CN104894695A - 一种可直接纺纱用胶原纤维及由其制备的真皮纤维革 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可直接纺纱用胶原纤维的制备方法及由该胶原纤维制备的真皮纤维革。本发明胶原纤维是利用富含羟基的极性溶剂强作用，结合超声处理的方式，在非常温和的条件下实现分子间高结晶氢键的解离，获得结构松散的原料，经过转鼓处理回软、液体解纤、纤维烘干，再将烘干后的单纤维状态的胶原纤维在氮气保护条件下结合适当强度的电脉冲处理获得，制备过程清洁无污染，制得的胶原纤维无需经过接枝改性或复合即可直接采用现有纺丝工艺进行纺丝。

Description

一种可直接纺纱用胶原纤维及由其制备的真皮纤维革

技术领域

本发明涉及一种针对织造用的、可直接纺纱用胶原纤维及由其制备的真皮纤维革，具体是一种可直接纺纱用胶原纤维及由其制备的真皮纤维革。

背景技术

随着制革工业的发展，皮革加工过程固体废弃物排放量也随之增加，由此所带来的对环境的污染问题在可持续发展、清洁生产的路线指导下，得到了越来越多的重视。制革固体废弃物中，除了少量的动物毛、肉，其主要成分是在皮革加工过程的蓝湿革进行修剪、裁切等处理时的边角料、下脚料。此类蓝湿革下脚料是由真皮纤维即胶原纤维相互穿插交织而成，胶原纤维占了整个真皮全部纤维质量的95%～98%。

胶原纤维分子呈棒状，其成分是I型胶原蛋白，含有三条α多肽链，互相缠绕形成右手螺旋结构，三股螺旋形成一定间距、呈纵向对称交错排列的原纤维，三股螺旋分子的有序聚集使胶原纤维具有一定的强度和韧性，然后再形成更大的纤维束。胶原纤维主具有的天然特性如吸湿性、透气性、舒适性等超过棉花，同时还具有棉花不具备的抗拉力强、耐磨、阻燃、防菌、断热、吸音、抗起皱等性能；胶原纤维保温效果优于羽绒，具有蚕丝般的光泽、羊绒般的手感；胶原蛋白被誉为“骨中之骨”、“肤中之肤”，其组织几乎与人体皮肤组织相同，对人体肌肤有着95%的相似，超过天然纤维中丝的细纤维与人体肌肤85%的相似，容易附着于皮肤和毛发表面，其对人体有奇特的亲和性；同时胶原纤维可纺原料、填充系列制品等还具有良好的蓬松性、回弹性、保暖好、阻燃、吸音，无异味、不腐烂霉变，可洗涤等大量优点。

在传统制革工业中，由于受到动物皮革的先天质量、形状、面积等因素的限制，无法满足人们对高端皮革制品的需求，在此情况下，以三维网络结构超细纤维非织造布为基布的聚氨酯合成革由于具有天然皮革所固有的吸湿透气性，并且在耐化学性、防水、防霉变性等方面超过天然皮革而得到迅速发展，超细纤维也成为国内外各个纺织生产企业开发高档纺织品的一个热点纺织原料。如人造革合成革行业的高端产品——超细纤维合成革，它的使用有效提高了产品的档次和附加值，然而，由于此类合成革主要是由化学纤维合成，其卫生性能、与人的亲和力等仍与天然纤维存在较大的差距。

基于胶原纤维自身的特性，其相较于化学合成类纤维具有诸多优势，开发利用制革工业固体废弃物，提取其中的胶原纤维是解决制革工业的环境污染问题同时还可提高资源的利用率的有效途径。

