WO2005100655A1 - Fil de fibre collagene de cuir et son processus de fabrication - Google Patents

Description

动物皮革胶原纤维纱线及其生产方法

技术领域

本发明涉及纱线， 是一种动物皮革胶原纤维纱线及其生产方法。 背景技术

纱线从结构和外型分类有： 短纤维纱、 长丝纱、 短纤维和长丝的组合纱。 其中短纤 维纱线是由许多长度不等的具有可纺性的天然或化学短纤维， 通过开松、 梳理、 牵伸工 序加工， 形成具有一定线性密度的， 顺序纵向排列并带有一定捻度的纤维集合体， 用来 织造各种针纺织品。 目前， 天然纤维资源受到大自然的限制， 成本高， 且耐磨性和抗拉 强度较低； 而 ft学纤维吸水性、 舒适性和阻燃性很差， 纺织行业急需一种较理想的天然 纤维。

皮革， 是由动物身上剥下来的皮经过一系列物理机械和化学处理后， 通过鞣制变为 革， 形成耐细菌作用耐机械作用即固定的不易腐烂损坏的物质。鞣制前为皮或生皮。 皮 的种类繁多， 是一种很复杂的生物组织。 但其结构相近似， 都是由表皮层、 真皮层和皮 下组织层构成。 表皮层厚度占 0.5~5%， 是由不同形状的细胞排列而成， 真皮层厚度占 90%以上，是致密的结締组织，主要有胶原纤维和微量的弹性纤维和网状纤维编织组成。 其中胶原纤维占 95~98%， 成品革就是由真皮加工制成的。 胶原纤维的组织结构作如下 排列： 肽链——初原纤维——纤维丝一~ ^原纤维——微纤维" "一纤维——纤维束， 本发 明所指的胶原纤维的概念是指胶原纤维束而言。皮下组织层主要有编织疏松的胶原纤维 和微量的弹性纤维组成， 是动物皮与动物体之间相互联系的疏松组织， 皮就是由这一层 从动物身上剥下来的。 该层在制革工艺中是被清除之物,但在本技术中是很好的原材料。 真皮层胶原纤维之间除编织之外还被纤维间质等物质粘结、粘连在一起， 在制革工艺中 虽然大部分纤维间质被除掉， 但仍有部分残留， 另外在制革过程中， 必须反复使用酸碱 等化学性物质， 从而使胶原纤维表面胶化， 这些物质在液体状态下起润滑作用。但在干 燥自然状态下形成粘接物， 因此， 无论是动物皮还是皮革， 胶原纤维相互粘结物不仅大 量存在， 且在自然干燥状态下粘结力大大超过胶原纤维的抗拉强度。 并且胶原纤维在皮 革中的粘结点的密度达到每间隔 1~2毫米就有多处。而胶原纤维在真皮中的天然编织结 构是： 以较粗的纤维束有时分成几股较细的纤维束， 这些较细的纤维束又有时和其它的 纤维束合并成另一较大的纤维束。 如此不断的分而又合， 合而又分， 纵横交错， 不知起 讫地编制成一种特殊的立体网状结构。胶原纤维能够形成束这是它与其它纺织纤维及其 所加工的非织造品和纺织品区别的特性之一。 因此， 如利用现有技术中的棉紡或毛纺以 及非织造工艺使用的单打手或多打手开松机或使用加工再用棉生产使用的回丝开松机 对于皮革进行解纤均会使胶原纤维形成粉末， 一般都在 4mm以下， 无法达到纺纱所需 纤维长度， 但是， 对于经鞣制过的在制革工业中不被利用的动物皮下组织层和少量的胶 原纤维编织特别松散的比如有的牛的肚皮制成的革，可利用现有以上所述各种开松机加 工成单根束状相互不连结的散状胶原纤维。 但此方法获得的胶原纤维仍然较短,可纺性 差， 只能用于加工低档纺织品或作为 "废纺"原料。

