制備膠原蛋白纖維的方法及制得的產(chǎn)品和產(chǎn)品的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備膠原蛋白纖維的方法及制得的產(chǎn)品和產(chǎn)品的應(yīng)用，所述方法包括步驟：s1、對皮革原料進(jìn)行預(yù)處理；s5、對進(jìn)行過預(yù)處理的皮革原料開松，制出所述膠原蛋白纖維。其中，為了便于開松，并提高制得的膠原蛋白纖維的性能，預(yù)處理步驟中包括下列步驟中的至少一種：活性菌軟化、浸酸使皮革部分酸腫、有機(jī)磷鞣制、低pH值條件下的堿膨脹、丙烯酸水分子處理、荊樹皮栲膠鞣制、加脂處理等。本發(fā)明的方法可以有效保持皮革中膠原蛋白纖維的強(qiáng)度和長度，使得開松制得的膠原蛋白纖維適于紡紗織布，擴(kuò)大了皮革的應(yīng)用，以及擴(kuò)大了皮革下腳料的應(yīng)用范圍，并且，本發(fā)明的方法能夠適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】制備膠原蛋白纖維的方法及制得的產(chǎn)品和產(chǎn)品的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備膠原蛋白纖維的方法，尤其是以皮革為原料生產(chǎn)膠原蛋白纖維的方法，以及由此方法制得的膠原蛋白纖維及膠原蛋白纖維的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]衣食住行是人類生活的基礎(chǔ)，出于生活的需求，人類在幾千年前即已經(jīng)開始了對動物皮的應(yīng)用，即鞣制后制成皮革。目前，隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人們的生活水平不斷提高，然而，人類對于動物皮的應(yīng)用仍然主要是對其進(jìn)行鞣制后制成皮革制品，這對其進(jìn)一步的加工帶來了極大的限制，其后續(xù)應(yīng)用通常會受到皮革的物理、機(jī)械性能和外觀性能的極大限制，主要是因為生皮種類、制革工藝和生皮部位所導(dǎo)致的，且原料、工藝等條件相同或相近時，產(chǎn)品的性能差異極小，而原料不同時，其產(chǎn)品的性能差異又極大，因此其應(yīng)用范圍小，難以通用。
[0003]同時，人類對于利用纖維進(jìn)行紡織的應(yīng)用也是源遠(yuǎn)流長，并且，隨著技術(shù)的發(fā)展，相繼出現(xiàn)了天然纖維和人造纖維，然而，隨著近代科技的進(jìn)步，人造纖維的應(yīng)用取得了極大的發(fā)展，應(yīng)用得更早的天然纖維卻依然基本限于棉麻絲毛等。
[0004]研究人員發(fā)現(xiàn)，皮革中含有由膠原蛋白纖維形成的三維結(jié)構(gòu)，但是，該種結(jié)構(gòu)是天然形成的，結(jié)構(gòu)單一，難以滿足人們的多種需求。而且，目前，尚沒有一種將皮革中形成該種三維結(jié)構(gòu)的膠原蛋白纖維抽取，進(jìn)而根據(jù)需求制成各種紡織品的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明目的在于提供一種制備膠原蛋白纖維的方法，采用該方法能夠由皮革生產(chǎn)膠原蛋白纖維，且得到的膠原蛋白纖維中，長度達(dá)到紡織標(biāo)準(zhǔn)的能夠達(dá)到較高的占比，能適用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案是:
[0007]—種制備膠原蛋白纖維的方法，其包括如下步驟:
[0008]S1、對皮革原料進(jìn)行預(yù)處理；
[0009]s5、對進(jìn)行過預(yù)處理的皮革原料開松，制出所述膠原蛋白纖維。
[0010]其中，步驟Si中包括:
[0011]sl5、采用含有有機(jī)磷的鞣劑對皮革原料進(jìn)行鞣制，鞣至耐熱不變形溫度達(dá)到80°C以上。
[0012]其中，步驟Si中包括:
[0013]sl4、采用堿對皮革原料在低堿性的條件下進(jìn)行堿膨脹，使其厚度增加10%_20%。
[0014]其中，步驟Si中包括:
[0015]sl3、采用丙烯酸水分子對皮革原料進(jìn)行處理，以保證開松得到的所述膠原蛋白纖維的性能。
[0016]其中，步驟Si中包括:[0017]S12、對皮革原料進(jìn)行浸酸處理，使其出現(xiàn)部分酸腫。
[0018]其中，步驟Si中包括:
[0019]Si 1、對皮革原料進(jìn)行軟化。
[0020]其中，步驟Si中包括:
[0021]s 16、對皮革原料進(jìn)行加脂處理。
[0022]其中，步驟Si中包括:
[0023]sl7、將皮革原料避光風(fēng)干至75%_80%。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:
