專利名稱：一種從制革下腳料中提取膠原纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制革過(guò)程產(chǎn)生的皮革廢棄物處理，特別是一種從制革過(guò)程產(chǎn)生的下腳料中提取膠原纖維的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)傳統(tǒng)的制革工業(yè)以片藍(lán)皮工藝為主，在整個(gè)制革生產(chǎn)過(guò)程中，被制成的最終成品僅占原皮重50%左右，其他均為大量制革下腳料。我國(guó)作為制革大國(guó)，每年約產(chǎn)生140 多萬(wàn)噸的皮革邊角廢棄物(包括含鉻皮革廢棄物)，幾乎占世界的二分之一，因此長(zhǎng)期以來(lái)一直存在著制革業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí)，制革固體廢棄物數(shù)量也在不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)象，廢棄物中大部分是藍(lán)皮修邊、削勻等加工時(shí)產(chǎn)生的皮渣及皮屑，其主要成分是膠原蛋白，如果不加利用的丟棄，不但浪費(fèi)資源，且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重?，F(xiàn)有利用方式主要有物理法和化學(xué)法物理法最早用于生產(chǎn)再生革，由于大量使用粘合劑做加固手段，造成極大二次污染；也有將細(xì)小皮革廢棄物(革屑)用作肥料和飼料， 因含氮量比化肥還低，經(jīng)濟(jì)價(jià)值低；近幾年研究是作為橡膠填充料和木漿聯(lián)合抄造紙張，但對(duì)下腳料利用率較低?；瘜W(xué)法主要采用酸、堿、酶和氧化法，主要用作提取明膠、膠原蛋白和制備復(fù)鞣劑、涂飾劑和加脂劑、蛋白填充劑等，雖然產(chǎn)品附加值較高，但存在處理復(fù)雜、成本高、二次污染和下腳料利用率低的缺陷，造成了大量皮革廢棄物一直沒(méi)有得到有效利用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有皮革廢棄物再利用方法存在的不足，本發(fā)明提供一種從制革下腳料中提取紡織和無(wú)紡可用膠原纖維的方法，其從皮革廢棄物中提取合適線密度和長(zhǎng)度的膠原纖維，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，以達(dá)到大批量利用皮革廢棄物的目的，且對(duì)環(huán)境不造成第二次污
^fe ο為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種從制革下腳料中提取膠原纖維的方法，其步驟如下從制革下腳料中挑選塊狀牛皮或豬皮的藍(lán)濕皮廢料，首先，采用堿液浸泡藍(lán)濕皮廢料36-48小時(shí)，使其產(chǎn)生一定程度的溶脹，并溶解掉部分纖維間結(jié)合的間質(zhì)；將溶脹的藍(lán)濕皮廢料用超聲波設(shè)備處理20-30分鐘，利用超聲波高頻振蕩所產(chǎn)生的空化作用對(duì)藍(lán)濕皮廢料進(jìn)行沖擊，進(jìn)一步減緩纖維之間的結(jié)合力；然后，將藍(lán)濕皮廢料緩慢通過(guò)高壓水射流裝置，在高壓水的射流力作用下，構(gòu)成下腳料的膠原纖維互相之間產(chǎn)生初步分離；接著烘干，最后經(jīng)過(guò)梳棉機(jī)的進(jìn)一步打擊和開(kāi)松，使膠原纖維之間徹底產(chǎn)生分離，獲得長(zhǎng)度為 20-40mm、線密度1. 5-3. 3dtex的膠原纖維。本發(fā)明主要利用物理方法從藍(lán)濕皮廢料中提取膠原纖維，是一種對(duì)制革下腳料利用率高、對(duì)環(huán)境污染小的生產(chǎn)高附加值膠原纖維的方法。