近日，陜西科技大學(xué)生物質(zhì)與功能材料研究所王學(xué)川教授/黨旭崗副教授等報(bào)道了一種從含鉻廢棄皮革中提取膠原多肽，并將其重新制備成可用于無鹽無酸鞣制工序的兩性有機(jī)無鉻鞣劑，有望替代鉻鞣，服務(wù)于傳統(tǒng)皮革的生態(tài)化制造。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際環(huán)境領(lǐng)域著名期刊Science of the Total Environment上。
圖1. (a) CP-EGDE的制備方案；(b) CP-EGDE的鞣制機(jī)理；(c) CP-EGDE鞣革的加脂及染色機(jī)理
圖2. (a) CP-EGDE鞣劑用量對坯革Ts的影響；(b)、(c)、(d)和(e)分別表示浸酸羊皮（PS）以及不同鞣劑鞣革后坯皮的Ts、抗張強(qiáng)度、斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度
圖3 Ⅰ：PS、DPS以及不同鞣劑鞣革的超景深圖片；Ⅱ：PS、DPS以及不同鞣劑鞣革膠原纖維的SEM圖片
圖4. 不同鞣劑鞣革在經(jīng)受60 h紫外照射后的圖片
制革廢水的可降解性能測試是表征鞣劑環(huán)保性能的重要指標(biāo)。如表1所示，與市售有機(jī)無鉻鞣劑（TWS、F-90）相比，CP-EGDE鞣制后的制革廢水降解性能最好。
以共價(jià)交聯(lián)的形式表現(xiàn)鞣性有機(jī)無鉻鞣劑鞣革等電點(diǎn)較低（<5），從而導(dǎo)致皮革對傳統(tǒng)陰離子型濕整飾材料吸收率低，造成成品革質(zhì)量差、制革廢水難處理等問題。如圖5所示，CP-EGDE的等電點(diǎn)>5，該鞣劑可以對鞣革的等電點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。因此，與另外兩種市售有機(jī)無鉻鞣劑鞣革相比，CP-EGDE對傳統(tǒng)陰離子型加脂劑和染料表現(xiàn)出了極佳的吸收效果。
圖5. (a)不同pH下CP-EGDE的Zeta電位；(b)和(d)為不同鞣劑鞣革對傳統(tǒng)陰離子型加脂劑和染料的吸收率及吸收效果；(c)不同鞣劑鞣革后的染色深度
相關(guān)成果以“Sustainable leather making — An amphoteric organic chrome-free tanning agents based on recycling waste leather”為題，發(fā)表在Science of the Total Environment（DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.161531）上。陜西科技大學(xué)2020級博士研究生郝東宇為該論文的第一作者，陜科大生物質(zhì)與功能材料研究所王學(xué)川教授和黨旭崗副教授為本論文的共同通訊作者。感謝國家自然科學(xué)基金（22078183和22108165）、陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃（2021JQ-548）、陜西省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2022GY-272）、中國博士后科學(xué)基金（2022M711995）、教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合創(chuàng)新基金（CXZJHZ201801）、陜西省青年人才托舉計(jì)劃項(xiàng)目（20200424）、陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2022JQ-141）等對本工作的大力支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.161531
