用荧光示踪技术研究鞣制过程氧化海藻酸钠鞣剂的传质行为

doi:10.19677/j.issn.1004-7964.2022.06.001

皮革科学与工程 ›› 2022, Vol. 32 ›› Issue (6): 1-5.doi: 10.19677/j.issn.1004-7964.2022.06.001

• 试验研究 • 下一篇

用荧光示踪技术研究鞣制过程氧化海藻酸钠鞣剂的传质行为

付佳¹, 朱敏¹, 王亚楠^1,2,*, 石碧^1,2

1.四川大学制革清洁技术国家工程实验室,四川成都 610065;
2.四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室,四川成都 610065

收稿日期:2022-04-18 出版日期:2022-12-28 上线日期:2022-11-22
通讯作者: * 王亚楠（1986-）,男,教授,主要从事制革化学、制革清洁技术研究,E-mail:wangyanan@scu.edu.cn。
作者简介:付佳（2003-）,女,本科生。
基金资助:
四川省科技创新人才项目（2022JDRC0029）,四川大学“大学生创新创业训练计划”项目（20220800L）

Investigation of Mass Transfer Behavior of Oxidized Sodium Alginate Tanning Agent in Tanning Process by Fluorescent Tracing

FU Jia¹, ZHU Min¹, WANG Yanan^1,2,*, SHI Bi^1,2

1. National Engineering Laboratory for Clean Technology of Leather Manufacture, Sichuan University, Chengdu 610065, China;
2. Key Laboratory of Leather Chemistry and Engineering, Ministry of Education,Sichuan University, Chengdu 610065, China

Received:2022-04-18 Online:2022-12-28 Published:2022-11-22

摘要/Abstract

摘要： 氧化海藻酸钠（OSA）是一种鞣制性能良好的生物质无铬鞣剂,研究鞣制过程中其在皮革内的传质行为,可为此类鞣剂的设计、制备和应用提供参考。本研究通过N-甲基靛红酸酐（MIA）标记反应和柱层析分离纯化,成功制得了高纯度的MIA标记OSA（MIA-OSA）。该标记产物在较长时间（1个月）和pH 7~8时具有较高的荧光强度,且相对分子质量及分布与标记前相似。将MIA-OSA用于牛皮鞣制,探究了其在皮革多个层级中的传质和分布情况。结果表明,MIA-OSA在鞣制1.5~2 h后可在皮革纵切面中渗透并均匀分布。该荧光示踪技术的构建,实现了鞣制过程OSA鞣剂在皮革中的传质可视化。

关键词: 鞣制, 氧化海藻酸钠, N-甲基靛红酸酐, 荧光示踪, 传质

Abstract: Oxidized sodium alginate (OSA) is a type of biomass-derived chrome-free tanning agent with good tanning performance. Exploring the mass transfer behavior of OSA in leather during tanning process can provide reference for the design, preparation and application of this type of tanning agent. Herein, highly purified N-methylisatoic anhydride (MIA)-labeled OSA (MIA-OSA) was successfully prepared through MIA labeling reaction followed by column chromatography purification. The labelled product exhibited high fluorescence intensity for a long time (one month) and at pH 7-8, and its molecular weight and distribution were similar to those of initial OSA. MIA-OSA was then used in the tanning of cattle hide. The mass transfer and the distribution of MIA-OSA in hierarchical layers of leather were investigated. Results indicate that MIA-OSA can penetrate and evenly distribute in the cross-section of leather after tanning for 1.5-2 h. As a result, the visualization of mass transfer of OSA tanning agent in leather during tanning can be achieved by using this fluorescence tracing technique.

Key words: tanning, oxidized sodium alginate, N-methylisatoic anhydride, fluorescence tracing, mass transfer

中图分类号:

TS513

付佳, 朱敏, 王亚楠, 石碧. 用荧光示踪技术研究鞣制过程氧化海藻酸钠鞣剂的传质行为[J]. 皮革科学与工程, 2022, 32(6): 1-5.

