（接上期）

6皮革行业可持续发展

6.1木质素的可控氧化降解：将生物质转变为生态皮革鞣剂和复鞣剂

无铬、无甲醛生态皮革制造是皮革行业的主要研究方向之一。本文通过调控氧化条件，可控制备了木质素基鞣剂（LTA）和复鞣剂（LRA），并对其在鞣制和复鞣中的应用机理和环境效益进行了研究。氧化作用破坏了木质素的脂肪侧链β-O-4'、β-5'和β-β'键，使苯环上相邻的酚羟基和甲氧基发生开环反应，转化为羧基，从而降低了LTA和LRA的颜色。当LTA与铝–锆盐（AZ）配合用于鞣制时，具有适当的分子量（1498 g/mol）、羧基（6.27 mmol/g）和酚羟基含量（0.18 mmol/g）的LTA提高了LTA–AZ配合物在皮革中的渗透性，使皮革的收缩温度接近90°C。当LRA用于铬鞣皮革复鞣时，LRA中的酚羟基和羧基与Cr3+配位形成了牢固的大分子交联网络结构，使得皮革具有优良的物理和感官性能。生命周期评价表明，LTA鞣制和LRA复鞣比传统铬鞣和芳香族复鞣具有更强的可持续性，因为它们对资源消耗和气候变化的环境影响较小。本研究为利用生物质资源，促进皮革行业的可持续发展提供了切实可行的途径。

6.2鞣革和涂饰工艺对皮革生物降解性的影响

环境可持续发展愈受关注，材料的生物降解性对于降低环境影响至关重要。皮革主要由胶原蛋白组成，是可生物降解材料。然而，其生产过程中用到的化学试剂会影响其生物降解性。本研究探索了通过鞣制、复鞣和整饰工艺生产的皮革的生物降解性，并特别关注铬鞣革和沸石鞣革。研究结果表明，铬鞣革的生物降解性低，而沸石鞣革的生物降解性较高，但与复鞣和加脂产品结合使用时会降低其生物降解性。此外，还发现沸石鞣革的生物降解性可以通过使用可持续性产品来提高，但无法提高铬鞣皮革的生物降解性。在涂饰方面的研究结果表明，虽然涂饰工艺对最终结果有一定影响，但对皮革的生物降解性影响甚微，并不会阻止降解。此外，坯革的类型影响也很大。即使使用生物降解性有限的涂饰产品，皮革的整体生物降解性也相对不受影响。本研究表明了皮革行业迫切需要采用可持续的环保做法来减轻对环境的负面影响。通过优化鞣革工艺，优先采用沸石鞣革而不是铬鞣革，以及在复鞣和涂饰过程中采用可持续的方法，可以提高皮革的生物降解性。这项研究有助于提高皮革生产行业的可持续性和生态意识。

6.3植鞣羊皮革在酸性条件下的化学降解行为研究

皮革是人类历史上最古老、使用最广泛的材料之一。直到今日，皮革依旧是各行各业的重要材料之一。但由于皮革的主要成分胶原蛋白是天然高分子材料，其结构和性质极易因环境条件的变化发生波动而变质。酸老化是皮革严重受损的主要原因之一。潮湿环境中的低pH值、土壤酸化、空气污染、真菌产生的有机酸以及制革过程中酸的过量使用都可能导致皮革制品的酸老化。本文研究了人工酸老化前后植鞣羊皮革的结构与性能，利用现代分析技术对皮革样品的酸老化行为进行了表征和分析。通过超景深显微镜、高精度色差仪和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了酸老化前后羊皮革形貌、颜色、结构和性能的变化。结果表明，不同类型的植鞣革其酸老化前后的结构和性能变化规律不同。该研究对预防皮革制品酸变质具有重要意义，并为酸变质皮革制品的修复提供了科学依据。

6.4臭氧在降低污染负荷和废水脱色中的应用—创新技术

如果制革厂在坯革生产和涂饰过程中使用劣质化学品，在湿加工操作中使用不同类型的加脂剂、染料和不可降解化学品，残余化学品作为废物将会排放到废水中。从鞣后湿加工到涂饰过程产生了pH在4～5范围内、COD在4000～5000 mg/L范围内、铂钴色度（Pt-Co）在1500～2000范围内的废液。这些排放物会影响健康与安全、腐蚀管道，当与浸灰操作产生的含硫废水混合时会产生硫化氢气体。传统的物理、化学、生物处理工艺无法将废水的 COD 和色度等降低到排放标准。

