CN109438996B - 以动物皮为基的生物质塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于动物生物质应用开发技术领域，具体涉及一种利用动物皮制备生物质塑料及其制备方法。将动物皮进行脱脂、脱毛、膨胀、剖层、软化，水与动物皮在转鼓中用磷酸‑磷酸盐缓冲处理至pH为5.0～5.5；然后用甘油醛处理，小苏打提碱至pH值为6.0～6.5，进行填充处理、增韧处理；排水，用清水洗去表面残留后倒出，进行伸展挤水，根据厚度要求削匀处理，低温真空脱水；用平板熨平机热压成型，最后根据需要进行防水涂饰。本发明利用动物皮制备生物质塑料，可减少轻塑料制造业对于石油的过度依赖，减少二氧化碳的排放。制备的塑料无毒可降解，费废弃后可做肥料处理或再降解成胶原原料，使用期间无VOC排放，是一种半透明，具有美观的装饰功能。

Description

以动物皮为基的生物质塑料及其制备方法
技术领域
本发明属于动物生物质应用开发技术领域，具体涉及一种利用动物皮制备生物质塑料及其制备方法。
背景技术
受全球石油资源供给持续紧张的影响，许多塑料制造商转而生产生物塑料，以作为石油基塑料的替代产品。生物塑料是指以动植物生物质为主要原料制成的塑料。目前，世界塑料产量超过2.5亿吨，约25％用于一次性包装材料及低使用寿命的材料，而全球生物降解材料的产能仅为45万吨。据欧洲生物塑料协会统计，未来几年，生物塑料将以年均20％多的速率增长。以生物塑料替代石油基塑料，一方面可减少轻塑料制造业对于石油的过度依赖，另一方面亦可有助于减少二氧化碳的排放。
动物皮的最大化利用一直是制革与食品行业。将动物皮化学降解，改性与接枝作为生物质塑料的原料及其产品制造有较少报道，但直接采用动物皮制造生物质塑料还未见研究。
柔性功能材料(如隔热、导磁、绝缘等)由于其高效、低成本的制造工艺和独特的柔性、延展性和便携性，在信息、能源、医疗、国防及日常生活等许多领域都具有广泛的应用前景。其中柔性基板材料的应用是发展柔性功能材料的关键，目前常用柔性基板材料为塑料，其热稳定性较差，热膨胀系数大，不耐老化。此外，塑料为石油产品，不易生物降解，在自然降解中还会释放有毒物质。本研究工作以皮胶原为主要原料，利用成熟、环保可规模化的制革技术，就可规模化生产胶原基半透明塑料。该材料可再生、可生物降解、易回收，且成本低廉，与环境的相容性好，即使是废弃在环境中，也不会对环境造成污染。因此该研究成果在产业化后具有巨大的应用潜力和市场前景。作为石油塑料的替代品，也减少了白色污染，促进了造纸、塑料两大行业的可持续、健康发展，具有极好的社会效益。
利用天然动物皮的组织结构进行适当的化学交联填充，一方面可以保持动物皮的结构在受热后的稳定性，保证塑料的物理机械强度，另一方面还可以获得动物皮自然的粒面特征及韧性。经过长期研究发现，本申请的技术可以获得一种特殊的半透明的生物质塑料，给包装、日用商品、办公用品、装饰等带来特色的感官。
发明内容
针对上述所述的天然动物皮资源化利用问题，本发明的目的在于提供一种制造新型生物质塑料及其方法。
具体技术方案为：
以动物皮为基的生物质塑料制备方法，包括以下步骤，将动物皮进行脱脂、脱毛、膨胀(剖层)、软化，以重量比例计，100份水与100份动物皮在转鼓中用5～10份磷酸-磷酸盐缓冲处理至pH为5.0～5.5；然后用2～5份的甘油醛处理，小苏打提碱至pH值为6.0～6.5，进行填充处理、增韧处理；排水，用100份清水10min洗去表面残留后倒出，进行伸展挤水，根据厚度要求削匀处理，40～50℃低温真空脱水至含水20％～35％；用平板熨平机在5～10MPa下，90～120℃，20～30min热压成型，最后根据需要进行防水涂饰。
所述的动物皮为绵羊皮、山羊皮、牛皮、猪皮。
所述的填充处理采用六偏磷酸钠：氯化钙质量比为1:1的混合物10份，或六偏磷酸钠：硝酸钙的质量比1:1的混合物10份，在转鼓中30℃下转动填充6～10h，静止4～6h。
所述的增韧处理采用1～5份的甘油以及1～5份的三乙醇胺处理。
为了获得更好的使用价值，本发明的制备方法中采用磷酸与钙结合处理生皮，在皮内获得羟基磷灰石结合体，不仅无生物毒性，也使动物皮提高抗热压热熔能力。甘油、甘油醛、聚乙二醇的加入不仅可以增加交联，也可以获得塑料的柔软增韧效果。采用低温真空脱水是要求皮身的平整性、后继受热压时的抗热熔能力。
本发明还提供一种以动物皮为基的生物质塑料，由以上制备方法制得。制备的动物皮塑料具有比合成塑料更多的优点：
1)无毒可降解，费废弃后可做肥料处理或再降解成胶原原料；
2)该生物质塑料耐老化优于石油基合成塑料，使用期间无VOC排放；
3)该塑料有优良的韧性、热塑性，半透明特征具有美观的装饰功能。
附图说明
图1为实施例1所得的产品照片。
具体实施方式
结合实施例说明本发明的具体实施方式。
实施例1
将动物皮进行脱脂、脱毛、膨胀、软化，然后以重量比例计，100份水与100份绵羊皮在转鼓中用8份磷酸-磷酸盐缓冲处理至pH为5.0后，用2份的甘油醛处理，小苏打提碱至pH＝6.0后，继续采用六偏磷酸钠：氯化钙＝1:1的混合物10份，在转鼓中30℃下转动填充6h，静止4h，然后加入2份的甘油以及2份的三乙醇胺处理进行增韧处理，排水，用100份清水10min洗去表面残留后倒出，进行伸展挤水，根据厚度要求削匀处理，40～50℃低温真空脱水至含水20％，用平板熨平机在5MPa下，90℃，20～30min热压成型，最后根据需要进行防水涂饰。
制备的生物质塑料如图1所示，具有以下特征：
表1生物质塑料的物性测试表
生物质塑料的物性 测试结果
断裂伸长率％ 124.7
拉伸强度MPa 2.14
杨氏模量MPa 31.65
邵氏硬度D 88
备注：拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率速度为10mm/min。
实施例2
将动物皮进行脱脂、脱毛、膨胀、软化，然后以重量比例计，100份水与100份山羊皮在转鼓中用5份磷酸-磷酸盐缓冲处理至pH为5.0后，用3份的甘油醛处理，小苏打提碱至pH＝6.0后，继续采用六偏磷酸钠：硝酸钙＝1:1的混合物10份，在转鼓中30℃下转动填充6h，静止4h，然后加入3份的甘油以及3份的三乙醇胺处理进行增韧处理，排水，用100份清水10min洗去表面残留后倒出，进行伸展挤水，根据厚度要求削匀处理，40～50℃低温真空脱水至含水20％，用平板熨平机在5MPa下，90℃，20～30min热压成型，最后根据需要进行防水涂饰。
实施例3
将动物皮进行脱脂、脱毛、膨胀、剖层、软化，然后以重量比例计，100份水与100份牛皮在转鼓中用10份磷酸-磷酸盐缓冲处理至pH为5.0后用5份的甘油醛处理，小苏打提碱至pH6.5后，继续采用六偏磷酸钠：氯化钙＝1:1的混合物10份，在转鼓中30℃下转动填充10h，静止6h，然后加入3份的甘油以及3份的三乙醇胺处理进行增韧处理，排水，用100份清水10min洗去表面残留后倒出，进行伸展挤水，根据厚度要求削匀处理，40～50℃低温真空脱水至含水20％，用平板熨平机在10MPa下，90℃，20～30min热压成型，最后根据需要进行防水涂饰。

