專利名稱：皮革下腳料提取蛋白的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)物的化學(xué)處理技術(shù)，具體地說是制革下腳料的綜合利用技術(shù)。
制革工業(yè)及皮革制品工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)生著大量的皮革下腳料，如毛皮、生皮、邊角塊、蘭礬皮、鉻革屑等，這些下腳料中富含70～80％的膠質(zhì)蛋白。現(xiàn)有技術(shù)對(duì)未上油、未上色的皮革下腳料，采用長(zhǎng)時(shí)間的高壓、高溫化學(xué)處理方法，提取其中的膠質(zhì)蛋白。但對(duì)于上油、上色的鉻革屑，目前尚沒有行之有效的利用方法，這是因?yàn)殂t革屑中含有2～4％的有害物質(zhì)礦物油、有色染料、三價(jià)鉻等，礦物油和有機(jī)染料會(huì)危害動(dòng)植物生長(zhǎng)，三價(jià)鉻是一種有毒的致癌物。由于鉻革屑難以利用，只得遺棄，給環(huán)境造成了很大污染。
本發(fā)明的目的是，尋求一種工藝簡(jiǎn)單，成本低、效率高的方法，既能充分提取鉻革屑中的有用物質(zhì)，又能解決所含有害物質(zhì)給環(huán)境造成污染的問題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的以鉻革屑為原料，采用予處理→水解→脫色→濃縮→干燥的工藝提取蛋白。
予處理時(shí)，用NaOH做脫油脫色劑，用Ca(OH)2做脫鞣劑，其間的重量比為，鉻革屑∶脫油脫色劑∶脫鞣劑=100∶2-5∶5-6。予處理的溫度為90-100℃，時(shí)間為0.5-1小時(shí)。通過予處理，使鉻革屑中的有機(jī)染料和被皂化的礦物油進(jìn)入廢液中。
予處理產(chǎn)生的廢液，采用活性碳吸附，活性炭用量為鉻革屑重量的50-70％。當(dāng)吸附飽和時(shí)，一并燃燒掉--生成二氧化碳；而剩余的液體已是干凈的水，則可循環(huán)使用或排放。
對(duì)予處理后的鉻革屑，加入提取劑、除鉻劑Cao和水進(jìn)行水解反應(yīng)。提取劑由NaOH和Ca(OH)2混和而成，其間的比例為，NaOH∶Ca(OH)2=1∶3～5.其重量配比為，鉻革屑∶提取劑∶除鉻劑∶水=100∶2-3∶2-4∶700-900。隨后在80～100℃下加熱0.5-1.5小時(shí)。此時(shí)，鉻革屑中的膠原蛋白被水解成可溶性混合氨基酸。然后過濾分離成濾液和濾渣。
在該濾液中加入雙氧水進(jìn)行脫色反應(yīng)，雙氧水的加入量為濾液總量的3-5％。進(jìn)而濃縮至16～18波美度，再經(jīng)噴霧干燥便成為有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的物質(zhì)--動(dòng)物蛋白。
濾渣中的三價(jià)鉻以Cr(OH)3沉淀的形式存在。為消除其帶來的污染問題，先加稀H2SO4溶解，PH值為1-2。隨后過濾，使溶解液與廢渣分離。分離出的溶解液再用堿中和，堿的用量為鉻革屑的1-2％，使其中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)S4。此項(xiàng)工藝過程的化學(xué)反應(yīng)如下
再經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾、烘干，生成的Cr(OH)SO4是有用的化工產(chǎn)品，也是鞣制皮革中使用的一種化工原料。
溶解后剩下的廢渣，是纖維組織、泥土、殘余動(dòng)物蛋白等的混合物，可做肥料使用。
本發(fā)明以上油上色的鉻革屑為原料，通過科學(xué)的化學(xué)處理手段，充分地提取出膠原蛋白，并改性為易被吸收的水溶性動(dòng)物蛋白，該蛋白易吸收、營(yíng)養(yǎng)豐富，含有18種氨基酸，其中粗蛋白含量≥80％，可用做雞、鴨、魚、豬、牛、羊等動(dòng)物的飼料添加劑，也可用做毛料護(hù)理劑、高級(jí)營(yíng)養(yǎng)化妝品等重要化工原料。鉻革屑中所含的一些有害物質(zhì)，通過化學(xué)處理后，有的轉(zhuǎn)化成有用的化工原料，有的被燃燒生成CO2。本發(fā)明不僅適用對(duì)上油、上色鉻革屑的綜合利用，采用其簡(jiǎn)化的工藝技術(shù)也可處理不上油不上色的皮革下腳料，且與現(xiàn)有的處理技術(shù)相比，無需在長(zhǎng)時(shí)間和高壓的條件下進(jìn)行。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)了綜合利用和污染治理。
