专利名称：一种再生真皮纤维革及其制备方法
一种再生真皮纤维革及其制备方法方法领域本发明属于皮革生产技术领域的废弃物综合利用技术，特别涉及到一种利用制革削勻革屑生产再生真皮纤维革的制备方法，及由其获得的再生真皮纤维革产品。背景方法皮革工业是一个古老的行业，它是以原料的高投入和产品的低产出为特征，据英国皮革协会统计资料，制革中只有20%的原料皮转变为革，如果算上衬里革，利用率也仅为 31.5%，其余的由于片皮、削勻、圈边和磨革等操作形成了固体废弃物。皮革在生产过程中除了通过片皮调整产品的厚度外，还需要通过削勻操作来控制产品的厚度，使皮革产品的厚度符合需要，并使整张皮革各个部位的厚度均勻一致。制革生产的削勻操作一般都是安排在铬鞣以后，复鞣和染色加脂之前，因此，削勻操作产生的革屑都会含有铬盐。按照我国目前年加工皮约1. 5亿标准张计算，每年产生削勻革屑40万吨以上，革屑中的水分含量为50%左右，铬含量为2 4%。革屑的主要成分是胶原蛋白，一般都是在提取其中的胶原蛋白后，再将残渣进行填埋处理。提取的胶原蛋白由于蛋白含量高，以前有报道非法用作乳品添加剂，目的是提高乳品中的蛋白含量，但由于革屑是工业废料，禁止用作食品原料，目前这种做法已经基本杜绝。通过正规技术从削勻革屑中提取得到的胶原蛋白铬含量可以达到10mg/kg以下，符合饲料的限量标准。但由于铬盐会在生物体内累积，因此从食品链的安全考虑，即使胶原蛋白的铬含量很低，也会存在潜在的危害。再生革是将皮革废弃物粉碎后得到的真皮纤维与粘结剂及其它助剂混合后，经过絮凝、脱水成型、焙烘、片皮、磨面压花和涂饰上光等操作得到的一种类似于皮革的产品。 再生革的主要成分是由皮革废弃物粉碎而成的真皮纤维和粘合剂，有时再加入某些纤维型的材料，如合成纤维和棉花就可以得到一些特殊的性质。再生革主要用于制鞋工业，用于制作鞋的主跟、内底、中底和拖鞋外底等，还用于箱包工业，如箱包的框底、书包、公事包，以及用于工业用革，如包装革、油封革等。传统再生革是采用磨碎的方法，这就会存在三个方面的缺点①原材料的选择问题一般只能采用干的皮革废弃物，因为湿的削勻革屑无法通过磨碎和风选的方式进行处理，因而传统再生革大多使用坯革作为原料，而湿的削勻革屑无法进行利用。②生产成本问题采用磨碎的方式会存在动力消耗大的问题，一套磨碎设备的装机功率为80多千瓦，包括切碎机、粉碎机和风机，而每小时的得率仅为15公斤左右，一条再生革生产线需要配备5套以上磨碎设备，电力成本非常高。另外，某些再生革生产中还使用天然乳胶，这几年天然乳胶价格已经翻番，导致成本大大上升。③强度问题由于传统再生革是通过粉碎的方式得到真皮纤维原料，粉碎过程中真皮纤维被磨断，导致得到的纤维原料比较短，再通过粘合得到的再生革强度也会比较有限，从而影响了其应用领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用制革废削勻革屑生产的再生真皮纤维革，及其制备方法，一方面可以充分利用制革生产中产生的削勻革屑，防止革屑中的重金属对环境造成危害，另一方面可以为市场提供一种新型的材料，在一些应用领域替代二层皮革产品，降低生产成本。本发明提供的再生真皮纤维革的制备方法主要包括以下步骤步骤⑴湿法开纤制革生产中产生的削勻革屑是由削勻机产生的，纤维结构相对于皮革而言比较疏松，但仍然需要借助机械作用，得到分散的真皮纤维原料。湿法开纤是利用表面带有钢针的高速旋转滚筒对削勻获得的湿态革屑直接进行开纤处理，破坏革屑中的纤维之间的连接，得到真皮纤维绒；对于未有效开纤的大颗粒革屑，可以通过分筛设备将这些未有效开纤的大颗粒革屑筛分出，重新再进行开纤。本发明所述的湿态革屑是指制革中削勻直接获得的湿态的革屑，或者水分含量以总重量计为30 60wt %的革屑，如果水分含量过低，废铬屑中真皮纤维之间会发生粘结，导致开纤困难，如果水分含量过高，水会从废革屑中流出， 会导致开纤操作困难。