[0025]本發(fā)明通過開松將皮革制成膠原蛋白纖維，擴(kuò)大了皮革的應(yīng)用范圍，同時，豐富了皮革生產(chǎn)過程中生成的下腳料等廢料的回收再利用途徑；本發(fā)明通過在開松前對皮革進(jìn)行特殊的預(yù)處理，使得開松形成的膠原蛋白纖維長度能夠達(dá)到紡織標(biāo)準(zhǔn)，可以用于紡紗織布，尤其是，達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的膠原蛋白纖維的比例能夠達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)的水平，保證成本和生產(chǎn)效率的平衡；而且，本發(fā)明的預(yù)處理步驟中，通過采用活性菌軟化工藝，使得能夠保持開松后形成的膠原蛋白纖維的強(qiáng)度接近皮革中膠原蛋白纖維的原有強(qiáng)度，使得處理工藝基本不會導(dǎo)致其強(qiáng)度的下降；通過浸酸、堿膨脹、加脂等處理，使得開松工藝易于進(jìn)行，提高了生產(chǎn)效率；通過丙烯酸處理，進(jìn)一步提高了開松后形成的膠原蛋白纖維的性能，尤其是收縮溫度(Ts)、機(jī)械性能(抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度)。本發(fā)明方法生產(chǎn)的膠原蛋白纖維的抗拉強(qiáng)度高于蠶絲和羊毛，單根表現(xiàn)為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，親水性更好，吸水可達(dá)600%-630%，且具有很好的親膚性，使用舒適。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明提供了一種制備膠原蛋白纖維的方法，其包括如下步驟:
[0027]S1、對皮革原料進(jìn)行預(yù)處理；
[0028]s5、對進(jìn)行過預(yù)處理的皮革原料開松，制出所述膠原蛋白纖維。
[0029]其中，步驟s5中，進(jìn)行開松的皮革原料含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%_20%。
[0030]其中，步驟Si中包括:
[0031]sl5、采用含有有機(jī)磷的鞣劑對皮革原料進(jìn)行鞣制，鞣至耐熱不變形溫度達(dá)到80°C止。重金屬含量小于20微克/立方米。
[0032]其中，步驟sl5中:
[0033]pH 值為 3.5-4.5，液比為 1.0-2.0，溫度為 35±5°C。
[0034]其中，步驟Si中包括:
[0035]sl4、采用堿對皮革原料在低堿性的條件下進(jìn)行堿膨脹，使其厚度增加10%_20%。便于后續(xù)處理中對皮革中的膠原蛋白纖維的處理，還能降低皮革的撕裂強(qiáng)度，便于開松。
[0036]其中，步驟sl4中，pH值為6.5-8.0。
[0037]其中，步驟Si中包括:
[0038]sl3、采用丙烯酸水分子對皮革原料進(jìn)行處理，使得丙烯酸水分子填入皮革纖維束內(nèi)促進(jìn)纖維束分離，增加纖維束內(nèi)的纖維間的分離間距，以保證開松得到的所述膠原蛋白纖維的性能。填充皮革中的空隙、增強(qiáng)膠原蛋白纖維的韌性、提高耐熱溫度，使得開松時膠原蛋白纖維不易斷折，提高膠原蛋白纖維的長度和提高長膠原蛋白纖維的占比。[0039]其中，步驟sl3中，pH值小于6.5。
[0040]其中，步驟si中包括:
[0041]sl8、有機(jī)磷鞣制之后，采用荊樹皮栲膠進(jìn)一步鞣制，彌補(bǔ)有機(jī)磷鞣制的效果，可以進(jìn)一步增強(qiáng)皮革纖維本身彈性、物理性、化學(xué)性。
[0042]其中，步驟Si中包括:
[0043]sl2、對皮革原料進(jìn)行浸酸處理，使其出現(xiàn)部分酸腫，以便松皮，可以使得皮革松面，使得皮革的膜層分離，還可以使得皮革中的膠原蛋白纖維與其他物質(zhì)分離，便于開松時膠原蛋白纖維的開出。
[0044]其中，步驟Si中包括:
[0045]Si 1、對皮革原料進(jìn)行軟化。
[0046]其中，步驟Sll中，所述軟化是用含有活性菌的溶液進(jìn)行的。可以減少軟化處理時對膠原蛋白纖維的強(qiáng)度和長度的破壞，可以保留其原有長度，還可以避免對其中的不飽和氨基酸的破壞。
[0047]其中，所述活性菌中含有硝化細(xì)菌和/或底改活菌。
[0048]其中，所述硝化細(xì)菌的主要成分為硝化菌和反硝化菌，主要用于把氨氮和含氨氮有機(jī)物轉(zhuǎn)化為鹽類，使皮革本身的纖維間質(zhì)有機(jī)分解。
[0049]其中，所述底改活菌的主要成分為脫氮細(xì)菌和脫硫細(xì)菌，主要用于把皮革纖維(包括膠原蛋白纖維)表面的有機(jī)物分解，從而進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為革的基礎(chǔ)效果。
[0050]優(yōu)選為，所述活性菌中還含有EM菌，可以調(diào)節(jié)水解液體的pH值，主要用于控制硝化細(xì)菌與底改活菌的作用方向。
[0051]其中，上述任一種方法中，步驟Sll中對皮革原料進(jìn)行軟化之前，還包括:
[0052]SllO、采用含有機(jī)磷的溶液對皮革進(jìn)行預(yù)處理，以利用有機(jī)磷對皮革纖維(主要是對膠原蛋白纖維)進(jìn)行改性，并使得在皮革纖維(主要是對膠原蛋白纖維)表面形成保護(hù)，使其相較于皮革中的其他有機(jī)物不易被活性菌分解。
[0053]其中，上述任一種方法中，步驟Sll中對皮革原料進(jìn)行軟化之前，還包括:
[0054]sill、用堿對皮革進(jìn)行處理，以促使皮革本身堿膨脹，便于活性菌進(jìn)入皮革內(nèi)部。
[0055]其中，上述任一種方法中，步驟Sll中對皮革原料進(jìn)行軟化之前，還包括:
