以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法

文档序号:3668796阅读:154来源:国知局
专利名称:以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料的制备方法。
背景技术
随着人们对环境的重视,环境友好型材料的开发利用逐步成为世人关注的焦点。 利用废弃的资源制备高性能的新材料,逐步减少不可再生资源的消耗,对于保护地球环境
具有重大意义。近年来,由于世界纸和纸板消费量不断增加,废纸的产生量也不断增加。随着人们的环保意识不断增强,废纸再利用日益受到重视。废纸是回用的二次植物纤维,具有植物纤维的一系列优点价格低廉,密度小,具有较高的弹性模量,与无机纤维相近,而它的生物降解性和可再生性是最突出的优点。目前世界各国废纸回收率正在普遍上升,韩国、德国的废纸回收率已达75%。它主要被用于复合材料、功能材料、包装材料。在复合材料领域废纸主要用于制备塑性聚合物复合材料、水泥基复合材料、生物降解树脂复合材料,但在制备其他复合材料时研究得相对较少。同时世界各国关于废纸再利用技术的研究已经取得长足进展,但产品在使用环境中可靠性方面的研究还很少。我国是一个制革工业大国,传统的制革工业造成动物资源的大量流失,鞣革后切削和裁剪产生的固体废弃物中约含30%的蛋白质,我国每年约产生这样的皮革固体废弃物 140多万吨,含镉固体废弃物50多万吨.如果不能将这些固体废弃物进行合理地处理,不仅会严重污染环境,而且也会造成胶原蛋白的大量流失。胶原蛋白是珍贵的可再利用的自然资源,同时也是为数不多的绿色资源之一。目前,胶原已在食品工业、生物医药、营养保健等领域中广泛应用。但胶原作为天然材料具有物理机械性能差,可生物降解,而合成材料力学性能稳定但生物相容性普遍较差的特点。因此,制备胶原-高分子复合材料,使其同时具有两种材料的共同优点,将会有广泛的发展前景。根据废纸纤维及胶原蛋白自身具有的特点,将这两种物质进行复合可望获得一种强度较高并可降解的复合材料,使其可在包装垫隔材料领域得以应用。本发明以两种废弃物为原料制备可降解的复合材料,既缓解了环境压力,又为废弃物再利用开辟了新的道路。

发明内容
本发明的目的是为了解决鞣革后切削和裁剪产生的固体废弃物污染环境、造成胶原蛋白流失的问题,提供了一种以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法。本发明以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH, H2O2, Na2SiO3 · 9H20或H2O与废纸纤维按照1 3. 5 100的质量比混合并在60V 70°C的水浴中反应Ih 1.证,然后除去杂质和水分,得脱墨的废纸纤维; 二、将胶原与水按照Ig 6mL的比例混合后,按照脱墨的废纸纤维与胶原质量比为10 15 100、增塑剂与胶原质量比为10 12. 5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与增塑剂, 在30°C 65°C的水浴中充分搅拌,然后按交联剂与胶原质量比为10 15 100的比例滴加交联剂,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至8. 5 9. 7,再在50°C 100°C的条件下反应0. 5h 3h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料;步骤二中所述的交联剂为戊二醛或N-N'亚甲基双丙烯酰胺;所述的增塑剂为丙三醇或邻苯二甲酸二辛酯。本发明所用的原材料为废料,变废为宝解决了环境污染和胶原蛋白流失的问题, 本发明所用废纸纤维分布为0. Olmm 0. 05mm,采用本方法制备的复合材料的抗拉强度可达5. 06MPa,弹性模量0. 09GPa,溶胀率可达31. 20%。


图1是未脱墨报纸纤维含量(未脱墨报纸纤维占胶原的质量百分含量)对复合材料抗拉强度的影响曲线;图2是未脱墨报纸纤维含量(未脱墨报纸纤维占胶原的质量百分含量)对复合材料弹性模量的影响曲线;图3是具体实施方式
八步骤二中pH值对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图4是具体实施方式
八步骤二中pH值对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图5是具体实施方式
九中未脱墨报纸纤维与具体实施方式
十中脱墨报纸纤维对所得复合材料抗拉强度的影响曲线,图中*表示体实施方式九中所得复合材料的抗拉强度曲线,■表示体实施方式十中所得复合材料的抗拉强度曲线;图6是具体实施方式
九中未脱墨报纸纤维与具体实施方式
十中脱墨报纸纤维对所得复合材料弹性模量的影响曲线,图中+表示体实施方式九中所得复合材料的弹性模量曲线-I.表示体实施方式十中所得复合材料的弹性模量曲线;图7是具体实施方式
十一中戊二醛含量对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图8是具体实施方式
十一中戊二醛含量对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图9是具体实施方式
十二中丙三醇含量对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图10是具体实施方式
十二中丙三醇含量对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图11是未脱墨办公纸纤维含量(未脱墨办公纸纤维占胶原的质量百分含量)对复合材料抗拉强度的影响曲线.
