齊魯工業(yè)大學(xué)依托校企合作助力無鉻鞣劑材料研發(fā)

目前，鉻鞣法是制革工業(yè)中最重要且應(yīng)用最廣泛的鞣制方法，可賦予皮革良好的熱穩(wěn)定性、舒適的手感和優(yōu)異的成革性能。但在制革過程中，削勻及修邊等工序會(huì)產(chǎn)生大量含鉻固體廢棄物。同時(shí)若鞣制工藝控制不當(dāng)或受后期儲(chǔ)存環(huán)境等因素影響，鉻鞣皮革和毛皮產(chǎn)品存在六價(jià)鉻含量超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致一系列生態(tài)與環(huán)保問題。

齊魯工業(yè)大學(xué)輕工學(xué)部、生物基材料與綠色造紙國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任靳麗強(qiáng)教授認(rèn)為，無醛、無金屬的無鉻鞣劑將是未來無鉻鞣劑的主要發(fā)展方向。

由于六價(jià)鉻具有高毒性，對人體和環(huán)境均有很大的危害，因此皮革產(chǎn)品中六價(jià)鉻限量標(biāo)準(zhǔn)越來越高。2014年3月歐盟修改了REACH法案，規(guī)定從2015年5月1 日起皮革中Cr+6 ≥3 mg/kg不得投放市場。此后，六價(jià)鉻成為歐盟市場鞋服類消費(fèi)品不合格率最高的化學(xué)物質(zhì)。很多國外的輕奢品牌也明確要求皮革制品中各種金屬總量小于700 mg/kg。

采用無鉻鞣工藝不僅可以徹底解決皮革制品中六價(jià)鉻超標(biāo)的問題，而且皮革產(chǎn)品易生物降解，削勻革屑不屬于危廢，容易進(jìn)一步處理利用。因此，無鉻鞣制材料及技術(shù)是目前皮革學(xué)科科研工作中最受關(guān)注的熱點(diǎn)之一，實(shí)施無鉻鞣制是皮革工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

針對無鉻鞣制，齊魯工業(yè)大學(xué)科研人員深入研究了鋁、鋯、鈦、鋅等無機(jī)金屬鞣制的作用機(jī)制及少鉻無鉻無機(jī)金屬配合鞣的工藝，在JALCA、ACS Sustainable Chemistry &Engineering等雜志發(fā)表了多篇相關(guān)研究論文，相關(guān)技術(shù)“復(fù)合蛋白酶浸水后使用鈦鹽和鋅鹽結(jié)合鞣制的方法”已獲得發(fā)明專利授權(quán)。

目前國內(nèi)外無鉻鞣劑主要分為以下幾類，包括：植物鞣劑（荊樹皮栲膠、堅(jiān)木栲膠、栗木栲膠、塔拉栲膠等）、非鉻金屬鞣劑（鋁鞣劑、鋯鞣劑和鈦鞣劑等）、醛鞣劑（戊二醛、有機(jī)膦鹽、噁唑烷等）、有機(jī)合成鞣劑和納米鞣劑。這些無鉻鞣劑存在各自的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，單獨(dú)鞣制的坯革綜合性能仍有不足，因此，大多都需要與其他鞣劑配合使用。

近年來，國內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)和皮化企業(yè)均在無鉻鞣劑的研發(fā)方面投入了大量人力和物力，取得了較好的成果。如由四川大學(xué)與亭江新材料共同開發(fā)的無鉻鞣劑TWS、TWLZ，已被國內(nèi)多家制革企業(yè)采納用于生產(chǎn)無鉻鞣皮革。通過TWS、TWLZ無鉻鞣劑可生產(chǎn)出具有豐滿、緊實(shí)手感，收縮溫度高、染色效果好、皮坯強(qiáng)度好的無鉻鞣革。達(dá)威公司推出的達(dá)威坦ZAT等無鉻鞣劑，鞣制性能優(yōu)異，經(jīng)其鞣制的服裝革、包袋革和鞋面革，收縮溫度可以達(dá)85 ℃以上。

靳麗強(qiáng)表示，目前我們正在研發(fā)一種環(huán)氧類無鉻鞣劑，并希望通過與本地一家皮化企業(yè)的合作，將其應(yīng)用于主鞣及結(jié)合鞣工藝中。預(yù)計(jì)這種鞣劑首先會(huì)在無鉻鞣羊皮革生產(chǎn)中得到轉(zhuǎn)化實(shí)施。未來，我們的研究重點(diǎn)是環(huán)氧樹脂類鞣劑和三嗪類無鉻有機(jī)鞣劑的開發(fā)及協(xié)同鞣制工藝的研究。由于有機(jī)鞣劑主要與膠原側(cè)鏈上的氨基反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致皮革表面的正電荷較少，造成坯革對染色、填充材料吸收效果差。因此，開發(fā)與之配套的新型染整材料也是我們研究工作的重點(diǎn)之一。

靳麗強(qiáng)強(qiáng)調(diào)，影響無鉻皮革鞣制材料及技術(shù)應(yīng)用推廣的兩個(gè)最大因素：一是企業(yè)的成本問題。制革過程是一個(gè)非常復(fù)雜且繁瑣的過程，牽一發(fā)而動(dòng)全身。目前大多數(shù)企業(yè)都是鉻鞣工藝，如果要推行無鉻鞣，不僅僅是工藝的改變，整個(gè)車間的規(guī)劃、工人的培訓(xùn)和化料的選購都需要重新安排。二是無鉻鞣革的綜合性能仍比不上鉻鞣革。鉻鞣皮革已有100多年的歷史，消費(fèi)者已經(jīng)適應(yīng)了鉻鞣革的性能。要在消費(fèi)者心中構(gòu)建對無鉻鞣皮革產(chǎn)品的認(rèn)知，還有很長的路要走。

對于有效研發(fā)和推廣無鉻鞣技術(shù)，靳麗強(qiáng)提出兩點(diǎn)建議。第一是政策方面，建議相關(guān)行業(yè)組織可以通過制定標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和政策，來加速推進(jìn)制革業(yè)內(nèi)無鉻鞣技術(shù)的轉(zhuǎn)化以及消費(fèi)理念的轉(zhuǎn)變。第二是企業(yè)方面，希望制革企業(yè)勇于面對挑戰(zhàn)，跟上時(shí)代的變化，積極捕捉發(fā)展商機(jī)，只有掌握了無鉻鞣制技術(shù)，為大眾提供更多他們認(rèn)可的無鉻鞣皮革產(chǎn)品。