鞣剂是制革工段中最重要的工序之一，将价值较低的动物皮毛转化为具有高附加值，可持续性的皮革制品，满足人们的日常生活需要。目前，铬鞣剂由于其优异的渗透能力以及结合能力，仍然在皮革厂的日常生产过程中占据主导地位。但是，铬鞣剂中的三价铬离子易被氧化为具有致癌性的六价铬，危害人类健康以及造成大量环境污染。因此，环境友好型无铬鞣剂的开发势在必行。

基于此，陕西科技大学马建中教授团队制备了一种淀粉基水滑石纳米复合鞣剂，如图1所示，以生物质材料淀粉为基体，通过氧化降解调控其分子尺寸，并引入具有鞣性的纳米粒子镁铝锆水滑石（MgAlZr-LDHs），合成环境友好型复合鞣剂（OS-LDHs），从而实现无铬鞣制。

图1 OS-LDHs的制备及作用示意图

如图2所示，经OS-LDHs鞣制后，坯革的纤维分散较为明显，氧化淀粉可以有效提高水滑石的分散性，因此OS-LDHs在坯革中分布均匀。此外，得益于镁铝锆水滑石层板间的鞣性金属，使得鞣剂与胶原纤维结合能力较强，鞣革具有良好的耐酶降解性。

图2 鞣革的SEM图像（a.酸皮、b.LDHs、c.OS-1-LDHs、d. OS-2-LDHs、e. OS-3-LDHs）；OS-LDHs在坯革中分布情况（f.LDHs、g.OS-2-LDHs）；（h）OS-LDHs鞣革的耐酶降解性

坯革的带电情况决定了皮革加工工段中后续染整工序中阴离子材料的渗透与吸收，如图三所示，通过在氧化淀粉中引入带正电性的纳米粒子LDHs，可以有效提高坯革的等电点，有利于后续阴离子材料的渗透与吸收，提高成革品质。

图3 鞣革的等电点

该成果以“Strategical development of chrome-free tanning agent by integrating layered double hydroxide with starch derivatives”为题在国际期刊《Carbohydrate Polymers》上发表。本文的第一作者是陕西科技大学2020级博士生沈一鸣，通讯作者是陕西科技大学马建中教授和范倩倩副教授。

文章信息：YimingShen, Jianzhong Ma, Qianqian Fan,Dangge Gao, Han Yao.Strategical development of chrome-free tanning agent by integrating layered double hydroxide with starch derivatives [J].Carbohydrate Polymers, 2022, 120511. DOI:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.120511.