一入 ,图12是未脱墨办公纸纤维含量(未脱墨办公纸纤维占胶原的质量百分含量)对复合材料弹性模量的影响曲线;图13是具体实施方式
十三步骤二中PH值对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图14是具体实施方式
十三步骤二中pH值对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图15是具体实施方式
十四中未脱墨办公纸纤维与具体实施方式
十五中脱墨办公纸纤维对所得复合材料抗拉强度的影响曲线,图中+表示体实施方式十四中所得复合材料的抗拉强度曲线,■表示体实施方式十五中所得复合材料的抗拉强度曲线;图16是具体实施方式
十四中未脱墨办公纸纤维与具体实施方式
十五中脱墨办公纸纤维对所得复合材料弹性模量的影响曲线,图中_表示体实施方式十四中所得复合材料的弹性模量曲线,...i.. 表示体实施方式十五中所得复合材料的弹性模量曲线;图17是具体实施方式
十六中戊二醛含量对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图18是具体实施方式
十六中戊二醛含量对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图19是具体实施方式
十七中丙三醇含量对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图20是具体实施方式
十七中丙三醇含量对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图21是具体实施方式
十八中N,N'-亚甲基双丙烯酰胺含量所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图22是具体实施方式
十八中N,N'-亚甲基双丙烯酰胺含量所得复合材料弹性模量的影响曲线;图23是具体实施方式
十九中两种交联剂对所得复合材料抗拉强度的影响曲线,图中A表示戊二醛对所得复合材料抗拉强度的影响曲线,”表示 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图M是具体实施方式
十九中两种交联剂对所得复合材料弹性模量的影响曲线图中 表示戊二醛对所得复合材料弹性模量的影响曲线,"表示N,N'-亚甲基双丙烯酰胺对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图25是具体实施方式
二十中邻苯二甲酸二辛酯含量对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图沈是具体实施方式
二十中邻苯二甲酸二辛酯含量对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图27是具体实施方式
二十一中两种增塑剂对所得复合材料抗拉强度的影响曲线,图中Λ表示丙三醇对所得复合材料抗拉强度的影响曲线,"表示邻苯二甲酸二辛酯对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图观是具体实施方式
二十一中两种增塑剂对所得复合材料弹性模量的影响曲线图中A表示丙三醇对所得复合材料弹性模量的影响曲线,"表示邻苯二甲酸二辛酯对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图四是具体实施方式
二十二中 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺含量所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图30是具体实施方式
二十二中N,N'-亚甲基双丙烯酰胺含量所得复合材料弹性模量的影响曲线;图31是具体实施方式
二十三中两种交联剂对所得复合材料抗拉强度的影响曲线,图中A表示戊二醛对所得复合材料抗拉强度的影响曲线,"表示Ν,Ν'-亚甲基双丙烯酰胺对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图32是具体实施方式
二十三中两种交联剂对所得复合材料弹性模量的影响曲线图中A表示戊二醛对所得复合材料弹性模量的影响曲线,"表示N,N'-亚甲基双丙烯酰胺对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图33是具体实施方式
二十四中邻苯二甲酸二辛酯含量对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图;34是具体实施方式
二十四中邻苯二甲酸二辛酯含量对所得复合材料弹性模量的影响曲线;图35是具体实施方式
二十五中两种增塑剂对所得复合材料抗拉强度的影响曲线,图中A表示丙三醇对所得复合材料抗拉强度的影响曲线,"表示邻苯二甲酸二辛酯对所得复合材料抗拉强度的影响曲线;图36是具体实施方式
二十五中两种增塑剂对所得复合材料弹性模量的影响曲线图中A表示丙三醇对所得复合材料弹性模量的影响曲线,“表示邻苯二甲酸二辛酯对所得复合材料弹性模量的影响曲线。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
,还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH、H2O2, Na2SiO3 · 9H20或H2O与废纸纤维按照 1 3. 5 100的质量比混合并在60°C 70°C的水浴中反应Ih 1.5h,然后除去杂质和水分,得脱墨的废纸纤维;二、将胶原与水按照Ig 6mL的比例混合后,按照脱墨的废纸纤维与胶原质量比为10 15 100、增塑剂与胶原质量比为10 12. 5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与增塑剂,在30°C 65°C的水浴中充分搅拌,然后按交联剂与胶原质量比为 10 15 100的比例滴加交联剂,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至 8. 5 9. 7,再在50°C 100°C的条件下反应0.釙 汕,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料;步骤二中所述的交联剂为戊二醛或N-N'亚甲基双丙烯酰胺;所述的增塑剂为丙三醇或邻苯二甲酸二辛酯。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中在65°C的水浴中反应。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二之一不同的是步骤二中脱墨的废纸纤维与胶原质量比为12 100。其它与具体实施方式
一或二之一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤二中增塑剂与胶原质量比为11 100。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤二中交联剂与胶原质量比为8 9. 5 100。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤二中交联剂与胶原质量比为8. 5 100。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤二中交联剂与胶原质量比为9 100。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