本發(fā)明的原料來(lái)源是制革廠在鞣制豬皮或牛皮成品過(guò)程中，削邊所產(chǎn)生的形狀不規(guī)則的塊狀藍(lán)濕皮廢料。由于鉻鞣劑鞣制后膠原纖維之間已經(jīng)結(jié)合的非常牢固，這種結(jié)合力遠(yuǎn)大于膠原單纖維或膠原束纖維本身的斷裂強(qiáng)力，因而采用普通的物理或化學(xué)法在提取時(shí)，纖維首先發(fā)生斷裂而不是纖維彼此被分離開(kāi)來(lái)，并不能獲得具有良好使用細(xì)度和長(zhǎng)度的膠原纖維，是導(dǎo)致多年來(lái)制革下腳料并未得到很好利用的原因。本發(fā)明的具體提取過(guò)程如下首先，采用一定濃度的堿液浸泡藍(lán)濕皮廢料，所述的堿液由堿、助溶劑和表面活性劑組成，其中堿是NaOH、Ca (OH) 2、Na2 (CO3)以及氨水中的一種， 使用量為0. 1%-0. 6% (占廢料質(zhì)量比)；助溶劑是水楊酸鈉、甘油、尿素、乙二醇中的一種，使用量為0. 5%-1. 2% (占廢料質(zhì)量比)；表面活性劑為乙氧基化烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、JFC和平平加0中的一種，使用量為0. 1%-1% (占廢料質(zhì)量比)，經(jīng)浸泡36-48小時(shí)，使廢料產(chǎn)生一定程度的溶脹，并溶解掉部分纖維間結(jié)合的間質(zhì)，減輕和降低纖維之間的結(jié)合力， 為最終提取纖維奠定第一步基礎(chǔ)。其次，超聲波設(shè)備所選用超聲波振蕩頻為33-80KHZ，額定功率為300-900W，利用超聲波高頻振蕩所產(chǎn)生的空化作用進(jìn)行沖擊，進(jìn)一步減緩纖維之間的結(jié)合力，為最終提取纖維奠定第二步基礎(chǔ)。然后，將經(jīng)過(guò)超聲波震蕩后的藍(lán)濕皮廢料緩慢通過(guò)高壓水射流裝置，高壓水射流裝置采用三排水刺頭對(duì)藍(lán)濕皮廢料進(jìn)行沖擊，三排水刺頭所用壓力分別為20-30bar、 35-50bar、60-80bar，所用水針板孔徑為l_2mm，射流孔密度為10-18孔/cm，所用脫網(wǎng)底簾目數(shù)為70-80目，藍(lán)濕皮廢料通過(guò)高壓水射流裝置的速度為5-10米/分，在高壓水的射流力作用下，廢料中膠原纖維互相之間產(chǎn)生初步分離，為最終提取纖維奠定第三步基礎(chǔ)。接著，將通過(guò)高壓水射流裝置初步分離的膠原纖維進(jìn)行烘干，使纖維中含水率達(dá)到20-30%之間，最后將其經(jīng)過(guò)梳棉機(jī)的進(jìn)一步打擊和開(kāi)松，梳棉機(jī)的梳棉錫林表面針布中鋼針長(zhǎng)度為25-30mm，直徑為8_10mm，鋼針?lè)植济芏葹?0000-15000個(gè)/立方米，這種鋼針配置的開(kāi)松輥只會(huì)對(duì)初步分離的膠原纖維產(chǎn)生拉拽和分梳作用，而不會(huì)對(duì)纖維造成割裂和損傷，進(jìn)而使膠原纖維之間徹底產(chǎn)生分離。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)
1.從制革廠藍(lán)濕皮下腳料提取具有一定線密度和長(zhǎng)度的膠原纖維，整個(gè)加工過(guò)程主要采用物理機(jī)械的方法，不會(huì)產(chǎn)生三價(jià)鉻向有毒六價(jià)鉻的轉(zhuǎn)變，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)膠原纖維的提取率高，達(dá)到70%左右。2.采用三段式物理機(jī)械的方法從藍(lán)濕皮下腳料中提取纖維。