CN118223192A - 一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于非织造布制造技术领域，且公开了一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，包括如下步骤：使用生物酶和化学清洗剂对废革胶原纤维进行预处理；将预处理后的废革胶原纤维溶解成胶原纤维溶液；对胶原纤维溶液进行稳定化处理；通过喷丝形成纤维网；对纤维网进行气流控制处理；对纤维网进行超临界流体处理；冷却定型后制成非织造布；本发明通过使用生物酶和化学清洗剂的组合，有效地去除了废革胶原纤维中的杂质和油污，不仅提高了预处理的效率，而且避免了传统预处理方法对纤维结构的破坏，保持了胶原纤维的完整性和柔韧性，另外在溶解步骤中，对胶原纤维溶液进行了稳定化处理，解决了胶原纤维溶液易发生凝结的问题。
Description
技术领域
本发明属于非织造布制造技术领域，具体涉及一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺。
背景技术
非织造布是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。它直接利用高聚物切片、短纤维或长丝通过各种纤网成形方法和固结技术形成的具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品，然而随着皮革制品行业的快速发展，大量的废革胶原纤维被废弃，不仅占用了大量的土地资源，而且对环境造成了严重污染，因而提出一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，用以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，包括如下步骤：
S1：使用生物酶和化学清洗剂对废革胶原纤维进行预处理；
S2：将预处理后的废革胶原纤维溶解成胶原纤维溶液；
S3：对胶原纤维溶液进行稳定化处理；
S4：通过喷丝形成纤维网；
S5：对纤维网进行气流控制处理；
S6：对纤维网进行超临界流体处理；
S7：冷却定型后制成非织造布。
优选地，所述S1具体包括：
S11.首先，将废革胶原纤维放入洗涤机中，加入预设比例的生物酶和化学清洗剂，并在预设时间内进行搅拌和洗涤，通过生物酶分解废革胶原纤维中的杂质和油污；
S12.洗涤完成后，将废革胶原纤维取出，用清水冲洗干净，去除残留的生物酶和化学清洗剂；
优选地，所述预设比例为生物酶和化学清洗剂的比例为1:3，所述预设时间为20分钟。
优选地，所述S2具体包括：
S21.选择溶解剂，溶解剂包括稀酸或有机溶剂；
S22.将溶解剂和预处理后的废革胶原纤维放入溶解罐中，并加热至40℃～60℃；
S23.通过搅拌设备对废革胶原纤维与溶解剂进行混合，搅拌速度100rpm～500rpm，将废革胶原纤维完全溶解；
S24.废革胶原纤维完全溶解后，通过滤网对溶液进行过滤，滤网的规格为100目～200目，去除未溶解的杂质和颗粒，得到清澈的胶原纤维溶液。
优选地，所述S3具体包括步骤：
S31：向胶原纤维溶液中添加定量的稳定剂；
S32：通过均质机对胶原纤维溶液进行均质化处理；
S33：在1-24小时下，对胶原纤维溶液进行熟化。
优选地，所述S4具体包括步骤：
S41.选择直径为0.1～0.5mm喷丝嘴，控制纤维网的细度和密度；
S42.调节喷丝机的压力，压力为5～30MPa；
S43.在喷丝过程中，通过1m/s～10m/s流速的空气吹散刚形成的纤维丝，并对其进行冷却，使其保持适当的形状和结构；
S44.收集纤维网并进行整理，去除不规则和断裂的纤维丝。
优选地，所述S6具体包括步骤：
S61.选择超临界流体介质；如超临界二氧化碳或超临界水；
S62.调节超临界流体的压力和温度，压力为7.4MPa～31MPa，温度为31～200℃；
S63.控制超临界流体的流速和流量，使纤维网充分暴露在流体中；
S64.处理结束后，将纤维网取出，并进行后处理和干燥。
优选地，所述S7具体包括步骤：
S71.选择冷却方式，包括自然冷却或强制冷却，促进非织造布快速定型；
S72.在冷却过程中施加0.1～1.0MPa的压力，使非织造布保持平整和规整；
S73.冷却定型后，将非织造布进行置于室温至80℃之间的环境中进行后处理，包括剪裁、折叠或包装；
S74.对后处理后的非织造布进行质量检测，将符合质量要求的非织造布出厂，将不符合质量要求的非织造布标记为不合格。