八本实施方式中以废纸纤维(废报纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废报纸纤维按照1.5 100 的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废报纸纤维;二、 将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的废报纸纤维与胶原质量比为10.17 100、丙三醇与胶原质量比为12. 5 100的比例加入脱墨的废报纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为 30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至8. 5 9. 7,再在50°C的条件下反应0.证,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
九本实施方式中以未脱墨报纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下将30g胶原与ISOmL水混合后,按照未脱墨报纸纤维与胶原质量比为 10 15 100、丙三醇与胶原质量比为12.5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与丙三醇, 在60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在50°C的条件下反应0.证,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得复合材料。
具体实施方式
十本实施方式中以废纸纤维(废报纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废报纸纤维按照1.5 100 的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废报纸纤维;二、 将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的废报纸纤维与胶原质量比为10 15 100、丙三醇与胶原质量比为12. 5 100的比例加入脱墨的废报纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为 30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在50°C的条件下反应0. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
十一本实施方式中以废纸纤维(废报纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废报纸纤维按照 1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废报纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的废报纸纤维与胶原质量比为 10.17 100、丙三醇与胶原质量比为12. 5 100的比例加入脱墨的废报纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为10 15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在50°C的条件下反应 0. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
十二 本实施方式中以废纸纤维(废报纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废报纸纤维按照 1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废报纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的废报纸纤维与胶原质量比为 10.17 100、丙三醇与胶原质量比为10 12. 5 100的比例加入脱墨的废报纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例在30分钟的时间内滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在 50°C的条件下反应0. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
十三本实施方式中以废纸纤维(办公纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将H2A与办公纸纤维按照 2.5 100的质量比混合并在40°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的办公纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的办公纸纤维与胶原质量比为 10.17 100、丙三醇与胶原质量比为11 100的比例加入脱墨的办公纸纤维与丙三醇, 在60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30 %的氢氧化钠水溶液调节pH值至8. 5 9. 7,再在50°C的条件下反应 0. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
十四本实施方式中以未脱墨办公纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下将30g胶原与ISOmL水混合后,按照未脱墨办公纸纤维与胶原质量比为10 15 100、丙三醇与胶原质量比为12.5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛, 同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在50°C的条件下反应0. 5h, 然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得复合材料。
具体实施方式
十五本实施方式中以废纸纤维(办公纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与办公纸纤维按照 1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的办公纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的办公纸纤维与胶原质量比为10 15 100、丙三醇与胶原质量比为12.5 100的比例加入脱墨的办公纸纤维与丙三醇,在 60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在50°C的条件下反应0. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