[0056]S112、加入中性鹽對皮革進(jìn)行處理，以減緩堿膨脹活力，對活性菌的處理形成緩沖。
[0057]其中，步驟Si中包括:
[0058]sl6、對皮革原料進(jìn)行加脂處理。使得纖維間更潤滑，減小摩擦力，便于開松，并便于后續(xù)的梳棉處理。
[0059]其中，步驟Si中包括:
[0060]sl7、將皮革原料風(fēng)干至75%_80%。優(yōu)選為避免陽光照射，以避免開松困難，即避光風(fēng)干利于開松。
[0061]上述任一種方法中，所述皮革原料選自灰皮、皮革。優(yōu)選為，灰皮下腳料或經(jīng)過鞣制而剪裁下來的皮革下腳料。
[0062]優(yōu)選為，所述皮革原料來自水牛、牦?；螯S牛。
[0063]本發(fā)明還提供了一種膠原蛋白纖維，其采用上述任一種方法制得。[0064]本發(fā)明還提供了一種上述任一種膠原蛋白纖維的應(yīng)用，包括制備線、繩、布、革、紙。
[0065]其中包括制備:醫(yī)用縫合線、紗線、皮革布、無紡布、濾紙、皮糠紙、再生革、合成革。
[0066]下面還提供了本發(fā)明的制備方法的幾個具體實施例，以進(jìn)一步說明本發(fā)明的目
的、技術(shù)方案和有益效果，便于理解本發(fā)明。
[0067]實施例1、以灰黃牛皮(脊背部)為原料，具體流程如表1-1所示:
[0068]表 1-1
[0069]
【權(quán)利要求】
1.一種制備膠原蛋白纖維的方法，其特征在于，包括如下步驟: S1、對皮革原料進(jìn)行預(yù)處理； s5、對進(jìn)行過預(yù)處理的皮革原料開松，制出所述膠原蛋白纖維。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟s5中，進(jìn)行開松的皮革原料含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-20%。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟Si中包括: sl5、采用鞣劑對皮革原料進(jìn)行鞣制，鞣至耐熱不變形溫度達(dá)到80°C以上，所述鞣劑優(yōu)選為含有有機(jī)磷的鞣劑。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟sl5中: pH 值為 3.5-4.5。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟Si中包括: sl4、采用堿對皮革原料在低堿性的條件下進(jìn)行堿膨脹，優(yōu)選為pH值為6.5-8.0。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟Si中包括: sl3、采用丙烯酸水分子對皮革原料進(jìn)行處理，以保證開松得到的所述膠原蛋白纖維的性能。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:步驟sl3中，pH值小于6.5。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟Si中包括: s 12、對皮革原料進(jìn)行浸酸處理，使其出現(xiàn)部分酸腫。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟Si中包括: Si1、對皮革原料進(jìn)行軟化。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟Sll中，所述軟化是用含有活性菌的溶液進(jìn)行的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述活性菌中含有硝化細(xì)菌和/或底改活菌，優(yōu)選為所述活性菌中還含有EM菌。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟Si中包括: sl6、對皮革原料進(jìn)行加脂處理。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，步驟Si中包括: sl7、將皮革原料避光風(fēng)干至75%-80%。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項所述的方法,其特征在于,所述皮革原料選自灰皮、皮革， 優(yōu)選為，灰皮下腳料或經(jīng)過鞣制而剪裁下來的皮革下腳料。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于:原料來自水牛、牦?；螯S牛。
16.一種膠原蛋白纖維，其特征在于，采用權(quán)利要求1至15中的任一種方法制得。
17.—種權(quán)利要求16中的膠原蛋白纖維的應(yīng)用，其特征在于，包括制備線、繩、布、革、紙。
18.如權(quán)利要求17所述的應(yīng)用，其特征在于，包括:醫(yī)用縫合線、紗線、皮革布、無紡布、濾紙、皮糠紙、再生革、合成革。
【文檔編號】D01F4/00GK103696031SQ201310588899
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】邱占偉, 席義勛 申請人:邱占偉, 席義勛