8-羟基喹啉在皮革鞣制中的环保工艺改进

8-羟基喹啉在皮革鞣制领域的应用，核心基于其强络合性能与一定的抗菌特性 —— 它能与皮革中的金属离子（如铬、锌等）形成稳定螯合物，辅助提升鞣制效果，同时抑制鞣制及后续储存过程中微生物滋生导致的皮革霉变。然而，传统应用模式下，8-羟基喹啉的使用存在两大环保痛点：一是其自身在水体中易残留，若处理不当会对水生生态系统产生潜在毒性；二是与传统铬鞣工艺搭配时，难以协同降低铬离子的溶出风险，且工艺中常伴随助剂过量添加，加剧废水处理难度。针对这些问题，当前的环保工艺改进主要围绕“效能强化-污染减量-循环利用”三大方向展开，具体可从以下维度推进：

一、低剂量协同鞣制体系优化：减少药剂消耗与残留

传统工艺中，8-羟基喹啉多作为单一辅助鞣剂或抗菌剂使用，为达到预期效果常需较高添加量（通常为皮革干重的0.5%-1.2%），不仅增加成本，还提升了后续废水处理压力。环保改进的核心思路是通过“药剂复配+作用机制协同”，在降低8-羟基喹啉用量的同时，维持甚至提升鞣制性能。

例如，可将它与植物单宁（如荆树皮单宁、杨梅单宁）复配使用：植物单宁中的酚羟基可与皮革胶原的氨基形成氢键，增强皮革结构稳定性，而8-羟基喹啉则通过络合皮革中的微量金属离子，填补植物单宁与胶原结合的“空隙”，二者形成互补作用。实验数据表明，当它的添加量降至0.2%-0.3%（皮革干重），并复配3%-5%的植物单宁时，皮革的抗张强度、撕裂强度与传统单一使用 0.8%8-羟基喹啉的工艺相当，且皮革的耐霉变时间延长至6个月以上（传统工艺约为3-4个月）。此外，该复配体系还能降低鞣制液的COD值，因植物单宁可生物降解，后续废水经厌氧-好氧处理后，COD 去除率提升15%-20%，它的残留量可控制在0.1mg/L以下，远低于工业废水排放标准（通常要求≤0.5mg/L）。

另一种协同方向是与新型无铬鞣剂（如有机锆鞣剂、钛鞣剂）搭配。8-羟基喹啉的络合性能可促进锆、钛离子在皮革胶原纤维中的均匀分布，避免传统无铬鞣工艺中金属离子聚集导致的皮革僵硬问题。同时，它的存在能抑制锆、钛离子在后续水洗过程中的溶出，使皮革的甲醛释放量降低至 5mg/kg 以下（符合欧盟REACH法规要求），且其用量可减少至0.15%-0.25%，进一步降低环境风险。

二、工艺流程绿色化改造：降低过程污染排放

除药剂复配外，通过调整鞣制流程、优化工艺参数，可从源头减少8-羟基喹啉及其他污染物的产生与排放，重点集中在“预处理强化”与“鞣制过程闭环控制”两方面。

在预处理阶段，传统工艺中皮革脱脂、浸灰后的清洗不彻底，会导致胶原纤维表面残留油脂、碱性物质，这些物质会与8-羟基喹啉发生非特异性结合，降低其有效利用率，同时增加后续废水中药剂残留。环保改进工艺可引入“超声辅助脱脂-低温酶解浸灰”组合预处理：超声作用能破坏皮革表面油脂的乳化结构，使脱脂率提升至95%以上（传统工艺约为85%），减少油脂与8-羟基喹啉的结合；低温酶解浸灰（使用碱性蛋白酶，温度控制在 25-30℃）可替代部分强碱，降低胶原纤维的损伤，同时使灰分残留量减少30%，为后续它与胶原的特异性结合创造条件。经该预处理后，它的有效利用率提升20%-25%，间接减少了药剂用量，且预处理废水的pH值更接近中性（传统工艺废水pH约为12-13，改进后约为9-10），降低了后续废水中和处理的药剂消耗。

