申请日2012.01.18
公开(公告)日2012.07.18
IPC分类号C14C1/00; G01N21/35; C14C9/02; C14C3/02
摘要
本发明涉及利用制革废水处理皮革的方法及生产皮革的方法。本发明一方面涉及利用制革废水处理皮革的方法，包括：(a)用近红外光谱感应探头获得制革工艺所产生的制革废水的近红外光谱;(b)通过预先建好的近红外光谱数据模型，由获得的近红外光谱确定或读取制革废水中成分的浓度;(c)根据制革废水中成分的浓度，向制革废水中补充原料至该制革工艺所需的浓度，获得配制的制革废水;(d)用配制的制革废水对皮革进行处理，进行该制革工艺;其中，近红外光谱数据模型包括近红外光谱与成分浓度的对应关系。本发明的方法实现制革废水的循环利用，是环境友好处理皮革的方法。
权利要求书
1.利用制革废水处理皮革的方法，包括：
(a)用近红外光谱感应探头获得制革工艺所产生的制革废水 的近红外光谱;
(b)通过预先建好的近红外光谱数据模型，由获得的近红外 光谱确定或读取所述制革废水中成分的浓度;
(c)根据所述制革废水中成分的浓度，向所述制革废水中补 充原料至该制革工艺所需的浓度，获得配制的制革废水;
(d)用所述配制的制革废水对皮革进行处理，进行该制革工 艺;
其中，所述近红外光谱数据模型包括近红外光谱与所述成分浓 度的对应关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述近红外光谱数据模型通过 以下方法获得：
(b1)根据所述制革工艺所产生的制革废水中的成分，配制一 系列具有预定浓度的水溶液样品，各个水溶液样品含有制革废水中 的成分;
(b2)获得各个水溶液样品的近红外光谱;
(b3)根据各个水溶液样品的成分的浓度和近红外光谱，建立 所述近红外光谱数据模型，所述近红外光谱数据模型包括成分的浓 度和近红外光谱对应关系。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，各个水溶液样品至少包含有效 物成分。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，各个水溶液样品还包含会出现 在废水中的其他成分，其中所述其他成分是对所述有效物成分的近 红外光谱数据模型有干扰的成分。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述有效物成分选自芳香族化 合物、砜类、聚丙烯酸类化合物、双氰胺类化合物、三聚氰胺类化 合物、聚氨酯类化合物、表面活性剂、有机酸及其盐中的一种或多 种。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述芳香族化合物选自酚类、 芳基磺酸盐、萘类化合物。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述有机酸及其盐选自柠檬酸、 戊二酸、琥珀酸、丁二酸、己二酸、富马酸及其盐中的一种或多种。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述近红外光谱数据模型包括 有效物成分的浓度和近红外光谱的对应关系。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，各个水溶液样品含有：
(i)酚类化合物;
(ii)有机酸、有机酸的盐、无机酸、无机酸的盐中的至少一 种。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，各个水溶液样品含有：
(i)芳基磺酸盐;
(ii)有机酸、有机酸的盐、无机酸、无机酸的盐中的至少一 种。
11.根据权利要求2所述的方法，其中，各个水溶液样品含有：芳基磺 酸盐、丙烯酸类化合物以及双氰胺类化合物。
12.根据权利要求2所述的方法，其中，各个水溶液样品含有：芳基磺 酸亚甲基缩合物、聚丙烯酸酯以及芳代氨基磺酸的亚甲基缩合物。
