环氧化橡胶籽油改性鞣剂制备麂皮革的性能优化与抗菌特性研究

本研究针对传统鱼油鞣剂气味刺鼻、氧化周期长等问题，创新性地采用环氧化橡胶籽油（ERSO）作为改性鞣剂制备麂皮革（Chamois leather）。通过FTIR和1H NMR表征证实ERSO成功合成，其碘值从136 g I2/100 g降至36 g I2/100 g，环氧含量提升至4.98%。鞣制实验显示，ERSO鞣革（ERSOTL）的拉伸强度（65.34 N/mm2）、吸水率（370%）和水蒸气渗透性（13.27 mg/cm2/h）显著优于未改性橡胶籽油鞣革（RSOTL），且具有抗菌活性。该研究为可持续皮革工业提供了环保高效的替代方案。

　　

在皮革工业中，传统鱼油鞣剂因其刺鼻气味和长氧化周期（2-9周）长期困扰着生产效率和产品品质。更棘手的是，动物源鞣剂存在供应限制和伦理争议，而未经改性的植物油渗透性差，易残留异味。面对这些挑战，孟加拉国科学与工业研究理事会（BCSIR）的研究团队独辟蹊径，将目光投向了东南亚广泛种植的橡胶树副产品——橡胶籽油（RSO），通过环氧化改性开发出兼具高性能和抗菌特性的新型鞣剂。这项突破性成果发表在《Industrial Crops and Products》上，为绿色皮革制造提供了全新思路。

研究人员采用三步核心技术：首先通过索氏提取法从橡胶籽中获取RSO（得率51%），继而以甲酸/过氧化氢体系进行环氧化反应合成ERSO（环氧值4.98%）；随后将RSO与ERSO分别应用于山羊皮鞣制，对比分析其理化性能；最后通过琼脂扩散法评估抗菌活性。实验设计巧妙结合了材料化学与皮革工艺学，FTIR光谱中824 cm^-1处环氧基特征峰与¹H NMR中2.90-3.20 ppm质子信号互为印证，证实了ERSO的成功合成。

3.1 环氧化工艺优化
甲酸催化下RSO的碳碳双键转化为环氧基，反应得率高达70%。碘值骤降表明不饱和度降低76%，为后续鞣制奠定了反应活性基础。

3.3-3.4 结构表征
FTIR显示ERSO在3011 cm^-1处烯烃峰消失，新增环氧基特征峰（824 cm^-1）；¹H NMR中δ 5.32 ppm烯烃质子信号减弱，环氧基质子（δ 2.90-3.20 ppm）出现，证实了结构转变。

3.5 理化特性
ERSO粘度达511 mPa·s，是RSO的10倍，密度增至1.04 g/cm³，这些特性显著提升了其在皮革纤维中的渗透性。

3.7 鞣革性能
ERSOTL展现出革命性优势：水吸收率（370%）较RSOTL（215%）提升72%，水蒸气渗透性（13.27 mg/cm²/h）达后者的4倍，且表面残油量（8.63%）符合行业标准（<10%）。SEM显示其纤维结构更疏松，形成更多孔隙结构。

3.8 机械性能
ERSOTL拉伸强度（65.34 N/mm²）超越RSOTL 50%，柔软度（5.66 mm）提升34%，同时保持优异撕裂强度（102.05 N）。

3.11 抗菌活性
ERSO对革兰氏阳性菌（如B. cereus）抑制圈直径达20.17±0.44 mm，其鞣革制品同样表现出选择性抑菌能力，这归因于环氧基对微生物细胞膜的破坏作用。

这项研究实现了三重突破：首先，ERSO将传统油鞣的氧化周期从数周缩短至一步反应，生产效率显著提升；其次，植物基鞣剂消除了鱼油的异味问题，且橡胶籽作为橡胶产业副产品，实现了资源循环利用；最重要的是，ERSOTL的抗菌特性为功能性皮革开发开辟了新途径。从宏观性能到微观结构，从工艺革新到可持续性，该研究为皮革工业的绿色转型提供了完整解决方案。未来，通过优化环氧化和鞣制工艺的协同效应，有望进一步降低生产成本，推动这项技术在汽车内饰、医用敷料等高端领域的应用。