JP2007532786A

JP2007532786A - 動物皮革コラーゲン繊維系及びその製造方法

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Publication number: JP2007532786A
Application number: JP2007506640A
Authority: JP
Inventors: 立文張
Original assignee: 立文張
Priority date: 2004-04-10
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2007-11-15
Also published as: RU2006134960A; CA2561806A1; WO2005100655A1; ES2311212T3; NZ550237A; US8328878B2; ATE401441T1; BRPI0508786A; DE602005008213D1; EG24786A; ZA200608969B; CN1263908C; RU2383665C2; PL1736577T3; EP1736577A4; KR20060133027A; AU2005233225A1; CN1673430A; US20070186352A1; EP1736577A1

Abstract

【課題】動物皮革のコラーゲン繊維糸及びその製造方法を提供する。
【解決手段】糸がコラーゲン繊維1〜100％、紡織繊維0〜99％との重量比率で配合される原料で構成され、原料の選別、解繊、分級、配合、梳き、練条、加撚して糸を得る工程によってなめした皮革を得て、原皮を用いる場合は、石灰漬け、水洗、脱灰、なめし・軟化、脱水の工程を追加することによりコラーゲン繊維を得ることができる。すべての動物の原皮を利用することができる外、皮革切れ端と不要な皮革が利用できるために、利用可能な原料の範囲が広く、引っ張り強度が高く、耐摩性、柔らかさ、吸湿性、吸油性、難燃性などが高い特性を有し、機械による紡織、編み、ニッティングに用いられ、四季の高級服に適用できる高密度、高強度の表用の生地を編むこともできて、動物皮革の利用領域を大幅に拡張し、皮革の利用率を向上させると共に、紡織領域に紡織可能の繊維を提供する。紡織領域への普及に適合である。

Description

本発明は、系に関し、特に動物皮革のコラーゲン繊維糸及びその製造方法に関する。

構成と外観により糸を短繊維糸、フィラメント糸、及び短繊維糸とフィラメント糸との組合糸に分けることができる。その中、短繊維糸は、長さが違う紡績可能の天然又は化学短繊維を解し、梳き、引き伸ばしの工程によって加工し、一定の線形密度を有し、縦方に沿って順次に並べる、一定の撚数がある繊維群を形成し、様々なメリヤスと織物の紡織に用いられる。現在、天然繊維資源は自然の制限によって、コストが高く、耐摩性、引っ張り強度が弱い。それに対して、化学繊維は吸水性が弱く、快適でなく、難燃性が弱い。従って、紡織領域では好適な天然繊維が要求されている。