首先利用超聲波高頻振蕩所產(chǎn)生的空化現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的空化泡破滅時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，對(duì)溶脹的藍(lán)濕皮廢料有較大的穿透力，纖維之間結(jié)合間質(zhì)的一部分在沖擊波作用下被分散和剝離，最終造成脫落，通過(guò)振蕩頻率和功率的合理選擇更能加速纖維間質(zhì)的脫落和松動(dòng)，減輕纖維之間的結(jié)合力。其次，利用高壓水射流的沖擊，利用高壓水流的柔和機(jī)械、摩擦和剪切作用，使在超聲波空化氣泡沖擊下已經(jīng)松動(dòng)的纖維產(chǎn)生初步分離，避免了直接用鋼針?biāo)撼逗图儥C(jī)械手的打擊可能對(duì)膠原纖維所造成的損傷。最后，對(duì)現(xiàn)有梳棉機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，將鋼針換成直徑更大、 更長(zhǎng)的鋼絲，降低鋼針的排列密度，使其對(duì)纖維的拉拽和分梳作用更加柔和，在改進(jìn)型梳棉機(jī)的輕柔作用下，進(jìn)一步解離纖維，最終制成具有一定長(zhǎng)細(xì)度和強(qiáng)度的膠原纖維。3.由于提取膠原纖維的過(guò)程中主要以物理機(jī)械的方式為主，而堿液浸泡時(shí)使用助劑量較小且浸泡液還可以回用，因此整個(gè)提取過(guò)程不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，所提取的膠原纖維完全可用作紡織和無(wú)紡使用，具有很好的應(yīng)用前景和環(huán)境保護(hù)性能。下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程為從制革廠廢料中篩選塊狀的藍(lán)濕皮削邊下腳料一堿液浸泡、藍(lán)濕皮溶脹一超聲波震蕩一高壓水射流沖擊一烘干一改進(jìn)型梳棉機(jī)分梳一膠原纖維成品。實(shí)施例1
從制革廠產(chǎn)生的固體廢棄物中挑選形狀不規(guī)則的塊狀、大小不一的牛皮或豬皮藍(lán)濕皮削邊廢料，首先浸泡藍(lán)濕皮廢料36小時(shí)，浸泡液由堿、助溶劑和表面活性劑組成，其中堿是氨，使用量為0. 3% (占廢料質(zhì)量比)，助溶劑是水楊酸鈉，使用量為0. 5% (占廢料質(zhì)量比)，表面活性劑為乙氧基化烷基硫酸鈉，使用量為0.3% (占廢料質(zhì)量比)。然后，將溶脹的下腳料用超聲波設(shè)備進(jìn)行處理30分鐘，所用頻率為40KHZ，功率300W。然后緩慢通過(guò)高壓射流裝置，采用三排水刺頭對(duì)廢料進(jìn)行沖擊，三排水刺頭所用壓力分別為28bar，35bar, 60bar，所用水針板孔徑為1mm，射流孔密度為16孔/cm，所用脫網(wǎng)底簾目數(shù)為76目，廢料通過(guò)射流裝置的速度為8米/分。將通過(guò)射流裝置初步分離的膠原纖維進(jìn)行烘干，使纖維中含水率達(dá)到25%之間，然后由改進(jìn)型梳棉機(jī)的進(jìn)一步打擊和開(kāi)松，改進(jìn)型梳棉機(jī)主要由喂棉羅拉、梳棉錫林、引棉輥組成，其中梳棉錫林表面針布中鋼針長(zhǎng)度為25mm，直徑為8mm，鋼針?lè)植济芏葹?5000個(gè)/立方米，最終獲得分離的膠原纖維。由于提取的膠原纖維呈三維卷曲態(tài)，因而其線密度和長(zhǎng)度的測(cè)量分別按照 FZ50009. 1-1998 和 FZ / T 50009. 2-1998 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。長(zhǎng)度測(cè)定時(shí)，首先用手扯法將纖維梳理整齊，稱量試樣50g，再?gòu)脑摌悠分蟹Q量 100-150mg,用梳子梳理使纖維束一端整齊，將纖維束放在切斷器上切取中段纖維，保持刀口與纖維束垂直，稱量切下的中段和兩端纖維的的重量。