CN112322807A - 一种基于溶液折光率制备透明皮革的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于溶液折光率制备透明皮革的方法，其特征在于经过将常规制革准备工段处理的裸皮放入转鼓，再加入适量的多元醇水溶液转动至少1h，其中多元醇的折光率为1.31‑1.59；然后再分2‑3次加入甲酸，每次加入后转动0.5‑2h，调节溶液pH值为3.6‑4.5；最后将裸皮取出进行约束性干燥，干燥温度不高于40℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。本发明以制革厂现有设备和原料，按照常规制革加工操作采用工业中使用广泛、安全无毒的多元醇处理裸皮制备透明皮革，具有操作简单、安全可靠、实用性强的特点。

Description

一种基于溶液折光率制备透明皮革的方法

技术领域

本发明属于特种皮革加工与制造技术领域，具体涉及一种基于光的折射原理制备透明皮革的方法。

背景技术

随着时代的发展，消费者越来越追求个性化、差异化，对皮革的要求也越来越新颖、奇特，人们希望皮革产品能像塑料和玻璃一样具有透光性。然而，目前用于加工鞋靴、箱包、腰带、服装和家具等的皮革都是不透明的，只有部分特殊用途的皮革具有一定的透光性，如传统皮影戏中制作皮影的原料、用作书写材料的羊皮纸、用于生产鼓的蒙皮等。这些特殊的皮革虽然具有透光性，但是往往较硬，质地也比较脆，不易弯折，有些用力弯折后会产生不可恢复的印迹，甚至发生断裂，显然，这些皮革是不能满足生产日用皮革制品需求的。因此，制备既具有透光性，又可以弯折的柔软透明皮革，才能在革制品的加工中加入透明皮革的元素。

目前所公开的资料中，有利用离子液体浸泡制备透明皮革的（透明皮革及其制备方法，CN110184398A），该方法需要特殊的离子液体，加工方式复杂。利用表面活性剂或加脂剂浸泡制备透明皮革（一种透明皮革的生产方法，CN111455118A），虽然加工方式简单，但是所选用材料限制较大。将膨胀后的皮干燥后再利用透明液浸泡，也可以制备透明皮革（一种透明皮革及其制造方法，CN108998600A），然而该方法工艺流程长，工序较多。综上所述，需要开发一种操作简单、材料来源广泛的透明皮革制备方法。

发明内容

经过准备工段的处理，原料皮中的纤维间质和非胶原蛋白已经基本被除去，此时的裸皮只剩下相对纯净的胶原蛋白，如果将裸皮进行干燥，即可获得具有一定透光性的皮革，但是这种皮革很硬、弯折后会留下不可恢复的折痕、甚至发生断裂。因此，制备透明皮革的关键在于不改变此时裸皮的透光性的同时，使干燥后的皮革具有一定的柔软性。在制革过程中，处于湿态的皮革始终是柔软的，但是干燥后的皮革，往往只有经过鞣制和加脂才具有柔软性，但是经过这些处理，皮革就不再具有透光性，因此提高具有透光性皮革的柔软性，常规的鞣制和加脂都是不可行的。

湿态情况下裸皮是柔软的，但是除了在发生酸膨胀或碱膨胀时，裸皮都是不透明，然而，当皮中的游离水和毛细管水在干燥过程中被除去后，裸皮开始变得透明。在制革领域，有一种在原料皮保存过程中的缺陷叫做“油烧板”，产生该缺陷的原因是油脂含量较高的原料皮的晾晒干燥过程中温度过高，皮中的油脂熔化后浸润皮板，表现为皮板呈现半透明状，即具有一定的透光性。通过上述两个现象可以发现，裸皮与水的结合会使皮革失去透光性，而裸皮与油结合后透光性不会消失。20℃时水的折射率是1.333左右，油的折射率则一般在1.47以上，目前关于干燥后裸皮的折射率还没有确切的资料，实验测定结果在1.45左右。根据上述三种物质折射率的数据可知，干燥后裸皮的折射率与油相近，而与水差别较大，因此出现了裸皮与水组合后透光性消失，而与油组合后透光性不会消失的现象。因此，使皮革保留透光性的条件是使皮革中存在一种与裸皮透光率相近的物质。

