CN108251905A - 牛皮胶原纤维的制备方法及其制得的牛皮胶原纤维和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种牛皮胶原纤维的制备方法及其制得的牛皮胶原纤维和应用，涉及纺织技术领域。该牛皮胶原纤维的制备方法采用将牛皮革在浸水处理的同时搅拌甩软的方式，保证了牛皮革在搅拌时能够充分吸收处理液达到最佳的膨胀软化效果，并且在后续工序的开松步骤中使用弹性材料打击牛皮胶原纤维束，减少了后道工序中的物理损伤和压力，使采用该方法制得的牛皮胶原纤维具有优异的物理机械性能，可达到制备纺织用品的质量要求，并且具有抗菌防臭、吸湿快干、保暖透气、天然阻燃、亲肤养生等功能，解决了现有技术中存在的缺少一种生产高质量的牛皮胶原纤维的方法的技术问题。

Description

牛皮胶原纤维的制备方法及其制得的牛皮胶原纤维和应用

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其是涉及一种牛皮胶原纤维的制备方法及其制得的牛皮胶原纤维和应用。

背景技术

牛皮革主要是由束型和微束型胶原蛋白纤维相互编织，相互穿插纠缠形成的一种三维立体网状结构体，结构致密。牛皮胶原纤维主要包含牛皮胶原蛋白纤维，具有卓越的物理机械性能和抗菌防臭、吸湿快干、透气保暖、天然阻燃、亲肤养生等优异功能，近年来，从牛皮革边角料中提取牛皮胶原纤维进行再利用受到越来越多的关注。

牛皮胶原纤维主要用作无纺布原料、再生牛皮革基布、静电植绒材料、纤维絮片等，少量用于牛皮胶原纤维纱线的开发。因纺织服装尤其是内衣、内裤、袜子、精纺面料、高档时装面料等对纤维的长度、细度、断裂强度、断裂伸长率等物理机械性能要求较高，由于目前牛皮胶原纤维的制备方法达不到纺织服装的质量要求，因此目前还较少有专门针对纺织服装用牛皮胶原长纤维的开发报道。

现有技术制备牛皮胶原纤维的方法中大多先对皮革进行溶胀软化处理，再利用机械设备进行物理解纤得到较短的牛皮胶原纤维。

现有技术中，牛皮革的溶胀软化处理主要在渗透剂或者蛋白酶的作用下进行溶胀处理，并且溶胀通常在碱性环境中进行。因胶原蛋白纤维不耐长时间碱液处理，牛皮革碱性溶液中溶胀软化处理可能会对牛皮胶原纤维物理机械性能产生较大影响；牛皮革在只含有渗透剂的溶液中的进行溶胀软化处理，会导致皮革渗透软化效果不佳，在后续使用开纤装置时易对纤维造成较大的损害。

此外，牛皮胶原纤维的制备方法中使用的开纤装置基本是利用非专业设备进行强力的物理打击，纤维损伤过大，开纤率不高，造成牛皮胶原纤维长度较短，线密度较大，只能用于粗纺风格，导致最终纤维的质量达不到纺织服装用原料需求。

因此现有技术开发的牛皮胶原纤维使其性能和功能不能充分利用，导致产品附加值不高。因此一种生产高质量的牛皮胶原纤维的方法和生产一种可以用于纺织服装的高质量牛皮胶原纤维是市场需要的。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种牛皮胶原纤维的制备方法，解决了现有技术中存在的缺少一种生产高质量的牛皮胶原纤维的方法的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种采用上述牛皮胶原纤维的制备方法制备得到的牛皮胶原纤维，解决了现有技术中存在的缺少一种可以用于纺织服装的高质量牛皮胶原纤维的技术问题。

本发明的第三目的在于提供一种上述牛皮胶原纤维在制备抗菌防臭，吸湿快干，保暖透气或者阻燃材料中的应用，解决了现有技术中存在的缺乏一种多功能天然纤维原料的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明特采用如下技术方案：

一种牛皮胶原纤维的制备方法，所述制备方法包括先将牛皮革软化处理，再将软化的牛皮革解松处理得到牛皮胶原纤维束，然后将牛皮胶原纤维束经开松处理后得到牛皮胶原纤维的步骤；