按照公式L=I^(WJWt)ZX計(jì)算，其中L為纖維的平均長(zhǎng)度，W0為纖維試樣質(zhì)量，Wc中段纖維質(zhì)量，Lc中段纖維長(zhǎng)度，Wt兩端纖維質(zhì)量。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維平均長(zhǎng)度為21.6mm。細(xì)度測(cè)定時(shí)，取出纖維約IOg作為線密度試驗(yàn)樣品，按照上述方法測(cè)定IOg纖維的平均長(zhǎng)度，隨機(jī)取出三束纖維(每束約150根)，準(zhǔn)確數(shù)出每束纖維的根數(shù)，并分別稱其質(zhì)量 (精確到0. Olmg),按照公式T= (G/L*n) * 10000計(jì)算平均線密度，其中T為一束纖維平均線密度(dtex)，G為一束纖維的質(zhì)量(mg)，L為纖維的平均長(zhǎng)度，η為一束纖維的根數(shù)，以三束纖維的測(cè)定值取為平均值，經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維的平均線密度為2. Idtex0纖維強(qiáng)力測(cè)試采用GB/T 14337-2008標(biāo)準(zhǔn)，采用XQ-IA型纖維強(qiáng)伸度儀進(jìn)行測(cè)試， 總共測(cè)試50根，然后取平均值。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維的平均強(qiáng)力為2. 3 (g/d)。實(shí)施例2
從制革廠產(chǎn)生的固體廢棄物中挑選形狀不規(guī)則的塊狀、大小不一的牛皮或豬皮藍(lán)濕皮削邊廢料，首先浸泡藍(lán)濕皮廢料觀小時(shí)，浸泡液由堿、助溶劑和表面活性劑組成，其中堿是 NaOH，使用量為0. (占廢料質(zhì)量比)，助溶劑是尿素，使用量為0.3% (占廢料質(zhì)量比)，表面活性劑為JFC，使用量為0.5% (占廢料質(zhì)量比)。然后，將溶脹的下腳料用超聲波設(shè)備進(jìn)行處理30分鐘，所用頻率為60KHZ，功率600W。然后緩慢通過(guò)高壓射流裝置，采用三排水刺頭對(duì)廢料進(jìn)行沖擊，三排水刺頭所用壓力分別為30bar，40bar, 6^ar，所用水針板孔徑為 2mm，射流孔密度為16孔/cm，所用脫網(wǎng)底簾目數(shù)為76目，廢料通過(guò)射流裝置的速度為8米 /分。將通過(guò)射流裝置初步分離的膠原纖維進(jìn)行烘干，使纖維中含水率達(dá)到25%之間，然后由改進(jìn)型梳棉機(jī)的進(jìn)一步打擊和開(kāi)松，改進(jìn)型梳棉機(jī)主要由喂棉羅拉、梳棉錫林、引棉輥組成，其中梳棉錫林表面針布中鋼針長(zhǎng)度為25mm，直徑為8mm，鋼針?lè)植济芏葹?0000個(gè)/立方米，最終獲得分離的膠原纖維。分別按照FZ50009. 1-1998和FZ / T 50009. 2-1998規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試提取膠原纖
維的平均長(zhǎng)度和線密度。長(zhǎng)度測(cè)定時(shí)，首先用手扯法將纖維梳理整齊，稱量試樣50g，再?gòu)脑摌悠分蟹Q量 100-150mg,用梳子梳理使纖維束一端整齊，將纖維束放在切斷器上切取中段纖維，保持刀口與纖維束垂直，稱量切下的中段和兩端纖維的的重量。按照公式L=I^(WJWt)ZX計(jì)算，其中L為纖維的平均長(zhǎng)度，W0為纖維試樣質(zhì)量，Wc中段纖維質(zhì)量，Lc中段纖維長(zhǎng)度，Wt兩端纖維質(zhì)量。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維平均長(zhǎng)度為32.8mm。