Claims (5)

1.以动物皮为基的生物质塑料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将动物皮进行脱脂、脱毛、膨胀、剖层、软化，以重量比例计，100份水与100份动物皮在转鼓中用5~10份磷酸-磷酸盐缓冲处理至pH为5.0~5.5；然后用2~5份的甘油醛处理，小苏打提碱至pH值为6.0~6.5，进行填充处理、增韧处理；所述的填充处理，采用磷酸与钙结合处理生皮，在皮内获得羟基磷灰石结合体；排水，用100份清水10min洗去表面残留后倒出，进行伸展挤水，根据厚度要求削匀处理，40~50℃低温真空脱水至含水20%~35%；用平板熨平机在5~10MPa下，90~120℃，20~30min热压成型，最后根据需要进行防水涂饰。
2.如权利要求1所述的以动物皮为基的生物质塑料制备方法，其特征在于，所述的动物皮为绵羊皮、山羊皮、牛皮、猪皮。
3.如权利要求1所述的以动物皮为基的生物质塑料制备方法，其特征在于，所述的填充处理采用六偏磷酸钠：氯化钙质量比为1:1的混合物10份，或六偏磷酸钠：硝酸钙的质量比1:1的混合物10份，在转鼓中30℃下转动填充6~10h，静止4~6h。
4.如权利要求1所述的以动物皮为基的生物质塑料制备方法，其特征在于，所述的增韧处理采用1~5份的甘油以及1~5份的三乙醇胺处理。
5.以动物皮为基的生物质塑料，其特征在于，由权利要求 1到权利要求 4任一项制备方法制得。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102140222A (zh) * 2011-04-29 2011-08-03 西南科技大学 热塑性动物蛋白/二氧化碳基塑料共混材料及其制备方法
EP2735318A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-28 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Matrices comprising modified polysaccharides and modified polysaccharides
CN107164585A (zh) * 2017-07-14 2017-09-15 四川大学 一种动物皮的高效酶脱脂方法
CN108559806A (zh) * 2018-04-24 2018-09-21 安徽乐踏鞋业有限公司 一种动物皮鞣制加工方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102140222A (zh) * 2011-04-29 2011-08-03 西南科技大学 热塑性动物蛋白/二氧化碳基塑料共混材料及其制备方法
EP2735318A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-28 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Matrices comprising modified polysaccharides and modified polysaccharides
CN107164585A (zh) * 2017-07-14 2017-09-15 四川大学 一种动物皮的高效酶脱脂方法
CN108559806A (zh) * 2018-04-24 2018-09-21 安徽乐踏鞋业有限公司 一种动物皮鞣制加工方法

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