DBNPA在生皮浸水过程中的防腐效果研究 2.doc

嘉兴学院毕业论文（设计）文献综述题目：DBNPA在生皮浸水过程中的防腐效果研究学院名称：材料与纺织工程学院 专业班级： 轻化101 学生姓名： 武钰 一、前言 在气温较高的夏季浸水以及发现原料皮已发生掉毛遭受微生物伤害的原料皮的浸水往往都要加入防腐剂，以防止或减轻微生物对原皮的伤害，保证浸水的正常进行。在原料皮浸水时由于有各种因素都会影响到浸水，其中细菌对原料皮的伤害是不容忽视的。DBNPA是一种可溶于丙酮聚乙二醇苯乙醇等有机溶剂，略溶于水，其水溶液在酸性条件下较为稳定，在碱性条件下易分解 它作为广谱高效的杀菌剂，能迅速穿透微生物的细胞膜，并作用于一定的蛋白基团，使细胞的正常氧化还原中止，从而引起细胞死亡1。与现有的一些消毒剂和杀菌剂相比较，DBNPA具有高效广谱容易降解无残留残毒对环境无污染等优点，同时，兼有杀菌灭藻杀粘除垢和缓蚀等一剂多效的功能，是水处理剂中的绿色产品，作为高效低毒环保型的水处理剂和杀菌剂，DBNPA具有广阔的应用前景和开发价值，越来越受到人们关注 由于该产品杀菌性能良好，不污染环境，在发达国家已得到广泛应用，但国内鲜见其相关的研究报道2 ，本文通过实验，测试并比较了DBNPA与漂白粉在原料皮浸水方面的杀菌活性，证明DBNPA在浸水方面具有显著的杀粘除菌性能，为DBNPA在原料皮浸水过程的应用和推广提供参考。二、制革生皮浸水的目的/意义原料皮浸水主要达到以下几个目的使原料皮的水分恢复至鲜皮状态:干皮和盐皮在保存前和保存过程中失去了相当多的一部分水，所以对干皮和盐皮而言，浸水主要是是皮张恢复至鲜皮态。为后工序的进行打下坚实的基础所有准备工程各工序的操作（除机械操作外）几乎都是在水溶液中进行，原料皮均匀的吸收水分恢复至鲜皮态是保证各工序化工材料对皮蛋白，特别是胶原蛋白均匀作用的基本保证和前提。干皮僵硬，鲜皮松软，这是原料皮最基本的特点，当原料皮的水分含量均匀恢复至鲜皮态，才能确保原皮的柔软性，在各种机械加工时才能避免其受损伤，从而保证机械加工的正常运转。除去皮张上的泥沙、血污、盐巴和防腐剂等无机和有机污物，以利于后工序的进行,失水很少的鲜皮，皮张上的泥沙和血污等赃物存在时不可避免的，通过浸水不仅可以补充其失去的水分，而且可清洁皮张，浸水为后工序化学和机械作用的顺利进行提供了可靠保证。除去皮内部分可溶性非纤维蛋白:这部分非纤维蛋白如白蛋白、求蛋白和黏蛋白等球状蛋白质的除去，以为后各工序的材料的渗透和作用打好基础。因此在原料皮制革加工前，首先应浸好水，浸水被认为是制革工段的基础的基础，是高质量成品革加工的基本保证。三、生皮浸水使用的常规化工材料 为了加快皮的积水，特别是干皮的浸水，缩短浸水时间，防止微生物在浸水时对原料皮的伤害，是浸水操作快速、均匀地进行，方法之一就是在浸水时加入添加剂。浸水添加剂包含两类物资：一类为浸水助剂；另一类则为防腐剂。浸水助剂a 碱性物:碱性物作为浸水助剂可溶解皮内的部分碱溶性纤维间质及对胶原纤维束起着一定的分散作用；另外，它还可以是水分保持弱碱性，抑制微生物的生长和繁殖，抑制、降低微生物对皮的伤害。可作为浸水的碱性物有烧碱、硫化钠和多硫化钠等，我国使用最普遍的是硫化钠。烧碱碱性太强，一般不用。多硫化钠比硫化钠更为缓和，其使用量为维持浸水液pH为8.5左右。b 盐类物:用中性盐氯化钠。非盐皮浸水时食盐用量为皮重的3%4%。食盐作为浸水助剂可加速浸水，还具有防腐作用。c 含酶浸水助剂:其主要作用是：它能较高地对皮内的纤维间质发生作用，加速水对皮纤维的润湿，加快浸水。有酶制剂AS1.398、3942等中性蛋白酶，含酶制剂EA、LANAZIM KB等。d 表面活性剂:表面活性剂在侄儿浸水操作中之所以能加速浸水，这是由于所选择的表面活性剂的性能是以润湿和渗透为主。防腐剂:我国传统的浸水防腐剂有漂白粉又称氯化石灰【Ca(cl)2】、五氯酚酸钠（C6Cl5Na）及硅酸钠（Na2SF6)等，其使用量一般为水量的0.05%0.5%,试浸水是具体情况确定。四、防腐剂在生皮浸水过程中的作用 气温较高时或原料皮已发生掉毛遭受微生物伤害的原料皮的浸水往往都要加防腐剂，以防止或减轻微生物对原皮的伤害，保证浸水的正常进行。