目前对动物皮的利用主要是制革， 在制革工艺中， 由于原料皮均存在各种缺限如烫 记、 肥皱、 草刺刮伤等以及其他多种原因， 最终只有 20-40%的原料皮加工成革， 其余 都成了边角余料。 另外， 在革制品加工过程中， 又会产生大量边角碎料， 使这一资源在 制革领域的利用率很低。近年来， 有的将这些边角余料利用现有技术在自然状态下开松 或粉碎，获得几毫米以下的不可纺碎纤维与其它原料配合生产无纺布和再生革等低附加 值产品。 2003年 10月 8日在中国专利公报上公开了一种 "真皮纱线制造方法" 申请号 03114089.0, 但是其叙述的纱线是由胶粘液将真皮纤维粘合在一起与本工艺所叙述的纱 线不属于同一类产品。 并且其制造方法叙述过简， 没有充分公开， 所属技术领域的技术 人员无法实现。 发明内容

本发明的目的是提供一种动物皮革胶原纤维纱线及其加工方法。 以解决利用动物皮 或皮革及其边角余料和废旧皮革制成纱线的难题， 提高动物皮的利用率和产品档次， 拓 宽动物皮的应用领域， 同时为纺织行业提供一种较现有天然纤维纱线抗拉强度高， 耐磨 性能好， 较化学纤维纱线吸水性、 舒适性和阻燃性能好的纱线。

本发明的目的是这样实现的：； 该纱线是由以下按重量配比的原料组成， 胶原纤维

1-100%, 纺织纤维 0~99%。 在皮革原料中存留的微量弹性纤维、 网状纤维以及其他非 纤维物质对纺纱不受影响， 可忽略不计。

胶原纤维是指牛、 羊、 马、 猪、 狗、 鹿、 兔、 鳄、 蛇等所有动物中的至少一种动物 皮革胶原纤维。

纺织纤维是指棉、 麻、 毛、 丝、 涤纶、 腈纶、 尼龙、 锦纶和粘胶所有可纺天然纤维 和化学纤维中的至少一种。 该动物皮革胶原纤维的生产方法有两种： 一是用鞣制过的皮革生产， 包括以下工艺 步骤： 原料筛选、 解纤、 分级、 混配、 梳理成条、 并条、 加捻成纱； 二是用生皮生产包 括以下工艺步骤： 原料筛选、浸灰、水洗、 脱灰、鞣制软化、 脱水、解纤、分级、 混配、 梳理成条、 并条、 加捻成纱工序。

本发明具有以下优点： （1) 通过本发明制出的纱线可机织、 编织、 针织， 大大拓宽 了动物皮天然资源的使用领域。 提高了皮革利用率， 同时， 为纺织行业又提供了一种可 纺天然纤维； （2)胶原纤维是生胶蛋白质， 做成服装后对人体具有极好的亲和性， 还具 有抗拉强度高， 耐磨性能好， 柔软、 吸湿、 吸油、 阻燃等优良特性， 该纱线不但可织造 牛仔布、 坚固尼耐穿的粗纺产品织物， 而且可织造四季高档面料； （3 ) 品种多： 可选择 不同动物种类的原料或不同动物种类的原料混合形成多品种新产品， 同时还可与其它长 丝纤维或纱制成各种复合纱线。 （4)原料广： 可利用制革和革制品的所有边角余料、 废 旧皮革和各种动物生皮， 以及利用不能用来制革的皮下组织层和一些小型种类动物皮、 残次皮。 做到物尽其用， 变废为宝。 附图说明

图 1 为动物皮革胶原纤维纱线生产工艺流程图。 具体实施方案

实施例一： 按重量比胶原纤维 55%、纺织纤维 45%。该纱线由动物皮革胶原纤维和 其他纺织纤维 组成， 胶原纤维是呈束状的并有时分成几股较细的束状胶原纤维与其他 纺织纤维或与其它胶原纤维集合为一股连续的混合纤维束捻合而成的一种混纺纱线。

