一種利用製革含鉻副廢物製備的真皮膠原纖維的製作方法
2023-09-19 06:05:55
專利名稱：一種利用製革含鉻副廢物製備的真皮膠原纖維的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用製革含鉻副廢物製備的真皮膠原纖維及其製備方法，屬於輕工紡織領域。
背景技術：
製革含鉻副廢物是製革工業長期未能解決的公害之一。100多年來，鉻鞣法在製革工業一直佔據統治地位。有資料表明，在製革過程中，有大約30%的原料皮變成了含鉻副廢物(聶林杉，強西懷，章川波.皮革廠副廢物處理的進展[J].環境汙染與防治.2001， 23 (5):268-270)。我國目前的皮革產量佔全世界的20_25%，且以剖藍溼革為主，據估算， 每年約產生50-70萬噸(溼重)的含鉻副廢物(林煒，穆暢道，張銘讓.皮革副廢物資源化( III) [J]·中國皮革.2002,31 (13):37-41)。含鉻副廢物的產生不僅造成了原料皮資源的極大浪費，而且還帶來了嚴重的環境汙染問題。因此，製革含鉻副廢物的資源化，對於充分利用原料皮資源、減輕乃至消除製革汙染、實現循環經濟，都具有重大意義。國內外皮革科技工作者在含鉻副廢物的資源化利用方面已經做了大量的工作，並取得了許多重要進展。早期，人們利用含鉻副廢物生產再生革、非織造布以及多孔吸附材料等，提取製備各類水解膠原、多聚肽，並以此為原料，生產皮革塗飾劑、加脂劑、鞣劑和表面活性劑等。近些年來，人們研究開發了多種脫鉻的方法，一方面，使含鉻副廢物中的鉻得以回收利用，另一方面，還可以從含鉻副廢物中提取工業明膠，大大地提高了含鉻副廢物的附加值。據文獻介紹，鞋裡革、絨面服裝革、綿羊革的邊角料尤其適合非織造布的生產，採用溼法、分段連續解纖法，可使70%以上的纖維長度達25mm以上。有關此項技術至今尚未見到文獻報導。迄今為止，利用複合酶皮膠原處理劑F，結合溼法蓬鬆化技術，從製革副廢物中製取真皮膠原纖維，國內外尚未見到報導(但衛華主編，王坤餘副主編.輕化工清潔生產技術.北京中國紡織出版社.2008 119-147)。綜上所述，已有技術存在以下不足
1.已有技術對含鉻副廢物的來源有一定的限制，不少含鉻副廢物不能得到有效的利用，因而無法實現含鉻副廢物的全部消化；
2.採用已有技術處理含鉻副廢物，所得到的纖維長度未能完全達到25mm以上，應用領域受到很大限制，制約了含鉻副廢物的資源化；
3.已有技術解纖尚未實現產業化和商品化。
發明內容
本發明的目的是針對已有技術存在的不足而提供的一種利用製革含鉻副廢物製備真皮膠原纖維的方法，其特點是以製革工業的含鉻副廢物為原料，製備具有較高附加值的真皮膠原纖維。該方法包括以下步驟
1.稱重準確稱重製革含鉻副廢物(以下簡稱副廢物)，作為以下各工序的計料依據。2.回軟、酸化、酶處理(1)技術規定水50-200%，初始內溫常溫，滲透劑JFC0. 1-0. 5%，草酸1. 0-5. 0%，複合酶皮膠原處理劑F 0. 10-0. 40%。(2)操作方法調好液比、 內溫後，加入滲透劑JFC、草酸，轉動10-40min，加入複合酶皮膠原處理劑F，轉動30-90min， 停10-60min，轉動10_60min，開鼓檢查，終點pH=2. 4士，內溫彡40°C。3.中和(1)技術規定水50-200%,內溫30_45°C，小蘇打0. 5-1. 5%。(2)操作方法調好液比、內溫後，加入小蘇打，轉動30-120min，開鼓檢查，終點pH=5. 0-6. 5。4.出鼓中和達到要求後，將副廢物出鼓，裝車，進入解纖工序。5.解纖、擠水在解纖機上進行解纖，解纖後直接擠水。要求副廢物徹底解構，無殘留皮塊，解纖過程中無泡沫產生。擠水後所得的纖維餅水分含量為60-70%。6.乾燥採用晾曬的方法，水分30_35%。7.回性水分達到要求後，將纖維餅收集堆置1-2天，以平衡水分。