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西北轻工业学院学报
JO U R NA LO F NO R T HW E S I T NS I T TU E TO FI G L HI T N DU S TY R
Se P
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199 4
Vo l
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1 2
元宝枫拷胶的制取 、分析及应用
王性炎 孙波 梁志荣 樊金栓
(西北林学院)
李仲谨 强西怀 吕庆强
(西北轻工业学院 )
摘 要
本文论述了元 宝枫棘料植物的资源状况及裸质在各部位的分布组成 ;探讨并
确定 了元宝枫拷胶的制取工艺 。分析认为 ,拷胶中单宁含童高 , 多为缩合型单宁 。 通
过鞍革实验表明 ,元宝枫拷胶是一种优质的制革天然揉料 ,很有发展前景 。
关键词 : 元宝枫 、 拷胶 、单宁 、植裸 、 铬一植结合裸
中图法分类号 : T Q 432 . 89
1 前言
中国是世界上制革工业发达的国家之一 ,随着畜牧业的发展 ,制革产量及其工艺水平的
提高 , 作为制革优质的天然靴料— 拷胶用量也与日俱增 。 目前世界上使用最多的植物揉料为黑荆树 ,其颜色浅 , 成革质量好。 我国长期利用落叶松树皮和橡碗生产拷胶 ,颜色深 ,质量
不稳定 , 因而影响皮革工业的使用 ,橡碗拷胶已陷入困境`” 。 由于凝缩类拷胶原料短缺 ,国家
每年靠进口价格较贵的黑荆树拷胶来维持皮革生产 。
近年来 ,通过对元宝枫果实的综合开发研究 , 发现元宝枫种壳是一种优质的凝缩类拷胶
新资源 ,采用低温高效提取工艺 ,可获得高活性的单宁 。 通过揉制猪皮等试验 ,渗透速度快 ,
革色浅 ,感观性能好 , 产品理化指标接近黑荆树拷胶的揉革效果 。实践证明 , 元宝枫是极有开
发前景 ,每年可再生出优质揉料资源 。
2 鞭料植物— 元宝枫
元宝枫 ( A ce r T r护 ca ut m gB e ) ,属械树科械属 , 因翅果形绷良象中国古代银锭“ 元宝 ”而
得名 。 又名华北五角枫 (河北习见植物图说 ) ,平基械 (经济植物手册 ) 。 产于吉林、辽宁 、 内蒙
古 、河北 、 山西 、 山东 、江苏北部 (徐州以北地区 ) 、 河南 、陕西及甘肃等省区 ,是一种很好的庭
收稿日期 : 199 4一 0 5一 2 5
第 4 期 王性炎等 :元宝枫拷胶的制取 、分析及应用
园树和行道树(2 ),历来作为观赏绿化树种和水土保持树种 。
2
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1 元宝枫果实中的靴质
元宝枫翅果的千粒重为 180 ~ 240 克 , 每公斤 4166一 5 5 5 5 粒 。
将 10 克气干翅果分离为果皮 、种皮和种仁三个部分 ,各部分分别称重 ,其百分组成 (多
次平均 )如下 :果皮 30 . 6% ~ 3 . 5 % ,种皮 2 . 8% ~ 23 . 6% ,种仁 42 . 9% ~ 46 . 6% 。
揉质主要存在于种皮和果皮中 。 当果实进行加工利用时 ,用脱粒机进行机械脱粒 ,可获
得揉料 。
2
.
2 元宝枫单宁的定性定量分析
用皮粉振荡法测定元宝枫果壳中的单宁 ,发现种皮中单宁含量高达 60 % ,在一般植物
靴料中是不多见的 ,其含量见表 1 。
表 1 元宝枫果实的单宁含t `
种 皮
项 目
湿基 ( % )
干基 (% )
总固物
62
.
4 8
73
.
5 4
可溶物
58
.
7 1
69
.
10
非单宁 单宁
51
.
18
60
.
2 4
不溶物 纯度
7
.