为了解决污水中难于降解的COD、色度、异味等排放问题，并且满足新的排放标准，本研究在包含 120 个制革厂组成的园区内运行了公用污水处理厂（CETP），开发并采用了处理能力为 3000 m3/天的一套臭氧高级氧化系统。这一独一无二的首创系统已在印度开始成功运行。经过高级氧化系统处理后的废水能够满足除总溶解固体（TDS）以外的所有排放指标（即 BOD20mg/L、COD250mg/L和 SS50mg/L）。新处理工艺的顺序为：臭氧预处理染色废水 → 与其他分段流混合 → 去除悬浮物和污泥的一级处理 → 二级生物处理 → 三级处理 → 通过高速率高级氧化来降低色度和不可降解的COD 。

为开发高速率高级氧化系统，需要经过两个阶段。第一阶段是使用制氧机从大气中生成氧气，比例为 100：5（即大气→空气中的氧气，单位为m3/hr）。氧气储存在一个单独的容器中，然后使用臭氧发生器以 100：15 的比例从氧气中产生臭氧（氧气 → 臭氧，立方米/小时）。

臭氧通过扩散器分布在高级氧化处理中，停留时间约为90分钟。化学需氧量从400 毫克/升降低至<250 毫克/升，色度从>500 Pt-Co降至<200Pt-Co单位，臭氧处理后的污水看起来很清。最终处理出的水中的溶解氧水平提高到 5～7 ppm，为制革厂园区和污水处理厂提供了舒适安全的环境。 设计和实施的日处理能力为 150立方米的该氧化系统已全面投入运行，现场制取氧和臭氧。制氧设备提供纯度为93%的2000 m3/hr的氧气，臭氧的生成量为30 kg/hr,分两个模块，每个模块15 kg/hr。高级氧化系统对于去除色度和不可降解COD的应用属于显著的技术创新。对于许多计划回收和回用水的工业污水处理厂而言，该系统都可适用。

6.5蓝湿革大生产过程中未消耗化学物质的回收再利用

在蓝湿革的大生产过程中，所用化学物质未被皮革完全吸收利用而造成浪费。要解决这个问题，就必须做出改变，并且必须解决以下四个问题：

（1）必须保持皮革高质量，满足客户的要求。（2）采用的技术必须易于管理，并能一直稳定运行。（3）最终排出的废水必须符合当地规定的要求或限制。（4）特别是，必须满足对废水排放中铬含量的严格要求。

经过 14 年多的研究发展，宝斯卡（商丘）化工有限公司成功研发出一种技术来解决这些问题。该技术易于操作，已被许多牛皮和羊皮制造商所采用，并且已经被传统布局的大型制革厂、新建工厂和小型企业接受使用。

这项技术的核心是在浸灰脱毛以及鞣制结束时收集含有该工序生产所需化学物质的废液，并对其进行再利用。浸灰脱毛和鞣制过程中没有任何污水排放，唯一需要处理的废水来自浸水、脱毛软化以及这些工序产生的清洗水。

制造方面的优势包括：蓝湿革的质量稳定，符合规格要求；在浸灰脱毛、浸酸鞣制过程中使用的基础化学物质以及铬鞣剂用量大幅减少。废水处理方面的优势：解决了硫化物排放问题并且降低了无机盐的含量，能够大大减轻制革厂废水处理压力。最重要的是，该技术能满足制革厂最严格的铬排放要求。

6.6埃塞俄比亚制革业的可持续性挑战

发展中国家拥有丰富的畜牧资源，充分利用此类资源，可创造就业机会、创造税收，进一步消除贫困。为确保皮革行业的可持续发展，不建议采用传统 “获取—制造—使用—丢弃” 的工业化线性经济模式，而应采取一系列举措减轻环境挑战，推动可持续发展。

皮革行业应执行区域全面经济伙伴关系协定（RECP）、废物回收和再利用技术，以符合现行环境排放规范；建立先进的通用污水处理设施以满足有害化学物质零排放（ZDHC）、液体零排放（ZLD）、皮革工作组（LWG）等全球环境和社会组织机构的要求。

地方政府、土地管理局以及相关政府和非政府组织需密切合作，建立生态工业园区，以有效管理生产过程中产生的废物。合作确保废物的妥善处理和回收利用，进一步推动可持续发展。为确保皮革行业的可持续发展，除提高生皮和毛皮资源的有效利用率外，还需发展其它相关产业，如化工、农产品加工、采矿、能源和家具等行业，促进产业链的延伸和增值，为皮革及其制品行业提供更多的发展机会和支持。