现有技术中，已公开了自动物皮革中提取胶原纤维的方法。例如，CN 102492998 B公开了一种从制革下脚料中提取胶原纤维的方法，具体是先挑选块状蓝湿皮废料，采用碱液浸泡蓝湿皮废料36-48小时，将溶胀的蓝湿皮废料用超声波设备处理20-30分钟；然后，将蓝湿皮废料缓慢通过高压水射流装置；接着进行烘干，最后经过梳棉机的进一步打击和开松，使胶原纤维之间彻底产生分离，获得胶原纤维。CN 103696031 A公开了一种制备胶原纤维的方法及制得的产品和产品的应用，所述方法包括步骤：s1、对皮革原料进行预处理；s5、对进行过预处理的皮革原料开松，制出所述胶原纤维。其中，为了便于开松，并提高制得的胶原纤维的性能，预处理步骤中包括下列步骤中的至少一种：活性菌软化、浸酸使皮革部分酸肿、有机磷鞣制、低pH值条件下的碱膨胀、丙烯酸水分子处理、荆树皮栲胶鞣制、加脂处理等。

CN102492998公开了一种从制革下脚料中提取纤维的方法，其采用碱液浸泡蓝湿皮废料36-48小时，将溶胀的蓝湿皮废料用超声波设备处理20-30分钟；然后，将蓝湿皮废料缓慢通过高压水射流装置；接着进行烘干，最后经过梳棉机的进一步打击和开松，使胶原纤维之间彻底产生分离，获得胶原纤维。

现有技术主要是通过物理、化学或物理和化学相结合的处理的方式使得胶原纤维自皮革中松散，辅以后续处理使之分离而获得。采用化学处理后再结合物理处理的方式，如浸酸肿胀、碱性润胀、酶处理等容易使得胶原纤维在化学环境下发生软化或过于强烈的化学环境使得胶原分子结构被破坏，暴露出可结合的端基或破碎成小分子基团，产生纤维碎片，再经过后续的物理处理所产生的作用力较大，造成原纤维受损，减少了可结合基团，使得在用于纱线的制备以及织物的生产时，容易产生结合力不足，导致所形成的皮革张力不均，容易刮伤、断裂等缺陷，不适合高端真皮制品的加工和生产；所产生的纤维碎片也随着加工过程流失，造成了资源的浪费，提高了目标产品的生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种可直接纺纱用胶原纤维的制备方法，该方法利用富含羟基的极性溶剂强作用，结合超声处理的方式，在非常温和的条件下实现分子间高结晶氢键的解离，获得结构松散的原料，经过转鼓处理回软、液体解纤、纤维烘干，再将烘干后的单纤维状态的胶原纤维在氮气保护条件下结合适当强度的电脉冲处理，以可增加细纤维表面粗糙度，增加其在后续工序中的结合性能，抑菌效果；制备过程清洁无污染，制得的胶原纤维无需经过接枝改性或复合即可直接采用现有纺丝工艺进行纺丝，采用此方法制备得到的胶原纤维进行纺丝、织造成基布，再加工形成的真皮纤维革具有抗拉强度高、耐磨、柔软、吸湿、吸油、易染、阻燃性能好的优点，尤其适合于高端皮革制品的生产。

本发明另一目的在于提供一种利用上述制备方法提取得到的胶原纤维制备真皮纤维革的方法。

本发明的第一个目的通过以下技术方案来实现：一种可直接纺纱用胶原纤维的制备方法，为如下步骤：

（1）剪切：以蓝湿革为原料，以皮革剪切机裁剪成生产或设备要求的尺寸；

（2）超声预处理：制备富含羟基的极性溶剂的预处理液，预处理液的用量为蓝湿革重量的6-25倍，调节pH为7~7.5，升温至40~50℃，将裁剪好的蓝湿革置于其中浸泡12~24小时，然后将预处理液升温至50~60℃，调节pH为7.5到8，再浸泡1~2小时，在当前温度下进行超声低频短时振荡，所采用的超声波条件为：频率20~50kHz，功率200~600W，超声时间10~20分钟；其中，所述富含羟基的极性溶剂的预处理液是由质量浓度2~10%的碱性溶液与质量浓度45~75%的醇溶液按照体积比1:（1~5）混合制得；

