收到浸酸工艺中）。
对于这两种选择，都需要一个储存罐和对溶液进行筛选。
为了计算和调整鞣制浴的强度（盐含量、pH 值等）以及检查杂质，过程控制和监测是必要的。可能需要对鞣制过程进行一些更改，例如减少掩蔽剂和添加盐的量。