绿色化学和技术与皮革工业的可持续发展

2020-12-19苏晓媛

皮革制作与环保科技 2020年12期

苏晓媛

（福州职业技术学院，福建福州 350000）

0 引言

长期以来，我国皮革工业难以摆脱高消耗、高污染的传统生产方式。随着我国皮革制品在出口过程中不断遭遇“绿色壁垒”，以及生态环境保护要求的日益严格，应用绿色化学技术对传统皮革生产工艺进行革新，进而从皮革生产的源头减少甚至消除对环境的污染，以实现皮革生产清洁化、高效化，达到皮革工业的可持续发展、环境与皮革产业经济和谐发展，就成为皮革行业的发展方向。因此，在分析绿色化学技术重要性的基础上，探讨绿色化学技术的应用措施具有重要的现实意义。

1 绿色化学技术在皮革工业中应用的重要性

从传统皮革工业的发展历程来看，虽然该行业在经济效益方面取得了显著成绩，但在生产过程中，会排放大量废弃物，对环境造成严重污染。随着环境污染问题的日益加剧和社会公众环保意识的逐渐提高，环境污染问题已经成为制约传统皮革工业发展的重要因素。传统皮革工业技术更关注皮革质量和经济效益的提高，很少注意皮革废料的处理和环境污染问题，导致该行业资源消耗和污染严重，对皮革工业和生态环境的可持续发展产生了相当大的负面影响。

从皮革生产的角度来看，其主要原料来源于动物皮，动物皮是一种可再生资源，因此皮革生产可以满足绿色化学的生产要求[1]。

绿色化学，又称清洁化学、环境友好化学，提倡应用化学技术减少或停止对生态环境等造成危害的原材料、试剂、产品的使用和生产。当前，绿色化学技术的研究和应用已成为皮革工业可持续发展的必然选择。尤其是在具有皮革加工中心和商贸中心之称的中国，更要加强绿色化学技术的应用，以实现皮革工业、生态环境、社会经济的和谐与可持续发展。

2 加强绿色化学技术应用，实现皮革工业可持续发展的有效措施

应用绿色化学技术是为了从源头控制和防止皮革工业污染源的产生。通过对原皮资源、化工材料的充分利用，努力降低皮革工业的资源消耗，在生产过程中减少或消除对环境的污染，最终实现皮革工业资源高效利用、生态环境可持续发展的工业模式。

2.1 推广有效的清洁工艺技术

为加强绿色化学技术在皮革工业中的应用，首先要推广有效的清洁工艺技术。针对此问题，可以从以下三点进行分析：第一，由于皮革生产过程需要应用大量的有机、无机添加剂，会产生大量的氯化钠废液，对生态环境的污染极大。所以在实际生产过程中，可以应用污染较小的化学方法，如防腐方法等，代替污染严重的皮化材料，以减少对环境的污染。同时，在鞣制过程中，需要使用铬鞣剂，目前没有可以完全取代这一材料的其他化学物质，所以在实际生产过程中，只能尽量减少铬鞣剂的使用或采用吸收率较高的铬鞣剂，以减少铬污染。例如，新一代的具有高吸收性的铬鞣剂，其吸收率高，不仅可以消除下脚料的污染，还可以高效利用资源[2]。第二，由于传统皮革生产过程中的材料消耗和资源浪费较严重，所以要加强推广使用循环工艺技术。利用绿色制造关键技术，结合企业自身发展状况，通过小循环模式、生态工业园区模式以及绿色供应商选择，为皮革业走循环经济道路提供有效方法[3]。例如，被国家重点推广的计划项目：毁毛浸灰液循环利用技术，可以使皮革生产过程中产生的硫化物、氯化物等的回收率有效提升，其回收率高达96%以上[4]。第三，从原料上看，稀土的应用是我国皮革工业的一大特色，我国在皮革工业稀土应用方面的环保研究较早，并提出和应用了稀土助染助鞣工艺技术，减少皮革生产中的染料应用高达95%，为皮革工业绿色发展奠定良好基础。

由于皮革加工需要在不同的酸碱条件下进行，并且反应的条件差异大，这不仅导致皮革生产的工序较为复杂，而且还会产生大量的无机和有机物质排放。所以，将清洁工艺技术进行整合和应用，对皮革工业绿色发展具有至关重要的作用。“生物催化三步骤鞣革法”的提出和应用，可以进一步提高皮革的手感和性能，并且该方法可以对皮革的柔软度进行控制[5]。同时，总体废弃物和有机、无机物质排放大量减少，不仅提高了皮革工业的经济效益，而且还减少了污染物排放。

2.2 重视皮革废弃物回收利用

皮革加工所产生的废弃物约占皮重的67%，其回收再利用的价值极高。传统皮革技术更注重提高皮革质量，忽略了皮革废弃物的综合利用，这不仅导致皮革资源的浪费和对生态环境造成污染，而且还没有开发出皮革增值产品，这在相当程度上制约了皮革工业的经济发展。相关调查和研究表明，皮革废弃物可以用作化妆品添加剂、医用材料等，同时，皮革废弃液、污泥中含有大量的碱、酶等成分，通过水解处理，可以生成氨基酸和蛋白质[6]。因此，在皮革生产过程中，要重视对皮革废弃物的回收和利用，对生态环境产生污染的有害物质，通过绿色化学技术，转变为具有附加值的产品，以此推动皮革工业可持续发展，实现皮革工业、生态环境、绿色化学的有机融合。

2.3 解决绿色皮革化学的问题

皮革加工工艺复杂，为深入推进绿色皮革产品的发展，需要对皮革生产进行全面研究。当前，需要对皮革制作中生物酶的作用机理、高吸收铬鞣反应机理、超临界流体作用机理、绿色化学品分子设计等进行深入研究。同时，要加强发展绿色皮革化学品，并应用高新技术不断优化绿色皮革化学工艺技术。

在绿色皮革产品方面，通过对绿色化学规律和皮革工业发展要求的综合分析可以看出，绿色皮革化学品具有以下三个突出特征：第一，绿色皮革产品的合成应选用无毒、无害、符合相关标准的原料；第二，在绿色皮革产品的生产和应用过程中，要确保无污染[7]；第三，绿色皮革产品易于回收和生物降解。

在高新技术的应用方面，首先，可以通过纳米技术和纳米材料，对传统皮革生产进行改革。由于纳米材料具有表面效应、宏观量子隧道效应等化学特性，可以广泛应用于涂饰剂、污水处理等方面，所以纳米材料具有极高的应用价值。同时，将纳米材料应用到皮革制品上，可以有效提高其抗水、抗电磁辐射等性能。另外，纳米鞣剂的研制与应用，可以提高铬吸收率，进一步优化皮革工艺中的绿色化学和技术。其次，膜分离技术是被国际公认的一项具有极好发展前景的高新技术。当前，膜分离技术已经被广泛应用于环保、食品、医药等领域。从其技术优势来看，该技术具有工艺简化、节约资源、维护便捷、分离效率高等优点[8]。随着相关技术的成熟应用，膜分离技术逐渐取代萃取等传统分离技术。在皮革加工过程中，尤其是在皮革废弃液处理过程中，膜分离技术可以发挥其良好效用，在皮革废弃液回收和处理、应用等方面取得良好效果。因此，通过不断发展和完善科学技术，加强绿色化学技术在皮革工业中的应用，可为加快实现皮革工业的清洁化、绿色化、可持续发展起到推动作用。