本发明中所使用旋转滚筒的直径可以为300 800mm，转速为500 2500rpm，钢针长度为20 80mm，分筛设备中的筛网可以为4 8目。步骤⑵水力解纤将开纤后得到的真皮纤维绒与水以重量计为1 20 1 100的比例混合，在打浆机高速旋转的刀片作用下，借助水流的分散作用，将纤维绒进一步分散，破坏真皮纤维之间的聚集作用，得到均勻分散的真皮纤维水分散液。本发明所用的打浆机的刀片直径可以为300 500mm，转速为500 1500rpm，解纤时间视解纤效果而定，优选为5 30分钟。步骤(3)染色加脂在步骤(2)得到真皮纤维的水分散液中加入染料并通过搅拌，使真皮纤维均勻着色，得到所需的再生纤维革颜色，同时在真皮纤维的水分散液中加入加脂剂，并通过搅拌使加脂剂均勻覆盖在真皮纤维表面，对真皮纤维进行润滑，以得到柔软的再生真皮纤维革产品。本步骤中所用的染料及其用量可以根据需要进行选择，只要能获得所需的颜色即可， 优选酸性染料、直接性染料和金属络合染料中的一种或几种，用量为以干基计真皮纤维的 0. 5wt% 2wt%。本步骤中所用的加脂剂及其用量可以根据需要进行选择，只要能获得所需的柔软度即可，优选合成加脂剂、改性植物油加脂剂和改性动物油加脂剂中的一种或几种，用量为以干基计真皮纤维重量的3% 15%。染色加脂的时间根据染色加脂效果进行适当的选择，优选为10 60分钟。步骤(4)通过式混胶和铺网在一个保持持续搅拌的容器中连续通入步骤(3)所获得的染色加脂后的真皮纤维水分散液，并连续通入胶粘剂和絮凝剂，搅拌形成真皮纤维浆料，同时，将获得的真皮纤维浆料持续流出，在连续铺网生产线中进行铺网成型，以使胶粘剂吸附在真皮纤维表面，防止胶粘剂过度渗入真皮纤维内部，由此获得的真皮纤维浆料均勻性好，可以防止传统批处理中由于得到的浆料未能及时连续铺网，导致真皮纤维和胶粘剂接触时间不同而造成产品性能的差别。本步骤中所用的胶粘剂可以选择再生革领域中常用的各种胶粘剂，优选丙烯酸树脂乳液粘合剂、聚氨酯乳液粘合剂、丁苯胶乳、丁腈胶乳和天然橡胶乳中的一种或几种，其用量可以根据实际需要进行选择，优选为以干基计真皮纤维重的5% 40%。本步骤中所用的絮凝剂可以选择再生革领域中常用的各种絮凝剂，优选聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、 聚合氯化铁中的一种或几种，其用量可以根据实际需要进行选择，优选用量为以干基计真皮纤维重的0. 05 0. 5%。本步骤中真皮纤维浆料在搅拌容器中的停留时间优选为5 30分钟。为了提高所得再生真皮纤维革的强度，可以在铺网成型过程中，在真皮纤维浆料中复合一层增强网，增强网可以复合在纤维革的中间层，也可以复合在纤维革的一侧表面上。当需要将增强网复合在再生真皮纤维革中间层时，可以先将部分浆料铺网成型，再在其上面覆盖增强网，再在增强网上铺上浆料，然后进行后续步骤的处理。本发明所用的增强网的材质可以为尼龙、丙纶、聚乙烯、涤纶或棉，增强网的规格为4 20目。当需要将增强网复合在再生真皮纤维革一侧表面时，可以先将浆料铺网成型，再在其上面覆盖增强网，然后进行后续步骤的处理。步骤(5)再生真皮纤维革的成型干燥将步骤(4)得到的真皮纤维浆料滤除水分，并通过真空脱水和机械挤水进一步脱除水分，使真皮纤维之间通过胶粘剂的作用成型，得到湿态再生纤维革坯。将得到的湿态再生纤维革坯连续通过微波加热干燥，均勻去除水分，再烘干进一步去除水分，使纤维之间进一步结合，得到以总重量计水分含量为5% 15%的干态再生真皮纤维革坯。步骤(6)后整理干态再生真皮纤维革坯的后整理包括熨压、磨革、移膜和非必要的压花等处理。