基于纸基类皮革生物质材料的制备方法

本发明属于材料制备，具体涉及基于纸基类皮革生物质材料的制备方法。

背景技术：

1、皮革是一种具有良好柔韧透气性和独特天然美感的传统材料，被广泛应用于服装、汽车、装饰品等多个行业。但由于其生产过程中会带来一系列的环境污染问题，使得研究人员一直在研发具有与传统皮革相似材料特性的皮革替代品。目前来说，市面上大部分的皮革替代品都是基于化石原料制备的人造革和合成革材料。这类皮革材料虽然对环境资源的污染不像传统制革业一样严重，但其制备过程中依旧会用到大量危险化学品，且生产工艺复杂，缺乏生物降解性。另一方面，在传统皮革尤其是铬鞣革的生产过程中，会有大量的废弃皮革边角料的产生，这部分废料中往往含有制革鞣剂，处理不当也会对环境造成污染。为改善传统皮革制备过程中会产生的环境污染问题，跳过传统皮革制品的鞣制过程，直接实现对皮革胶原的利用，提供一种基于纸基类皮革生物质材料的开发和利用，具有更加环境友好、工艺成本低、易于复制等优点。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供基于纸基类皮革生物质材料的制备方法，增加了纤维间的相互可移动性，提高了最终成品材料的柔软度。

2、本发明所采用的技术方案是，基于纸基类皮革生物质材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

3、步骤1，制备胶原聚集体溶胀液；

4、步骤2，将胶原聚集体溶胀液、碎屑状的纸基植物纤维与水混合均匀，在标准疏解器中疏解打成浆状溶胀液；然后转移至抄纸器内，加入生物基材料聚乙烯醇，进行气泡匀浆，充分混合后排出水分，进行真空压板干燥，得到基底材料；

5、步骤3，利用戊二醛对基底材料进行改性，加入皮革加脂剂进行加脂，干燥，得到基于纸基类皮革生物质材料。

6、本发明的特点还在于，

7、步骤1中，具体为：将未经过真空干燥过的含铬废皮剪成0.1～0.5cmx 0.1～0.5cm的小皮块，浸没在酸性溶液中2～8小时，随后将小皮块取出用清水冲洗3-5次，再转移至破壁机中，加入酸性溶液，混合后打成粘稠胶状的胶原聚集体溶胀液。

8、酸性溶液均为盐酸、硫酸、柠檬酸、硝酸、冰乙酸中的任意一种；酸性溶液的质量浓度为20～60％。

9、步骤2中，胶原聚集体溶胀液与纸基植物纤维的质量比为1～5：0.4-2；干燥温度为80-105℃，干燥时间为5-20min。

10、步骤3中，具体为：将戊二醛溶于蒸馏水中，得到交联溶液，将基底材料浸没在交联溶液中，在室温下交联0.5-4h，取出干燥至表面无水分，之后将皮革加脂液刷在基底材料表面，用保鲜膜包覆基底材料，放置24-48h，取下保鲜膜并晾干，得到基于纸基类皮革生物质材料。

11、皮革加脂液由皮革加脂剂与40-60℃的水混合而成；皮革加脂液的质量分数为8-20％；交联溶液中戊二醛与蒸馏水的体积比为1：100-500。

12、本发明的有益效果是：

13、1)本发明选用含铬废皮的皮革胶原聚集体作为基底材料，有利于后续工艺中与其他材料结合，且胶原原料来源广泛，实现了对制革废弃物的回收利用；

14、2)本发明选用纸基的植物纤维与皮革胶原聚集体结合，极大程度上降低了最终成品材料的原料成本；

15、3)本发明制备的基于纸基类皮革生物质材料，拥有与传统鞣制皮革相近的材料特性和触觉手感，且生产流程更为简单可控，工艺成本更低。

技术特征：

1.基于纸基类皮革生物质材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述的基于纸基类皮革生物质材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，具体为：将未经过真空干燥过的含铬废皮剪成0.1～0.5cmx 0.1～0.5cm的小皮块，浸没在酸性溶液中2～8小时，随后将小皮块取出用清水冲洗3-5次，再转移至破壁机中，加入酸性溶液，混合后打成粘稠胶状的胶原聚集体溶胀液。

3.根据权利要求2所述的基于纸基类皮革生物质材料的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液均为盐酸、硫酸、柠檬酸、硝酸、冰乙酸中的任意一种；所述酸性溶液的质量浓度为20～60％。

4.根据权利要求1所述的基于纸基类皮革生物质材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，胶原聚集体溶胀液与纸基植物纤维的质量比为1～5：0.4-2；干燥温度为80-105℃，干燥时间为5-20min。

5.根据权利要求1所述的基于纸基类皮革生物质材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，具体为：将戊二醛溶于蒸馏水中，得到交联溶液，将基底材料浸没在交联溶液中，在室温下交联0.5-4h，取出干燥至表面无水分，之后将皮革加脂液刷在基底材料表面，用保鲜膜包覆基底材料，放置24-48h，取下保鲜膜并晾干，得到基于纸基类皮革生物质材料。

6.根据权利要求5所述的基于纸基类皮革生物质材料的制备方法，其特征在于，皮革加脂液由皮革加脂剂与40-60℃的水混合而成；皮革加脂液的质量分数为8-20％；交联溶液中戊二醛与蒸馏水的体积比为1：100-500。

技术总结
本发明公开了基于纸基类皮革生物质材料的制备方法，具体按照为：首先，制备胶原聚集体溶胀液；然后将胶原聚集体溶胀液、碎屑状的纸基植物纤维与水混合均匀，在标准疏解器中疏解打成浆状溶胀液；然后转移至抄纸器内，加入生物基材料聚乙烯醇，进行气泡匀浆，充分混合后排出水分，进行真空压板干燥，得到基底材料；利用戊二醛对基底材料进行改性，加入皮革加脂剂进行加脂，干燥，得到基于纸基类皮革生物质材料。本发明制备的基于纸基类皮革生物质材料，拥有与传统鞣制皮革相近的材料特性和触觉手感，且生产流程更为简单可控，工艺成本更低。

技术研发人员：刘新华,张潇雨,姜慧娥
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14