（3）转鼓处理：超声处理结束，滤去预处理液，将预处理后的蓝湿革采用转鼓处理工艺，首先在水相环境中转动转鼓，转鼓转速为8-15转/分钟，时间为5分钟，然后停止转鼓，排出液体，然后再向转鼓内加入水，并且在水相环境中逐渐添加柔软剂氨基硅油乳液或三元共聚硅油乳液，缓慢转动转鼓混合充分后，再接着转动转鼓进行回软处理，转鼓转速为6-10转/分钟，温度为25℃，时间为3-4小时；

（4）液体解纤、纤维烘干：将经过转鼓处理、初步开松回软的蓝湿革转入液体解纤机，通过水力搅拌产生的离心力，将胶原纤维以纺织纤维形式出来；然后通过烘干机将从液体解纤机上分离出来的胶原纤维在烘室内进行烘干，烘干方法采用抽风和进风相结合的方式，采用抽风将烘室内的潮湿空气抽出干燥后再通过进风方式将其输送如烘室内，如此循环进行烘干，直至纤维的水分含量25~35%，所采用烘干温度为70~80℃；

（5）开松除杂、梳理：将烘干后的纤维采用开松工艺进行开松，开松方法为，在开松辊直径为Φ380mm、转速为600rpm的参数下进行开松处理，并去除了纤维以外的杂质，获得成束胶原纤维；再通过梳理机，将成束的胶原纤维梳理成单纤维状态的胶原纤维，梳理机上的具体参数为，温度为27℃、湿度为70%-75%、出网速度为3.5m/min；

（6）纤维表面处理：将步骤（5）获得的胶原纤维在氮气保护条件下置于脉冲电场进行表面处理，处理条件为：脉冲频率20~30Hz、电场强度为20kV/cm，处理时间1~10s。

上述技术方案中，碱溶液可以是氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液中的一种或两种的组合；所述醇溶液为乙醇溶液、异丙醇、正丁醇、丙二醇、聚乙二醇溶液中的一种或几种的组合。

预处理液的用量以可完全浸没待处理的蓝湿革原料为准。优选的预处理液的pH值为7.2~7.6。

在蓝湿革原料运输和切片过程中，蓝湿革失去部分水分，需要重新吸收水分，因此，在进行超声处理前，也可以先将蓝湿革原料浸入水池中2~5分钟，烘干至含水率60~80%再进行超声预处理，此方法既可以洗去杂质，还可以调整原料的水分，有利于纤维吸水后，有利于后续的超声处理时预处理液通过浓度差产生良好的渗透作用，进入到分子间对分子间结晶型氢键的离解作用更佳。

以转鼓的操作环境为水相，便于加柔软剂，使蓝湿革加快回软，通过转鼓的机械作用，蓝湿革得到初步开松；同时还可以在转鼓处理过程将纤维内部残留的预处理液通过清洗、高度差、浓度差等作用方式置换出来，避免残留的预处理液对纤维结构造成影响，从而影响后续工序及产品质量；所述柔软剂可采用如氨基硅油乳液、三元共聚硅油乳液等柔软剂，通过柔软剂中的氨基、羟基、聚醚基团与皮革纤维结合，可在纤维表面形成Si—O—Si结束的分子层，产生柔软、滑爽的手感，并且能力根据需要选用不同活性基团的柔软剂进行处理，得到亲水或者疏水效果的皮革纤维。

步骤（4）所述将纤维进行烘干时，烘干机可采用蒸汽加热，风机流量可采用15000~20000m3/h，收集被抽气带走的胶原纤维以回用于生产，微粒胶原纤维粉尘进入粉尘收集***，外卖于造纸厂。

为便于梳理，纤维要求具有一定的开松度，烘干后的纤维通常是呈现纠结成大块状，通过开松程序可以变成小块进而变成纤维束状，然后通过梳理机，将成束的胶原纤维梳理成单纤维状态，形成一定宽度、一定单位面积质量的纤维网。所述除杂时，采用粉尘收集***收集纤维颗粒，外卖于造纸厂，除杂后获得的胶原纤维可根据生产需要分级或将长度、细度等存在差异比例较大的胶原纤维按比例混合使之均匀化。

