CN101851828B - 一种还原皮革及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种还原皮革及其制备方法。该皮革主要由经皮料解纤得到的胶原纤维三维交织而成，其视密度达0.35g/cm3～1.4g/cm3。该皮革的制备方法包括皮料解纤制备胶原纤维、成网、水刺和湿热收缩定型的步骤。该皮革是在编织结构和视密度及各项强力指标上及耐磨性能均与真皮接近的还原皮革。与真皮相比，其优点在于皮张大而整齐可任意裁剪，编织视密度一致没有部位差；同时，该还原皮革的原料主要采用制革工业的边角废料，该方法的推广可促进制革业资源循环再利用，有利于实现传统皮革业向节能环保型产业的转化。

Description

一种还原皮革及其制备方法
技术领域
本发明涉及皮革，具体涉及一种还原皮革及其制备方法。
背景技术
制革业已诞生多年，它是利用动物身上剥下来的皮将其去肉、脱毛、脱脂，再通过鞣制、填充、染色、加脂的工序使其产生一系列化学反应最终变成耐一定的酸、碱、湿热，而又柔软丰满的成品皮革。动物的真皮主要是由胶原纤维和微量的弹性纤维和网状纤维编织而成其中胶原纤维占总皮重的95％左右，制革加工实际是对胶原纤维进行鞣制改性，使其化学性质发生了一定的变化。
动物皮在工业上的利用主要是制革。在制革工艺中，由于原料皮均存在各种缺陷，如烫记、肥皱、草刺刮伤等以及其它多种原因。最终只有25％～40％的原皮加工成了成品其余成了边角废料，这些边角废料对环境不仅造成污染同时这一天然宝贵的蛋白质材料得不到科学合理应用也是人类的一个遗憾。多年来，人们对这些边角碎料虽然也进行了不断研究开发利用，使少量的该材料得到了某些用途。但加工技术及产品档次低，应用范围小，没有真正物尽其用。
中国发明专利申请公开说明书CN1779002A公开了一种胶原纤维还原革基布及其制备方法，其提供了有效地从皮料中获取胶原纤维并通过非织造的技术将其编织成基布的方法，该方法得到的基布已具有类似天然皮革的编织结构，但其编织松散，视密度只有0.25～0.3g/cm3，500g/m2的该基布抗撕裂强度也只有8N左右，只是一种基材，未经进一步处理不适于商用。由于现有非织造工艺技术的局限，不只是胶原纤维，其他化纤或天然纤维通过现有的非织造技术加工，特别是水刺工艺，其产品的视密度也只有0.25g/cm3以下，而真皮制成革的视密度一般在0.6g/cm3-1.0g/cm3之间，500g/m2的真皮抗撕裂强度一般≥30N。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的首要目的是提供一种在编织视密度及各项强力指标上及耐磨性能均与真皮接近的还原皮革。
本发明的目的还在于提供上述还原皮革的制备方法。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：
首先，本发明提供了一种还原皮革，该还原皮革主要是由经皮料解纤得到的胶原纤维三维交织而成，其视密度达0.35g/cm3～1.4g/cm3。该视密度的测定方法可选用中华人民共和国轻工行业标准QB/T2715-2005《皮革物理和机械试验视密度的测定》中提到的方法测定。还可以包括制革工业使用的复鞣剂和填料。
作为优选，本发明的还原皮革由以下重量配比的组分构成。
经皮料解纤得到的胶原纤维 70％～98％
复鞣剂和填料             2％～30％
非人工混入的其它纤维和非纤维杂质忽略不计。
上述制革工业所用复鞣剂包括无机鞣剂，如铬、锆、钛、铁鞣剂等；有机鞣剂，如醛类、植物类、树脂类鞣剂等；所用填料包括：加脂剂，如各种动物油、植物油、矿物油、及其合成油、有机硅类、有机氟类；盐类，如硫酸盐、硫代硫酸盐、碳酸盐、钡盐、钙盐。
本发明还提供了一种上述还原皮革的制备方法，其核心步骤包括：
(1)皮料解纤制备胶原纤维；
(2)胶原纤维成网；
(3)水刺，得到水刺皮料；
(4)水刺皮料经湿热收缩定型得到还原皮革。
根据需要可对皮料进行如复鞣、填充、染色、柔软、整理、含浸、涂饰、复膜、磨毛等制革业常用的处理。