其作用主要表现在：1、干扰微生物的酶系，破坏其正常的新陈代谢，抑制酶的活性。2、使微生物的蛋白质疑固和变性，干扰其生存和繁殖；3、改变细胞浆膜的渗透性，使其体内的酶类和代谢产物逸出导致其失活。G-50是至霸公司出品的一款安全高效的杀菌剂，适用于皮革生产的浸水和鞣制过程。它有助于生皮免受细菌的侵害和降解，从而产生腐烂、红斑和脱毛等损坏现象。由于在制革过程中有许多粘剂和涂胶，它们往往含有丰富的蛋白质及脂类等，为微生物的大量滋生提供了丰富的营养源。如保存不当，这些粘剂及涂胶会因微生物（细菌）繁殖而变质及腐败。五、生皮浸水所使用的防腐剂商品情况 我国传统的浸水防腐剂有漂白粉又称氯化石灰【Ca(cl)2】、五氯芬酸钠（C6cl5Na）及氟硅酸钠（Na2Si6F）(仅适合于酸性条件下的浸水，多用于传统毛皮浸水)等，其使用量一般为水量的0.050.5%，视浸水时具体情况确定。从环保角度来审查这些防腐剂，是不适宜使用的，特别是五氯酚酸钠将给环境带来严重的污染。除传统浸水防腐剂之外，由个公司推出的浸水防腐剂也愈来愈多，如东莞辉鹰公司出售的Busan1236，原汤普勒公司出售的Trotcozy MS、Trappose BW、Trappose N等，这些防腐剂的入市，无疑给安全完成浸水操作的制革工程技术人员提供了更多的选择3。但值得一提的是防腐剂的使用，无疑讲增加制革成本，特别是以价格作为首选考虑的制革厂，除非别无他法不得不使用之外，一般将不采用。对把价格因素作为首先考虑的厂，最简捷而有效的防腐方法是，根据微生物生长曲线的特性，控制浸水温度，勤换水，勤检查，同样可以达到使用防腐剂浸水的效果。六、DBNPA的性能及作为防腐剂的应用情况 性质：二溴次氮基丙酰胺 (别名二溴氰基乙酰胺,简称DBNPA )为白色结晶体，熔点：125左右；可溶于一般有机溶剂（如乙二醇），略溶于水（25时，100g水溶解1.5g）；易被还原剂（如硫化氢）脱溴而变成无毒的氰乙酰胺，使杀菌率大大降低；增加PH值时，半衰期缩短；中等毒性，雌豚鼠LD50为118mg/kg。作为高效广谱的杀菌剂,它能迅速穿透微生物的细胞膜, 并作用于一定的蛋白基团,使细胞的正常氧化还原中止, 从而引起细胞死亡。与现有的一些消毒剂和杀菌剂相比较,DBNP A具有高效广谱、 容 易降解、低毒 等优点, 同时, 兼有杀菌灭藻、 除粘除垢和缓蚀等一剂多效的功能, 是水处理剂中的“绿色产品”。下面是DBNPA作为防腐剂在其他方面的应用情况：环 境 友 好 型 溴 类 杀 菌 剂 的 合 成 及 其 抗 菌 防 腐 蚀 性 能 研 究, 为了适应杀菌剂未来发展需要, 合成了一种对硫酸盐还原菌(SRB)具有良好抗菌活性且对碳钢材料无腐蚀性的杀菌剂 2,2二溴3腈基丙胺( DBNPA)。利用红外光谱对合成的目标产物进行了表征, 此外通过四试管法测定了杀菌剂的最佳杀菌浓度, 结合电化学方法如极化曲线以及交流阻抗等研究了其对碳钢材料的腐蚀特点。研究结果表明, DBNPA 的最低杀菌浓度为 30mg/L , 性能优于目前通用的杀菌剂1227(最低杀菌浓度为100mg/L); 电化学阻抗 (EIS)和动电位扫描极化曲线研究表明, 在API 培养基中加入杀菌剂对碳钢腐蚀电流基本上没有改变, 约为 7.31710-6A/cm2 ; 且杀菌剂的加入能够在电极表面形成抗菌抑制层,体现在 Nyquist图中低频区的容抗弧的半径明显变大。DBNPA是一种环境友好的高效 SRB 杀菌剂4。通过实验合成了一种杀菌、阻垢剂 - 二溴次氮基丙酰胺( DBNPA ) 。红外及质谱谱图分析表明,产品即为DBNPA。测试了DBNPA 在冷却水系统中 的杀菌、 除粘 和缓蚀 性能。结果 表明, 在冷却 水系统中投加 15mg/L的DBNPA , 1h后的杀菌率为99% 以上, 而且该效果至少可持续48h ; 4h后就能 使冷却塔内的粘泥质量浓度上升至原来的3倍以上; 挂片的腐蚀速率由未加药前的0.800mm/a下降至0.052mm/a5。 