采用上述技术方案获得的胶原纤维长度5~50mm，细度0.5~3D。

本发明的另一个目的通过以下技术方案实现：一种真皮纤维革，其是采用本发明第一个技术方案获得的可直接用于纺纱的胶原纤维制备，制备时，先将可直接用于纺纱的胶原纤维制备采用纺纱工艺纺成纱、织造基布，再将基布经过染色、干燥、拉软、磨面、后整理制得；所述染色工序在进行时染色步骤结合超声波处理，所采用的超声波处理条件如下：频率20~50kHz，功率200~600W，超声时间10~20分钟；所述干燥是在30~60℃下进行微波真空干燥。

上述的技术方案中，所述的纺纱工艺可以是根据所获得胶原纤维的不同规格以及生产对纱线的不同要求，选择采用适合的纺纱工艺，如环锭纺纱、喷气纺纱、摩擦纺纱等传统工艺，或新的纺纱工艺，如空气流纺纱、干法纺纱等新工艺。所述的后整理方法也可以采用合成革后段整理方法进行。

采用上述技术方案，在染色时，胶原纤维基布经染料在基布表面的吸附、向基布内层扩散、在基布上固着的三个阶段，通过采用超声波可使胶原纤维发生非定位吸附，增加染色亲和力，增加染料溶解度，使纤维表面发生类似刻蚀效果；超声波处理还可以使得易发生聚集、沉降等现象的染料颗粒分解成均匀的分散体，提高染料的扩散、渗透速度；超声波处理还可通过脱气作用使溶解或滞留在基本交织点、纤维毛细管和间隙处的气体分子驱逐至溶液中，并随之排除，通过扩散作用能使黏性阻滞层变薄，有利于加速染料溶液扩散到纤维内部。

上述技术方案的干燥过程可通过微波的真空辐射加热作用，达到色布固定形态，固定基布内部化工材料的目的。微波干燥后的色布容易产生板硬、翘曲等现象，通过拉软伸展，使纤维疏松柔软，富有弹性，获得的色布平整柔软，无卷曲，面积略有增加。

拉软后获得的色布伸展后，会暴露出表面的小瑕疵，通过磨面可以消除该类瑕疵，辅助均匀厚度，改善色布的物理性能，为涂饰作准备。

通过在后整理工序可采用加入助剂，如表面涂饰剂、表面处理剂、防敏剂、防霉剂、防污剂、除臭剂、阻燃剂等，来增加真皮纤维革产品的附加性能，例如增加其保健功能，如包括防过敏性、负离子功能，卫生功能包括抗菌除臭、防霉、防污等，防护功能包括防紫外线、防静电、阻燃等。

采用上述技术方案制备得到的真皮纤维革用于制成高档真皮纤维革制品，如高档皮具箱包、高档衣物、高档皮革包装材料等，或是对织造材料有抗拉强度、耐磨性能、柔软性能、吸湿性能、防油性能、防染性能、阻燃性能等要求高的真皮纤维革产品，如野外帐篷、登山服、保暖服、野战训练服、消防战斗服、易燃易爆场所穿着的工作服。

本发明胶原纤维的制备方法通过采用极性溶剂、超声预处理、氮气保护条件下结合适当强度的电脉冲处理等关键技术工艺的配合处理，相对于现有技术的有益效果如下：

（1）通过采用极性溶剂直接拆分大分子的分子间氢键，嵌入小分子多酚，再通过氢键复合形成新的分子缔合体，这种方式可充分利用富含羟基的极性溶剂的强作用，在非常温和的条件下实现将高结晶氢键的解离，是一种绿色化学工艺路线；同时通过两阶段的不同的PH值的变化，能够更有效的发挥富含羟基的极性溶剂的强作用；

（2）通过分步骤的的转鼓软化工艺，使得会软处理的效果显著提高；

（3）超声处理预处理产生空化作用，使得分子结构松散，有利于后期分子间氢键的断裂和小分子多酚进入到分子结构当中，形成稳定的分子缔合体；超声处理也加速了极性溶剂对大分子的分子间氢键的拆分，缩短反应时间，提高生产效率；