十六本实施方式中以废纸纤维(办公纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与办公纸纤维按照 1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的办公纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的办公纸纤维与胶原质量比为 10.17 100、丙三醇与胶原质量比为12.5 100的比例加入脱墨的办公纸纤维与丙三醇, 在60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为10 15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在50°C的条件下反应 0. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
十七本实施方式中以废纸纤维(办公纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与办公纸纤维按照 1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的办公纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的办公纸纤维与胶原质量比为 10.17 100、丙三醇与胶原质量比为10 12.5 100的比例加入脱墨的办公纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在50°C的条件下反应 0. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
十八本实施方式中以废纸纤维(废报纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废报纸纤维按照 1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废报纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的废报纸纤维与胶原质量比为 10.17 100、丙三醇与胶原质量比为12.5 100的比例加入脱墨的废报纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按N,N'-亚甲基双丙烯酰胺与胶原质量比为10 15 100的比例滴加N,N'-亚甲基双丙烯酰胺,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节PH值至9. 7,再在50°C的条件下反应0.证,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型, 即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
十九本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将Na2SiO3 ·9Η20与报纸纤维按照3. 5 100的质量比混合并在65°C的水浴中反应1.证,然后除去杂质和水分,得脱墨的报纸纤维;二、将30g 胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的报纸纤维与胶原质量比为12 100、丙三醇与胶原质量比为11 100的比例加入脱墨的报纸纤维与丙三醇,在35°C的水浴中充分搅拌,然后按交联剂与胶原质量比为12 100的比例滴加交联剂,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节PH值至8. 5,再在60°C的条件下反应1.证,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料;步骤二中所述的交联剂为戊二醛或 N, N'-亚甲基双丙烯酰胺。
具体实施方式
二十本实施方式中以废纸纤维(废报纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废报纸纤维按照 1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废报纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的废报纸纤维与胶原质量比为 10.17 100、邻苯二甲酸二辛酯与胶原质量比为10 12. 5 100的比例加入脱墨的废报纸纤维与邻苯二甲酸二辛酯,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按N,N'-亚甲基双丙烯酰胺与胶原质量比为10 15 100的比例滴加N,N'-亚甲基双丙烯酰胺,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在50°C的条件下反应0. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
二十一本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将Na2SiO3 ·9Η20与报纸纤维按照3. 5 100的质量比混合并在65°C的水浴中反应1.证,然后除去杂质和水分,得脱墨的报纸纤维;二、将 30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的报纸纤维与胶原质量比为12 100、增塑剂与胶原质量比为11 100的比例加入脱墨的报纸纤维与增塑剂,在35°C的水浴中充分搅拌,然后按N,N'-亚甲基双丙烯酰胺与胶原质量比为12 100的比例滴加N,N'-亚甲基双丙烯酰胺,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至8. 5,再在60°C的条件下反应1. ,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料;步骤二中所述的增塑剂为丙三醇或邻苯二甲酸二辛酯。
具体实施方式
二十二 本实施方式中以废纸纤维(办公纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与办公纸纤维按照1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的办公纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的办公纸纤维与胶原质量比为 10.17 100、丙三醇与胶原质量比为12.5 100的比例加入脱墨的办公纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按N,N'-亚甲基双丙烯酰胺与胶原质量比为10 15 100的比例滴加N-N'亚甲基双丙烯酰胺,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节PH值至9.7,再在50°C的条件下反应0.证,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