然而，无论是“油烧板”还是使用不同的动物或植物油浸泡裸皮，干燥后的皮革虽然具有透光性，但是依旧板硬，难以弯折，与常规皮革的柔软丰满大相径庭。由于裸皮主要由胶原蛋白组成，蛋白质中的肽键以及氨基酸残基中的羟基、氨基、羧基等都是极性基团，使得胶原蛋白具有良好的亲水性，而油脂中含有大量的长链脂肪酸，亲水性很差，因此裸皮无法与油脂牢固的结合。也就是说，裸皮与油虽然混合在了一起，形成了具有透光性的皮革，但是两种物质还处于分离状态，油脂并没有均匀分布于胶原蛋白间起到润滑纤维的作用，因此裸皮干燥后纤维束彼此粘黏，宏观表现为皮革板硬。

为了使皮革既柔软又透明，发明人根据上述研究成果和光的折射原理，选择折射率与裸皮想接近，同时又具有良好亲水性的物质处理裸皮，发现经过这类物质的处理，裸皮干燥后透光性没有消失，同时柔软性显著提升，可以随意弯折，且弯折后不会产生难以消除的折痕，更不会使皮革断裂。这类物质中在工业中广泛使用、成本低廉、使用安全的物质便是多元醇类化合物。多元醇化合物分子上有多个羧基，使得这类化合物易溶于水，其与胶原蛋白间也可以通过氢键结合。多元醇与胶原蛋白的结合，使得裸皮干燥后纤维束之间存在多元醇，纤维束的粘黏不易发生，因此皮革及具有透光性，又具有柔软性。

基于上述研究成果，发明人提出了一种基于溶液折光率制备透明皮革的方法，其特征在于经过将常规制革准备工段处理的裸皮放入转鼓，再加入适量的多元醇水溶液转动至少1h，其中多元醇的折光率为1.31-1.59；然后再分2-3次加入甲酸，每次加入后转动0.5-2h，调节溶液pH值为3.6-4.5；最后将裸皮取出进行约束性干燥，干燥温度不高于40℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。

其中，多元醇溶液质量浓度为10-30%，用量为裸皮质量的60-150%，多元醇为乙二醇、1-2丙二醇、1-3丙二醇、丙三醇、1-4丁二醇、甘露醇或山梨醇中的一种或两种，但不限于上述所列多元醇。加入多元醇水溶液后转动时间优选为3-6h。约束性干燥为钉板干燥或绷板干燥中的任意一种，干燥温度为30-40℃。裸皮为厚度0.6-1.2mm，裸皮种类为猪头层皮、猪二层皮、牛二层皮中的任意一种。

在透明皮革的制备过程中，裸皮的选择十分重要。由于猪皮毛被较少，脱毛时毛根容易除去，不会在裸皮中残留，而牛二层皮中也不存在毛根，只有这样的裸皮才适合加工透明皮革，否则裸皮中残留的毛根将直接影响成品透光性。裸皮厚度0.6-1.2mm，厚度小于0.6mm，成品物理机械强度太差，没有实用性，厚度大于1.2mm，成品透光性不好，同时柔软度也不好。干燥过程中使用约束干燥，可以使成革透明性更好，同时也更加平整、得革率更大。干燥温度为30-40℃，温度太低，干燥速度太慢，生产效率低下，干燥温度超过40℃，皮胶原蛋白可能变性，同时干燥太快会降低成品柔软性。

本发明提供的透明皮革的制备方法，具有以下优点：第一，操作简单，以制革厂现有设备和原料，按照常规制革加工操作即可完成，便于推广实施；第二，安全可靠，所使用化工原料来源广泛、毒副作用小，实用性强。

具体实施方式

下面给出实施例以对本发明作更详细的说明，有必要指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。

实施例1

将按常规制革准备工段处理后厚度为0.6mm的猪二层皮裸皮放入转鼓，再加入裸皮质量60%的多元醇溶液转动1h，多元醇溶液中乙二醇占质量分数的30%，乙二醇折光率为1.43；然后再分2次加入甲酸，每次加入后转动0.5h，调节溶液pH值为3.6；最后将裸皮取出进行绷板干燥，干燥温度40℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。

实施例2

将按常规制革准备工段处理后厚度为1.2mm的牛二层皮裸皮放入转鼓，再加入裸皮质量150%的多元醇溶液转动6h，多元醇溶液中甘露醇占质量分数的10%，甘露醇折光率为1.59；然后再分3次加入甲酸，每次加入后转动2h，调节溶液pH值为4.5；最后将裸皮取出进行钉板干燥，干燥温度30℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。