（4）在氮气保护条件下结合适当强度的电脉冲处理，可增加细纤维表面粗糙度，增加其在后续的纺丝工序中纤维间的结合力，形成具有足够强度的基布，以提高真皮纤维革成品的耐磨损性、耐刮擦性和结合牢度；电场脉冲处理还可以纤维细胞膜穿孔后使得被困在纤维细胞内部的水分排出，同时还有杀菌的作用，对制备的胶原纤维起到保护作用，降低真皮制品的抑菌成本。

本发明所述的蓝湿革是指动物生皮革经过去油、去脂、脱毛、铬鞣处理之后含有一定水分、呈现蓝色的湿皮革，所述的动物皮革可以是常用的动物，如马、牛、羊、狗、猪、兔、鳄鱼、蛇、鹿、驴、骡、骆驼、袋鼠等可用于作为皮革生产原料的动物的皮革，本发明上述两种技术方案不仅适用于蓝湿革下脚料，对鞣制的动物皮革也适用，具有很强的实用性和推广应用意义。

本发明不同于主要采用针刺法作为加固手段、用提取纤维占40～60%的混纤制成非织造布原纤维制作合成革底基的方法，也不同于将下脚料溶解后进行纺丝，然后再进行后道加工的方法。本发明的真皮纤维革是从蓝湿革中提取可直接用于纺纱的胶原纤维进行制备，其胶原纤维的提取工艺环保性强，获得的胶原纤维具有很强的结合力和良好的物理特性，所制得的真皮纤维革可按每张革1.5m×1.5m的标准面积实现工业化标准生产，很好的克服了动物皮革张力不匀、容易刮伤等各种缺陷，非常适宜高端真皮制品的制备。

附图说明

图1为本发明的胶原纤维直接纺成纱后，再以纺成的纱织造成的织物的表面形态（原子力显微镜图像），其中图1a为三维图，图1b为相位图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

实施例1采用以下步骤制备一种可直接用于纺纱的胶原纤维：

（1）剪切：以蓝湿革为原料，以皮革剪切机裁剪成生产或设备要求的尺寸；

（2）超声预处理：制备预处理液，调节pH为7~7.5，升温40~50℃，将裁剪好的蓝湿革完全浸没于预处理液浸泡12-24小时，然后将预处理液升温至50-60℃，调节pH为7.5到8，再浸泡1-2小时，在当前温度下进行超声低频短时振荡，所采用的超声波条件为：频率20-50kHz，功率200~600W，超声时间10-20分钟；预处理液是由质量浓度2-10%的氢氧化钠溶液与质量浓度45-75%的正丁醇溶液按照体积比1:（1～5）混合制得；

（3）转鼓处理：超声处理结束，滤去预处理液，将预处理后的蓝湿革采用转鼓处理工艺，首先在水相环境中转动转鼓，转鼓转速为8-15转/分钟，时间为5分钟，然后停止转鼓，排出液体，然后再向转鼓内加入水，并且在水相环境中逐渐添加柔软剂三元共聚硅油乳液，缓慢转动转鼓混合充分后，再接着转动转鼓进行回软处理，转鼓转速为6-10转/分钟，温度为25℃，时间为3-4小时；

（4）液体解纤、纤维烘干：将经过转鼓处理、初步开松回软的蓝湿革转入液体解纤机，通过水力搅拌产生的离心力，将胶原纤维以纺织纤维形式出来；然后通过烘干机将从液体解纤机上分离出来的胶原纤维在烘室内进行烘干，烘干方法采用抽风和进风相结合的方式，采用抽风将烘室内的潮湿空气抽出干燥后再通过进风方式将其输送如烘室内，如此循环进行烘干，直至纤维的水分含量25~35%，所采用烘干温度为70~80℃；

（5）开松除杂、梳理：将烘干后的纤维采用开松工艺进行开松，开松方法为，在开松辊直径为Φ380mm、转速为600rpm的参数下进行开松处理，并去除了纤维以外的杂质，获得成束胶原纤维；再通过梳理机，将成束的胶原纤维梳理成单纤维状态的胶原纤维，梳理机上的具体参数为，温度为27℃、湿度为70%-75%、出网速度为3.5m/min；