53
8
.
8 6
湿基 (% )果翅皮 干基 (% )
17
.
82
19
.
84
16
.
47 9
.
40 7
.
07
18
.
34 10
.
47 7
.
8 7
3
.
77
4
.
4 4
L 3 5
1
.
50
8 7
.
17
42
.
9 1
注 : , 表中元宝枫种皮 ,分析试液浓度为 4 . 14 克单宁 /立升 ,果翅为 4 . 24 克单宁 /立升 ,均符合要求 .
测试样品水分含量 ,种皮为 15 . 04 % ,果翅为 10 . 18 纬。
元宝枫单宁类别的鉴定采用明胶 、铁矾 、 甲醛一盐酸 、醋酸一醋酸铅等试剂 ,对元宝枫单
宁进行定性反应 ,鉴定结果见表 2 。
表 2 元宝枫单宁类别鉴定
角枫籽 角枫翅
试验名称
明胶试验
铁矾试验
甲醛一盐酸
试 验
醋酸一醋酸
铅试验
现象和结果
产生大量沉淀
呈绿色
产生大量沉淀 ,滤液中和后 , 加铁
矾试剂无色。
加试剂后 , 产生大量沉淀 ,加醋酸
后 , 沉淀全部溶解 ,滤液加铁矾试
剂呈绿色 。
试验名称 现象和结果
明胶试验 产生大量沉淀
铁矾试验 呈深墨绿色
甲醛一盐酸 产生大量沉淀 ,滤液中和后 , 加铁
试 验 矾试剂无色 。
醋酸一醋酸 加试剂后 , 产生沉淀 ,加醋酸后 ,沉
铅试验 淀溶解 ,滤液加铁矾试剂呈绿色 。
根据上述四项定性试验 ,确定角枫籽皮和翅皮中含有缩合单宁 。
3 元宝枫拷胶的伟体
拷胶 ( v eg et ab le T an n in E xt r ac t) 是从含单宁的植物原料中提取制成的产品 , 商业上通
称为拷胶 。 主要用于制革工业的揉皮剂 , 锅炉防垢剂 ,选矿抑制剂 、胶粘剂 、污水处理 、 染料 、
涂料 、 气体脱硫 、 医药原料等方面 。
拷胶生产主要是将植物中含靴质丰富的部分 ,经磨碎 、 水浸 、过滤 、真空浓缩 、 喷雾干燥
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而制得 。 经过三年的努力 ,从元宝枫果壳中提制拷胶 , 我们研究制定了一套先进高效的生产
工艺 ,获得优质拷胶产品 。 该工艺已经中国专利局审查批准 , 国家专利申请号为 : 93 1 1 90 1 .8
5 (3)
, 其主要工艺流程如下 :
果 壳 粉 碎 保 温 浸 提
种 仁
过 沪 漫提液 浓 缩 喷雾干澡
沪 渣 产 品
4 元宝枫拷胶的质且检验
1 993 年 10 月 ,林业部产品质量监督检验站根据 BG 261 5一 8 1《黑荆树拷胶 》国家标准 ,
对元宝枫拷胶进行了分析检验 ,检验结果详见表 3 .
表 3 林化产品检验报告单
单位 标准规定值 检 验 结 果最大值 最小值 平均值 项结论
O甘O`八乙月任月了O乙
检验项目
单 宁
11口Ug目n6
.…山心O甘11内b
%环写
非 单 宁
不 溶 物
水 分
沉 淀
州 值
总颜色号
( L o 城bo n d o . 5%溶液 )
其中: 红
黄
蓝
73
.
6
24
,
9
2
.
2
10
.
2
1
.
3
6
.
8
17
.
9 17
.
9
73
.
2
24
.
6
2
.
2
10
.
0
1
.
2
6
.
8
17
.
9
4
.
9
1 3
.
0
0
.
0
4
.
9
1 3
.
0
0
.
0
弓. 9
13
.
0
0
.