熨压是使用熨平机在100个大气压的压力下保持10秒钟，将再生纤维革定型，得到表面平滑、 均勻的再生真皮纤维革产品；磨革是使用100 300号砂纸将纤维革表面磨平；移膜是采用合成革的生产方法在再生革表面覆盖一层合成树脂膜，优选聚氨酯膜，移膜的方法包括湿法移膜、湿法移膜后再干法移膜、或干法移膜；压花是在移膜表面压出所需的花纹，改善再生真皮纤维革的外观。本发明的具体内容如下1、一种利用制革废革屑生产再生真皮纤维革的方法，其包括以下步骤(1)湿法开纤利用表面带有钢针的高速旋转滚筒对湿态的削勻废革屑直接进行开纤处理，破坏废革屑中纤维之间的连接，得到真皮纤维绒；(2)水力解纤在打浆机中将开纤后得到的真皮纤维绒与水以重量计为1 20 1 100的比例混合，得到均勻分散的真皮纤维水分散液；(3)染色加脂在步骤(2)得到真皮纤维的水分散液中加入染料和加脂剂，通过搅拌得到染色加脂后的真皮纤维水分散液；(4)通过式混胶和铺网在一个保持持续搅拌的容器中连续通入步骤(3)所得到的染色加脂后的真皮纤维水分散液，并连续通入胶粘剂和絮凝剂，搅拌形成真皮纤维浆料， 同时，将搅拌获得的真皮纤维浆料持续流出，在连续铺网生产线中进行铺网；(5)再生真皮纤维革的成型干燥将步骤(4)通过混胶和铺网得到的真皮纤维浆料滤除水分，并通过真空脱水和机械挤水进一步脱除水分，同时使真皮纤维之间通过胶粘剂的作用成型，得到湿态再生纤维革坯，将得到的湿态再生纤维革坯连续通过微波加热干燥，均勻去除水分，再通过烘干进一步去除水分，使纤维之间进一步结合，得到以总重量计水分含量为5% 15%的干态再生真皮纤维革坯；(6)后整理将步骤(5)获得的干态再生真皮纤维革坯熨平、磨革，并采用湿法移膜和/或干法移膜的方法在其表面形成一层合成树脂膜，得到再生真皮纤维革。2、如1所述的方法，在步骤(4)中，在真皮纤维革浆料中复合一层增强网，所述增强网可以复合在再生真皮纤维革的中间层，也可以复合在再生真皮纤维革的一侧表面上； 当需要将所述增强网复合在再生真皮纤维革中间层时，先将部分真皮纤维革浆料铺网，再在其上覆盖所述增强网，再在所述增强网上铺上真皮纤维革浆料，然后进行后续步骤的处理；当需要将所述增强网复合在再生真皮纤维革一侧表面时，先将真皮纤维革浆料铺网，再在其上面覆盖增强网，然后进行后续步骤的处理。3、如1所述的方法，步骤(4)中搅拌获得的真皮纤维浆在搅拌容器中的停留时间为5 30分钟。4、如1所述的方法，步骤(3)中的染料选自酸性染料、直接性染料和金属络合染料中的一种或几种，用量为以干基计的真皮纤维重量的0. 5 2wt% ；所用的加脂剂选自合成加脂剂、改性植物油加脂剂和改性动物油加脂剂中的一种或几种，用量为以干基计的真皮纤维重量的3 15wt%。5、如1所述的方法，步骤(4)中的胶粘剂选自丙烯酸树脂乳液粘合剂、聚氨酯乳液粘合剂、丁苯胶乳、丁腈胶乳和天然橡胶乳中的一种或几种，其用量为以干基计的真皮纤维重的5 40wt% ；絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铁中的一种或几种，其用量为以干基计的真皮纤维重的0. 05 0. 5wt%。6、如1所述的方法，步骤(5)中的增强网的材质为尼龙、丙纶、聚乙烯、涤纶或棉， 增强网的规格为4 20目。7、由1 6之一的方法所制备得到的再生真皮纤维革。8、所述再生真皮纤维革在制鞋工业、箱包工业或皮带工业中的用途。本发明提供的再生真皮纤维革具有较高的强度，这是因为本发明提供的方法采取了以下措施①本发明不使用粉碎的方法，而是采用湿法开纤加上水力解纤的方法制备真皮纤维，得到的真皮纤维基本没有受到破坏，保持了纤维原有的长度，从而可以得到较高强度的再生纤维革。传统的再生革生产中采用干态粉碎的方法，废革屑中的真皮纤维被磨断，得到的纤维长度比较短。②本发明在纤维浆料铺网成型中复合了一层增强网，使真皮纤维可以通过胶粘剂与革中的增强网结合，大大提高了再生纤维革的强度。③本发明采用了通过式混胶和连续铺网成型方法，胶粘剂与真皮纤维的接触时间短而且均勻可控，使胶粘剂主要结合在纤维表面，提高了纤维之间的粘合力，从而提高了再生纤维革的强度，可以防止传统批处理时由于胶粘剂与真皮纤维的接触时间不均勻而造成的产品性能差别。另外，本发明不采用传统粉碎的方法可以大幅度降低真皮纤维制备中的动力消耗，达到节能的目的。