工艺流程： 原料筛选一解纤一分级一混配一梳理成条一并条一加捻成纱。

工序说明

1、 原料筛选： 按以上比例要求选用鞣制过的牛、 羊、 马、 猪、 狗、 鹿、 兔、 鳄、 蛇等所有动物皮革及其边角余料和废旧皮革制品中的至少一种和化学纺织纤维或天然 纺织纤维中的至少一种。

2、 解纤： 采用往复式液体开松机进行解纤， 液体开松机可自制， 是在容器内装有 至少一个开松设备所用的打手和 /或梳理机用的分梳装置。液体开松机所用液体为水，根 据皮或皮革原料不同， 按水重量可加入 0.2~2%洗涤剂、 1~10%油脂及其制品、 0.2~1.5 渗透剂和 0.03~0.5碱类物质其中至少一种。原料在以上液体中通过所述打手进行往复的 机械力的作用， 将液体充分浸渍于原料中， 使胶原纤维之间的纤维间质等粘结物在该液 体的作用下重新成为润滑剂并使原料膨胀， 同时胶原纤维不断松散、 滑脱， 最终得到单 根束状的相互不连接的散状胶原纤维并符合纺纱要求的长度。

3、 分级： 待开松过的散状胶原纤维干燥后或通过烘干机烘干后， 可釆用羽絨加工 工艺中使用的立式气流分箱机或自制的卧式分箱机进行风力分离，较长的纤维与较短的 纤维在气流的作用下分布的区域不同， 因此可按纤维长短分出级别， 非纤维物质比如表 皮碎块在该气流的作用下会进入另一个区域因此可将其清除。

4、 混配： 将各种皮革制成的纤维根据产品需要进行选配， 按重量取至少一种动物 皮革胶原纤维 55%、至少一种纺织纤维 45%。采用多仓混棉机或采用横铺直取法等现有 工艺设备混合达到以混合纤维含量正确分布均勾的目的。

5、 梳理成条： 将混配好的纤维通过梳理机梳理成条， 使束状胶原纤维与纺织纤维 形成均匀的混合在一起的具有一定线性密度的顺序纵向排列的连续的纤维集合体。

6、 并条： 釆用棉纺或毛纺工艺的并条设备对上述纤维条进行 1~3次并条匀整， 把 以上各根纤维条连续叠加牵伸，通过纤维条粗细片断之间随机叠合,达到提高纤维条均匀 度的目的。

7、 加捻成纱： 根据胶原纤维的直径、 长短不同和对纱线的不同要求分别选用转杯、 摩擦、 环锭以及其新型纺纱工艺进行加捻成纱。

实施例二： 按重量比胶原纤维 100%。 纱线由动物皮革胶原纤维组成。 胶原纤维在 纱线中呈束状并有时分成几股较细的束状纤维，这些较细的束状胶原纤维又和其他束状 胶原纤维合并， 如此束状胶原纤维分而又合， 合而又分集合为一股连续的捻合而成的一 种动物皮革胶原纤维纱线。

工艺流程： 原料筛选一浸灰一 7 洗一脱灰一鞣制软化一脱水一解纤一分级一混配一 梳理成条一并条一加捻成纱。

工序说明

1、 原料筛选： 选用牛、 羊、 马、 猪、 狗、 鹿、 兔、 鳄、 蛇等所有动物中的至少一 种动物生皮。

2、 浸灰： 采用以氢氧化钙为主要成分的浸灰方法， 根据不同的原料可加入皮重的 硫酸钠 1~3%， 氢氧化钠 0.1~0.5%。 其中水为皮重的 1.5~2倍。 浸灰液温度 30~50°C ; 浸泡时间 2~24小时， 使生皮中的油脂皂化同时使胶原纤维超过制革工艺所要求的松散 度。