二十三本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将Na2SiO3 ·9Η20与办公纸纤维按照3. 5 100的质量比混合并在65°C的水浴中反应1.证,然后除去杂质和水分,得脱墨的办公纸纤维;二、 将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的办公纸纤维与胶原质量比为12 100、丙三醇与胶原质量比为11 100的比例加入脱墨的办公纸纤维与丙三醇,在35°C的水浴中充分搅拌,然后按交联剂与胶原质量比为12 100的比例滴加交联剂,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节PH值至8. 5,再在60°C的条件下反应1. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料;步骤二中所述的交联剂为戊二醛或N,N'-亚甲基双丙烯酰胺。
具体实施方式
二十四本实施方式中以废纸纤维(办公纸纤维)和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与办公纸纤维按照1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的办公纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的办公纸纤维与胶原质量比为 10.17 100、邻苯二甲酸辛酯与胶原质量比为10 12.5 100的比例加入脱墨的办公纸纤维与邻苯二甲酸二辛酯,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按N,N'-亚甲基双丙烯酰胺与胶原质量比为10 15 100的比例滴加N,N'-亚甲基双丙烯酰胺,同时用质量浓度为 30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在50°C的条件下反应0. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
具体实施方式
二十五本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将Na2SiO3 ·9Η20与办公纸纤维按照3. 5 100的质量比混合并在65°C的水浴中反应1.证,然后除去杂质和水分,得脱墨的办公纸纤维;二、 将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的办公纸纤维与胶原质量比为12 100、增塑剂与胶原质量比为11 100的比例加入脱墨的办公纸纤维与增塑剂,在35°C的水浴中充分搅拌,然后按N,N'-亚甲基双丙烯酰胺与胶原质量比为12 100的比例滴加N,N'-亚甲基双丙烯酰胺,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至8. 5,再在60°C的条件下反应1. 5h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料;步骤二中所述的增塑剂为丙三醇或邻苯二甲酸二辛酯。
具体实施方式
二十六本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废纸纤维按照1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废纸纤维;二、将30g胶原与 ISOmL水混合后,按照脱墨的废纸纤维与胶原质量比为10.17 100、丙三醇与胶原质量比为12.5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节PH值至9. 0,再在60°C的条件下反应lh,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。本实施方式中的废纸纤维为以废旧报纸为原料。本实施方式得到的以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料的抗拉强度达到 2. 54MPa,弹性模量达到0. OlGPa,溶胀率为31. 20%.具体实施方式
二十七本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废纸纤维按照1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废纸纤维;二、将30g胶原与 ISOmL水混合后,按照脱墨的废纸纤维与胶原质量比为10 100、丙三醇与胶原质量比为 12.5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌lh,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节PH值至9. 7,再在60°C的条件下反应lh,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。本实施方式中的废纸纤维为以废旧报纸为原料。本实施方式得到的以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料的抗拉强度达到 5. 06MPa,弹性模量达到0. 05Gpa,溶胀率为25. 57%。
具体实施方式
二十八本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将Na2SiO3 ·9Η20与废纸纤维按照3.0 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废纸纤维;二、将30g 胶原与180mL水混合后,按照脱墨的废纸纤维与胶原质量比为10 100、丙三醇与胶原质量比为12. 5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌lh,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节PH值至9. 7,再在60°C的条件下反应lh,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。
本实施方式中的废纸纤维为以废旧报纸为原料。本实施方式得到的以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料的抗拉强度达到 4. 79MPa,弹性模量达到0. 03GPa,溶胀率为24. 00%。
具体实施方式
二十九本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废纸纤维按照1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废纸纤维;二、将30g胶原与 ISOmL水混合后,按照脱墨的废纸纤维与胶原质量比为10 100、丙三醇与胶原质量比为 1 10的比例加入脱墨的废纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌lh,然后按戊二醛与胶原质量比为15 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节PH值至9.7,再在60°C的条件下反应lh,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。本实施方式中的废纸纤维为以废旧报纸为原料。本实施方式得到的以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料的产品抗拉强度达到4. 31MPa,弹性模量达到0. 06Gpa,溶胀率为20. 63%。