下面結(jié)合附圖敘述本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例附


圖1、本發(fā)明的總工藝流程圖；附圖2、水解廢渣的酸處理工藝流程圖。
實(shí)施列1在1000ml的燒杯中，放入鉻革屑50克，NaOH 2.5克，Ca(OH)22.5克，在90℃下加熱1小時(shí)。產(chǎn)生的廢水用2.5克活性碳吸附后并燃燒掉；洗滌后的鉻革屑，連同0.25克NaOH、0.75克Ca(OH)2、2克CaO、350克水，一起在80℃下加熱1.5小時(shí)，進(jìn)而過濾。濾液中加入33％的雙氧水，該雙氧水的加入量為濾液量的3％，隨之濃縮至16波美度，最后烘干、粉碎，成為產(chǎn)品--動(dòng)物蛋白。水解產(chǎn)生的濾渣，用濃度為30％的H2SO4溶解至PH為2，然后將溶解液和廢渣進(jìn)行過濾分離。過濾后的溶解液用5克NaOH中和，隨之經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾、烘干，便成為有用的化工產(chǎn)品Cr(OH)SO4。而酸解剩下的廢渣則可用做有機(jī)肥料。
實(shí)施例2在1000ml的燒杯中，放入鉻革屑50克、NaOH 1克，Ca(OH)23克，在100℃下加熱0.5小時(shí)；產(chǎn)生的廢水用35克活性碳吸附后燃燒掉。洗滌后的鉻革屑，連同0.25克NaOH和1.25克Ca(OH)2、1克CaO和450水一起在100℃下加熱0.5小時(shí)，進(jìn)而過濾。濾液中加入33％r雙氧水，該雙氧水的加入量為濾液總量的5％，隨之濃縮至18波美度，最后烘干、粉碎成為產(chǎn)品--動(dòng)物蛋白。水解產(chǎn)生的廢渣，用30％的H2SO4溶解，然后過濾分離溶解液和廢渣；溶解液用6克的NaOH中和，最后經(jīng)濃縮、結(jié)晶、烘干，成為有用的化工產(chǎn)品Cr(OH)SO4。而廢渣可用做有機(jī)肥料。
權(quán)利要求
1.皮革下腳料提取蛋白的新方法，其特征在于，以鉻革屑為原料，采用予處理→水解→脫色→濃縮→干燥的工藝提取蛋白，予處理的脫油脫色劑是NaOH，脫鞣劑是Ca(OH)2，予處理廢液中的有害物質(zhì)采用活性碳吸附，經(jīng)予處理后的鉻革屑用提取劑NaOH+Ca(OH)2、除鉻劑CaO和水進(jìn)行水解反應(yīng)，水解后產(chǎn)生的濾渣用稀H2SO4溶解后加堿中和，生成Cr(OH)SO4，水解后的濾液加入雙氧水，進(jìn)行脫色反應(yīng)，再經(jīng)濃縮、烘干制成。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，予處理時(shí)加入的脫油脫色劑、脫鞣劑與鉻革屑之間的重量比為，鉻革屑∶NaOH∶Ca(OH)2=100∶2-5∶5-6
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提取劑中兩種成份的重量比為，NaOH∶Ca(OH)2=1∶3-5
4.按照權(quán)利要求1、2所述的方法，其特征在于，予處理的溫度為90-100℃，時(shí)間為0.5-1小時(shí)。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，水解反應(yīng)時(shí)，提取劑NaOH、Ca(OH)2，除鉻劑CaO、水與鉻革屑的重量比為，鉻革屑∶提取劑∶除鉻劑∶水=100∶2-3∶2-4∶700-900
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)水解后的濾液進(jìn)行脫色反應(yīng)時(shí)，所用雙氧水的濃度是33％，加入量為濾液量的3-5％。
全文摘要
皮革下腳料提取蛋白的新方法,采用預(yù)處理→水解→脫色→濃縮→干燥的工藝提取所含蛋白;采用活性炭吸附掉預(yù)處理廢液中的色素等有害物質(zhì);采用酸解、中和的方法將有害元素C
文檔編號(hào)A23J1/00GK1313352SQ0110672
公開日2001年9月19日 申請(qǐng)日期2001年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月17日
發(fā)明者張小燕, 楊德玉, 高全昌, 劉華強(qiáng) 申請(qǐng)人:西北大學(xué)