FU Jia, ZHU Min, WANG Yanan, SHI Bi. Investigation of Mass Transfer Behavior of Oxidized Sodium Alginate Tanning Agent in Tanning Process by Fluorescent Tracing[J]. Leather Science and Engineering, 2022, 32(6): 1-5.

参考文献

[1] 王嘉莹,陈强,郭雪茹,等.氧化多糖的相对分子质量对氧化多糖-铝-锆鞣剂鞣制性能的影响[J].皮革科学与工程,2021,31(5):6-11.
[2] 柴晓苇,高明明,王亚楠,等.制革湿整理工段废水含铬量及来源分析[J].皮革科学与工程,2013,23(6):40-42.
[3] 王亚楠,石碧.逆转铬鞣工艺技术的研究进展[J].化工进展,2019,38(1):639-648.
[4] 王亚楠,石碧.制革工业关键清洁技术的研究进展[J].化工进展,2016,35(6):1865-1874.
[5] 刘捷,王鑫,王芳,等.皮革中甲醛的研究进展[J].中国皮革,2018,47(3):30-32.
[6] 张坤涛,田晓慧,孙金煜,等.氧化海藻酸钠/天然乳胶复合材料的制备与性能[J].华东理工大学学报(自然科学版),2018,44(2):202-210.
[7] 尤伟婷,但卫华,但年华,等.氧化海藻酸钠改性胶原膜的结构及其降解性能[J].中国皮革,2017,46(8):19-24.
[8] 徐源廷,刘菲,顾志鹏,等.氧化海藻酸钠交联生物性组织制备生物材料的实验研究[J].功能材料,2010,41(10):1687-1690.
[9] 丁伟,王亚楠,周建飞,等.氧化海藻酸钠在牛皮无铬鞣工艺中的应用[J].中国皮革,2018,47(5):20-22.
[10] Yi Y D,Jiang Z C,Yang S J,et al,Formaldehyde formation during the preparation of dialdehyde carboxymethyl cellulose tanning agent[J].Carbohydrate Polymers,2020,239:1-7.
[11] Ding W,Wang Y N,Zhou J F,et al.Effect of structure features of polysaccharides on properties of dialdehyde polysaccharide tanning agent[J].Carbohydrate Polymers,2018,201:549-556.
[12] Ding W,Zhou J F,Zeng Y H,et al.Preparation of oxidized sodium alginate with different molecular weights and its application for crosslinking collagen fiber[J].Carbohydrate polymers,2017,157:1650-1656.
[13] 朱敏,余跃,何秀,等,不同鞣制方法对皮革微观结构的影响[J].中国皮革,2019,48(10):1-7+12.
[14] 陈勇波,朱瑞鑫,李开军,等.高吸收铬鞣助剂PEGA的制备及应用[J].皮革科学与工程,2021,31(5):48-54.
[15] 宋映,马远,曾运航,等.蛋白酶的相对分子质量对其在制革过程传质的影响[J].皮革科学与工程,2018,28(1):5-10.
[16] Zeng Y H,Song Y,Li J,et al.Visualization and quantification of penetration/mass transfer of acrylic resin retanning agent in leather using fluorescent tracing technique[J].Journal of the American Leather Chemists Association, 2016, 111(11):398-405.
[17] Song,Y,Wang,Y N,Zeng,Y H,et,al.Quantitative determinations of isoelectric point of retanned leather and distribution of retanning agent[J].Journal of the American Leather Chemists Association.2018,113(7):232-238.
[18] 齐猛. N-甲基靛红酸酐标记杠柳新苷P分离粘虫中肠结合蛋白的研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2015.
[19] Deangelis P L.Polysaccharide labeling with N-methylisatoic anhydride:Generation of ultraviolet chromophores and blue fluorophores[J]. Analytical Biochemistry, 2000, 284(1):167-169.
[20] Steen K A,Rice G M,Weeks K M.Fingerprinting noncanonical and tertiary RNA structures by differential SHAPE reactivity[J].Journal of the American Chemical Society.2012,134(32):13160-13163.
[21] Coppola G M.A convenient preparation of 1,4‐dihydro‐1‐methyl‐4‐oxo‐2‐quinolinecarboxaldehyde from N‐methylisatoic anhydride[J].Journal of Heterocyclic Chemistry,1986,23(6):1717-1719.
[22] 涂宗财,李如一,石燕,等.一种N-甲基靛红酸酐快速标记多糖的制备方法[P].CN201410748956.X,2015-04-22.
[23] 刘雅欣,贾鹏,王虹,等.乙醇分级沉淀黄芪多糖免疫活性的评价[J].中成药,2020,42(10):2729-2732.
[24] 杨倩,曾运航,张文华,等.用荧光示踪技术研究软化过程酶的传质特性[J].中国皮革,2015,44(14):16-19.
[25] Ding W,Yi Y D,Wang Y N,et al.Preparation of a Highly Effective Organic Tanning Agent with Wide Molecular Weight Distribution from Bio-Renewable Sodium Alginate[J].ChemistrySelect,2018,3(43):12330-12335.