13.根据权利要求3所述的方法，其中，所述有效物成分选自制革工艺 中所使用的复鞣剂、铬鞣剂、中和剂、脱脂剂或加脂剂。
14.根据权利要求1至13任一项所述的方法，其中，所述制革工艺是皮 革铬鞣工艺、中和工艺、复鞣工艺、脱脂工艺或加脂工艺。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述中和工艺是蓝湿皮中和工 艺。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述复鞣工艺是简单复鞣工艺 或标准复鞣工艺。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述复鞣工艺是蓝湿皮简单复 鞣工艺或蓝湿皮标准复鞣工艺。
18.根据权利要求1至17任一项所述的方法，其中，进一步包括：
(e)在对皮革进行处理过程中，使用步骤(a)和(b)相同的 方式对有效物成分的浓度进行在线监测。
19.根据权利要求1至17任一项所述的方法，其中，在步骤(c)中， 还向所述制革废水中加入防腐剂。
20.根据权利要求1至17任一项所述的方法，其中，所述制革废水循环 使用至少2次。
21.生产皮革的方法，包括：
(I)对皮革原料进行中和工艺，得到中和处理后的皮革;
(II)对中和处理后的皮革进行复鞣工艺，得到复鞣后的皮革;
(III)对复鞣后的皮革进行加脂工艺;
其中，工艺步骤(I)、(II)和(III)中的至少一个通过根据权 利要求1至20任一项所述的方法进行。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，工艺步骤(I)、(II)和(III) 均通过根据权利要求1至20任一项所述的方法进行。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述皮革原料是蓝湿皮。
说明书
利用制革废水处理皮革的方法及生产皮革的方法
技术领域
本发明涉及利用制革废水处理皮革的方法及生产皮革的方法。
背景技术
随着经济的迅速发展，人们对健康环保的认识越来越深入。目前制革 中产生的废水含大量的有机物质，如果直接排放入河，对水环境会造成不 可逆转的破坏。因此，废水的处理及排放成了制革行业一道越来越严的紧 箍咒，如何处理废水，减少废水，降低排放，是目前研究机构以及制革厂 都在探索的课题。
通常，降低废水的排放可从三方面来考虑：
第一种思路是从源头控制。从化学品种类的选择上避免使用有毒有害 的物质，但是由于材料的局限，以及对皮革的认识有限，有些材料虽然有 害还不得不使用因为没有代用品。这种情况下就要从制革工艺上考虑怎样 提高他们的反应效率，尽可能的提高他们与皮革的结合率，这样就可以以 最少的使用量达到同样的效果，也可以降低它们在水中的残余量，间接地 起到降低废水的作用。这是皮革化学家们永远的课题。
第二种是将废水进行有效的处理。去除其中的重金属、有机物、无机 盐等等，达到排放标准后排放。如何高效又低成本的处理废水，这也是现 在一些设备工程师、化学工作者努力的方向。
第三种是废水的回收利用。经市场调研，发现废水的回收利用在某些 工厂，某些特殊的工艺中已经存在，但是量很少。
据调查，阻碍废水回收利用的关键有两点：
(1)废水容易长菌。由于废水中含有大量有机物，当pH、温度合适， 细菌和霉菌的繁殖是非常快的，第二天就会产生难闻的气味。这种废水如 果回收利用，需要找到比较合适的防腐剂。
(2)废水中的成分难以测定。即使解决了防菌的问题，废水中含有 大量未结合的化学原料。虽然可以回收利用但是废水成分太复杂，回收利 用时是否要补充化学原料，补多少，都是未知数，这样做出来的皮质量就 很难保证。工厂的技师们只能根据经验来大致判断，经验好的估的准一点， 人为因素太强，这也是废水回收利用不能大范围推广的主要原因。
