含铬革屑资源综合利用进展(2)

2.4 含铬革屑在医药、食品上的应用

2.4.1 在医药上的应用

如果从无铬革屑中水解提取胶原蛋白，则提取的胶原蛋白可以作为一种天然高分子材料，其具有良好生物可降解性[21]，能够用来止血，促进细胞的生长，而且对生物体间的抗原性比较低[22-23]。因此可以将含革屑进行脱铬使其符合医药要求，将革屑水解提纯得到高纯度的蛋白，应用于皮肤医学，临床治疗和医药工业等领域[24]。

表1

表2

2.4.2 在食品工业中的应用

在食品领域，通过将废革屑进行水解，提取胶原蛋白，然后对其进行加工处理，可以广泛地应用于食品行业，如制作封装材料，食品添加剂和肉食品的标签等[25]。六价铬属于致癌物质，能使人体的皮肤溃疡，而三价铬却是人体必需的微量元素之一。如果人体缺乏三价铬，则有可能导致心血管病和动脉硬化以及糖尿病。含铬废革屑采用碱性水解法提取高纯度的明胶，可以用于生产保健食品，由于其中的铬以三价状态存在，从而提高食品中三价铬。人们通常从食物中摄取的胶原主要来自肌腱和骨胶原以及动物皮的真皮层[26]。另外，革屑脱铬后的透明皮革丝[27]，也含动物生长所需的各种微量元素。

2.5 含铬革屑在油田上的应用

全球各海域每年都有大量的原油泄漏，对生态环境造成的严重破坏。为了防止海洋原油污染，国家高度重视溢油问题以及清除回收技术的研究。一般方法为在原油泄漏到海面后，首先限制其进一步扩散，然后用凝油剂或吸油性材料令其聚合凝结，再进行回收，剩下残余的极少量油，用乳化或生物法进行处理[28]。凝油剂种类繁多，主要有脂肪酸衍生物类和蛋白质类，及氨基酸类和醇衍生物类[29]。王学川等人[30]从铬革屑中水解提取胶原蛋白，通过对化学改性和离子沉淀制得胶原蛋白凝油剂，并研究了各种金属离子的种类对制备反应的影响。

由于铬革屑含有胶原纤维，具有一般纤维的性质，分子中含有大量羧基和氨基以及羟基，因此能与水泥有良好的相容性。将废革屑作为增韧剂加入到水泥中，不仅可以解决制革工业长期以来革屑资源的浪费，还可以减轻环境污染。郭丽梅等人[31]将铬革屑粉碎后作为增韧纤维添加到固井水泥浆中，由于胶原纤维的韧性以及铬离子的交联性质制备的油田堵水凝胶，在油田堵水凝胶中有增强剂及补铬剂的效果。这不仅为铬革屑资源利用提供了一种可行的途径，同时还改善了水泥浆浆体性能，增强了水泥石的力学性能，提高了固井质量。

2.6 含铬革屑在造纸领域的利用

环保是造纸行业发展的方向，要求资源尽可能地重复用，并且在使用过程中不能够对人体以及环境产生危害。由于植物和动物体中的蛋白质无毒害，而且含有天然胶原纤维，有着合成的高分子材料无法超越的优良性。通过处理后的含铬革屑可以被制做胶原纤维浆，适当的比例的胶原纤维与植物纤维混合抄片，不仅能增强纸张的抗撕裂强度，还能提高纸张的耐腐蚀性[32]。

李嘉等人[33]对废革屑分别采用硫酸，丙酮和乙醇药品对废革屑纤维化预处理，与机械协同作用制备胶原纤维，在优化工艺条件后，选择最佳的纤维进行抄片并测定物理性能，然后进行扫描电子显微镜分析。研究结果表明：胶原纤维经硫酸预处理后，具有最佳的抄造物理性能。

2.7 废革屑用于生产肥料

以皮革废料为原料制成的肥料，由于主要成分是蛋白质，因此它的含氮量比一般肥料要高。刘娜等人[34]先对含铬革屑进行脱铬，水解得到胶原多肽，然后使用硫酸将多肽水解成更加易于植物吸收的小分子肽和氨基酸，最后调节pH 制得肥料。国内外生产的皮革肥料主要采用加压水解法，即将废革屑通过加压水解，使大分子的胶原蛋白水解成小分子的多肽和氨基酸，这样植物才能更好地吸收[35]。使用水解法分离得到胶原溶液，经浓缩和干燥后得到粉状的蛋白质的氨基酸成分见表2。（如表2 胶原水解物中氨基酸的种类及含量[36]）

从表2 看出，胶原产物中含有大多数植物生长所需要的氨基酸，可作为肥料使用。然而，直接作为肥料时，需要靠在土壤中逐渐分解产生氮或氨基酸而被植物缓慢吸收，起效较慢。如果将胶原产物进一步水解制成氨基酸液，直接喷在植物叶面或埋于植物根部则可被植物快速吸收，从而促进植物快速生长。根据相关的研究结果表明[37-38]，不同的氨基酸对植物生长作用不同，例亮氨酸和甘氨酸能促进青苗快速生长，而色氨酸能促进植物吸收氮磷钾，改善的水果品质。

文章来源：《造纸科学与技术》 网址: http://www.zzkxyjs.cn/qikandaodu/2021/0207/348.html