具体实施方式
三十本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废纸纤维按照1 50的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废纸纤维;二、将30g胶原与 ISOmL水混合后,按照脱墨的废纸纤维与胶原质量比为10 100、丙三醇与胶原质量比为 12.5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌lh,然后按戊二醛与胶原质量比为12.5 100的比例滴加戊二醛,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节PH值至9. 7,再在60°C的条件下反应lh,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。本实施方式中的废纸纤维为以废旧报纸为原料。本实施方式得到的以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料的抗拉强度达到 4. 98MPa,弹性模量达到0. 09GPa,溶胀率为12. 5%。
具体实施方式
三十一本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废纸纤维按照1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废纸纤维;二、将30g胶原与ISOmL水混合后,按照脱墨的废纸纤维与胶原质量比为1 10、丙三醇与胶原质量比为 12.5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与丙三醇,在60°C的水浴中充分搅拌lh,然后按N, N'-亚甲基双丙烯酰胺与胶原质量比为1 10的比例滴加N,N'-亚甲基双丙烯酰胺, 同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在60°C的条件下反应lh,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。本实施方式中的废纸纤维为以废旧报纸为原料。
具体实施方式
三十二 本实施方式中以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH与废纸纤维按照1.5 100的质量比混合并在60°C的水浴中反应lh,然后除去杂质和水分,得脱墨的废纸纤维;二、将30g胶原与 ISOmL水混合后,按照脱墨的废纸纤维与胶原质量比为1 10、邻苯二甲酸二辛酯与胶原质量比为12. 5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与邻苯二甲酸二辛酯,在60°C的水浴中充分搅拌lh,然后按N,N'-亚甲基双丙烯酰胺与胶原质量比为1 10的比例滴加N,N'-亚甲基双丙烯酰胺,同时用质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至9. 7,再在60°C的条件下反应lh,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料。本实施方式中的废纸纤维为以办公纸纤维为原料。将具体实施方式
三十一制备的复合材料与本实施方式制备的复合材料进行土壤降解实验,结果如下
埋入土屮时间无纤维的复合材料具体实施方式
三十一制备的复合材料本实施方式制备的复合材料161h已降解40.09% 样品胀大并分层、为黄褐色,不能保持原来形状已降解41.85% 样品胀大、为棕褐色,能保持原来形状已降解恥.57% 样品胀大、为浅黄色,能保持原来形状304.5h已降解58.78% 样品胀大并分层断裂、为黄褐色, 不能保持原来形状已降解50.04% 样品胀大、为棕褐色,能保持原来形状已降解90.98% 样品胀大、为浅黄色,能保持原来形状
权利要求
1.以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法,其特征在于以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法如下一、废纸纤维的脱墨处理将NaOH、H2O2, Na2SiO3 ·9Η20或H2O与废纸纤维按照1 3. 5 100的质量比混合并在60V 70°C的水浴中反应Ih 1. ,然后除去杂质和水分,得脱墨的废纸纤维;二、将胶原与水按照Ig 6mL 的比例混合后,按照脱墨的废纸纤维与胶原质量比为10 15 100、增塑剂与胶原质量比为10 12. 5 100的比例加入脱墨的废纸纤维与增塑剂,在30°C 65°C的水浴中充分搅拌,然后按交联剂与胶原质量比为10 15 100的比例滴加交联剂,同时用质量浓度为 30%的氢氧化钠水溶液调节pH值至8. 5 9. 7,再在50°C 100°C的条件下反应0. 5h 3h,然后再将反应液倒入模具中并烘干成型,即得以废纸纤维和废弃皮革胶原合成的复合材料;步骤二中所述的交联剂为戊二醛或N,N'-亚甲基双丙烯酰胺;所述的增塑剂为丙三醇或邻苯二甲酸二辛酯。
2.根据权利要求1所述以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法,其特征在于步骤一中在65°C的水浴中反应。
3.根据权利要求1或2所述以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法,其特征在于步骤二中脱墨的废纸纤维与胶原质量比为12 100。
4.根据权利要求1或2所述以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法,其特征在于步骤二中增塑剂与胶原质量比为11 100。
5.根据权利要求1或2所述以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法,其特征在于步骤二中交联剂与胶原质量比为8 9. 5 100。
6.根据权利要求5所述以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法,其特征在于步骤二中交联剂与胶原质量比为8. 5 100。
7.根据权利要求5所述以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法,其特征在于步骤二中交联剂与胶原质量比为9 100。
全文摘要
以废纸纤维和废弃皮革胶原合成复合材料的制备方法,它涉及一种复合材料的制备方法。本发明解决了鞣革后切削和裁剪产生的固体废弃物污染环境、造成胶原蛋白流失的问题。本制备方法如下1.废纸纤维的脱墨处理;2.将胶原、水、脱墨的废纸纤维与增塑剂混合,然后滴加交联剂,同时调节pH值反应,再烘干成型,即得。本发明所用的原材料为废料,变废为宝解决了环境污染和胶原蛋白流失的问题,本发明所用废纸纤维分布为0.01mm~0.05mm,采用本方法制备的复合材料的抗拉强度可达5.06MPa,弹性模量0.09GPa,溶胀率可达31.20%。
文档编号C08L89/00GK102286204SQ20111010894
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者刘彬, 李鹏飞, 王立娟, 谭银菲, 谷明波 申请人:东北林业大学
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