細(xì)度測(cè)定時(shí)，取出纖維約10 g作為線密度試驗(yàn)樣品，按照上述方法測(cè)定IOg纖維的平均長(zhǎng)度，隨機(jī)取出三束纖維(每束約150根)，準(zhǔn)確數(shù)出每束纖維的根數(shù)，并分別稱其質(zhì)量(精確到0. Olmg),按照公式T= (G/L*n) *10000計(jì)算平均線密度，其中T為一束纖維平均線密度(dtex)，G為一束纖維的質(zhì)量(mg)，L為纖維的平均長(zhǎng)度，η為一束纖維的根數(shù)，以三束纖維的測(cè)定值取為平均值，經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維的平均線密度為1. Sdtex0纖維強(qiáng)力測(cè)試采用GB/T 14337-2008標(biāo)準(zhǔn)，采用XQ-IA型纖維強(qiáng)伸度儀進(jìn)行測(cè)試， 總共測(cè)試50根，然后取平均值。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維的平均強(qiáng)力為2. 5 (g/d)。實(shí)施例3
從制革廠產(chǎn)生的固體廢棄物中挑選形狀不規(guī)則的塊狀、大小不一的牛皮或豬皮藍(lán)濕皮削邊廢料，首先浸泡藍(lán)濕皮廢料48小時(shí)，浸泡液由堿、助溶劑和表面活性劑組成，其中堿是碳酸鈉，使用量為0.25% (占廢料質(zhì)量比)，助溶劑是乙二醇，使用量為0.4% (占廢料質(zhì)量比)，表面活性劑為平平加0，使用量為0. (占廢料質(zhì)量比)。然后，將溶脹的下腳料用超聲波設(shè)備進(jìn)行處理30分鐘，所用頻率為40KHZ，功率300W。然后緩慢通過(guò)高壓射流裝置，采用三排水刺頭對(duì)廢料進(jìn)行沖擊，三排水刺頭所用壓力分別為2^ar，40bar, 60bar，所用水針板孔徑為1. 5mm，射流孔密度為16孔/cm，所用脫網(wǎng)底簾目數(shù)為76目，廢料通過(guò)射流裝置的速度為5米/分。將通過(guò)射流裝置初步分離的膠原纖維進(jìn)行烘干，使纖維中含水率達(dá)到 20%之間，然后由改進(jìn)型梳棉機(jī)的進(jìn)一步打擊和開(kāi)松，改進(jìn)型梳棉機(jī)主要由喂棉羅拉、梳棉錫林、引棉輥組成，其中梳棉錫林表面針布中鋼針長(zhǎng)度為30mm，直徑為10mm，鋼針?lè)植济芏葹?2000個(gè)/立方米，最終獲得分離的膠原纖維。分別按照FZ50009. 1-1998和FZ / T 50009. 2-1998規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試提取膠原纖
維的平均長(zhǎng)度和線密度。長(zhǎng)度測(cè)定時(shí)，首先用手扯法將纖維梳理整齊，稱量試樣50g，再?gòu)脑摌悠分蟹Q量 100-150mg,用梳子梳理使纖維束一端整齊，將纖維束放在切斷器上切取中段纖維，保持刀口與纖維束垂直，稱量切下的中段和兩端纖維的的重量。按照公式L=I^(WJWt)ZX計(jì)算，其中L為纖維的平均長(zhǎng)度，W0為纖維試樣質(zhì)量，Wc中段纖維質(zhì)量，Lc中段纖維長(zhǎng)度，Wt兩端纖維質(zhì)量。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維平均長(zhǎng)度為35.6mm。
細(xì)度測(cè)定時(shí)，取出纖維約10 g作為線密度試驗(yàn)樣品，按照上述方法測(cè)定IOg纖維的平均長(zhǎng)度，隨機(jī)取出三束纖維(每束約150根)，準(zhǔn)確數(shù)出每束纖維的根數(shù)，并分別稱其質(zhì)量(精確到0. Olmg),按照公式T= (G/L*n) *10000計(jì)算平均線密度，其中T為一束纖維平均線密度(dtex)，G為一束纖維的質(zhì)量(mg)，L為纖維的平均長(zhǎng)度，η為一束纖維的根數(shù)，以三束纖維的測(cè)定值取為平均值，經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維的平均線密度為2.8 dtex。纖維強(qiáng)力測(cè)試采用GB/T 14337-2008標(biāo)準(zhǔn)，采用XQ-IA型纖維強(qiáng)伸度儀進(jìn)行測(cè)試， 總共測(cè)試50根，然后取平均值。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維的平均強(qiáng)力為3. 2 (g/d)。實(shí)施例4
