《South African Journal of Chemical Engineering》：Eco-friendly valorization of leather shaving dust into fiber-reinforced bio-composites
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研究人员将有害的皮革削匀粉尘（leather shaving dust）回收转化为环保型生物复合材料。天然植物纤维与橡胶乳胶（latex）提升了复合材料的强度与稳定性。机械、热学与形貌性能显著增强。所得复合材料可生物降解、低成本，在鞋类与消费品领域具有潜在用途
研究人员将有害的皮革削匀粉尘（leather shaving dust）回收转化为环保型生物复合材料。天然植物纤维与橡胶乳胶（latex）提升了复合材料的强度与稳定性。机械、热学与形貌性能显著增强。所得复合材料可生物降解、低成本，在鞋类与消费品领域具有潜在用途。该研究展示了制革工业固体废弃物向高值化利用的循环经济路径。
研究背景方面，制革工业在切削工序中产生占原料皮25%–35%的固体废弃物，其中鞋类行业贡献约60%–65%的切削残余，传统填埋与焚烧不仅造成污染还浪费潜在资源。现有皮革废弃物回收多聚焦单一种类天然纤维或合成黏结剂体系，将削匀粉尘与混合木质纤维素纤维置于天然橡胶乳胶（NRL，natural rubber latex）基质中的研究有限。为此，研究人员以植鞣皮革削匀粉尘为固相组分，引入甘蔗渣纤维、槟榔纤维与花生壳纤维三种农业残余纤维，采用NRL为生物基黏结剂、硫酸铝为凝固交联剂，通过手糊成型—空气干燥工艺制备控制板与纤维板，旨在评价该混合废弃物增值化路径在鞋材与消费端应用的可行性。
关键技术方法上，削匀粉尘取自孟加拉国达卡Reliance Tannery Limited；三种植物纤维经日光预干、乙醇与蒸馏水洗涤、40℃烘48 h、机械粉碎至约0.5 cm、5% NaOH常温处理2 h去除半纤维素与木质素并暴露羟基，再水洗至中性、100℃烘至恒重；控制板以削匀粉尘与NRL按5:95至25:75梯度配制，确定25%粉尘+75% NRL为最优基材；纤维板在25%固相内按削匀粉尘:纤维=90:10、80:20、70:30、60:40（编号B1–B4）掺混，固相中两种植物纤维按1:1等量搭配，分Batch-1（甘蔗渣+槟榔）、Batch-2（花生壳+槟榔）、Batch-3（甘蔗渣+花生壳）三组合；控制板配方优选采用多准则决策（MCDM）中的加权求和模型（WSM）结合熵权法，以拉伸强度与断裂伸长率为准则。样本力学、热学及微观形貌表征用于后续结果判定。
研究结果部分，引言指出天然纤维因高强度、可降解性与低成本的协同优势，是替代合成材料的理想增强相，而NRL高分子量赋予体系高弹性，皮革纤维—植物纤维—乳胶三相界面可产生协同增强。材料与方法小节确认了粉尘来源、纤维碱处理机理及手糊浇模（15×3.5×2 cm3玻璃模）—辊压排泡—常温交联固化流程，以及C1–C5控制板与B1–B4纤维板、三批次纤维组合的实验设计。2.3.1节控制板优化表明，在5%–25%粉尘区间内，25%负载（C5）兼顾成板稳定性与拉伸/延展性，被熵权WSM选作基材基准。后续纤维增强实验中，随固相中纤维占比由10%升至40%，复合板密度与拉伸强度呈先升后趋稳态势，B3–B4（即70:30与60:40）批次在三种纤维配对中均表现出较优的拉伸强度与模量，其中Batch-1（甘蔗渣+槟榔）在中等纤维比下表面最均匀；热重分析显示NRL基材初始分解约在300℃附近，纤维引入使残炭率略增并拓宽热稳定区间；SEM形貌证实碱处理纤维表面粗糙度提升，与皮革微粒及乳胶连续相形成机械互锁，孔隙率随纤维比增加而下降。讨论部分总结，混合农业纤维与皮革粉尘在NRL矩阵中的杂化填充实现了废弃物协同增值，碱处理改善纤维—基质润湿性，WSM—熵权法提供了可复制的配方决策框架，所得板材满足鞋内衬与轻质消费板材对强度、可降解性与成本的平衡需求。结论部分原文指出：将植鞣削匀粉尘与甘蔗渣、槟榔、花生壳纤维通过NRL凝固压缩成板，使机械、热学与形态性能显著提升；该路线为制革固废提供闭环循环方案，产物具备可降解、低成本与鞋材适用性，验证了混合废弃物—生物乳胶体系在圆形经济下的工程化潜力。
