CN101050308A - 利用废弃皮革制备新型皮革的方法 - Google Patents
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Abstract
利用废弃皮革制备新型皮革的方法。第一步,向革屑中加入极性非质子溶剂和草酸,在反应釜中脱铬水解后的得到皮革明胶;第二步,对皮革明胶进行交联共聚反应,得到新型皮革的浆料;第三步,修饰成膜,向反应釜加入修饰剂和定型剂,冷凝回流,将原料取出涂布干燥成膜。本发明制备的新皮革力学性能和耐水性明显提高,具备皮革材料良好的弹性、透气性,质感非常接近天然皮革。本发明为废弃皮革的利用提供了一种有效的手段,解决了废弃皮革污染环境的问题。
Description
技术领域
本发明属于功能高分子材料合成技术。
背景技术
我国是制革大国,近年的皮革年产量为一亿张以上,一年制革废弃物约140万吨,然而我国在回收利用皮革废弃物方面的研究尚少,对废弃皮革利用存在投资小、方法少、工艺简单等问题,废弃皮革的利用主要集中在饲料、熬胶以及再生革等低值转化领域,有相当数量的制革废弃物被埋、焚烧或堆弃在环境中自然降解,不仅造成严重的环境污染,也是资源的极大浪费。因此,充分利用废皮革资源,将其转化为高附加值产品,已是解决我国制革废弃物污染的迫切要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用废弃皮革生产新型的皮革材的方法,这样既充分利用了天然动物皮革资源,又可将残次原料皮和制革废弃物转化为高附加值产品。本发明采用以下技术措施如下:
以废弃皮革为主要原料,将皮革粉碎成皮革屑,第一步,废弃皮革屑降解:按皮革屑的重量加入8倍以上重量的极性非质子溶剂二甲基亚砜或(和)二甲基甲酰胺,再皮革屑的重量加入20~30%草酸或(和)己二酸,形成皮革屑的溶解液,将溶解液加入反应釜中,在45~65℃下搅拌,再冷凝回流3~5小时,回收极性非质子溶剂,在反应釜中得到脱铬水解后的皮革明胶;第二步,对皮革明胶进行交联共聚反应:按皮革屑重量加入20~35%的交联剂异氰酸酯至反应釜中,在45~65℃下搅拌冷凝回流12~24小时,得到以皮革为主要成分的新型皮革的浆料;第三步,修饰成膜:按皮革屑重量向反应釜加入2~3%的修饰剂、1~1.5%的定型剂淀粉,在45~65℃下搅拌冷凝回流8~12小时,将原料取出涂布干燥成膜。
本发明所说的异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6己二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种;修饰剂为1,4-丁二醇、二聚乙二醇、三乙胺、丙三醇、聚酯多元醇、己二醇中的至少一种。
新型皮革材料的性能指标为:
伸长率:66.7~83.6% 断裂强度:43.2~67.8MPa
吸湿率:32.5~36.6% 保湿率:48.6~62.4%
本发明将废弃皮革粉碎溶解后采用化学交联反应生成新皮革,此反应微观上可形成网状结构,皮革力学性能和耐水性明显提高,制备的新型皮革保湿性能比较好,力学性能稳定,同时具备皮革材料良好的弹性、透气性、耐湿性、抗菌性,手感、质感非常接近天然皮革。本发明将废弃皮革完全溶解在二甲基亚砜或(和)二甲基甲酰胺中再降解,此过程没有分离出任何污染环境的物质并全部参加化学交联反应,形成新型皮革材料,新型皮革中废弃皮革占8-9%。本发明为废弃皮革的利用提供了一种有效的手段,解决了废弃皮革污染环境的问题,使残次皮革料和制革废弃物转化为高附加值的皮革产品。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述。
实施例一
将废皮屑50公斤,草酸9公斤,溶解于500公斤二甲基亚砜溶剂中,加入带有搅拌器、温度计、冷凝回流器的反应釜中,在50℃下搅拌冷凝回流3小时,得到559斤皮革明胶溶液;将交联剂二苯基甲烷二异氰酸17公斤,加入反应釜中,在50℃下搅拌冷凝回流12小时,得到新型皮革的浆料576公斤;将修饰剂1,4-丁二醇、己二醇各0.5公斤,定型剂淀粉0.5公斤,加入反应釜中,在50℃下搅拌冷凝回流10小时,将得到的新型皮革原料577.5公斤,从反应釜输出,涂布干燥成膜。
实施例二
