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皮革也“绿色”-浅谈制革的绿色化

摘要：制革是动物皮最重要、最有价值的使用方法之一。皮具因其较好的卫生和感官特性而受到人们的青睐，制革工业的进步对社会产生了明显的经济效益。制革工业是我国传统制造业之一，有着悠久的发展历史。制革厂的工作不仅是为人们提供皮革制品，从生态角度，也防止了自然资源的损耗和动物皮自然腐烂造成的空气污染。我国是世界皮革制品生产强国，但制革过程所带来的环境污染问题确是我们不能忽视的。
关键词：皮革；制革；绿色化
引言
越来越多人造皮革流入市场，与天然皮革一起丰富了皮革制造工业，同时也带来了不容忽视的环境污染问题，我们应该正确认识生产需求与环境保护，把绿色化学的理念应用到皮革的生产过程中，使皮革制造更加符合人们对绿色与健康的追求。
1.皮革
1.1天然皮革
纯天然皮革制品是通过对一些动物的皮革进行生产加工，包括脱毛和鞣制等过程获得的转化的、不易腐烂的皮革制品。它们是当代皮革产品必不可或缺的原材料。纯天然皮革制品可分为轻皮和重皮，也可分为头层皮和二层皮。第一层皮立即由动物皮革制成。它是紧密结缔组织顶层的一部分。柔软的皮革当然具有独特的纹理效果。有苯甲醛革、全粒面革、半粒面革制品、装饰革等，用于不同用途。第二层皮没有皮下组织。它是通过用剥皮机劈开薄皮而获得的，有用化学材料喷漆或揉合聚乙烯或聚氨酯薄膜制成的网状结构层的类结缔组织。再通过刮涂或玻璃贴膜等一系列产品工艺制成。其色牢度、耐磨擦性能、耐曲折性等其他物理性能较弱，但价格更合算，利用率较高。
1.2人造皮革
越来越多的人造革被注入销售市场，与纯天然皮革制品一起，丰富了皮革制品的工业化生产。但与此同时，也提供了不容忽视的生态环境问题。大家要正确对待生产要求和生态环境保护。将绿色化学的理念应用到皮制品的生产过程中，让皮制品的生产更加满足生态需求，产品满足大家身心健康的追求。 PVC（聚乙烯）、PU（聚氨酯材料）皮革简称为人造革或反革。它是一种外观和手感与皮革制品相似的塑料制品，可以替代皮革制品。根据生产工艺的不同，人造革还可以分为以下几种：在布基上刮一层有机材料，人造革有薄型和厚型两种；仿纯天然皮革制品的复合材料为pvc人造革；也有压碎的皮革渣和皮革化纤，再用粘合剂高压粘合几次后，将复合材料制成块状，然后通过皮机薄厚，最后划伤，皮革是通过整个物理过程生产的。
2.制革化学绿色化的主要问题
2.1原料皮的无污染防腐保藏
传统的干式防腐储存方式已经被淘汰。在中国，盐渍法用于防腐储存。但该方法使用大量盐分，造成大量含钠污水和环境污染。在发明更环保的方法之前，比较理想的方法是冷藏防腐。但这类方法通常因成本高而不愿意使用，因此无法推广。