图1给出本发明具体制备方法的流程图。 具体实施方法下面结合实施例对本发明作进一步的说明。实施例1(1)废革屑的开纤使用开纤机对废革屑进行开纤，开纤机滚筒直径为400mm，转速为2000rpm，钢针长度为40mm，使用4目的筛网对开纤得到的纤维绒进行分筛，未过筛的废革屑继续进行开纤。(2)真皮纤维绒的解纤将开纤后得到的真皮纤维绒与水以干基重量计1 50混合打浆，得到真皮纤维水分散液，打浆机的刀片直径为300mm，转速为1440rpm，时间为10分钟。(3)真皮纤维的染色加脂在真皮纤维的水分散液中加入以纤维干基重量计 0. 6wt%的酸性红棕染料和12衬％的合成加脂剂，并搅拌25分钟，使真皮纤维均勻着色和加脂。(4)通过式混胶和铺网在搅拌容器中持续通入染色加脂后的真皮纤维分散液、丁苯胶乳和聚丙烯酰胺絮凝剂，并持续流出真皮纤维浆料，通过控制流速控制丁苯胶乳的用量为真皮纤维干基重量的，聚丙烯酰胺絮凝剂的用量为纤维干基重量计的
0.05wt%，浆料在搅拌容器中的停留时间为5分钟。将持续流出的真皮纤维浆料在连续运转的长网上铺网、滤水，再在其上面复合一层规格为4目的尼龙网，再在网上铺一层真皮纤维浆料，然后滤水、真空脱水和机械挤水， 脱除真皮纤维浆料中的大部分水分；(5)再生真皮纤维革的干燥采用通过式微波加热干燥的方法除去纤维中的水分，然后通过烘道干燥，得到干燥后的再生真皮纤维革坯。(6)再生纤维革的后整理将再生真皮纤维革坯在100个大气压的压力下熨平10 分钟，再使用100号砂纸磨革，并采用湿法移膜方法在再生革表面覆盖一层聚氨酯膜，然后压花。实施例2(1)废革屑的开纤使用开纤机对废革屑进行开纤，开纤机滚筒直径为700mm，转速为600rpm，钢针长度为60mm，使用6目的筛网对开纤得到的纤维绒进行分筛，未过筛的废革屑继续进行开纤。(2)真皮纤维绒的解纤将开纤后得到的真皮纤维绒与水以干基重量计1 80混合打浆，得到真皮纤维水分散液，打浆机的刀片直径为500mm，转速为700rpm，时间为25分钟。(3)真皮纤维的染色加脂在真皮纤维的水分散液中加入以纤维干基重量计
1.5%的直接黑染料和6%的改性菜籽油加脂剂，并搅拌45分钟，使真皮纤维均勻着色和加脂。(4)通过式混胶和铺网在搅拌容器中持续通入染色加脂后的真皮纤维分散液、 丙烯酸树脂乳液粘合剂和聚合氯化铝絮凝剂，并持续流出真皮纤维浆料，通过控制流速控制丙烯酸树脂乳液的用量为纤维重量的30%，聚合氯化铝絮凝剂的用量为纤维重量的 0. 5%，浆料在搅拌容器中的停留时间为25分钟。将持续流出的真皮纤维浆料在连续运转的长网上铺网、滤水，再在其上面复合一层规格为16目的丙纶网，再在网上铺一层真皮纤维浆料，然后滤水、真空脱水和机械挤水， 脱除真皮纤维浆料中的大部分水分；(5)再生真皮纤维革的干燥采用通过式微波加热干燥的方法除去纤维中的水分，然后通过烘道干燥，得到干燥后的再生真皮纤维革坯。(6)再生纤维革的后整理将再生真皮纤维革坯在100个大气压的压力下熨平10 秒钟，再使用300号砂纸磨革，并采用湿法移膜方法在再生革表面覆盖一层聚氨酯膜，然后压花。
权利要求