從制革廠產(chǎn)生的固體廢棄物中挑選形狀不規(guī)則的塊狀、大小不一的牛皮或豬皮藍(lán)濕皮削邊廢料，首先浸泡藍(lán)濕皮廢料36小時(shí)，浸泡液由堿、助溶劑和表面活性劑組成，其中堿是氫氧化鈣，使用量為0.35% (占廢料質(zhì)量比)，助溶劑是水楊酸鈉，使用量為0.4% (占廢料質(zhì)量比)，表面活性劑為JFC，使用量為0.5% (占廢料質(zhì)量比)。然后，將溶脹的下腳料用超聲波設(shè)備進(jìn)行處理30分鐘，所用頻率為60KHZ，功率600W。然后緩慢通過(guò)高壓射流裝置，采用三排水刺頭對(duì)廢料進(jìn)行沖擊，三排水刺頭所用壓力分別為30bar，50bar，70 bar，所用水針板孔徑為2mm，射流孔密度為16孔/cm，所用脫網(wǎng)底簾目數(shù)為76目，廢料通過(guò)射流裝置的速度為5米/分。將通過(guò)射流裝置初步分離的膠原纖維進(jìn)行烘干，使纖維中含水率達(dá)到 30%之間，然后由改進(jìn)型梳棉機(jī)的進(jìn)一步打擊和開(kāi)松，改進(jìn)型梳棉機(jī)主要由喂棉羅拉、梳棉錫林、引棉輥組成，其中梳棉錫林表面針布中鋼針長(zhǎng)度為30mm，直徑為10mm，鋼針?lè)植济芏葹?0000個(gè)/立方米，最終獲得分離的膠原纖維。分別按照FZ50009. 1-1998和FZ / T 50009. 2-1998規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試提取膠原纖
維的平均長(zhǎng)度和線密度。長(zhǎng)度測(cè)定時(shí)，首先用手扯法將纖維梳理整齊，稱量試樣50g，再?gòu)脑摌悠分蟹Q量 100-150mg,用梳子梳理使纖維束一端整齊，將纖維束放在切斷器上切取中段纖維，保持刀口與纖維束垂直，稱量切下的中段和兩端纖維的的重量。按照公式L=I^(WJWt)ZX計(jì)算，其中L為纖維的平均長(zhǎng)度，W0為纖維試樣質(zhì)量，Wc中段纖維質(zhì)量，Lc中段纖維長(zhǎng)度，Wt兩端纖維質(zhì)量。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維平均長(zhǎng)度為26. 5mm。細(xì)度測(cè)定時(shí)，取出纖維約10 g作為線密度試驗(yàn)樣品，按照上述方法測(cè)定IOg纖維的平均長(zhǎng)度，隨機(jī)取出三束纖維(每束約150根)，準(zhǔn)確數(shù)出每束纖維的根數(shù)，并分別稱其質(zhì)量(精確到0. Olmg),按照公式T= (G/L*n) *10000計(jì)算平均線密度，其中T為一束纖維平均線密度(dtex)，G為一束纖維的質(zhì)量(mg)，L為纖維的平均長(zhǎng)度，η為一束纖維的根數(shù)，以三束纖維的測(cè)定值取為平均值，經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維的平均線密度為2. Sdtex0纖維強(qiáng)力測(cè)試采用GB/T 14337-2008標(biāo)準(zhǔn)，采用XQ-IA型纖維強(qiáng)伸度儀進(jìn)行測(cè)試， 總共測(cè)試50根，然后取平均值。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維的平均強(qiáng)力為2. 65 (g/ d)。實(shí)施例5
