二氧化碳超临界流体在清洁化制革中的应用

   摘要：本文综述了二氧化碳超临界流体（SF-CO2）在制革工业中的应用及其进展。分别论述了在制革过程酶脱毛、脱灰、脱脂、铬鞣、染色等工序中，SF-CO2应用的可行性研究成果，及对清洁化制革的影响；在皮革中五氯苯酚和偶氮染料分析检测的应用研究；以及在废弃物脱铬处理方面的应用。讨论并展望了SF-CO2清洁化制革的产业化难点，必须解决的有关技术和经济问题。

    关键词：制革工程；SF-CO2；清洁化制革；进展

    1引言

    随着经济的迅猛发展，二氧化碳的排放急剧增多，导致了一系列的环境、社会问题。因此，二氧化碳的绿色化利用问题也逐渐被人们所重视。自1879年英国Hamay和Horgarth发现超临界萃取现象以来,已有100多年历史[1]。近年来，二氧化碳超临界流体（SF-CO2）技术发展迅速，应用领域不断扩展，广泛应用于萃取分离、提纯、食品、染色、合成、清洗、分析、废物处理等领域，有着广阔发展前景。特别是在传统的制革工业中，SF-CO2不仅有希望取代水作为制革的介质，从源头上消除污水的产生，还可以降低成本，促进制革工业可持续发展[2-6]。

    2SF-CO2在制革工业中的应用

    2.1在酶脱毛工序中的应用

    李舟等人对SF-CO2介质中酶脱毛过程进行了研究，并与常规条件下以水作介质进行对比。结果表明:

    在SF-CO2介质中进行制革酶脱毛是可行的，其脱毛分析液的总蛋白含量和羟脯氨酸含量分别约为常规酶脱毛的2倍和1~2倍,其脱毛分析液的酶活力损失低于常规酶脱毛。SF-CO2介质中酶脱毛后铬鞣的革收缩温度可达95℃，高于常规酶脱毛后铬鞣革。本实验中较为理想的在SF-CO2介质中进行制革酶脱毛的反应条件为：压力8.5MPa、温度37℃、时间2h、AS1.398蛋白酶用量200单位/g皮[7]。

    2.2在脱灰工序中的应用

    有人对常压下CO2脱灰进行了较系统的研究[8,9]，脱灰效果较好,皮内无不溶性的碳酸钙的生成，但其工艺控制要求比较严格,脱灰均匀性较差。冯豫川、李志强等人对SF-CO2脱灰进行了探索性的研究[10,11]，认为SF-CO2用于制革脱灰工艺中是切实可行的,具有脱灰速度快,脱灰彻底等特点，并获得较好的工艺条件为：温度35~37℃、压力9MPa、时间40min、添加剂50%。SF-CO2脱灰效果优于常规脱灰，具有速度快、脱灰彻底等优点,且无有害废水及气体排放；脱灰的同时具有脱脂作用，其脱脂率为49.8%左右。另外，SF-CO2脱灰由于其溶液pH值在6.5~7之间，脱灰反应生成物为可溶性碳酸氢钙，无不溶性碳酸钙产生，因此，能有效防止钙斑的形成。提高产品质量的同时避免了传统铵盐的使用，一举两得。

    2.3在脱脂工序中的应用