1.一种利用制革废革屑生产再生真皮纤维革的方法，其特征在于包括以下步骤(1)湿法开纤利用表面带有钢针的高速旋转滚筒对湿态的削勻革屑直接进行开纤处理，破坏革屑中的纤维之间的连接，得到真皮纤维绒；(2)水力解纤在打浆机中将开纤后得到的真皮纤维绒与水以重量计为1 20 1 100的比例混合，得到均勻分散的真皮纤维水分散液；(3)染色加脂在步骤(2)得到真皮纤维的水分散液中加入染料和加脂剂，通过搅拌得到染色加脂后的真皮纤维水分散液；(4)通过式混胶和铺网在一个保持持续搅拌的容器中连续通入步骤(3)所得到的染色加脂后的真皮纤维水分散液，并连续通入胶粘剂和絮凝剂，搅拌形成真皮纤维浆料，同时，将搅拌获得的真皮纤维浆料持续流出，在连续铺网生产线中进行铺网；(5)再生真皮纤维革的成型干燥将步骤(4)通过混胶和铺网得到的真皮纤维浆料滤除水分，并通过真空脱水和机械挤水进一步脱除水分，同时使真皮纤维之间通过胶粘剂的作用成型，得到湿态再生纤维革坯，将得到的湿态再生纤维革坯连续通过微波加热干燥，均勻去除水分，再通过烘干进一步去除水分，使纤维之间进一步结合，得到以总重量计水分含量为5% 15%的干态再生真皮纤维革坯；(6)后整理将步骤(5)获得的干态再生真皮纤维革坯熨平、磨革，并采用湿法移膜和/ 或干法移膜的方法在其表面形成一层合成树脂膜，得到再生真皮纤维革。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，在真皮纤维革浆料中复合一层增强网，所述增强网可以复合在再生真皮纤维革的中间层，也可以复合在再生真皮纤维革的一侧表面上；当需要将所述增强网复合在再生真皮纤维革中间层时，先将部分真皮纤维革浆料铺网，再在其上覆盖所述增强网，再在所述增强网上铺上真皮纤维革浆料，然后进行后续步骤的处理；当需要将所述增强网复合在再生真皮纤维革一侧表面时，先将真皮纤维革浆料铺网，再在其上面覆盖增强网，然后进行后续步骤的处理。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中搅拌获得的真皮纤维浆在搅拌容器中的停留时间为5 30分钟。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中的染料选自酸性染料、直接性染料和金属络合染料中的一种或几种，用量为以干基计的真皮纤维重量的0. 5 2wt% ；所用的加脂剂选自合成加脂剂、改性植物油加脂剂和改性动物油加脂剂中的一种或几种，用量为以干基计的真皮纤维重量的3 15wt%。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中的胶粘剂选自丙烯酸树脂乳液粘合剂、聚氨酯乳液粘合剂、丁苯胶乳、丁腈胶乳和天然橡胶乳中的一种或几种，其用量为以干基计的真皮纤维重的5 40wt% ；絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铁中的一种或几种，其用量为以干基计的真皮纤维重的0. 05 0. 5wt%。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中的增强网的材质为尼龙、丙纶、聚乙烯、涤纶或棉，增强网的规格为4 20目。
7.由权利要求1 6之一的方法所制备得到的再生真皮纤维革。
8.权利要求7所述的再生真皮纤维革在制鞋、箱包或皮带中的用途。
全文摘要
本发明提供了一种利用削匀废革屑生产再生真皮纤维革的方法，及其由该方法生产的再生真皮纤维革。削匀废革屑先使用开纤机进行开纤处理，得到皮革纤维绒，再使用水力解纤机在高速水流的作用下将纤维分离，得到真皮纤维的水分散液，再在真皮纤维的水分散液中加入加脂剂、染料，然后使用通过式混胶方法加入胶粘剂和絮凝剂，持续得到真皮纤维浆料并使用连续生产线进行持续铺网，并在铺网过程中加入增强网，经过滤水、真空脱水、挤水、微波干燥、烘干后得到再生真皮纤维革坯，革坯再经过熨压、磨革、移膜和压花后得到再生真皮纤维革产品。
文档编号D06N3/00GK102182072SQ201110087248
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者丁志文, 徐锡柳, 程正平, 陈建国 申请人:中国皮革和制鞋工业研究院