（6）纤维表面处理：将步骤（5）获得的胶原纤维在氮气保护条件下置于脉冲电场进行表面处理，处理条件为：脉冲频率20Hz、电场强度为20kV/cm，处理时间5s。

实施例2采用以下步骤制备一种可直接用于纺纱的胶原纤维：

（1）剪切：以蓝湿革为原料，以皮革剪切机裁剪成生产或设备要求的尺寸；

（2）超声预处理：制备富含羟基的极性溶剂预处理液，调节pH为7，升温至45℃，将裁剪好的蓝湿革完全浸没于预处理液浸泡24小时，然后将预处理液升温至50℃，调节pH为7.5到8，再浸泡2小时，在当前温度下进行超声低频短时振荡，所采用的超声波条件为：频率20kHz，功率200W，超声时间20分钟；预处理液是由质量浓度2%的氢氧化钠溶液与质量浓度75%的聚乙二醇溶液按照体积比1:1混合制得；

（3）转鼓处理：超声处理结束，滤去预处理液，将预处理后的蓝湿革采用转鼓处理工艺，首先在水相环境中转动转鼓，转鼓转速为15转/分钟，时间为5分钟，然后停止转鼓，排出液体，然后再向转鼓内加入水，并且在水相环境中逐渐添加柔软剂氨基硅油乳液，缓慢转动转鼓混合充分后，再接着转动转鼓进行回软处理，转鼓转速为10转/分钟，温度为25℃，时间为3小时；

（4）液体解纤、纤维烘干：液体解纤、纤维烘干：将经过转鼓处理、初步开松回软的蓝湿革转入液体解纤机，通过水力搅拌产生的离心力，将胶原纤维以纺织纤维形式出来；然后通过烘干机将从液体解纤机上分离出来的胶原纤维在烘室内进行烘干，烘干方法采用抽风和进风相结合的方式，采用抽风将烘室内的潮湿空气抽出干燥后再通过进风方式将其输送如烘室内，如此循环进行烘干，直至纤维的水分含量30%，所采用烘干温度为75℃；

（5）将烘干后的纤维采用开松工艺进行开松，开松方法为，在开松辊直径为Φ380mm、转速为600rpm的参数下进行开松处理，并去除了纤维以外的杂质，获得成束胶原纤维；再通过梳理机，将成束的胶原纤维梳理成单纤维状态的胶原纤维，梳理机上的具体参数为，温度为27℃、湿度为75%、出网速度为3.5m/min；

（6）纤维表面处理：将步骤（5）获得的胶原纤维在氮气保护条件下置于脉冲电场进行表面处理，处理条件为：脉冲频率25Hz、电场强度为20kV/cm，处理时间10s。

实施例3采用以下步骤制备一种可直接用于纺纱的胶原纤维：

（1）剪切：以蓝湿革为原料，以皮革剪切机裁剪成生产或设备要求的尺寸，将蓝湿革原料浸入水池中2~5分钟，烘干至含水率60~80%；

（2）超声预处理：制备预处理液，调节pH为7，升温至50℃，将蓝湿革完全浸没于预处理液浸泡12小时，然后将预处理液升温至55℃，调节pH为7.5，再浸泡1.5小时，在当前温度下进行超声低频短时振荡，所采用的超声波条件为：频率40kHz，功率600W，超声时间10分钟；预处理液是由质量浓度10%的氢氧化钠溶液与质量浓度45%的异丙醇与丙二醇混合溶液（异丙醇与丙二醇体积比为2:3）按照体积比1:5混合制得；

（3）转鼓处理：超声处理结束，滤去预处理液，将预处理后的蓝湿革采用转鼓处理工艺，首先在水相环境中转动转鼓，转鼓转速为8转/分钟，时间为5分钟，然后停止转鼓，排出液体，然后再向转鼓内加入水，并且在水相环境中逐渐添加柔软剂氨基硅油乳液，缓慢转动转鼓混合充分后，再接着转动转鼓进行回软处理，转鼓转速为8转/分钟，温度为25℃，时间为4小时；