优选地，所述稳定剂包括0.1％～1.0％的聚合物或0.05％～0.5％的表面活性剂。
优选地，所述均质机的工作压力为10MPa～100MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过使用生物酶和化学清洗剂的组合，有效地去除了废革胶原纤维中的杂质和油污，不仅提高了预处理的效率，而且避免了传统预处理方法对纤维结构的破坏，保持了胶原纤维的完整性和柔韧性，另外在溶解步骤中，对胶原纤维溶液进行了稳定化处理，有效地解决了胶原纤维溶液易发生凝结和沉淀的问题，使得胶原纤维溶液在纺丝和喷丝过程中保持了良好的流动性和稳定性，提高了非织造布的质量和产量，喷丝过程中通过调节喷丝室内的气流速度和方向，有效地控制了胶原纤维丝的分散和排列，不仅提高了纤维网的均匀性和密度，而且实现了对非织造布结构和性能的精细调控，另外在成布步骤中，通过将非织造布置于超临界流体中，能够改善非织造布的孔隙结构和亲水性能，提高其吸湿性、透气性和舒适性。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明提供如下技术方案：
实施方式一：
一.使用生物酶和化学清洗剂对废革胶原纤维进行预处理：
a.将废革胶原纤维放入洗涤机中，加入预设比例的生物酶(如蛋白酶)和化学清洗剂(如表面活性剂)，比例为1:3。
b.在40℃的温度下，用搅拌器搅拌20分钟，使生物酶充分分解废革胶原纤维中的杂质和油污。
c.洗涤完成后，将废革胶原纤维取出，用清水冲洗干净，去除残留的生物酶和化学清洗剂。
二.将预处理后的废革胶原纤维溶解成胶原纤维溶液：
a.选择稀酸作为溶解剂，将溶解剂和预处理后的废革胶原纤维放入溶解罐中。
b.将溶解罐加热至50℃，并通过搅拌设备以300rpm的速度进行混合。
c.持续搅拌1小时，直到废革胶原纤维完全溶解，得到清澈的胶原纤维溶液。
三.对胶原纤维溶液进行稳定化处理：
a.向胶原纤维溶液中添加0.5％的聚合物作为稳定剂。
b.通过均质机在60MPa的压力下对胶原纤维溶液进行均质化处理。
c.让胶原纤维溶液在24小时内进行熟化处理。
四.通过喷丝形成纤维网：
a.选择直径为0.3mm的喷丝嘴，控制纤维网的细度和密度。
b.调节喷丝机的压力至20MPa。
c.用流速为6m/s的空气吹散刚形成的纤维丝，并用收集器收集整理，去除不规则和断裂的纤维丝。
五.纤维网进行气流控制处理：
a.使用气流速度为4m/s的气流对纤维网进行吹拂，使其更加均匀和规整。
六.对纤维网进行超临界流体处理：
a.选择超临界二氧化碳作为流体介质。
b.调节超临界流体的压力为20MPa，温度为80℃。
c.控制流速为2m/s的超临界二氧化碳流体，使纤维网充分暴露在流体中。
d.处理时间为30分钟，结束后将纤维网取出，并进行后处理和干燥。
七.冷却定型后制成非织造布：
a.选择自然冷却方式，并在冷却过程中施加0.5MPa的压力，使非织造布保持平整和规整。
b.将非织造布置于室温下进行后处理，并进行剪裁、折叠或包装。
c.对后处理后的非织造布进行质量检测，符合质量要求的非织造布出厂，不符合质量要求的非织造布标记为不合格。
实施方式二：
一.使用生物酶和化学清洗剂对废革胶原纤维进行预处理：
a.将废革胶原纤维放入洗涤机中，加入预设比例的生物酶(如角蛋白酶)和化学清洗剂(如碱)，比例为3:2。
b.在60℃的温度下，用搅拌器搅拌40分钟，使生物酶充分分解废革胶原纤维中的杂质和油污。
c.洗涤完成后，将废革胶原纤维取出，用清水冲洗干净，去除残留的生物酶和化学清洗剂。
二.将预处理后的废革胶原纤维溶解成胶原纤维溶液：
a.选择稀酸作为溶解剂，将溶解剂和预处理后的废革胶原纤维放入溶解罐中。
b.将溶解罐加热至45℃，并通过搅拌设备以400rpm的速度进行混合。
c.持续搅拌2小时，直到废革胶原纤维完全溶解，得到清澈的胶原纤维溶液。
三.对胶原纤维溶液进行稳定化处理：
a.向胶原纤维溶液中添加0.2％的表面活性剂作为稳定剂。
b.通过均质机在80MPa的压力下对胶原纤维溶液进行均质化处理。
c.让胶原纤维溶液在12小时内进行熟化处理。
四.通过喷丝形成纤维网：
a.选择直径为0.4mm的喷丝嘴，控制纤维网的细度和密度。
b.调节喷丝机的压力至25MPa。
c.用流速为8m/s的空气吹散刚形成的纤维丝，并用收集器收集整理，去除不规则和断裂的纤维丝。
五.对纤维网进行气流控制处理：
a.使用气流速度为6m/s的气流对纤维网进行吹拂，使其更加均匀和规整。