用荧光示踪技术研究鞣制过程氧化海藻酸钠鞣剂的传质行为

Investigation of Mass Transfer Behavior of Oxidized Sodium Alginate Tanning Agent in Tanning Process by Fluorescent Tracing

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	韩明真, 江卓成, 谢果, 曾运航, 王亚楠. 鞣制过程中皮革在转鼓内的形变特征及受力分析[J]. 皮革科学与工程, 2024, 34(1): 1-7.
[2]	刘昊, 宋映, 曾运航, 石碧. 表面活性剂对胰蛋白酶基本性质及制革软化效果的影响[J]. 皮革科学与工程, 2023, 33(6): 1-7.
[3]	高咪, 丁伟, 蒋智成, 石碧. 木质纤维素制备寡聚糖及其在绿色制革中的应用[J]. 皮革科学与工程, 2023, 33(4): 28-35.
[4]	陈勇波, 王俊超, 李开军, 马维宁, 刘公岩. 聚乙二醇化多环氧共聚物的清洁化铬鞣应用[J]. 皮革科学与工程, 2023, 33(3): 37-43.
[5]	朱敏, 王亚楠. 荧光标记多糖的制备及应用[J]. 皮革科学与工程, 2023, 33(1): 36-45.
[6]	王圳, 刘洵志, 张雨鑫, 王亚楠, 石碧. 水培-CO₂释放测定法评价皮革的生物降解性[J]. 皮革科学与工程, 2022, 32(3): 65-69.
[7]	刘婷, 强西怀. TWS鞣剂在浸酸与不浸酸体系下鞣制性能研究[J]. 皮革科学与工程, 2021, 31(6): 8-13.
[8]	陈勇波, 朱瑞鑫, 李开军, 稂时英, 汪瑞, 苏辉, 刘公岩. 高吸收铬鞣助剂PEGA的制备及应用[J]. 皮革科学与工程, 2021, 31(5): 48-54.
[9]	毛博, 余姗姗, 王颖萱, 戴红, 张宗才. 几种有机鞣剂用于獭兔皮的鞣制研究[J]. 皮革科学与工程, 2021, 31(4): 46-49.
[10]	王思懿, 陈良. 漆酶催化木质素与硫酸铝结合鞣制工艺的研究[J]. 皮革科学与工程, 2020, 30(2): 20-24.
[11]	韩文康, 韩国元, 张美娜, 马维宁, 张宗才. 有机鞣剂DC与皮胶原作用机理研究[J]. 皮革科学与工程, 2020, 30(1): 33-36.
[12]	龙燕茹;刘月;Carmen Gaidau;辜海彬;. 微波辐照在皮革工业中的应用研究现状[J]. , 2019, 29(05): 33-.
[13]	贾欣驹;刘晋明;张春晓;黄宝胜;彭必雨;. 聚氧乙烯双环氧基醚的鞣革性能研究[J]. , 2018, 28(02): 10-.
[14]	宋映;马远;曾运航;石碧;. 蛋白酶的相对分子质量对其在制革过程传质的影响[J]. , 2018, 28(01): 5-.
[15]	石宇;崔笑醒;王帅;单志华;. 漂色蟒蛇皮革加工技术探讨[J]. , 2018, 28(01): 36-40.