目前能用于化学品成分检测的方法很多，但针对制革废水中成分复杂 的化学材料，相互之间交叉干扰，要逐个加以区分并定量检测难度非常大。 同样成分复杂的中药成分控制目前在试验一种新技术——指纹图谱技术， 但需要花费大量的人力物力去建立图谱库，目前实际应用还有很多问题。 而且废水和中药还不一样，因为废水的成分根据制革处理配方和工艺会经 常变换，所以该技术不适合废水的定量分析。
长期以来，人们一直在寻找能够简单、快速在线监测皮革处理水(制 革废水)成分的方法，以便实现制革废水的循环利用。但据发明人所知， 在本发明之前，尚未找到这样的简单有效的方法，也没有实现制革废水的 完全循环利用。制革废水的循环利用成为本领域内长期未解决的技术难 题。
因此，需要一种实现制革废水的循环利用、环境友好处理皮革的方法。
发明内容
本发明涉及利用制革废水处理皮革的方法，包括：
(a)用近红外光谱感应探头获得制革工艺所产生的制革废水 的近红外光谱;
(b)通过预先建好的近红外光谱数据模型，由获得的近红外 光谱确定或读取制革废水中成分的浓度;
(c)根据制革废水中成分的浓度，向制革废水中补充原料至 该制革工艺所需的浓度，获得配制的制革废水;
(d)用配制的制革废水对皮革进行处理，进行该制革工艺;
其中，近红外光谱数据模型包括近红外光谱与成分浓度的对应 关系。
优选地，近红外光谱数据模型通过以下方法获得：
(b1)根据制革工艺所产生的制革废水中的成分，配制一系列 具有预定浓度的水溶液样品，各个水溶液样品含有制革废水中的成 分;
(b2)获得各个水溶液样品的近红外光谱;
(b3)根据各个水溶液样品的成分的浓度和近红外光谱，建立 近红外光谱数据模型，近红外光谱数据模型包括成分的浓度和近红 外光谱对应关系。
优选地，各个水溶液样品至少包含有效物成分。
优选地，各个水溶液样品还包含会出现在废水中的其他成分，其中其 他成分是对有效物成分的近红外光谱数据模型有干扰的成分。
优选地，有效物成分选自芳香族化合物、砜类、聚丙烯酸类化合物、 双氰胺类化合物、三聚氰胺类化合物、聚氨酯类化合物、表面活性剂、有 机酸及其盐中的一种或多种。
优选地，芳香族化合物选自酚类、芳基磺酸盐、萘类化合物。
优选地，有机酸及其盐选自柠檬酸、戊二酸、琥珀酸、丁二酸、己二 酸、富马酸及其盐中的一种或多种。
优选地，近红外光谱数据模型包括有效物成分的浓度和近红外光谱的 对应关系。
优选地，各个水溶液样品含有：
(i)酚类化合物;
(ii)有机酸、有机酸的盐、无机酸、无机酸的盐中的至少一 种。
优选地，各个水溶液样品含有：
(i)芳基磺酸盐;
(ii)有机酸、有机酸的盐、无机酸、无机酸的盐中的至少一 种。
优选地，各个水溶液样品含有：酚类化合物、丙烯酸类化合物以及双 氰胺类化合物。
优选地，各个水溶液样品含有：芳基磺酸盐、丙烯酸类化合物以及双 氰胺类化合物。
优选地，各个水溶液样品含有：芳基磺酸亚甲基缩合物、聚丙烯酸酯 以及芳代氨基磺酸的亚甲基缩合物。
优选地，有效物成分选自制革工艺中所使用的复鞣剂、铬鞣剂、中和 剂、脱脂剂或加脂剂。
优选地，制革工艺是皮革铬鞣工艺、中和工艺、复鞣工艺、脱脂工艺 或加脂工艺。
优选地，中和工艺是蓝湿皮中和工艺。
优选地，复鞣工艺是简单复鞣工艺或标准复鞣工艺。
优选地，复鞣工艺是蓝湿皮简单复鞣工艺或蓝湿皮标准复鞣工艺。
优选地，该方法进一步包括：
(e)在对皮革进行处理过程中，使用步骤(a)和(b)相同的
方式对有效物成分的浓度进行在线监测。
优选地，在步骤(c)中，还向制革废水中加入防腐剂。
优选地，制革废水循环使用至少2次。
本发明还涉及生产皮革的方法，包括：
(I)对皮革原料进行中和工艺，得到中和处理后的皮革;
(II)对中和处理后的皮革进行复鞣工艺，得到复鞣后的皮革;
(III)对复鞣后的皮革进行加脂工艺;
其中，工艺步骤(I)、(II)和(III)中的至少一个通过本发明 处理皮革的方法进行。
优选地，工艺步骤(I)、(II)和(III)均通过本发明处理皮革的方法 进行。
优选地，皮革原料是蓝湿皮。
本发明的方法实现制革废水的循环利用，是环境友好处理皮革的方 法。