在鞣制过程闭环控制方面，传统工艺多为“一次性加料-敞口反应”模式，易导致8-羟基喹啉因挥发、氧化而损失，同时产生挥发性有机污染物（VOCs）。环保改进可采用“密闭式分批加料-循环搅拌”工艺：将它与其他鞣剂按比例分3-4次加入密闭鞣制转鼓，每次加料后通过循环泵将鞣制液从转鼓底部抽出，经滤网过滤后重新送入转鼓顶部，实现鞣制液的均匀循环。这种方式不仅能避免8-羟基喹啉的挥发损失（损失率从传统的15%-20%降至5%以下），还能使药剂在皮革表面的分布均匀度提升 30%，减少局部过量导致的残留。此外，密闭系统可收集挥发的微量8-羟基喹啉蒸汽，经活性炭吸附处理后达标排放，VOCs排放量可控制在10mg/m³以下，符合国家《挥发性有机物排放标准》要求。

三、废水与废渣的资源化利用：降低末端处理压力

8-羟基喹啉在鞣制过程中虽有部分残留于废水中，但通过特定处理技术，可实现废水的循环利用或它的回收，同时减少鞣制废渣的环境风险，形成“工艺-处理-循环”的绿色闭环。

对于鞣制废水，传统处理方式多为“混凝沉淀-生化处理-达标排放”，虽能去除大部分污染物，但8-羟基喹啉的回收利用率低，且水资源浪费严重。环保改进工艺可采用“螯合树脂吸附-膜分离”组合技术：先利用螯合树脂（如氨基膦酸型树脂）对废水中的8-羟基喹啉进行选择性吸附，该树脂对 8 - 羟基喹啉的吸附容量可达50-60mg/g，吸附率超过90%；吸附饱和后，用稀盐酸（浓度0.5mol/L）进行解吸，解吸液中它的浓度可达10-15g/L，经减压蒸馏提纯后可重新用于鞣制工艺，回收率可达70%-75%。吸附后的废水再经超滤膜（孔径0.01-0.1μm）处理，去除悬浮颗粒与残留的微量有机物，产水的COD值可控制在50mg/L以下，浊度低于5NTU，可直接回用于鞣制前的清洗工序，水资源循环利用率提升至60%以上，大幅减少新鲜水消耗与废水排放量。

对于鞣制废渣（主要为皮革边角料、鞣制过程中产生的沉淀渣），传统处理方式多为焚烧或填埋，不仅浪费资源，还可能因废渣中残留的8-羟基喹啉与金属离子造成土壤污染。环保改进可通过“碱解-萃取”技术回收废渣中的有效成分：将废渣粉碎后加入氢氧化钠溶液（浓度10%），在80-90℃下搅拌碱解2-3小时，使胶原纤维分解为小分子多肽，同时8-羟基喹啉与金属离子形成的络合物在碱性条件下解离；随后用乙酸乙酯对碱解液进行萃取，萃取液经浓缩后可回收8-羟基喹啉（回收率约60%），剩余的多肽溶液可作为饲料添加剂或生化肥料的原料；碱解后的残渣主要为无机杂质，经高温煅烧后可作为建筑用填料，实现废渣的全组分利用，固废排放量减少90%以上，避免了二次污染。

四、环保工艺的合规性与应用前景

当前8-羟基喹啉皮革鞣制环保工艺的改进，需紧密对接国际与国内环保法规要求，如欧盟REACH法规中对有害物质残留的限制、中国《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》（GB 30486-2013）对COD、重金属的排放要求等。上述改进工艺中，无论是低剂量协同体系、闭环工艺控制，还是资源化利用技术，均能使产品与排放指标满足现有法规要求，同时为未来更严格的环保标准预留改进空间。

从应用前景来看，这类环保工艺尤其适合中小型制革企业 —— 低剂量复配体系可降低药剂成本，闭环控制工艺改造所需设备投资较少（如密闭转鼓、螯合树脂吸附装置等，投资回收期约1.5-2年），而水资源与药剂的循环利用还能进一步提升企业的经济效益。此外，随着消费者对“绿色皮革”产品的需求增加，采用环保工艺生产的皮革在市场竞争中更具优势，可助力企业拓展高端市场（如欧盟、北美等对环保要求较高的地区）。

8-羟基喹啉在皮革鞣制中的环保工艺改进，并非简单减少药剂用量，而是通过“药剂协同-流程优化-资源循环”的多维度整合，在维持鞣制性能的前提下，实现“污染减量-成本降低-合规达标”的多重目标，为制革行业的绿色转型提供可行路径。

本文来源于黄骅市信诺立兴精细化工股份有限公司官网 http://www.xnlxgroup.com/