0
检验结论 :该样品为棕黄色粉末 ,冷溶性好 。 除颜色外 ,其余定级指标均符合《黑荆树拷
胶》国家标准 (送批稿 )中所规定的特级品质量要求 (4) 。
5 辘革试验
.5 1 纯植裸
选 10 张猪硝皮 ,经浸酸与去酸处理 ,对剖后 (左右两片 )分开 ,分别用元宝枫拷胶与进 口
第 4 期 王性炎等 :元宝枫拷胶的制取、 分析及应用 · 6 3·
黑荆树皮拷胶进行以下对比实验 :
左片 0 1张 右片 0 1张
元宝枫拷胶 2 1 %黑荆树皮拷胶 2 1 %
转 10h ,连续 6 天 ,全部加完后测 T ,
漂洗后加油 : T 一 60 ℃ C 一 .2 5
复合加脂剂 : 1 0% 转 2一 4h
甲 酸 : 1% 转 30nr in ,水洗
试验结果 : 五角枫 ? , ~ 85 . 5℃
荆树皮 T ,一 81 · 5℃
都高于 Q B 1 89 一 62 规定不低于 75 ℃的指标 。
成革外观颜色 : 元宝枫拷胶靴制革较荆树皮拷胶明显浅淡 。
5
.
2 铬一植结合靴
选数张 ( 10 张 )猪硝皮 ,经浸酸与去酸处理 , 对剖后 (左右两片分开 )分别用元宝枫拷胶
与黑荆树皮拷胶进行对比实验 :
铬靴 : T 一常温 C ~ 1
红矾 1%
N a H C o 3 1
.
2%
加入铬液转 2 . h5 后 ,加入 N aH c o : 提碱 ,转 h2 后过滤 ,次日测 T : ~ 78 ℃水洗 。
中和 : N aH c o 3 3%
转 1 . s h , p H 4 . 0士
植蹂 : c ~ 1 拷胶 12 %
加入拷胶 ,不停转动 1h0 后过滤 ,次日测 T : 。
加油 : T 一 60 `C C 一 2 . 5
软皮白油 5%
亚硫酸化油 5% 转 h2
甲酸 1% 转 3 0m i n ,水洗 。
试验结果 : 两种拷胶植斡后成革 T : ) 90 ℃ 。
外观指标符合 G B 89 一62 标准阁 。
( 1) 平整不裂面 , 无折纹 ,颜色一致 , 无明显色花 。
(2 ) 切口 :纤纹分离适度而致密 ,靴制良好 ,无生心 , 颜色一致 。
(3 ) 坚实 、丰富有弹性 ,无松软或僵硬现象 ,厚薄一致 。 革里无显著刨伤 。
6 结果与讨论
6
.
1 元宝枫种壳单宁的定性定量分析表明 ,其含有丰富的凝缩类单宁 。 目前 , 国内外主要植
物揉料多数来 自树皮和根皮 ,生长周期较长 ,结合采伐才能大量获得 。 壳斗科的壳斗资源量
较大 ,但属水解类单宁 , 质量不高 ,不能满足制革等工业的要求 ,详见表 4 。
西北轻工业学院学报 第 1 2卷
表 理 我国主要植物鞭料
科 ’ 名 树 种 单宁含量
(% )
纯度
(% )
类别
松 科
壳斗科
兴安落叶松
云杉
栓皮栋
麻栋
拷树
植物拜
料部位
树皮
树皮
壳斗
壳斗
树皮
6~1 6
7 ~1 2
1 8 ~ 27
1 4 ~33
1 9
4 6~ 65
4 6~ 62
5 9 ~7 0
5 4 ~7 5
64
凝缩
凝缩
水解
水解
凝缩
杨梅 树皮 15一 5 23 6一 77 混合
蔷薇科
油柑
相思树
黑荆树
大麻黄
金樱子
野蔷薇
山木香
树皮
树皮
树皮
树皮
根皮
根皮
根皮
21 ~33
2 2 ~ 2 6
3 6 ~ 48
13 ~1 8
19 ~ 23
21 ~ 23
13 ~ 27
5 6 ~ 8 0
63 ~ 65
77 ~5 8
7 4~ 86
6 0 ~ 68
7 0
65 ~7 4
混合
凝缩
凝缩
凝缩
凝缩
凝缩
凝缩
胡桃科
械树科
化香树
元宝枫
果 1 2一 3 1
种皮 60
53 ~7 9
主要生长地
东北 、 内蒙古
四川 、 云南 、 甘肃
华中、 西南 、 华北
华中、 华东 、西南 、 华北
福建 、 广东 、 浙江
广西 、 广东 、 福建 、江西 、 海南 、 四川
广西 、 广东、 福建 、台湾
广西 、广东、 福建 、 台湾
广西、 广东 、 福建 、 江西 、 四川
广东 、 广西 、 福建
湖北 、湖南 、 浙江
湖北 、湖南、 浙江
广东 、 广西 、 浙江 、 四川
安徽 、 江西 、 浙江 、 江西、 湖南 、 河
南 、 山东 、福建
华中、 华北 、东北 、 陕西 、 甘肃
6
.