皮革は、動物体から剥いた皮が一連の物理的機械処理と化学処理を施された後、なめされて革となり、耐菌と耐機械作用の機能があるものを形成し、即ち、固定で腐敗変質しにくいものを形成した物です。なめす前は原皮である。皮は様々な種類があって、複雑な生物組織を有する。しかし、その構成は互いに類似していて、いずれも表皮層、真皮層と皮下組織により構成される。表皮層の厚さは0.5〜5％を占めて、異なる形状の細胞が配列してなる。真皮層の厚さは90％以上を占めて、きめ細かい結締組織であって、主にはコラーゲン繊維、微量の弾性繊維、綱状繊維が絡み合ってなる。その中、コラーゲン繊維は95〜98％を占め、完成品の革は真皮を加工して得られたものである。コラーゲン繊維の組織構成はペプチドチェーン―プロトフィブリル―繊維糸―フィブリル―ミクロフィブリル―繊維―繊維束の順に配列され、本発明でのコラーゲン繊維はコラーゲン繊維束を指す。皮下組織層は柔らかく編まれたコラーゲン繊維と微量の弾性繊維により構成され、動物皮と動物体との間を結びつける柔らかい組織であリ、動物原皮が当該層から剥いたものである。製革の工程において、当該層は取り除かれるものであるが、本発明においては好適な材料である。真皮層のコラーゲン繊維の間は編まれている共に、繊維間質などにより接着されている。繊維間質は、製革の工程においてほとんど取り除かれるが、一部が残留する。また、製革の工程において、酸、塩基系などの化学物質を繰り返して使用しなければならないので、コラーゲン繊維の表面がこう化され、このような物質は液体状態になる場合、潤滑作用を発揮する。しかし、自然乾燥状態にある場合、接着物を形成するため、動物皮又は皮革のいずれにも大量のコラーゲン繊維間接着物が存在し、且つ、自然乾燥状態においての粘着力はコラーゲン繊維の引っ張り強度よりずっと大きい。また、皮革中のコラーゲン繊維の接着点は1〜2ミリメートル置きに多所ある程度の密度に達する。しかし、真皮中においてのコラーゲン繊維は、太い繊維束が数本の細い繊維束に分けられる場合があり、また、これらの細い繊維束は他の繊維束と合わせ大きい繊維束に合併されるような天然編み構造をなす。このように、分けては合併し、合併しては分けるということを繰り返し、縦横に入りまじって、始めと終わりが分からないように特別な立体綱状に編まれている。コラーゲン繊維が束状に形成されることは、他の紡織繊維及びそれを加工した非織物、織物との区別になる特性の１つである。よって、もし従来の綿糸紡績又は毛糸紡績及び非織り技術に使用される一つのノックアウト手段がある又は複数のノックアウト手段がある開繊機械を使用し、又は、再利用の綿の加工に用いられる巻回糸開繊機械を使用して皮革に対して解繊を行うと、いずれもコラーゲン繊維が粉末になり、大部分が4ｍｍ以下となり、紡績に必要な長さに達成できない。しかし、なめされたが革生産に利用されない動物の皮下組織層、又は例えば一部の牛の腹の皮のような少量のコラーゲン繊維密着度が格別に低い皮により得られた革に対しては、従来の上記様々な開繊機械を利用して束状で、互いに接着されない一本一本の分散状コラーゲン繊維に加工することができる。しかし、このような方法により得られるコラーゲン繊維は依然として短く、紡績可能性が低いため、低級な織物又は「紡織くず」の原料としてのみに使用することができる。

現在、動物皮は主に製革に利用されて、製革工程において、原料である皮に様々な欠陥、例えば、焼けどあざ、しわ、草のとげによるそり傷など及び他の原因が存在するため、最終的には20〜40％の原料皮のみが革と加工され、他は切れ端となる。なお、革製品を加工する過程において、大量の切れ端が発生し、当該資源の利用率は製革領域において非常に低い。近年、公知技術を利用して自然状態にてこのような切れ端を解舒又は粉砕して、数ミリメートル以下の紡織できない繊維くずを得て、他の原料と配合して不紡布と再生革など、低付加価値の製品を生産することもある。2003年10月8日中国特許公報に「真皮紡線製造方法」（出願番号：03114089.0）が開示されているが、その中の糸は粘着剤で真皮繊維を接着してなるものであって、本発明の糸とは同類の製品ではない。しかも、その製造方法についての説明が簡単すぎて、充分に公開されていなく、当業者が実現することができない。

本発明の目的は、動物皮革のコラーゲン繊維糸及びその加工方法を提供することにある。動物皮又は皮革及びその切れ端と不要皮革を用いて糸を得る課題を解決することにより、動物皮の利用率と製品等級を向上させ、動物皮の応用領域を広げると共に、紡織領域に、従来の天然繊維糸より引っ張り強度が高く耐摩性が強く、化学繊維より吸水性、風合い、難燃性が高い糸を提供する。

本発明の目的は、糸がコラーゲン繊維1〜100％、紡織繊維0〜99％の重量の比率で配合し構成されることにより実現できる。皮革原料に残されている微量の弾性繊維、綱状繊維及び他の非繊維物質は紡織に妨げないので、無視することができる。