從制革廠產(chǎn)生的固體廢棄物中挑選形狀不規(guī)則的塊狀、大小不一的牛皮或豬皮藍(lán)濕皮削邊廢料，首先浸泡藍(lán)濕皮廢料48小時(shí)，浸泡液由堿、助溶劑和表面活性劑組成，其中堿是氫氧化鈉，使用量為0.5% (占廢料質(zhì)量比)，助溶劑是水楊酸鈉，使用量為0.55% (占廢料質(zhì)量比)，表面活性劑為乙氧基化烷基硫酸鈉，使用量為0.25% (占廢料質(zhì)量比)。然后，將溶脹的下腳料用超聲波設(shè)備進(jìn)行處理30分鐘，所用頻率為68KHZ，功率900W。然后緩慢通過(guò)高壓射流裝置，采用三排水刺頭對(duì)廢料進(jìn)行沖擊，三排水刺頭所用壓力分別為 25bar, 40bar, 70bar，所用水針板孔徑為2mm，射流孔密度為16孔/cm，所用脫網(wǎng)底簾目數(shù)為 76目，廢料通過(guò)射流裝置的速度為5米/分。將通過(guò)射流裝置初步分離的膠原纖維進(jìn)行烘干，使纖維中含水率達(dá)到30%之間，然后由改進(jìn)型梳棉機(jī)的進(jìn)一步打擊和開(kāi)松，改進(jìn)型梳棉機(jī)主要由喂棉羅拉、梳棉錫林、引棉輥組成，其中梳棉錫林表面針布中鋼針長(zhǎng)度為30mm，直徑為10mm，鋼針?lè)植济芏葹?5000個(gè)/立方米，最終獲得分離的膠原纖維。分別按照FZ50009. 1-1998和FZ / T 50009. 2-1998規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試提取膠原纖維的平均長(zhǎng)度和線密度。長(zhǎng)度測(cè)定時(shí)，首先用手扯法將纖維梳理整齊，稱量試樣50g，再?gòu)脑摌悠分蟹Q量 100-150mg,用梳子梳理使纖維束一端整齊，將纖維束放在切斷器上切取中段纖維，保持刀口與纖維束垂直，稱量切下的中段和兩端纖維的的重量。按照公式L=I^(WJWt)ZX計(jì)算，其中L為纖維的平均長(zhǎng)度，W0為纖維試樣質(zhì)量，Wc中段纖維質(zhì)量，Lc中段纖維長(zhǎng)度，Wt兩端纖維質(zhì)量。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維平均長(zhǎng)度為38.6mm。細(xì)度測(cè)定時(shí)，取出纖維約10 g作為線密度試驗(yàn)樣品，按照上述方法測(cè)定IOg纖維的平均長(zhǎng)度，隨機(jī)取出三束纖維(每束約150根)，準(zhǔn)確數(shù)出每束纖維的根數(shù)，并分別稱其質(zhì)量(精確到0. Olmg),按照公式T= (G/L*n) *10000計(jì)算平均線密度，其中T為一束纖維平均線密度(dtex)，G為一束纖維的質(zhì)量(mg)，L為纖維的平均長(zhǎng)度，η為一束纖維的根數(shù)，以三束纖維的測(cè)定值取為平均值，經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維的平均線密度為2. Sdtex0纖維強(qiáng)力測(cè)試采用GB/T 14337-2008標(biāo)準(zhǔn)，采用XQ-IA型纖維強(qiáng)伸度儀進(jìn)行測(cè)試， 總共測(cè)試50根，然后取平均值。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算所得提取膠原纖維的平均強(qiáng)力為3. 5 (g/d)。
權(quán)利要求
