[发明专利]一种利用皮革固体废弃物制备减水剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减水剂的制备方法，尤其涉及一种利用皮革固体废弃物制备减水剂的方法，属于混凝土外加剂技术领域。

背景技术

减水剂是现代混凝土搅拌和施工过程中必须使用的一种外加剂，它的作用是减少混凝土拌合时的用水量、增加混凝土的流动性和提高混凝土的强度。

高分子降解生产减水剂国内外进行了很多研究。例如：Vieira等的研究成果(Dispersing agents for cement based on modified polysaccharides.Cement and Concrete Research，2005，35(5)：883-890)发现淀粉和纤维素降解可生产减水剂；美国专利US20040103824A1公开了在多糖衍生物分子链上引入强亲水基团，可对水泥具有良好的分散能力；刘伟区等的研究成果(从棉绒纤维素制取混凝土外加剂.化学建材.1994(2)73-75)以棉短绒为原材料制备纤维素硫酸酯，可提高水泥净浆流动度；龚福忠等的研究(以甘蔗渣为原料制备水溶性分散剂的研究.广西化工.2001，30(2)：6-8)以蔗渣为起始反应物，制备出可以增强混凝土的减水剂；中国专利CN103011664A利用废旧聚苯乙烯塑料降解、聚合生产减水剂。

我国已成为世界皮革加工、制造与贸易中心。制革废弃物的处理与利用，已成为制约皮革工业能否持续发展的重要因素。企业处理皮革固体废弃物的一般方法是焚烧或填埋，这不仅污染环境，而且浪费资源。蓝湿皮废弃物含胶原蛋白约占80％，铬含量约为3-4％。如何充分利用这一资源，减轻铬污染，国内外都做了大量研究工作，近几年主要围绕着提取胶原蛋白。但因为铬与胶原蛋白分离不彻底，限制了这些胶原蛋白的使用。

皮革固体废弃物应用于水泥添加剂，使铬固定在砼中，能从根本上解决铬对环境的破坏。含铬皮革固体废弃物主要成分是胶原纤维，通过解离生成氨基酸多肽。其中含有大量的氨基和羧基，这些活性基团可以吸附在水泥颗粒及其水化物上，形成具有一定厚度的吸附层和一定的吸附形态，从而改变固液界面的物化性质和颗粒之间的相互作用力。使水泥颗粒间的凝聚作用减弱，摩擦阻力减小，从而分散水泥颗粒改善水泥浆的流动性。利用含铬皮革固体废弃物生产水泥添加剂是一种全新的探索。

发明内容

本发明针对现有皮革固体废弃物利用技术存在的不足，提供一种利用皮革固体废弃物制备减水剂的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种利用皮革固体废弃物制备减水剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)清洗：将皮革剪成小块，所得皮屑过5mm筛除去杂质，向其中加入水、PPA搅拌清洗，过滤，向所得滤渣中加入水、清洁剂和25～28wt％的氨水，搅拌洗涤脱除油脂，收集所得滤渣加水洗涤过滤，置于空气中晾干保存；

2)消解：称取步骤1)中所得的皮革固体加入到反应釜中，向其中加入尿素作为催化剂，之后向其中加入0.1～1mol/L的硫酸，于100～115℃、0.1～0.3MPa的条件下水解反应；

3)中和：碱中和步骤2)中所得的水解液至pH为7～9；

4)接枝：向步骤3)所得的水解液中滴加30～40wt％的甲醛溶液，于60～80℃的条件下发生接枝反应，产物经浓缩得氨基酸类液体减水剂，喷雾干燥后得固体粉末状氨基酸类减水剂。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，以皮革的重量计，步骤2)中加入尿素的量为皮革固体质量的2～3wt％。

进一步，以皮革的重量计，步骤2)中加入硫酸溶液的量为皮革固体质量的8～10倍。

进一步，步骤4)中所述甲醛溶液的加入量为水解液体积的0.3～0.5％。

进一步，步骤1)中所述的清洁剂为洗衣液、肥皂水、十二烷基磺酸钠中的一种。

进一步，以皮革的重量计，步骤1)中加入PPA的量为0.3～0.5wt％。

进一步，以皮革的重量计，步骤1)中加入清洁剂的量为0.3～0.4wt％，氨水的量为1.0～1.5wt％。

进一步，步骤2)中的反应时间为2～4小时。

进一步，步骤4)中的反应时间为3～4小时。

本发明的有益效果是：

1)本方法成本低、时间短、减水率高；

2)变废为宝，提高了资源的利用率，无二次污染，绿色环保。

具体实施方式