六.对纤维网进行超临界流体处理：
a.选择超临界水作为流体介质。
b.调节超临界流体的压力为25MPa，温度为120℃。
c.控制流速为3m/s的超临界水流体，使纤维网充分暴露在流体中。
d.处理时间为45分钟，结束后将纤维网取出，并进行后处理和干燥。
七.冷却定型后制成非织造布：
a.选择强制冷却方式，并在冷却过程中施加0.8MPa的压力，使非织造布保持平整和规整。
b.将非织造布置于室温下进行后处理，并进行剪裁、折叠或包装。
c.对后处理后的非织造布进行质量检测，符合质量要求的非织造布出厂，不符合质量要求的非织造布标记为不合格。
实施方式三：
一.使用生物酶和化学清洗剂对废革胶原纤维进行预处理：
a.将废革胶原纤维放入洗涤机中，加入预设比例的生物酶(如半纤维素酶)和化学清洗剂(如氧化剂)，比例为1:2。
b.在45℃的温度下，用搅拌器搅拌1小时，使生物酶充分分解废革胶原纤维中的杂质和油污。
c.洗涤完成后，将废革胶原纤维取出，用清水冲洗干净，去除残留的生物酶和化学清洗剂。
二.将预处理后的废革胶原纤维溶解成胶原纤维溶液：
a.选择有机溶剂(如乙醇)作为溶解剂，将溶解剂和预处理后的废革胶原纤维放入溶解罐中。
b.将溶解罐加热至35℃，并通过搅拌设备以200rpm的速度进行混合。
c.持续搅拌30分钟，直到废革胶原纤维完全溶解，得到清澈的胶原纤维溶液。
三.对胶原纤维溶液进行稳定化处理：
a.向胶原纤维溶液中添加0.3％的聚合物作为稳定剂。
b.通过均质机在90MPa的压力下对胶原纤维溶液进行均质化处理。
c.让胶原纤维溶液在3小时内进行熟化处理。
四.通过喷丝形成纤维网：
a.选择直径为0.2mm的喷丝嘴，控制纤维网的细度和密度。
b.调节喷丝机的压力至15MPa。
c.用流速为4m/s的空气吹散刚形成的纤维丝，并用收集器收集整理，去除不规则和断裂的纤维丝。
五.对纤维网进行气流控制处理：
a.使用气流速度为3m/s的气流对纤维网进行吹拂，使其更加均匀和规整。
六.对纤维网进行超临界流体处理：
a.选择超临界二氧化碳作为流体介质。
b.调节超临界流体的压力为15MPa，温度为50℃。
c.控制流速为1m/s的超临界二氧化碳流体，使纤维网充分暴露在流体中。
d.处理时间为15分钟，结束后将纤维网取出，并进行后处理和干燥。
七.冷却定型后制成非织造布：
a.选择强制冷却方式，并在冷却过程中施加0.6MPa的压力，使非织造布保持平整和规整。
b.将非织造布置于室温下进行后处理，并进行剪裁、折叠或包装。
c.对后处理后的非织造布进行质量检测，符合质量要求的非织造布出厂，不符合质量要求的非织造布标记为不合格。
实施方式四：
一.使用生物酶和化学清洗剂对废革胶原纤维进行预处理：
a.将废革胶原纤维放入洗涤机中，加入预设比例的生物酶(如脂肪酶)和化学清洗剂(如络合剂)，比例为2:3。
b.在55℃的温度下，用搅拌器搅拌1.5小时，使生物酶充分分解废革胶原纤维中的杂质和油污。
c.洗涤完成后，将废革胶原纤维取出，用清水冲洗干净，去除残留的生物酶和化学清洗剂。
二.将预处理后的废革胶原纤维溶解成胶原纤维溶液：
a.选择稀酸作为溶解剂，将溶解剂和预处理后的废革胶原纤维放入溶解罐中。
b.将溶解罐加热至48℃，并通过搅拌设备以450rpm的速度进行混合。
c.持续搅拌45分钟，直到废革胶原纤维完全溶解，得到清澈的胶原纤维溶液。
三.对胶原纤维溶液进行稳定化处理：
a.向胶原纤维溶液中添加0.4％的表面活性剂作为稳定剂。
b.通过均质机在70MPa的压力下对胶原纤维溶液进行均质化处理。
c.让胶原纤维溶液在6小时内进行熟化处理。
四.通过喷丝形成纤维网：
a.选择直径为0.3mm的喷丝嘴，控制纤维网的细度和密度。
b.调节喷丝机的压力至20MPa。
c.用流速为5m/s的空气吹散刚形成的纤维丝，并用收集器收集整理，去除不规则和断裂的纤维丝。
五.对纤维网进行气流控制处理：
a.使用气流速度为2m/s的气流对纤维网进行吹拂，使其更加均匀和规整。
六.对纤维网进行超临界流体处理：
a.选择超临界水作为流体介质。
b.调节超临界流体的压力为20MPa，温度为100℃。
c.控制流速为2m/s的超临界水流体，使纤维网充分暴露在流体中。
d.处理时间为30分钟，结束后将纤维网取出，并进行后处理和干燥。
七.冷却定型后制成非织造布：
a.选择自然冷却方式，并在冷却过程中施加0.9MPa的压力，使非织造布保持平整和规整。
b.将非织造布置于室温下进行后处理，并进行剪裁、折叠或包装。