注意，纖維餅堆置時間不得超過10天。8.稱重將纖維餅準確稱重，作為以下各工序的計料依據。9.悶油開纖(1)技術規定內溫常溫，水5-20%，複合油Z-15 1.0-4.0%。(2)操作方法先將纖維餅加入到轉鼓中，再加入常溫水和事先乳化完全的油脂，轉動10-60min 即可。10.出鼓悶油開纖達到要求後，將蓬鬆的粗纖維出鼓、裝車，進入下道工序。11.開松在開松機上進行。要求初步將纏結在一起的真皮纖維分離和鬆散。12.分纖在分纖機上進行。要求進一步分離和鬆散真皮膠原纖維，無纏結現象。13.粗梳在粗梳機上進行。根據真皮膠原纖維的分離鬆散情況，粗梳1-2道。要求真皮膠原纖維鬆散開，無纏結現象。14.精梳在精梳機上進行。根據真皮膠原纖維的分離鬆散情況，精梳1-3道，即得到真皮膠原纖維。轉鼓為懸掛式木製轉鼓或不鏽鋼轉鼓。本發明所得到的真皮膠原纖維的主要性能
1.外觀淡藍色纖維狀物，無肉眼所見之雜質；
2.水分(％)18-25 ；
3.線密度(dtex):1. 2-2. 0 ；
4.纖維長度(mm):20-30 ；
5.斷裂強度(cN/tex)彡3.5；
6.斷裂伸長率(％):10-30 ；
7.回潮率(%):6-10。本發明的方法所製得的真皮膠原纖維，可用作高仿真皮革(汽車座椅革、家具革、 鞋面革、服裝革、鞋裡革、皮帶革以及箱包革等)、真皮基布、高級地毯、高級牆紙以及真皮被褥等的原料。本發明具有以下優點
1.以價廉易得、來源廣泛的製革含鉻副廢物，製備真皮膠原纖維，變廢為寶，化害為利， 為整個皮革工業實現循環經濟，奠定了堅實的基礎；
2.工藝規範，條件可控，易於工業化生產；
3.本方法也能用於革製品業邊角餘料的處理；4.生產過程中基本上不產生二次汙染，具有顯著的生態效益、環境效益和經濟效益。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明進行具體的描述，有必要在此指出的是，本實施例只用於對本發明進行進一步說明，而不能理解為對發明的保護範圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據本發明的內容作出一些非本質的改進和調整。實施例1
1.稱重準確稱重製革含鉻副廢物(以下簡稱副廢物)，作為以下各工序的計料依據。2.回軟、酸化、酶處理(1)技術規定水50%，初始內溫常溫，滲透劑JFC 0. 1%， 草酸1.0%，複合酶皮膠原處理劑F 0.10%。(2)操作方法調好液比、內溫後，加入滲透劑 JFC、草酸，轉動lOmin，加入複合酶皮膠原處理劑F，轉動30min，停lOmin，轉動lOmin，開鼓檢查，終點pH=2. 4士，內溫彡400C。3.中和(1)技術規定水50%，內溫30°C，小蘇打0. 5%。(2)操作方法調好液比、 內溫後，加入小蘇打，轉動30min，開鼓檢查，終點pH=5. 0-6. 5。4.出鼓中和達到要求後，將副廢物出鼓，裝車，進入解纖工序。5.解纖、擠水在解纖機上進行解纖，解纖後直接擠水。要求副廢物徹底解構，無殘留皮塊，解纖過程中無泡沫產生。擠水後所得的纖維餅水分含量為60-70%。6.乾燥採用晾曬的方法，水分30_35%。7.回性水分達到要求後，將纖維餅收集堆置1-2天，以平衡水分。注意，纖維餅堆置時間不得超過10天。8.稱重將纖維餅準確稱重，作為以下各工序的計料依據。9.悶油開纖(1)技術規定內溫常溫，水5%，複合油Z-15 1.0%。(2)操作方法 先將纖維餅加入到轉鼓中，再加入常溫水和事先乳化完全的油脂，轉動IOmin即可。10.出鼓悶油開纖達到要求後，將蓬鬆的粗纖維出鼓、裝車，進入下道工序。11.開松在開松機上進行。要求初步將纏結在一起的真皮纖維分離和鬆散。12.分纖在分纖機上進行。要求進一步分離和鬆散真皮膠原纖維，無纏結現象。13.粗梳在粗梳機上進行。根據真皮膠原纖維的分離鬆散情況，粗梳1-2道。要求真皮膠原纖維鬆散開，無纏結現象。14.精梳在精梳機上進行。根據真皮膠原纖維的分離鬆散情況，精梳1-3道，即得到真皮膠原纖維。實施例2
