多配体协同作用对铬在动物皮内的渗透-结合性能和交联强度的调控机制及应用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21908149
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0811.生物质转化与轻工制造
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

It was the basis of the high exhaustion chrome tanning technology to realize uniform penetration and efficient combination of chromium in pelts. It had been reported that chrome tanning at adequate high pH condition would promote chromium diffusion and binding at the same time. But the properties of leather would be negatively influence. The ligands could change the hydrolysis & polycomplexation of Cr(III), thus affecting the reactivity to collagen. Recently, it was revealed that the excessive crosslinking of chromium among collagen fibers would cause into defecting of leather properties. Our previous studies had shown that the main function of carboxyl mask is to control the degree of cross-linking of chromium between collagen fibers, and it is also the main factor affecting the absorption of chromium. Accordingly, we hypothesized that "synergistic effects of various ligands can control the degree of Cr(III) cross-linking between collagen fibers at high pH". In this project, the effects on the evolution processing of structure and chemicals of chromium tanning agents and collagen will be further studies in different pH conditions. The chromium penetration & combination, the changes of combination mode of chromium and the crosslinking strength among collagen fibers by chromium would be also analyzed on differing pH circumstances. Based on the researches on the influence rule on leather quality of crosslinking strength, the novel salt-free and high exhaustion chrome tanning technology to modified the chromium crosslinking by the synergistic effects multi ligands would be developed. The law of dynamic influence of multi ligands on chrome tanning would be firstly studied in this project. It is expected that the results would provide the studies on controlling the discharges of neutral salt and chromium from sources with novel theoretical foundation and technical support.
实现铬在动物皮内均匀渗透和高效结合是构建高吸收铬鞣技术的基础。适度提高铬鞣pH能同时促进铬渗透和结合,但会影响皮革性能。外来配体会影响铬水解-配聚历程,改变铬与胶原的反应性能。胶原纤维间铬交联程度过强会降低皮革性能。前期研究表明,羧基蒙囿剂是影响铬吸收主要因素。其主要作用是控制胶原纤维间铬交联程度。据此我们推测,多种新配体的协同作用能在高pH条件下平衡铬渗透、结合和胶原纤维间铬交联程度,促进铬吸收并改善成革性能。本项目在不同pH值条件下研究不同配体对铬鞣剂和胶原反应性能的影响规律;分析典型配体对铬在动物皮内渗透-结合性能、结合方式的变化和胶原间交联程度的影响规律;研究铬交联程度对成革性能的影响规律,构建多配体协同作用的铬交联程度控制技术,实现无盐-高吸收铬鞣,并改善皮革性能。本项目首次研究多配体协同作用对铬鞣效果的动态影响规律,有望为中性盐和铬的源头控制技术研究提供新的理论依据和技术支持。

结项摘要

铬鞣依然是目前最主要的制革鞣制技术,约70%以上的皮革是通过铬鞣技术进行生产的;但是传统铬鞣技术铬利用率低,导致废液中铬含量大,废水处理形成的含铬污泥量大,是影响制革工业健康发展的瓶颈问题。实现铬在动物皮内均匀渗透和高效结合是构建高吸收铬鞣技术的基础。.本项目在不同pH值条件下研究不同配体对铬鞣剂和胶原反应性能的影响规律;分析典型配体对铬在动物皮内渗透-结合性能、结合方式的变化和胶原间交联程度的影响规律;研究铬交联程度对成革性能的影响规律构建了建立了鞣制过程中铬渗透-结合的“铬(Cr)基点-碱(OH-)捕获”高吸收铬鞣机制模型。.在该机制模型的指导下,构建多配体协同作用的铬交联程度控制技术,形成了甲基磺酸浸酸-蒙囿体系能有效促进铬在皮内的渗透、提高铬与动物皮胶原的反应速率及结合牢度,使铬鞣过程中铬吸收率由常规工艺的74.5%提高到91.9%,铬鞣废液残留铬浓度由1076.7 mg/L降低到342.3 mg/L,显著提高了蓝湿革内各层的铬含量,并降低了鞣后湿加工工序中的铬释放浓度,能实现铬高吸收、高固定。.进一步开发了基于PCH多配体协同作用的无盐高吸收铬鞣技术,废液中铬浓度降低至103 mg/L,且能提高铬在蓝湿革内的分布均匀性和蓝湿革的耐湿热稳定性,坯革手感柔软性、丰满性、舒展性等感官性能与常规铬鞣工艺相当。.对比了常规浸酸、甲基磺酸浸酸、芳香族磺酸无盐浸酸三种浸酸方法对铬鞣效果的影响,研究了三种铬鞣废液直接循环利用过程中废液中铬含量、氯离子等的变化及其对铬鞣效果的影响。结果表明,与常规浸酸-铬鞣工艺相比,甲基磺酸和芳香族磺酸浸酸铬鞣均能使铬鞣废液铬浓度从1142 mg/L降低到153.5 mg/L以下;铬鞣废液被直接循环利用10次过程中,常规浸酸铬鞣废液中的铬和氯含量波动较大,导致蓝湿革内的铬含量和收缩温度波动较大;甲基磺酸和芳香族磺酸无盐浸酸铬鞣废液中的铬浓度均保持在400 mg/L以下,并减少了废液的化学组分和浓度,改善了铬鞣废液直接循环利用技术的工艺稳定性。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(2)
浸酸铬鞣方法对铬鞣废液直接循环利用性能的影响
  • DOI:
    10.19677/j.issn.1004-7964.2021.01.001
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    皮革科学与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    叶步青;闫丽丽;隆佳君;张春晓;彭必雨
  • 通讯作者:
    彭必雨
Effects of Alkali and Acid on the Solubility and Molecular Weight of Collagen Hydrolysates Extracted from Bovine Hide
碱和酸对牛皮水解胶原蛋白溶解度和分子量的影响
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Journal of the American Leather Chemists Association
  • 影响因子:
    0.9
  • 作者:
    Lili Yan;Sadaqat Ali Chattha;Xu Zhang;Mengchu;Chunxiao Zhang;Biyu Peng
  • 通讯作者:
    Biyu Peng
一种高吸收铬鞣革铬复鞣方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国皮革
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    叶永彬;张春晓;彭必雨;施晴
  • 通讯作者:
    施晴
Effects of Calcium Content on the Enzymatic Bating of Delimed Hides
钙含量对脱灰生皮酶软化的影响
  • DOI:
    10.1109/iclsim.2010.5461315
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Journal of the American Leather Chemists Association
  • 影响因子:
    0.9
  • 作者:
    Chunxiao Zhang;Buqing Ye;Jinzhi Song;Biyu Peng
  • 通讯作者:
    Biyu Peng
甲基磺酸浸酸 - 蒙囿 - 铬鞣体系在牛皮家具革工艺中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    皮革科学与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    叶永彬;张春晓;彭必雨;施晴
  • 通讯作者:
    施晴

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其他文献

Fe3O4纳米粒子修饰多壁碳纳米管的制备及在水和蜂蜜样品中痕量菊酯类农药分析中的应用
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  • 作者:
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  • 发表时间:
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  • 发表时间:
    2021
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  • 作者:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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