胶原纤维的获得是通过皮料解纤的方法。如皮料的纤维编织的比较松散，可通过传统技术将原料通过开松、梳理获得。一般优选是通过中国发明专利公告说明书CN 100545329C中公开的液体开松机进行解纤，或是通过中国发明专利申请公开说明书CN1779002A中公开的方法进行解纤。
作为优选，步骤(4)所述湿热收缩定型为水煮收缩定型、蒸汽收缩定型或热轧收缩定型。
湿热收缩定型温度一般在60～105℃，作为优选，所述湿热收缩定型温度根据步骤(3)所述水刺皮料的收缩温度确定，设收缩温度为N℃，则湿热收缩定型温度设定在N℃～N+10℃之间；所述水刺皮料的收缩温度按中华人民共和国轻工行业标准QB/T 2713-2005《皮革收缩温度的测量》中提供的方法测量得到，检测溶液使用水。
步骤(4)所述湿热收缩定型过程优选采用对水刺皮料中的胶原纤维产生充水的皮革充水盐溶液对水刺皮料进行处理。胶原纤维经过皮革充水盐溶液的处理，收缩温度会明显降低，脱掉该盐后又可恢复，因此对该技术的湿热收缩定型步骤中即可节约热能又使水刺皮料中的胶原纤维远离不可逆变性温度。皮革充水盐为：锂盐、镁盐、钙盐、碘化物、钡盐、硫氰酸盐中的至少一种，浓度范围一般在10wt％～60wt％。
充水盐类溶液的使用方法优选但不限于以下两种：
一、将步骤(3)所述水刺皮料在含皮革充水盐的溶液中进行常温浸渍或加热浸渍使其收缩定型；所述含皮革充水盐的溶液的温度根据步骤(3)所述水刺皮料的收缩温度确定，设收缩温度为N1℃，则湿热收缩定型温度设定在N1℃～N1-80℃之间；所述水刺皮料的收缩温度按中华人民共和国轻工行业标准QB/T2713-2005《皮革收缩温度的测量》中提供的方法测量得到，检测溶液使用所述皮革充水盐溶液。
二、先将步骤(3)所述水刺皮料在含皮革充水盐的溶液中浸渍，再进行蒸汽加热或热轧处理使其收缩定型；所述蒸汽加热或热轧处理的温度根据步骤(3)所述水刺皮料的收缩温度确定，设收缩温度为N2℃，则湿热收缩定型温度设定在N2℃～N2-80℃之间；所述水刺皮料的收缩温度按中华人民共和国轻工行业标准QB/T 2713-2005《皮革收缩温度的测量》中提供的方法测量得到，检测溶液使用所述皮革充水盐溶液。
经过本发明步骤(4)的湿热收缩定型的处理，材料的长、宽的收缩率一般为20％～50％。
本发明得到还原皮革可以用于：鞋、服装、箱包、沙发等一切真皮可应用的领域。
与现有的皮革基布相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明获得了一种主要以皮料解纤所得胶原纤维为原料制成的还原皮革，该皮革在编织结构和视密度及各项强力指标上及耐磨性能均与真皮接近的还原皮革。与真皮相比，其优点在于皮张大而整齐可任意裁剪，编织视密度一致没有部位差，抗撕裂强度1.0厚度时大于26N。
(2)本发明提供的方法中，特别根据胶原纤维具有的湿热收缩的特性设置了收缩定型的步骤。胶原纤维如果只经过成网、水刺步骤的加工，其编制视密度及各项强力指标及耐磨性与真皮革相比还有差距，真皮感不强，通过本发明中的收缩定型使该编织物产生收缩卷曲，与相邻的纤维及其分支产生进一步的编织缠绕形成更大的织角，达到与真皮的纤维编织视密度一致的产品。在具体实施中，根据不同的原材料分别利用该材料收缩温度，将收缩定型的温度设定在其收缩温度至该温度以上10℃之内，这样可以达到收缩定型的目的而又不对胶原纤维造成不可逆变性。
(3)该还原皮革产品比现有再生革档次高、使用范围广，从而可进一步的解决更多的制革工业的边角废料，形成资源循环再利用，充分发挥胶原蛋白这一天然的宝贵资源的价值，有利于实现传统皮革业向节能环保型产业的转化。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做进一步地详细说明，但本发明的实现方式并不局限于此。
本发明还原皮革的制备的核心步骤为包括解纤制备胶原纤维、成网、水刺和收缩定型。现分述各步骤优选的具体实施方式。
胶原纤维制备：将原料皮边角料放入液体开松机中进行解纤，液体解纤机可自制，是在容器内装有至少一个以上的打手和分梳出纤装置，液体开松机内所用溶液为水，根据皮料不同可在液体内按水的比例加入0.5wt％～5wt％的乳化油2wt％～5wt％的消泡剂，皮料在以上液体开松机内的水中受到所述打手的往复式击打使纤维逐渐松散、分离并保持10～40mm的长度范围，分离的纤维被机内的分梳装置拉出，排出机外。形成的纤维通过设备烘干或自然干燥，再通过现有开松机开松，得到胶原纤维。