本発明にかかるコラーゲン繊維は牛、羊、馬、豚、犬、鹿、兎、鰐、蛇などすべての動物中の少なくとも１つの動物皮革のコラーゲン繊維である。

本発明にかかる紡織繊維は綿、麻、毛、シルク、テリレン、二トリル、ナイロン、ポリアミドとゼスコースなどすべての紡織可能な天然繊維と化学繊維中の少なくとも１つである。

上記動物皮革コラーゲン繊維糸の生産方法は2種類ある。その１つは、なめし後の皮革を用いて生産する方法であって、原料の選別、解繊、分級、配合、梳き、練条、加撚して糸を得る工程を含む。もう１つは、原皮を用いて生産する方法であって、原料の選別、石灰漬け、水洗、脱灰、なめし・軟化、脱水、解繊、分級、配合、梳き、練条、加撚して系を得る工程を含む。

本発明は以下のようなメリットがある。（１）本発明により製造された糸は機械による紡織、編み、ニッティングをすることができ、動物皮の天然資源の利用領域を大幅に拡張したものである。皮革の利用率を向上させると共に、もう１つの紡織可能の天然繊維を紡織領域へ提供することができた。（２）コラーゲン繊維は生ゴム蛋白質であるので、衣服に出来上がると良好な親和感を有すると共に、引っ張り強度と耐摩性が強く、高柔軟性、高吸湿性、高吸油性、高難燃性などの良好な特性を有する。当該糸はジーパンや、丈夫で持ちのよい粗紡製品だけでなく、一年中の高級服の表用生地に編むことができる。（３）種類が多い。さまざまなの種類の動物の原料を使用すること、又は複数の動物種類の原料を混合して多様な新製品を形成することができる外、他のフィラメント繊維又は糸と併せて多様な複合糸を得ることもできる。（４）利用可能な原料の範囲が広い。製革工程と革製品から出たすべての切れ端、不要皮革と様々な動物原皮を利用することができる以外、製革に利用できなかった皮下組織層と小型動物の皮、損なって劣る皮を利用することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

コラーゲン繊維が55％、紡織繊維が45％との重量比率である。当該糸は動物皮革のコラーゲン繊維と他の紡織繊維からなる。コラーゲン繊維は束状になり、時には数本の細い束形コに分けられる場合もある。当該コラーゲン繊維は他の紡績繊維と、或いは他のコラーゲン繊維と併せ連続する混合繊維束１本に集束して、撚りを加えられて混紡糸になる。

プロセスは、原料選別―解繊―分級―配合―梳き―練条―加撚して糸を得ることである。

プロセスについて説明する。
１．原料の選別
上記の重量比率に従って、なめした牛、羊、馬、豚、犬、鹿、兔、鰐、蛇などすべての動物革およびその切れ端と不要革のうち少なくとも一つと、化学紡績繊維或いは天然紡績繊維のうち少なくとも一つを選んで使用する。

２．解繊
往復形液体開繊機で解繊を行う。液体開繊機は、自製のものでもよく、即ち容器の中に開繊機に用いられるノックアウト手段と/またはハックリング装置用のほぐす手段のうち少なくとも一つが取り付けられたものである。液体開繊機に使用する液体は、水であり、皮又は革の原料によって、水の重量に対して、洗浄剤0.2〜2%、油脂およびその製品1〜10%、浸漬剤0.2〜1.5%、アルカリ類物質0.03〜0.5のうち少なくとも一つを添加する。上記の液体の中におけるノックアウト手段による往復的な機械力作用を受け、原料が液体に十分浸漬され、コラーゲン繊維間の繊維間質などの粘着物が、当該液体によって、再び潤滑剤に戻り、原料の膨張と共に、コラーゲン繊維が徐々に緩んで解体し、最後に、1本毎に粘着しない束状の分散状態のコラーゲン繊維になり、かつ紡績要求を満足できる長さを有する。