实施例3

将按常规制革准备工段处理后厚度为0.7 mm的猪头层皮裸皮放入转鼓，再加入裸皮质量100%的多元醇溶液转动3h，多元醇溶液中山梨醇占质量分数的12%，山梨醇折光率为1.31；然后再分3次加入甲酸，每次加入后转动1h，调节溶液pH值为4.2；最后将裸皮取出进行钉板干燥，干燥温度35℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。

实施例4

将按常规制革准备工段处理后厚度为1.0 mm的牛二层皮裸皮放入转鼓，再加入裸皮质量80%的多元醇溶液转动5h，多元醇溶液中丙三醇占质量分数的25%，丙三醇折光率为1.47；然后再分2次加入甲酸，每次加入后转动2h，调节溶液pH值为4.4；最后将裸皮取出进行绷板干燥，干燥温度38℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。

实施例5

将按常规制革准备工段处理后厚度为1.1 mm的牛二层皮裸皮放入转鼓，再加入裸皮质量120%的多元醇溶液转动4h，多元醇溶液中1,2丙二醇占质量分数的10%、1,3丙二醇占质量分数的10%，1,2丙二醇和1,3丙二醇折光率分别为1.43和1.44；然后再分3次加入甲酸，每次加入后转动1.5h，调节溶液pH值为3.8；最后将裸皮取出进行绷板干燥，干燥温度33℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。

实施例6

将按常规制革准备工段处理后厚度为0.7 mm的猪二层皮裸皮放入转鼓，再加入裸皮质量90%的多元醇溶液转动2h，多元醇溶液中1,4丁二醇占质量分数的15%、山梨醇占质量分数的8%，1,4丁二醇和山梨醇折光率分别为1.45和1.31；然后再分2次加入甲酸，每次加入后转动1h，调节溶液pH值为4.0；最后将裸皮取出进行钉板干燥，干燥温度40℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。

实施例7

将按常规制革准备工段处理后厚度为0.9 mm的猪头层皮裸皮放入转鼓，再加入裸皮质量110%的多元醇溶液转动3.5h，多元醇溶液中乙二醇占质量分数的20%、甘露醇占质量分数的5%，乙二醇和甘露醇折光率分别为1.43和1.59；然后再分2次加入甲酸，每次加入后转动1h，调节溶液pH值为4.3；最后将裸皮取出进行钉板干燥，干燥温度32℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。

实施例8

将按常规制革准备工段处理后厚度为0.6 mm的猪二层皮裸皮放入转鼓，再加入裸皮质量80%的多元醇溶液转动6h，多元醇溶液中丙三醇占质量分数的25%，丙三醇折光率为1.47；然后再分2次加入甲酸，每次加入后转动1h，调节溶液pH值为4.0；最后将裸皮取出进行绷板干燥，干燥温度36℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。

Claims (6)

1.一种基于溶液折光率制备透明皮革的方法，其特征在于经过将常规制革准备工段处理的裸皮放入转鼓，再加入适量的多元醇水溶液转动至少1h，其中多元醇的折光率为1.31-1.59；然后再分2-3次加入甲酸，每次加入后转动0.5-2h，调节溶液pH值为3.6-4.5；最后将裸皮取出进行约束性干燥，干燥温度不高于40℃，当裸皮干基水分含量降低至15%以下时即完成透明皮革的制备。

2.根据权利要求1所述的一种基于溶液折光率制备透明皮革的方法，其特征在于多元醇溶液质量浓度为10-30%，用量为裸皮质量的60-150%。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于溶液折光率制备透明皮革的方法，其特征在于，多元醇为乙二醇、1-2丙二醇、1-3丙二醇、丙三醇、1-4丁二醇、甘露醇或山梨醇中的一种或两种。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于溶液折光率制备透明皮革的方法，其特征在于多元醇水溶液后转动时间优选为3-6h。

5.根据权利要求1所述的一种基于溶液折光率制备透明皮革的方法，其特征在于约束性干燥为钉板干燥或绷板干燥中的任意一种，干燥温度为30-40℃。

6.根据权利要求1所述的一种基于溶液折光率制备透明皮革的方法，其特征在于裸皮为厚度0.6-1.2mm，裸皮种类为猪头层皮、猪二层皮、牛二层皮中的任意一种。