3、 水洗： 采用 30~40°C的温水洗 1~2遍， 再用常温水洗 1~2遍， 将皂化物洗净， 使物料的 PH值在 6.5~8。 4、 脱灰： 加入皮重 2~3%的硫酸铵； 0.2〜0.5%的蛋白酶和 1~2倍的水。 PH值控制 在 3~6之间， 温度 35~40°C， 浸渍、 滚动交替进行。 时间 1~2小时， 将皮中的灰碱离子 脱掉， 同时起到将生皮纤维,间质、 脂肪和非纤维蛋白物质进一步水解。 然后经水洗将异 物排除。 对于带毛的皮在脱灰之前要先加入皮重的 3~4%的硫化碱； 10~15%的石灰膏； 1〜2%的氢氧化钠; 1~2倍的水， 在常温下浸泡 2~16小时， 毛即从皮上脱掉， 再通过清洗 将毛除去。

5、 鞣制软化： 采用现有技术中的铬盐鞣制法或植物鞣制法以及其它有机或矿物鞣 制法在上述的液体开松机内进行，使皮在鞣制过程中同时受到往复自由式的撕扯达到胶 原纤维被基本松解的程度。鞣制后对原料采用乳化液加脂软化以防脱水后粘结。加脂软 化过程仍在液体开松机内进行， 使胶原纤维进一步松解。 加脂采用动物油、 植物油、 矿 物油及其制品。

6、 脱水：采用鬼干工艺设备， 使皮革水分含量在 20~30%。

7、 解纤： ·以上工艺处理的原料胶原纤维已非常松散或已基本形成束状散纤维， 但 个别存在粘连和缠绕。 因此， 解纤工艺可釆用棉紡或毛纺用的梯形开松机或梳针滚筒式 开松机或三锡林开毛机在常态下进行开松解纤。将部分粘连或缠绕在一起的胶原纤维彻 底松解使原料形成单跟束状的相互不粘连的散状胶原纤维， 并具有可纺织的长度。

8、 分级： 同例一。

9、 混配： 按重量比取胶原纤维 100%， 为提高可纺性可喷洒动物皮革胶原纤维重量 的 0.1~8%的油剂， 油剂包括动物油、 植物油、 蜡、 矿物油和合成脂类及其制品。 其余 工艺同例一。

其余工艺同例一。

实施例三： 按重量比胶原纤维 20%， 紡织纤维 80%。

工艺流程同例二。

工序说明

1、 原料筛选： 选用制革工艺前道加工时的生皮圈边废料、 灰皮边料或不宜制革的 二层皮及不适合制革的动物皮以及皮下组织层。

浸灰、 水洗、 脱灰、 鞣制软化、 脱水工序同例二。

2、 将例二所述工序加工成的纤维条， 与其它长丝或纱复合加捻， 形成含有以上胶 原纤维成分的包缠纱或包芯纱， 其余工序同例一。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种动物皮革胶原纤维纱线， 其特征在于： 是由以下按重量配比的原材料组成， 胶原纤维 1一 100%、 纺织纤维 0— 99%。

2、 根据权利要求 1所述的动物皮革胶原纤维纱线， 其特征在于： 胶原纤维是指牛、 羊、 马、 猪、 狗、 鹿、 兔、 鳄和蛇所有动物中的至少一种动物皮革胶原纤维。

3、 根据权利要求 1所述的动物皮革胶原纤维纱线， 其特征在于： 纺织纤维是指棉、 毛、麻、丝、涤纶、腈纶、尼龙、锦纶和粘胶所有可纺天然纤维和化学纤维中至少一种。

4、 如权利要求 1所述的动物皮革胶原纤维纱线其生产方法特征在于， 包括以下艺 步骤： 原料筛选、 解纤、 分级、 混配、 梳理成条、 并条、 加捻成纱工艺， 解纤采用开松 机。

5、 根据权利要求 1所述的动物皮革胶原纤维纱线， 其用生皮生产方法特征在于包 括以下工艺步骤： 原料筛选、浸灰、 水洗、 脱灰、 鞣制软化、 脱水、解纤、 分级、 混配、 梳理成条、 并条、 加捻成纱； 脱灰采用酸性蛋白酶， 其溶液 PH值控制在 3— 6。