（4）液体解纤、纤维烘干：液体解纤、纤维烘干：将经过转鼓处理、初步开松回软的蓝湿革转入液体解纤机，通过水力搅拌产生的离心力，将胶原纤维以纺织纤维形式出来；然后通过烘干机将从液体解纤机上分离出来的胶原纤维在烘室内进行烘干，烘干方法采用抽风和进风相结合的方式，采用抽风将烘室内的潮湿空气抽出干燥后再通过进风方式将其输送如烘室内，如此循环进行烘干，直至纤维的水分含量35%，所采用烘干温度为70℃；

（5）将烘干后的纤维采用开松工艺进行开松，开松方法为，在开松辊直径为Φ380mm、转速为600rpm的参数下进行开松处理，并去除了纤维以外的杂质，获得成束胶原纤维；再通过梳理机，将成束的胶原纤维梳理成单纤维状态的胶原纤维，梳理机上的具体参数为，温度为27℃、湿度为70%、出网速度为3.5m/min；

（6）纤维表面处理：将步骤（5）获得的胶原纤维在氮气保护条件下置于脉冲电场进行表面处理，处理条件为：脉冲频率30Hz、电场强度为20kV/cm，处理时间3s。

实施例4采用以下步骤制备一种可直接用于纺纱的胶原纤维：

（1）剪切：以蓝湿革为原料，以皮革剪切机裁剪成生产或设备要求的尺寸；

（2）超声预处理：制备预处理液，调节pH为7.5，升温40℃，将裁剪好的蓝湿革完全浸没于预处理液浸泡20小时，然后将预处理液升温至60℃，调节pH为7.5，再浸泡1小时，在当前温度下进行超声低频短时振荡，所采用的超声波条件为：频率50kHz，功率400W，超声时间15分钟；预处理液是由质量浓度5%的氢氧化钠溶液与质量浓度50%的聚乙二醇溶液按照体积比1:3混合制得；

（3）转鼓处理：超声处理结束，滤去预处理液，将预处理后的蓝湿革采用转鼓处理工艺，首先在水相环境中转动转鼓，转鼓转速为10转/分钟，时间为5分钟，然后停止转鼓，排出液体，然后再向转鼓内加入水，并且在水相环境中逐渐添加柔软剂三元共聚硅油乳液，缓慢转动转鼓混合充分后，再接着转动转鼓进行回软处理，转鼓转速为10转/分钟，温度为25℃，时间为3.5小时；

（4）液体解纤、纤维烘干：将经过转鼓处理、初步开松回软的蓝湿革转入液体解纤机，通过水力搅拌产生的离心力，将胶原纤维以纺织纤维形式出来；然后通过烘干机将从液体解纤机上分离出来的胶原纤维在烘室内进行烘干，烘干方法采用抽风和进风相结合的方式，采用抽风将烘室内的潮湿空气抽出干燥后再通过进风方式将其输送如烘室内，如此循环进行烘干，直至纤维的水分含量25%，所采用烘干温度为80℃；

（5）开松除杂、梳理：将烘干后的纤维采用开松工艺进行开松，开松方法为，在开松辊直径为Φ380mm、转速为600rpm的参数下进行开松处理，并去除了纤维以外的杂质，获得成束胶原纤维；再通过梳理机，将成束的胶原纤维梳理成单纤维状态的胶原纤维，梳理机上的具体参数为，温度为27℃、湿度为75%、出网速度为3.5m/min；

（6）纤维表面处理：将步骤（5）获得的胶原纤维在氮气保护条件下置于脉冲电场进行表面处理，处理条件为：脉冲频率20Hz、电场强度为20kV/cm，处理时间5s。

实施例5取实施例1制备得到的可直接用于纺纱的胶原纤维制备按如下步骤制备真皮纤维革：取实施例1制备得到的可直接用于纺纱的胶原纤维制备采用环锭纺纺纱工艺纺成纱、织造基布，再将基布经过染色、在50℃下进行微波真空干燥干、拉软机拉软、磨面、加入涂饰剂、防霉剂、阻燃剂进行后整理制得，染色工序在进行时染色步骤结合超声波处理，所采用的超声波处理条件如下：频率30kHz，功率500W，超声时间15分钟。