c.对后处理后的非织造布进行质量检测，符合质量要求的非织造布出厂，不符合质量要求的非织造布标记为不合格。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1：使用生物酶和化学清洗剂对废革胶原纤维进行预处理；
S2：将预处理后的废革胶原纤维溶解成胶原纤维溶液；
S3：对胶原纤维溶液进行稳定化处理；
S4：通过喷丝形成纤维网；
S5：对纤维网进行气流控制处理；
S6：对纤维网进行超临界流体处理；
S7：冷却定型后制成非织造布。
2.根据权利要求1所述的一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，其特征在于：所述S1具体包括：
S11.首先，将废革胶原纤维放入洗涤机中，加入预设比例的生物酶和化学清洗剂，并在预设时间内进行搅拌和洗涤，通过生物酶分解废革胶原纤维中的杂质和油污；
S12.洗涤完成后，将废革胶原纤维取出，用清水冲洗干净，去除残留的生物酶和化学清洗剂。
3.根据权利要求2所述的一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，其特征在于：所述预设比例为生物酶和化学清洗剂的比例为1:3，所述预设时间为20分钟。
4.根据权利要求1所述的一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，其特征在于：所述S2具体包括：
S21.选择溶解剂，溶解剂包括稀酸或有机溶剂；
S22.将溶解剂和预处理后的废革胶原纤维放入溶解罐中，并加热至40℃～60℃；
S23.通过搅拌设备对废革胶原纤维与溶解剂进行混合，搅拌速度100rpm～500rpm，将废革胶原纤维完全溶解；
S24.废革胶原纤维完全溶解后，通过滤网对溶液进行过滤，滤网的规格为100目～200目，去除未溶解的杂质和颗粒，得到清澈的胶原纤维溶液。
5.根据权利要求1所述的一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，其特征在于：所述S3具体包括步骤：
S31：向胶原纤维溶液中添加定量的稳定剂；
S32：通过均质机对胶原纤维溶液进行均质化处理；
S33：在1-24小时下，对胶原纤维溶液进行熟化。
6.根据权利要求1所述的一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，其特征在于：所述S4具体包括步骤：
S41.选择直径为0.1～0.5mm喷丝嘴，控制纤维网的细度和密度；
S42.调节喷丝机的压力，压力为5～30MPa；
S43.在喷丝过程中，通过1m/s～10m/s流速的空气吹散刚形成的纤维丝，并对其进行冷却，使其保持适当的形状和结构；
S44.收集纤维网并进行整理，去除不规则和断裂的纤维丝。
7.根据权利要求1所述的一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，其特征在于：所述S6具体包括步骤：
S61.选择超临界流体介质；如超临界二氧化碳或超临界水；
S62.调节超临界流体的压力和温度，压力为7.4MPa～31MPa，温度为31～200℃；
S63.控制超临界流体的流速和流量，使纤维网充分暴露在流体中；
S64.处理结束后，将纤维网取出，并进行后处理和干燥。
8.根据权利要求1所述的一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，其特征在于：所述S7具体包括步骤：
S71.选择冷却方式，包括自然冷却或强制冷却，促进非织造布快速定型；
S72.在冷却过程中施加0.1～1.0MPa的压力，使非织造布保持平整和规整；
S73.冷却定型后，将非织造布进行置于室温至80℃之间的环境中进行后处理，包括剪裁、折叠或包装；
S74.对后处理后的非织造布进行质量检测，将符合质量要求的非织造布出厂，将不符合质量要求的非织造布标记为不合格。
9.根据权利要求5所述的一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，其特征在于：所述稳定剂包括0.1％～1.0％的聚合物或0.05％～0.5％的表面活性剂。
10.根据权利要求5所述的一种废革胶原纤维非织造布的制造工艺，其特征在于：所述均质机的工作压力为10MPa～100MPa。
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