1.稱重準確稱重製革含鉻副廢物(以下簡稱副廢物)，作為以下各工序的計料依據。2.回軟、酸化、酶處理(1)技術規定水120%，初始內溫常溫，滲透劑JFC 0. 3%， 草酸3.0%，複合酶皮膠原處理劑F 0.30%。(2)操作方法調好液比、內溫後，加入滲透劑 JFC、草酸，轉動30min，加入複合酶皮膠原處理劑F，轉動60min，停40min，轉動40min，開鼓檢查，終點pH=2. 4士，內溫彡400C。3.中和(1)技術規定水120%，內溫38°C，小蘇打1. 0%。(2)操作方法調好液比、內溫後，加入小蘇打，轉動80min，開鼓檢查，終點pH=5. 0-6. 5。4.出鼓中和達到要求後，將副廢物出鼓，裝車，進入解纖工序。
5.解纖、擠水在解纖機上進行解纖，解纖後直接擠水。要求副廢物徹底解構，無殘留皮塊，解纖過程中無泡沫產生。擠水後所得的纖維餅水分含量為60-70%。6.乾燥採用晾曬的方法，水分30_35%。7.回性水分達到要求後，將纖維餅收集堆置1-2天，以平衡水分。注意，纖維餅堆置時間不得超過10天。8.稱重將纖維餅準確稱重，作為以下各工序的計料依據。9.悶油開纖(1)技術規定內溫常溫，水12%，複合油Z-15 3. 0%。(2)操作方法 先將纖維餅加入到轉鼓中，再加入常溫水和事先乳化完全的油脂，轉動40min即可。10.出鼓悶油開纖達到要求後，將蓬鬆的粗纖維出鼓、裝車，進入下道工序。11.開松在開松機上進行。要求初步將纏結在一起的真皮纖維分離和鬆散。12.分纖在分纖機上進行。要求進一步分離和鬆散真皮膠原纖維，無纏結現象。13.粗梳在粗梳機上進行。根據真皮膠原纖維的分離鬆散情況，粗梳1-2道。要求真皮膠原纖維鬆散開，無纏結現象。14.精梳在精梳機上進行。根據真皮膠原纖維的分離鬆散情況，精梳1-3道，即得到真皮膠原纖維。實施例3
1.稱重準確稱重製革含鉻副廢物(以下簡稱副廢物)，作為以下各工序的計料依據。2.回軟、酸化、酶處理(1)技術規定水200%，初始內溫常溫，滲透劑JFC 0. 5%， 草酸5.0%，複合酶皮膠原處理劑F 0.40%。(2)操作方法調好液比、內溫後，加入滲透劑 JFC、草酸，轉動40min，加入複合酶皮膠原處理劑F，轉動90min，停60min，轉動60min，開鼓檢查，終點pH=2. 4士，內溫彡400C。3.中和(1)技術規定水200%，內溫45°C，小蘇打1.5%。(2)操作方法調好液比、內溫後，加入小蘇打，轉動120min，開鼓檢查，終點pH=5. 0-6. 5。4.出鼓中和達到要求後，將副廢物出鼓，裝車，進入解纖工序。5.解纖、擠水在解纖機上進行解纖，解纖後直接擠水。要求副廢物徹底解構，無殘留皮塊，解纖過程中無泡沫產生。擠水後所得的纖維餅水分含量為60-70%。6.乾燥採用晾曬的方法，水分30_35%。7.回性水分達到要求後，將纖維餅收集堆置1-2天，以平衡水分。注意，纖維餅堆置時間不得超過10天。8.稱重將纖維餅準確稱重，作為以下各工序的計料依據。9.悶油開纖(1)技術規定內溫常溫，水20%，複合油Z-15 4. 0%。(2)操作方法 先將纖維餅加入到轉鼓中，在加入常溫水和事先乳化完全的油脂，轉動60min即可。10.出鼓悶油開纖達到要求後，將蓬鬆的粗纖維出鼓、裝車，進入下道工序。11.開松在開松機上進行。要求初步將纏結在一起的真皮纖維分離和鬆散。12.分纖在分纖機上進行。要求進一步分離和鬆散真皮膠原纖維，無纏結現象。13.粗梳在粗梳機上進行。根據真皮膠原纖維的分離鬆散情況，粗梳1-2道。要求真皮膠原纖維鬆散開，無纏結現象。14.精梳在精梳機上進行。根據真皮膠原纖維的分離鬆散情況，精梳1-3道，即得到真皮膠原纖維。