将废皮屑100公斤,己二酸20公斤,溶解于1000公斤二甲基亚砜溶剂中,加入带有搅拌器、温度计、冷凝回流器的反应釜中,在65℃下搅拌冷凝回流5小时,得到1120斤皮革明胶溶液;将交联剂2,4-甲苯二异氰酸酯35公斤,加入反应釜中,在65℃下搅拌冷凝回流16小时,得到新型皮革的浆料1155公斤;将修饰剂1,4-丁二醇、丙三醇各1公斤,定型剂淀粉1公斤,加入反应釜中,在65℃下搅拌冷凝回流10小时,将得到的新型皮革原料1158公斤,从反应釜输出,涂布干燥成膜。
实施例三
将废皮屑300公斤,草酸30公斤,己二酸20公斤,溶解于3000公斤二甲基亚砜溶剂中,加入带有搅拌器、温度计、冷凝回流器的反应釜中,在55℃下搅拌冷凝回流3小时,得到3350斤皮革明胶溶液;将交联剂1,6己二异氰酸90公斤,加入反应釜中,在55℃下搅拌冷凝回流24小时,得到新型皮革的浆料3440公斤;将修饰剂1,4-丁二醇4公斤、聚酯多元醇2公斤,定型剂淀粉9公斤,加入反应釜中,在55℃下搅拌冷凝回流8小时,将得到的新型皮革原料3455公斤,从反应釜输出,涂布干燥成膜。
实施例四
将废皮屑100公斤,己二酸20公斤,溶解于1000公斤二甲基亚砜溶剂中,加入带有搅拌器、温度计、冷凝回流器的反应釜中,在65℃下搅拌冷凝回流5小时,得到1120斤皮革明胶溶液;将交联剂二苯基甲烷二异氰酸35公斤,加入反应釜中,在65℃下搅拌冷凝回流16小时,得到新型皮革的浆料1155公斤;将修饰剂1,4-丁二醇1.5公斤、聚酯多元醇0.5公斤,定型剂淀粉1公斤,加入反应釜中,在65℃下搅拌冷凝回流10小时,将得到的新型皮革原料1158公斤,从反应釜输出,涂布干燥成膜。
实施例五
将废皮屑300公斤,草酸20公斤,己二酸30公斤,溶解于3000公斤二甲基亚砜溶剂中,加入带有搅拌器、温度计、冷凝回流器的反应釜中,在55℃下搅拌冷凝回流3小时,得到3350公斤皮革明胶溶液;将交联剂六亚甲基二异氰酸酯90公斤,加入反应釜中,在55℃下搅拌冷凝回流24小时,得到新型皮革的浆料344公斤;将修饰剂1,4-丁二醇6公斤,定型剂淀粉9公斤,加入反应釜中,在55℃下搅拌冷凝回流8小时。将得到的新型皮革原料3455公斤,从反应釜输出,涂布干燥成膜。
实施例六
将废皮屑50公斤,草酸、己二酸各4公斤,溶解于480公斤二甲基甲酰胺溶剂中,加入带有搅拌器、温度计、冷凝回流器的反应釜中,在45℃下搅拌冷凝回流5小时,得到538斤皮革明胶溶液;将交联剂六亚甲基二异氰酸酯15公斤,加入反应釜中,在45℃下搅拌冷凝回流24小时,得到新型皮革的浆料553公斤;将修饰剂聚酯多元醇、三乙胺各0.4公斤,定型剂淀粉0.5公斤,加入反应釜中,在45℃下搅拌冷凝回流8小时,将得到的新型皮革原料554.3公斤,从反应釜输出,涂布干燥成膜。
实施例七
将废皮屑300公斤,草酸60公斤,溶解于3200公斤二甲基甲酰胺溶剂中,加入带有搅拌器、温度计、冷凝回流器的反应釜中,在60℃下搅拌冷凝回流5小时,得到3560斤皮革明胶溶液;将交联剂二苯基甲烷二异氰酸酯100公斤,加入反应釜中,在60℃下搅拌冷凝回流20小时,得到新型皮革的浆料3660公斤;将修饰剂聚酯多元醇、二聚乙二醇各3公斤,定型剂淀粉3公斤,加入反应釜中,在60℃下搅拌冷凝回流10小时,将得到的新型皮革原料3669公斤,从反应釜输出,涂布干燥成膜。
Claims (2)
1、利用废弃皮革制备新型皮革的方法,以废弃皮革为主要原料,将皮革粉碎成皮革屑,其特征在于制备过程如下:第一步,废弃皮革屑降解:按皮革屑的重量加入8倍以上重量的极性非质子溶剂二甲基亚砜或(和)二甲基甲酰胺,再皮革屑的重量加入20~30%草酸或(和)己二酸,形成皮革屑的溶解液,将溶解液加入反应釜中,在45~65℃下搅拌,再冷凝回流3~5小时,回收极性非质子溶剂,在反应釜中得到脱铬水解后的皮革明胶;第二步,对皮革明胶进行交联共聚反应:按皮革屑重量加入20~35%的交联剂异氰酸酯至反应釜中,在45~65℃下搅拌冷凝回流12~24小时,得到以皮革为主要成分的新型皮革的浆料;第三步,修饰成膜:按皮革屑重量向反应釜加入2~3%的修饰剂、1~1.5%的定型剂淀粉,在45~65℃下搅拌冷凝回流8~12小时,将原料取出涂布干燥成膜。
2、根据权利要求1所说的利用废弃皮革制备新型皮革的方法,其特征在于所说的异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6己二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种;修饰剂为1,4-丁二醇、二聚乙二醇、三乙胺、丙三醇、聚酯多元醇、己二醇中的至少一种。
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