图1制革化学绿色化流程
最近迅速发展起来的膜分离技术（membrane separation）技术将在制革厂的绿色制造中发挥其巨大的作用。据报道，联合国工业发展署在印度进行了多次使用膜分离设备的实验，用活性炭过滤的不含酸性盐的污水通过着色工艺得到了成功处理。预计在未来，膜分离设备可以进一步升级，性价比更高。因此，它将极大地促进制革厂的清洁生产和制造过程。
2.2脱毛化学的绿色化
脱毛是通过一些有机化学和物理方法去除牛皮的毛发的全过程（或将毛发和皮肤融化的全过程）。基本概念可以表述为：根据明显的化学作用，通过水解反应破坏和去除角蛋白，或根据化合物对发根和外皮的作用，对柔软角蛋白的作用等，它会破坏或削弱毛囊和发根，使毛从牛皮上脱落。脱毛的方法可分为偏碱脱毛系统（包括无机硫酸盐脱毛系统、有机化学硫酸盐脱毛系统、有机化学胺脱毛系统等）、酸碱脱毛等系统（包括空气氧化脱毛系统、有机物脱毛系统等）。生物菌脱毛系统及其他独特的脱毛方法。
2.3皮革化学品的绿色化
皮革制品和化学品的科研、开发和设计关键包括两个方面：一是皮革制品和化学品的生产过程应无污染。其次，在皮革制品和化学品的使用过程中不会造成环境污染。只有在制造和应用两个阶段都不会造成损害的皮革制品化学品才能称为绿色皮革化学品。制革厂工业生产中使用绿色化学品而得到的皮革产品，可称为绿色皮革制品，但基本很少。比如就鞣制阶段来说，我国大多数制革厂仍然使用的是含铬鞣剂，将这一阶段产生的含铬废水寄希望于后续的污水处理，而非从前端使用无铬鞣剂来解决这一问题。而要加快绿色皮革制品和化学品的科研、开发和设计进程，传统的有机化学方法已无法使用，必须应用新的基本思想和方法。
分子结构设计方案的辅助设计是绿色化学科学研究的主要方法，它可以让人们彻底参与到绿色皮革制品和化学品的科学研究、开发和设计中。开发分子结构辅助设计的设计程序，可以照以下流程进行：第一步，创建数据库查询。到目前为止，已知的化学物质太多了。需要收集整理，可用于制革厂皮革制品或类似及相关的化学物质（包括对其化学变化的常识，信息内容（如产品的种类和总数；种类和数量）；物质和副产物的总数；反应过程参数等）收集并建立数据库查询；第二步是根据皮革制品和化学品的功能规律明确总体目标分子结构，使用计算机搜索观察反应产品的总体目标分子结构，查找并存储总体目标分子结构中的所有化学变化。第三步，应用自评系统软件对搜索到的化学变化进行评价。评价标准为一般：1) 产品是否有害；2）产品成本是否太高；3）生产过程是否零污染；4）反应过程是否严格。根据评估，可以淘汰一些不符合要求的化学反应方法，找到最佳的化学变化方法。
3.皮革绿色化
3.1来源绿色化
我们只需要掌握皮制品的种类和优缺点，就可以保证皮制品产地的环保。例如，纯天然皮革制品中的牛皮表面细腻，抗压强度高，是制作皮鞋的最佳选择；羊皮质轻、薄、柔软，是制作皮革制品的理想面料；猪皮具有良好的透气性和透湿性，更适用于内衣和婴儿用品；纤维结构相对紧密、抗压强度非常高的马皮制品，用于制作紧身皮裤和马靴。实际效果不错。对于人造革，我们尽可能使用易于与这些成分溶解的人造革，以减少损坏。
3.2液体污染
在皮革制品的生产过程中，会产生洗涤污水、浸灰脱毛污水、铬鞣污水、着色加脂污水以及酸、碱、盐、鞣剂等各种液体环境污染。生产过程中使用的化学品，皮革制品和未充分消化吸收的化学品，如改性复鞣剂等也会造成环境污染。针对不同制革工艺阶段产生的废水，一般采用不同的处理方式，以期取得不同的处理效果。如脱脂废水一般采用酸提取，离心分离等技术；浸灰脱毛废水一般采用酸化、化学沉淀或氧化等方式；铬鞣废水则采用碱沉淀或直接循环利用等方式。而对于综合废水，则分为一级处理，二级处理。一级处理多为物理化学处理，其构筑物多以各种格栅、格网、沉砂池、调节池和沉淀池等组成，采用化学混凝和絮凝的处理比较多见。二级处理技术目前主要以生化法为主，国内应用较成熟的工艺是氧化沟，也有用SBR法、接触氧化法等以及各种方法的组合。
氧化沟是一种改良的活性污泥法，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动。近年来在我国制革废水中广为应用，国家环保总局2000年确认氧化沟处理皮革废水技术为国家重点环境保护实用技术，其技术成果已在国内大中型制革企业中得到推广。SBR生化法在皮革废水处理中的研究表明，在进水中Cr的浓度逐渐增加的情况下，SBR法仍然能够保持较高的去除率。SBR生化法在皮革废水处理中的研究表明，在进水中Cr的浓度逐渐增加的情况下，SBR法仍然能够保持较高的去除率。接触氧化法用于制革废水的生物膜法多是采用生物接触氧化，并多与其它工艺结合起来。
4.结语
而今，各个领域对皮革制品的要求越来越高，面对脆弱的生态环境和各种资源的紧张，以及国内外激烈的竞争，我们更应当积极推动皮革工业的绿色化发展，让其更加创新、生态、绿色化的观念深入到制革的每一步工艺当中，以期盼我国皮革工业更好更快更绿色地发展。
参考文献:
[1] 张路路，王刚.制革行业清洁生产技术进展[J].广东化工，2019，（7）.
[2] 魏善明，王成斌，何立娟，蔡杰，王尚琨，赵圣伟.清洁生产在山东制革行业中的应用[J].西部皮革，2019，（9）.

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