四川大学轻纺与食品学院的专家们经过研究，发现在一般皮革的霉菌分布中，青霉属占60%，曲霉属占17%。专家们针对此，用肉桂酸与十二烷基二甲基叔胺和环氧氯丙烷反应，合成了肉桂酸酯阳离子表面活性剂，并研究了肉桂酸酯阳离子表面活性剂对黑曲霉和青霉的最低抑菌浓度及对皮革的防霉效果。研究结果表明：肉桂酸酯阳离子表面活性剂对黑曲霉和青霉都表现较好的防霉效果。其对青霉的最低抑菌质量浓度为0.20gL，对黑曲霉的最低抑菌浓度0.125gL。且该剂水溶性较好，不必另加表面活性剂进行乳化。专家称，肉桂酸酯阳离子表面活性剂能建立皮革的防腐防霉体系，可以解决以往单一杀菌剂不能解决的由于微生物、细菌等引起的皮革发霉、变质、发酵、发臭等一系列问题。 一种新型高效复合溴基杀菌剂的研制及应用中介绍了溴类杀生剂的优势及国内外发展状况 ,溴基杀生剂 DBNPA的实验室合成、工业放大以及现场应用效果等情况6。 HB - 3新型工业杀菌剂的主要活性成分为 2 ,2 -二溴氮川丙酰胺 (DBNPA) ,是一种广谱、高效、无残留的杀菌灭藻剂。以氰乙酸乙酯为原料 ,合成杀菌剂HB - 3,并进行了植物胶液杀菌防降解性能评价及抑霉试验。实验结果表明 ,HB - 3杀菌剂对食用菌生产中常见的杂菌有显著的抑制作用 ,也是一种有效的真菌生长抑制剂7。海水反渗透膜生物污染是由微生物在膜表面沉积和生长而形成的生物膜造成的污染,因此控制膜生物污染可从杀死微生物和抑制其生长两方面进行。目前常用的控制膜生物污染的两大方法是通过投加杀菌剂(如氯、二氧化氯、臭氧、UV、DBNPA)来杀死微生物和去除碳营养元素来抑制其繁殖。应用在线混凝+MF/UF的预处理方法,通过去除磷来控制海水反渗透膜生物污染将成为未来的研究趋势8。七、生皮浸水过程中的防腐效果的评价方法及实验方案皮革制品因其优良的卫生性能、透水气性、舒适的手感、自然美丽的外观、高雅的品位而深受人们喜爱。但由于皮革制品不能经常洗涤，所以其自身的防霉性和抗菌性能就显得尤为重要。制革的原料皮往往需要经过一段时间的保存和运输后才投入生产,由于生皮的主要成份是蛋白质，而且含有一定的水份，是细菌生长繁殖的营养源，在保存过程中如不采取防腐措施，就会因细菌和其自身“自溶酶”的作用而腐烂；在生皮浸水过程中，特别是在温度较高的情况下，水中生长繁殖的细菌会侵蚀原皮，影响成革的质量，严重的会使皮腐烂。因此，在原皮的保存和浸水过程中要进行防腐处理。皮革的成品和半成品(浸酸皮、蓝湿革等)同样也是霉菌的营养源，在适当的温度、湿度条件下，霉菌会迅速在皮革上繁殖，使皮革产生霉腐变质，使皮革质量下降甚至失去使用价值。据统计，北京和上海库存皮革的长霉率一般为20%，最高可达4050%，这给我国的经济带来巨大的损失。评价方法：一般比较好的防腐剂要考虑一下几个方面的要求：高效广谱，即抗菌力强，对多种细（霉）菌有效；低毒，对人畜及周围环境安全可靠，能被生物降解，产物不会造成二次污染；稳定性好，有足够的特效期，适用的pH及温度范围宽；渗透性好，能较快地渗入皮革内部，且不与各种皮革助剂发生化学反应而影响效果；在皮革生产过程中使用方便，不影响正常生产操作；不影响皮革制品的外观及理化性能；来源广泛、价格便宜。8、 本实验设计方案1时间： 2013年11月2地点：学校实验室3实验目的：测试DBNPA在生皮浸水时防腐效果，测试合适的DBNPA浓度。4仪器设备 转鼓、细菌培养室或地热恒温培养箱：302，相对湿度75%85%。蒸汽灭菌器：压力0.25MP，温度138.5分析天平：感量0.01g. 波美计：波美度1.00-1.10。6防腐剂浸注试样装置。7药品：DBNPA实验步骤：称重淡干皮-转鼓预浸水加助剂水洗刮里-去肉称量条件：液比2.53,温度（1822），时间810小时，添加剂适量防腐剂DBNPA和浸水助剂。其中添加剂和浸水助剂不起杀菌作用。多次测量，通过对比不同浓度的DBNPA条件下，原料皮被细菌伤害的情况参考文献1李建芬.DBNPA的绿色合成J.化工时刊,2003 (6):25-27.2李建芬.二溴次氮基丙酰胺的合成及其性能 J. 化工环保,2005 23(5):395-397.3廖隆理.制革化学与工艺学.科学出版社,20