注本發明所用的複合酶皮膠原處理劑F和複合油Z-15均由成都佰樂金生物科技有限公司生產，其餘的化學試劑均為市場購買。
權利要求
1.一種利用製革含鉻副廢物製備的真皮膠原纖維，可達到以下技術性能指標(1)外觀淡藍色纖維狀物，無肉眼所見之雜質；(2)水分(％):18-25 ；(3)線密度(dtex):1.2-2. 0 ；(4)纖維長度(mm):20-30 ；(5)斷裂強度(cN/tex):彡3.5;(6)斷裂伸長率(％):10-30 ；(7)回潮率(%):6-10。
2.權利要求1所述真皮膠原纖維的製作方法，其特徵在於該方法含有以下步驟(1)稱重準確稱重製革含鉻副廢物(以下簡稱副廢物)，作為以下各工序的計料依據；(2)回軟、酸化、酶處理①.技術規定水50-200%，初始內溫常溫，滲透劑JFC 0. 1-0. 5%，草酸1. 0-5. 0%，複合酶皮膠原處理劑F 0. 10-0. 40% ；②·操作方法調好液比、 內溫後，加入滲透劑JFC、草酸，轉動10-40min，加入複合酶皮膠原處理劑F，轉動30-90min， 停10-60min，轉動10_60min，開鼓檢查，終點pH=2. 4士，內溫彡40°C ；(3)中和①·技術規定水50-200%,內溫30-45°C，小蘇打0.5-1. 5% ；②·操作方法 調好液比、內溫後，加入小蘇打，轉動30-120min，開鼓檢查，終點pH=5. 0-6. 5 ；(4)出鼓中和達到要求後，將副廢物出鼓，裝車，進入解纖工序；(5)解纖、擠水在解纖機上進行解纖，解纖後直接擠水；要求副廢物徹底解構，無殘留皮塊，解纖過程中無泡沫產生；擠水後所得的纖維餅水分含量為60-70% ；(6)乾燥採用晾曬的方法，水分30-35%；(7)回性水分達到要求後，將纖維餅收集堆置1-2天，以平衡水分；注意，纖維餅堆置時間不得超過10天；(8)稱重將纖維餅準確稱重，作為以下各工序的計料依據；(9)悶油開纖①.技術規定內溫常溫，水5-20%，複合油Z-151.0-4.0%;②.操作方法先將纖維餅加入到轉鼓中，再加入常溫水和事先乳化完全的油脂，轉動10-60min即可；(10)出鼓悶油開纖達到要求後，將蓬鬆的粗纖維出鼓、裝車，進入下道工序；(11)開松在開松機上進行；要求初步將纏結在一起的真皮纖維分離和鬆散；(12)分纖在分纖機上進行；要求進一步分離和鬆散真皮膠原纖維，無纏結現象；(13)粗梳在粗梳機上進行；根據真皮膠原纖維的分離鬆散情況，粗梳1-2道；要求真皮膠原纖維鬆散開，無纏結現象；(14)精梳在精梳機上進行；根據真皮膠原纖維的分離鬆散情況，精梳1-3道，即得到真皮膠原纖維。
3.按照權利要求2所述一種真皮膠原纖維的製作方法，其特徵在於轉鼓為懸掛式木轉鼓或不鏽鋼轉鼓。
全文摘要
本發明公開了一種利用製革含鉻副廢物製備的真皮膠原纖維及其製備方法，該方法是以製革含鉻副廢物為原料，在保證膠原纖維良好的物理機械條件不變的前提下，採用物理、化學和生化相結合的方法，對製革含鉻副廢物進行蓬鬆、解纖、分纖及梳理等處理，製備得到性能優良、用途廣泛的真皮膠原纖維。此真皮膠原纖維達到以下技術指標(1)外觀為淡藍色纖維狀物，無肉眼所見之雜質；(2)水分含量在18-25%之間；(3)線密度在1.2-2.0dtex之間；(4)纖維長度在20-30mm之間；(5)斷裂強度≥3.5cN/tex；(6)斷裂伸長率在10-30%之間；(7)回潮率在6-10%之間。這種真皮膠原纖維可以用作高仿真皮革(汽車座椅革、家具革、鞋面革、服裝革、鞋裡革、皮帶革、箱包革等)、真皮基布、高級地毯、高級牆紙以及真皮纖維被褥等的原料。
文檔編號D02G3/02GK102425018SQ20111032690
公開日2012年4月25日 申請日期2011年10月25日 優先權日2011年10月25日
發明者但衛華, 但年華, 葉光鬥, 周華龍, 李建新, 胡楊 申請人:四川大學