Claims (7)

1.一种可直接纺纱用胶原纤维的制备方法，其特征在于：采用如下步骤：

（1）剪切：以蓝湿革为原料，以皮革剪切机裁剪成生产或设备要求的尺寸；

（2）超声预处理：制备富含羟基的极性溶剂的预处理液，预处理液的用量为蓝湿革重量的6-25倍，调节pH为7~7.5，升温至40~50℃，将裁剪好的蓝湿革置于其中浸泡12~24小时，然后将预处理液升温至50~60℃，调节pH为7.5到8，再浸泡1~2小时，在当前温度下进行超声低频短时振荡，所采用的超声波条件为：频率20~50kHz，功率200~600W，超声时间10~20分钟；其中，所述富含羟基的极性溶剂的预处理液是由质量浓度2~10%的碱性溶液与质量浓度45~75%的醇溶液按照体积比1:（1~5）混合制得，所述碱溶液是氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液中的一种或两种的组合，所述醇溶液为乙醇溶液、异丙醇、正丁醇、丙二醇、聚乙二醇溶液中的一种或几种的组合；

（3）转鼓处理：超声处理结束，滤去预处理液，将预处理后的蓝湿革采用转鼓处理工艺，首先在水相环境中转动转鼓，转鼓转速为8-15转/分钟，时间为5分钟，然后停止转鼓，排出液体，然后再向转鼓内加入水，并且在水相环境中逐渐添加柔软剂氨基硅油乳液或三元共聚硅油乳液，缓慢转动转鼓混合充分后，再接着转动转鼓进行回软处理，转鼓转速为6-10转/分钟，温度为25℃，时间为3-4小时；

（4）液体解纤、纤维烘干：将经过转鼓处理、初步开松回软的蓝湿革转入液体解纤机，通过水力搅拌产生的离心力，将胶原纤维以纺织纤维形式出来；然后通过烘干机将从液体解纤机上分离出来的胶原纤维在烘室内进行烘干，烘干方法采用抽风和进风相结合的方式，采用抽风将烘室内的潮湿空气抽出干燥后再通过进风方式将其输送如烘室内，如此循环进行烘干，直至纤维的水分含量25~35%，所采用烘干温度为70~80℃；

（5）开松除杂、梳理：将烘干后的纤维采用开松工艺进行开松，开松方法为，在开松辊直径为Φ380mm、转速为600rpm的参数下进行开松处理，并去除了纤维以外的杂质，获得成束胶原纤维；再通过梳理机，将成束的胶原纤维梳理成单纤维状态的胶原纤维，梳理机上的具体参数为，温度为27℃、湿度为70%-75%、出网速度为3.5m/min；

（6）纤维表面处理：将步骤（5）获得的胶原纤维在氮气保护条件下置于脉冲电场进行表面处理，制得可直接纺纱用胶原纤维，所述表面处理条件为：脉冲频率20~30Hz、电场强度为20kV/cm，处理时间1~10s。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在进行超声处理前，先将蓝湿革原料浸入水池中2~5分钟，烘干至含水率60~80%再进行超声预处理。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述预处理液的用量以可完全浸

没待处理的蓝湿革原料为准。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述将纤维进行烘干时，烘干机采用蒸汽加热，风机流量15000~20000m3/h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：采用该制备方法获得的可直接纺纱用胶原纤维长度5~50mm，细度0.5~3D。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述预处理液的pH值为7.2~7.6。

7.一种真皮纤维革，其特征在于：采用权利要求1的制备方法获得的可直接用于纺纱的胶原纤维制备，制备时，先将可直接用于纺纱的胶原纤维制备采用纺纱工艺纺成纱、织造基布，再将基布经过染色、干燥、拉软、磨面、后整理制得；所述染色工序在进行时染色步骤结合超声波处理，所采用的超声波处理条件如下：频率20~50kHz，功率200~600W，超声时间10~20分钟；所述干燥是在30~60℃下进行微波真空干燥。