成网：以上得到的胶原纤维通过现有工艺中的梳理、铺网技术或气流成网技术或湿法成网技术或两种以上形式复合成网形成所需厚度的胶原纤维网。
水刺：将以上胶原纤维通过水刺机进行水刺使胶原纤维及其分支相互穿插、交织形成与真皮极类似的网状编织结构，以下称水刺皮料。
湿热收缩定型：湿热收缩定型分为经过或未经过皮革充水盐处理的情况。两种情况主要区别在于，胶原纤维经过皮革充水盐的处理，使其收缩温度显著降低，这样就可以在较低的温度下完成收缩定型，更有利于对于胶原纤维的保护。特别是当使用较高浓度的充水盐溶液时，水刺皮料的收缩定型温度最低甚至可以选在常温，上限一般控制在未经充水盐处理之前的水刺皮料的收缩温度附近。在如上所述的温度区间内，都可达到收缩定型的目的，又不会对胶原纤维造成不可逆的变性。实际生产中，收缩定型温度的可选温度区间跨度可达80℃或者更高，要视具体的生产条件而定。
经过皮革充水盐处理的还原革可通过水洗脱去盐份。
上述步骤仅是本发明的核心步骤，还可以对皮料进行如复鞣、填充、染色、柔软、含浸、涂饰、整理、复膜、磨毛等现有工艺的处理。这些工艺步骤可以根据需要穿插于制革过程的不同阶段，而不仅仅是一种后续处理工艺。
实施例1
(1)胶原纤维制备：将铬鞣过的真皮或其边角料放入液体开松机(中国发明专利公告说明书CN 100545329C中公开的装置，以下同)中进行解纤。液体开松机内所用溶液为水，在液体内按水的比例加入2wt％的乳化油3wt％的消泡剂。解纤形成的纤维通过设备烘干或自然干燥，再通过FA104型六辊式开松机进行充分的开松，得到胶原纤维。
(2)成网：以上得到的胶原纤维通过K12气流成网机形成200g/m2的胶原纤维网。
(3)水刺：将以上胶原纤维通过一道平板式水刺和五道转鼓式水刺，水刺压力分别为60bar、150bar、200bar、100bar和80bar使胶原纤维及其分支相互穿插、交织形成与真皮极类似的网状编织结构，称为水刺皮料。
(4)湿热收缩定型：先取试样通过《QB/T 2713-2005》方式进行检测，测试该水刺皮料的收缩温度为95℃。采用现有技术中的单网帘浸渍机浸轧，将该水刺皮料浸入浸轧设备中高温浸轧，浸轧液的温度在95℃。浸轧液中加入聚氨酯10％。
(5)干燥定型，选用滚筒式干燥设备进行连续“干燥”烫平，温度设定在80℃。
以上工艺步骤加工成的还原皮革克重在500g/m2±10％，视密度0.56g/cm3；撕裂强度≥28N。
实施例2
工艺说明：
原材料为植鞣的真皮或其边角料，经解纤，湿法成网(100g/m2)、水刺后得水刺皮料，该水刺皮料的收缩温度为80℃，选用通过式蒸箱进行蒸汽加热使水刺皮料收缩定型，蒸汽温度在85℃。收缩温度检测方法同例1。
其余工艺同实施例1。
以上工艺步骤加工的还原皮革克重在230g/m2±8％；视密度0.38g/cm3；撕裂强度≥20N。
实施例3
工艺说明：
原材料为蓝湿皮革或其边角料，经解纤，梳理成网(300g/m2)、水刺后得水刺皮料，该水刺皮料的收缩温度为95℃。将以上水刺皮料浸入浸轧车内浸轧，浸轧液温度设定为35℃，浸轧液内加入5wt％的栲胶；3wt％的氨基硅油。该皮料浸轧之后通过蒸箱进行收缩定型，蒸箱内蒸汽温度设定在96℃。收缩温度检测方法同例1。
其余工艺同实施例1。
该工艺加工的还原皮革单位克重630g/m2±10％；视密度：0.42g/cm3；撕裂强度≥30N。
实施例4
工艺说明
原材料选择铬鞣真皮或其边角料。经解纤，通过湿法成网和气流成网，上、下叠加在一起形成复合纤网(500g/m2)、水刺后得水刺皮料，该水刺皮料的收缩温度为100℃。先将该水刺皮料取试样采用皮革耐湿热收缩温度检测仪通过《QB/T 2713-2005》的方法进行检测，不同的是检测溶液为20wt％锂盐水溶液，经检测该水刺皮料在该溶液中的收缩温度降为70℃。然后将水刺皮料通过单网帘浸渍机浸渍，浸渍机内溶液为20wt％的锂盐水溶液，浸渍后的水刺皮料通过连续式的蒸汽定型机湿蒸，温度设定在70℃；或通过热轧车进行热轧，温度设定80℃使其收缩定型，然后通过水洗脱盐，复糅、填充、烘干。