３．分級
解体した分散状態にあるコラーゲン繊維は乾燥後、又は焼き付け乾燥装置による乾燥後、絨毛の加工に利用する縦形混打綿機或いは自制の横形混打綿機を利用して風力による分離を行う。長い繊維と短い繊維は分布区域が空気流によって異なるので、繊維の長さに応じて等級を分けることができる。また、非繊維物質例えば表皮のくずが当該空気流で他の区域に入るので、取り除くことになった。

４．配合
皮革で形成された繊維を、製品の要求に応じて選び配合する。重量比率で少なくとも一種の動物皮のコラーゲン繊維55%、少なくとも一種の紡績繊維45%を使う。混合繊維量の分布が確実に均一になるように、多室ミキシングオープナ、或いは横敷き直接取出し方法など従来の製造技術と設備を利用する。

５．梳き
配合された繊維をハックリング装置で梳き、束状のコラーゲン繊維と紡績繊維とが、均一に混合され一定の線形密度を有し、順番に縦に並べた連続的な繊維群を形成する。

６．練条
綿糸紡績または毛糸紡績工程に用いる練条設備で上記の繊維条に対して1〜3回練条して均一にさせる。上記各繊維条を重ね続けて、引張って、太い繊維条と細い繊維条とをランダムに重ね合せることで、繊維の均一度を向上させることが図られる。

７．加撚して糸を得る
コラーゲン繊維の直径、長さ、及び糸についての要求に応じて、紡糸用ポット回り、摩擦、リング紡績及び他の新しい紡績製造技術を選択使用し、加撚して糸を得る。

コラーゲン繊維の重量比率は100％である。糸は動物皮革コラーゲン繊維からなる。コラーゲン繊維は、糸の中に束状にあり、かつ数本の細い束状繊維に分ける場合がある。又、これらの細い束状のコラーゲン繊維が他の束状のコラーゲン繊維と合わせる。このように束状のコラーゲン繊維が分けては合わせ、合わせては分け、加撚して1本の連続的な動物皮革コラーゲン繊維の糸になる。

プロセスは、原料の選別―石灰漬け―水洗―脱灰―なめし・軟化―脱水―解繊―分級―配合―梳き―練条―加撚という工程がある。

プロセスについて説明する。
１．原料の選別：牛、羊、馬、豚、犬、鹿、兔、鰐、蛇などすべての動物原皮のうち少なくとも一つを使用する。

２．石灰漬け：水酸化カルシウムを主な成分とする石灰漬け方法を利用し、原料にあわせて、皮の重量に対して、1〜3％の硫酸ナトリウム、0.1〜0.5％の水酸化ナトリウムを入れる。その中に、水は皮の重量の1.5〜2倍である。石灰漬け溶液の温度が30〜50℃、浸漬時間が2〜24時間で、原皮の中にあった油脂を鹸化させる共に、コラーゲン繊維の解舒度を革製造工程に要求られる解舒度以上にさせる。

３．水洗
30〜40℃の水で1〜2回洗って、また常温の水で1〜2回洗うことで、鹸化されたものを綺麗に洗浄し、原材料のPH値を6.5〜8にさせる。

４．脱灰
皮の重量に対して、2〜3%の硫酸アンモニウム、0.2〜0.5%の蛋白質分解酵素と1〜2倍の水をいれる。PH値3〜6、温度35〜40℃との条件で、浸漬、反転を交替に行う。1〜2時間を経て皮の中のアルカリ性イオンを取り除き、同時に原皮の繊維間質、脂肪や非繊維蛋白質を更に加水分解させる。そして、水洗して異物を除く。毛がつけた皮の場合、脱灰する前に、皮の重量に対して、3〜4％の硫化アルカリ類、10〜15％のCa(OH)2溶液、1〜2％の水酸化ナトリウム、1〜2倍の水を入れて、常温で2〜16時間浸漬して、毛が皮から落ちてから洗浄によって毛を取除く。