2我们研究改进的低温浸提新工艺生产元宝枫拷胶 , 已获国家专利局申请号` 3 , ,其产品
颜色浅 , 易溶解 , 沉淀少 ,不易结块 ,使用方便 , 与进口的黑荆树拷胶近似 , 达至组了部颁标准的
优等指标 。
启. 3 元宝枫拷胶与进口黑荆树拷胶对比试验表明 ,植蹂时 ,揉液吸收干净 ,成革色泽浅淡 ,
收缩温度可达到 85 . 5℃ ,高于黑荆树拷胶 81 . 5℃的收缩温度 。 用元宝枫拷胶与铬进行铬一
植结合裸时 , 成革的一系列理化指标均可达到黑荆树单宁与铬结合揉制的效果 。元宝枫不仅
是生产重革的优质揉料 ,而且是轻革良好的填充复靴材料 。
7 结论
( 1) 元宝枫果壳中含有高量的凝缩类单宁 ,在一般植物揉料中是罕见的 。 世界公认的揉
料之王— 黑荆树 ,近年来在我国沿海等地引种成功 , 剥取树皮生产优质拷胶 ,其轮伐期也需 7一 8 年 ,生产周期较长 。 显然 ,元宝枫作为每年可再生的优质蹂料 ,果实的综合利用价值
又很高 ,其发展前景是可观的 。
( 2) 用低温高效法工艺 ,具有浸提温度低 , 效率快 , 产率高等特点 。 制得的元宝枫拷胶 ,
其单宁含量高 ,色泽浅而纯正 , 用于揉革 , 成革质量好 , 产品理化指标可与进口的黑荆树拷胶
媲美 。
(3 ) 元宝枫拷胶成功的用于皮革靴制 , 在我国属首创 。 随着我国皮革工业的兴旺发达 ,
对优质凝缩类单宁的需求日益增多 , 元宝枫鞭料必然有广阔的市场 。
第 4 期 王性炎等 :元宝枫拷胶的制取 、分析及应用 ·6 5·
参 考文 献
王定选 . 林产化工发展趋势与对策. 林产化学与工业 , 1 9 9 2 , 1 2 (3 ) : 2 41
中国科学院中国植物志编辑委员会 . 中国植物志 . 北京 :科学出版社 , 1 9 81
中国专利局 . 受理通知书
林业部林化产品质量监督检验站 . 元宝枫拷胶检验报告 . 1 9 9 3
轻工业部部颁标准 . Q B 197 一 62 , 皮革成品物理化学性能试验方法 . 1 9 6 3
南京林产工业学院 . 拷胶生产工艺学 . 北京 :中国林业出版社 , 1 9 85
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O F A C E R T R U N C A T U M B C E T U N N I N E X T R A C T
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B g e a n d d is e u s es t h e P r oc e s s i n g t e e h n o log y
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