其余工艺同实施例1。
该工艺加工的还原皮革单位克重在1000g/m2±10％；视密度0.68g/cm3；撕裂强度≥38N。
实施例5
工艺说明：
原材料为植鞣的真皮或其边角料，经解纤，通过湿法成网和气流成网，上、下叠加在一起形成复合纤网(500g/m2)、水刺后得水刺皮料，该水刺皮料的收缩温度为100℃。先将该水刺皮料取试样采用皮革耐湿热收缩温度检测仪通过《QB/T 2713-2005》的方法进行检测，不同的是检测溶液为20wt％锂盐水溶液，经检测该水刺皮料在该溶液中的收缩温度降为70℃。然后将水刺皮料通过单网帘浸渍机浸渍，浸渍机内溶液为20wt％的锂盐水溶液，浸渍后的水刺皮料通过连续式的蒸汽定型机湿蒸，温度设定在70℃；或通过热轧车进行热轧，温度设定80℃使其收缩定型，然后通过水洗脱盐，复糅、填充、烘干。
其余工艺同实施例1。
该工艺加工的还原皮革单位克重在1000g/m2±10％；视密度1.2g/cm3；撕裂强度≥38N。
实施例6
工艺说明
原材料为蓝湿皮革或其边角料，经解纤，通过湿法成网和气流成网，上、下叠加在一起形成复合纤网(500g/m2)、水刺后得水刺皮料，该水刺皮料的收缩温度为100℃。先将该水刺皮料取试样采用皮革耐湿热收缩温度检测仪通过《QB/T 2713-2005》的方法进行检测，不同的是检测溶液为20wt％锂盐水溶液，经检测该水刺皮料在该溶液中的收缩温度降为70℃。然后将水刺皮料通过单网帘浸渍机浸渍，浸渍机内溶液为20wt％的锂盐水溶液，浸渍后的水刺皮料通过连续式的蒸汽定型机湿蒸，温度设定在70℃；或通过热轧车进行热轧，温度设定80℃使其收缩定型，然后通过水洗脱盐，复糅、填充、烘干。
其余工艺同实施例1。
该工艺加工的还原皮革单位克重在1000g/m2±10％；视密度1.4g/cm3；撕裂强度≥38N。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，如收缩工艺过程中采用干热收缩、机械加压或采用酸、碱、其他盐类、氧化、还原、有机溶剂处理；或采用超声波、机械振动辅助处理等方法均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种还原皮革，其特征在于：其主要由经皮料解纤得到的胶原纤维三维交织而成，其视密度达0.35g/cm3～1.4g/cm3；
所述还原皮革的制备方法包括以下步骤：
(1)皮料解纤制备胶原纤维；
(2)胶原纤维成网；
(3)水刺，得到水刺皮料；
(4)水刺皮料经湿热收缩定型得到还原皮革；
步骤(4)所述湿热收缩定型是将步骤(3)所述水刺皮料在含皮革充水盐的溶液中常温浸渍或加热浸渍处理使其收缩定型；或是先将步骤(3)所述水刺皮料在含皮革充水盐的溶液中浸渍，再进行蒸汽加热或热轧处理使其收缩定型。
2.根据权利要求1所述的还原皮革，其特征在于：其组成中还包括制革工业使用的复鞣剂和填料。
3.根据权利要求2所述的还原皮革，其特征在于包括以下重量配比的组分：
经皮料解纤得到的胶原纤维：70％～98％
复鞣剂和填料：2％～30％。
4.根据权利要求1所述的还原皮革，其特征在于：还包括复鞣、填充、染色、柔软、整理、复膜和磨毛处理中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的还原皮革，其特征在于：步骤(4)所述湿热收缩定型为水煮收缩定型、蒸汽收缩定型或热轧收缩定型。
6.根据权利要求1所述的还原皮革，其特征在于：所述在含皮革充水盐的溶液中常温浸渍或加热浸渍处理中的含皮革充水盐的溶液的温度根据步骤(3)所述水刺皮料的收缩温度确定，设收缩温度为N1℃，则湿热收缩定型温度设定在N1℃～N1-80℃之间。
7.根据权利要求1所述的还原皮革，其特征在于：所述蒸汽加热或热轧处理的温度根据步骤(3)所述水刺皮料的收缩温度确定，设收缩温度为N2℃，则湿热收缩定型温度设定在N2℃～N2-80℃之间。
8.根据权利要求1所述的还原皮革，其特征在于：所述皮革充水盐为锂盐、镁盐、钙盐、碘化物、钡盐、硫氰酸盐中的至少一种。
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