1.一種從制革下腳料中提取膠原纖維的方法，其步驟如下從制革下腳料中挑選塊狀藍(lán)濕皮廢料，首先，采用堿液浸泡藍(lán)濕皮廢料36-48小時(shí)，使其產(chǎn)生溶脹，并溶解掉部分纖維間結(jié)合的間質(zhì)；將溶脹的藍(lán)濕皮廢料用超聲波設(shè)備處理20-30分鐘，利用超聲波高頻振蕩所產(chǎn)生的空化作用對(duì)藍(lán)濕皮廢料進(jìn)行沖擊，進(jìn)一步減緩膠原纖維之間的結(jié)合力；然后，將藍(lán)濕皮廢料緩慢通過(guò)高壓水射流裝置，在高壓水的射流力作用下，膠原纖維互相之間產(chǎn)生初步分離；接著進(jìn)行烘干，最后經(jīng)過(guò)梳棉機(jī)的進(jìn)一步打擊和開(kāi)松，使膠原纖維之間徹底產(chǎn)生分離，獲得長(zhǎng)度為20-40mm、線密度為1. 5-3. 3dtex的膠原纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的堿液由堿、助溶劑和表面活性劑組成，所述的堿為NaOH、Ca(OH)2, Na2(CO3)或氨水中的任一種，使用量為藍(lán)濕皮廢料質(zhì)量的 0. 1%-0. 6%;所述的助溶劑為水楊酸鈉、甘油、尿素、乙二醇中的任一種，使用量為藍(lán)濕皮廢料質(zhì)量的0. 5%-1. 2% ；所述的表面活性劑為乙氧基化烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、JFC 或平平加0中的任一種，使用量為藍(lán)濕皮廢料質(zhì)量的0. 1%-1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，超聲波設(shè)備選用的超聲波振蕩頻率為 33-80KHZ，額定功率為 300-900W。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，高壓水射流裝置采用三排水刺頭對(duì)藍(lán)濕皮廢料進(jìn)行沖擊，三排水刺頭所用的壓力分別為20-30bar、35-50bar、60-80bar，所用水針板孔徑為l_2mm，射流孔密度為10-18孔/cm，所用脫網(wǎng)底簾目數(shù)為70-80目，藍(lán)濕皮廢料通過(guò)高壓水射流裝置的速度為5-10米/分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的烘干使纖維中含水率達(dá)到 20-30% 之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述梳棉機(jī)的梳棉錫林表面針布中鋼針長(zhǎng)度為25-30mm，直徑為8_10mm，鋼針?lè)植济芏葹?0000-15000個(gè)/立方米。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種從制革過(guò)程產(chǎn)生的下腳料中提取膠原纖維的方法。目前對(duì)皮革下腳料采用的化學(xué)處理法，雖然產(chǎn)品附加值較高，但存在處理復(fù)雜、成本高、二次污染和下腳料利用率低的缺陷，造成了大量皮革廢棄物一直沒(méi)有得到有效利用。本發(fā)明從制革下腳料中挑選塊狀藍(lán)濕皮廢料，首先，采用堿液浸泡藍(lán)濕皮廢料36-48小時(shí)，將溶脹的藍(lán)濕皮廢料用超聲波設(shè)備處理20-30分鐘；然后，將藍(lán)濕皮廢料緩慢通過(guò)高壓水射流裝置；接著進(jìn)行烘干，最后經(jīng)過(guò)梳棉機(jī)的進(jìn)一步打擊和開(kāi)松，使膠原纖維之間徹底產(chǎn)生分離，獲得膠原纖維。本發(fā)明主要采用物理機(jī)械的方法，不會(huì)產(chǎn)生三價(jià)鉻向有毒六價(jià)鉻的轉(zhuǎn)變，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)膠原纖維的提取率高，達(dá)到70%左右。
文檔編號(hào)D01B9/00GK102492998SQ20111042609
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者錢程 申請(qǐng)人:嘉興學(xué)院