５．なめし・軟化
従来のクロムなめし又は植物なめし及び他の有機或いは鉱物なめしによって、上記の液体開繊機の中でなめし・軟化を行い、皮がなめされながら、往復自由に引裂けられることで、コラーゲン繊維が略解体状態になる。なめした後に、脱水後の粘着を防ぐため、原材料を乳化液によって加脂軟化させる。コラーゲン繊維が更に解体するように加脂軟化も液体開繊機の中で行われる。加脂においては動物油、植物油、鉱物油及びその製品が用いられる。

６．脱水
振り乾きの設備を利用し、革の水分を20〜30％に制限する。

７．解繊
上記の製造技術で処理したコラーゲン繊維が非常に緩んで、又はほとんど束状の分散状の繊維になった。しかし、数が少ないが粘着したり、絡み合ったりした物もある。そのため、解繊工程においては、綿糸紡績や毛糸紡績用の台形開繊機又はキルシュナロール式の開繊機又は三シリンダウールオープナーを利用して、常態で解繊することができる。粘着した又は絡み合ったコラーゲン繊維を完全に解ぐし、原材料を一本一本互いに粘着しない束状の、かつ紡績可能の長さを有するコラーゲン繊維を形成させる。

８．分級：実施例と同一。

９．配合
コラーゲン繊維は100％の重量比率を取る。紡績性を向上させるために、動物皮のコラーゲン繊維重量に対して、0.1〜8％の油剤を吹きかけることができる。油剤には動物油、植物油、ワックス、鉱物油と化学合成油脂類及びその製品などが使用できる。他の工程は実施例1と同一。

重量比率でコラーゲン繊維20％、紡績繊維80％を使用する。
プロセスは、実施例２と同一。

プロセスを説明する。
１．原料の選別：
革製造工程の前工程の原皮の廃物、切れ端或いは革製造に適しない下の皮及び革製造に適しない動物皮及び皮下組織を使用する。
石灰漬け―水洗―脱灰―なめし・軟化―脱水の工程は実施例２と同一。

２．実施例２で説明したプロセスで加工した繊維条を他のフィラメント糸や糸を複合して加撚することで、コラーゲン繊維の成分を含む巻付けフィラメント糸又は紡績コアヤーンを形成する。他のプロセスは実施例1と同一。

動物皮革のコラーゲン繊維糸の製造プロセスを示すフローチャートである。

Claims

動物皮又は皮革から解繊工程によって得た分散状のコラーゲン繊維が1〜100％、紡織繊維が0〜99％との重量比率で配合し加撚してなることを特徴とする動物皮革コラーゲン繊維系。
前記コラーゲン繊維は、牛、羊、馬、豚、犬、鹿、兔、鰐及び蛇等のすべての動物中の少なくとも一つの動物の皮革コラーゲン繊維であることを特徴とする請求項１に記載の動物皮革コラーゲン繊維系。
前記紡織繊維は、綿、毛、麻、シルク、テリレン、アクリル繊維、ナイロン、ポリアミド及びゼスコース等のすべての紡織可能な天然繊維と化学繊維中の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の動物皮革コラーゲン繊維系。
なめした皮革原料の選別、解繊、分級、配合、梳き、練条、加撚して系を得る工程を備え、解繊工程において開繊機を使うことを特徴とする請求項１に記載の動物皮革コラーゲン繊維系の製造方法。
原皮の選別、石灰漬け、水洗、脱灰、なめし・軟化、脱水、解繊、分級、配合、梳き、練条、加撚して系を得る工程を備え、酸性蛋白質分解酵素で脱灰を行い、酸性蛋白質分解酵素溶液のＰＨは３〜６に制御することを特徴とする請求項１に記載の動物皮革コラーゲン繊維系の製造方法。