所述软化处理包括将牛皮革在浸水处理的同时搅拌甩软的步骤；

所述开松处理包括使用弹性材料将牛皮胶原纤维束打松的步骤。

进一步的，所述浸水处理包括将牛皮革依次浸泡于包含第一助剂、第二助剂和第三助剂的溶液中软化的步骤；

所述第一助剂包含渗透剂、蛋白酶、pH调节剂和盐；

优选地，所述第一助剂按重量份数计包含渗透剂3-6份、蛋白酶5-15份、pH调节剂4-8份和盐1-5份；

所述第二助剂包含蛋白酶和pH调节剂；

优选地，所述第二助剂按重量份数计包含蛋白酶8-15份和pH调节剂8-15份；

所述第三助剂包含柔软剂和蓬松剂；

优选地，所述第三助剂按重量份数计包含柔软剂5-10份和蓬松剂5-10份；

优选地，所述蛋白酶优选为木瓜蛋白酶；

优选地，所述pH调节剂优选为有机弱酸；

进一步优选地，所述有机弱酸包括甲酸、乙酸、草酸和柠檬酸中的一种或者多种。

进一步的，在将牛皮革浸泡于包含第一助剂的溶液中的步骤中，浸泡浴比为1:2-1:5，浸泡温度为30-70℃、浸泡时间为1-4h，搅拌速度为10-100r/min；

和/或，在将牛皮革浸泡于包含第二助剂的溶液中的步骤中，浸泡温度为35-50℃，浸泡时间为1-3h，搅拌速度为10-100r/min；

和/或，在将牛皮革浸泡于包含第三助剂的溶液中的步骤中，浸泡温度为35-70℃，浸泡时间为1-3h，搅拌速度为10-100r/min。

进一步的，所述搅拌甩软包括将牛皮革置于转锅中搅拌甩软的步骤；

优选地，所述转锅内设置有搅拌棒；

进一步优选地，所述搅拌棒上设置有齿钉。

进一步的，所述解松处理包括将软化的牛皮革使用带有针布的转棍摔打撕扯后干燥以得到牛皮胶原纤维束的步骤；

优选地，将软化的皮革使用带有针布的转棍摔打撕扯20-180min；

优选地，所述带有针布的转棍转速为50-1000r/min；

优选地，所述带有针布的转棍在速度范围内升速旋转；

优选地，所述牛皮胶原纤维束的含水率为30％-70％。

进一步的，所述开松处理包括使用弹性材料打击所述牛皮胶原纤维束1-2h后得到牛皮胶原纤维的步骤；

优选地，弹性材料打击牛皮胶原纤维束的打击频率为50-2000次/min；

优选地，弹性材料打击牛皮胶原纤维束的打击频率在频率范围内逐渐升高。

进一步的，所述制备方法还包括将经开松处理后的牛皮胶原纤维清洗分离的步骤；

优选地，所述清洗分离包括将牛皮胶原纤维在20-50℃的条件下清洗，并同时分离出杂质和皮革块的步骤；

优选地，所述清洗分离还包括将去除杂质和皮革块的牛皮胶原纤维喷淋清洗的步骤。

进一步的，所述制备方法还包括将牛皮胶原纤维使用整理剂整理，再将整理后的牛皮胶原纤维进行干燥处理和二次开松处理的步骤；

优选地，所述整理剂包含蓬松剂、柔软剂、平滑剂和抗静电剂中的一种或多种；

优选地，所述整理剂的浓度为1％-5％；

优选地，所述干燥处理包括先将牛皮胶原纤维经轧干机轧干，然后在50-80℃的条件下干燥的步骤。

一种采用上述制备方法制备得到的牛皮胶原纤维；

优选地，所述牛皮胶原纤维的纤维长度为30-60mm，细度1.5-3.0dtex，结晶度为25-35％，取向度为50-70％，断裂强度为8-15cN/dtex，断裂伸长率为20-30％。

上述牛皮胶原纤维在制备抗菌防臭，吸湿快干，保暖透气或者阻燃材料中的应用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的牛皮胶原纤维的制备方法，包括先将牛皮革软化处理，再将软化的牛皮革进行解松处理得到牛皮胶原纤维束，然后将牛皮胶原纤维束经开松处理后得到牛皮胶原纤维的步骤，其中，所述软化处理包括将牛皮革在浸水处理的同时进行搅拌甩软处理的步骤；所述开松处理包括使用弹性材料将牛皮胶原纤维束打松的步骤。该方法采用边搅拌边软化的技术方案，保证了牛皮革在搅拌时能够充分吸收处理液，保证最佳的膨胀软化效果，减少后道工序中解纤的物理损伤和压力，使该方法制得的牛皮胶原纤维的纤维制成率高达60％-90％，具有优异的物理机械性能。

本发明提供的采用上述制备方法制备得到的牛皮胶原纤维具有优异的物理机械性能，由于该方法制得牛皮胶原纤维质量优异，使该方法制得牛皮胶原纤维可达到纺织服装用原料需求，具有高附加值。

本发明提供的上述牛皮胶原纤维的应用，可应用于制备具有抗菌防臭，吸湿快干，保暖透气和阻燃的多种功能材料中，牛皮胶原纤维含有天然抗菌因子，能够抑菌杀菌，能够抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌，具有突出的抗菌防臭功能；牛皮胶原纤维的标准回潮率高达22％，是一般天然纤维的2-3倍，具有卓越的吸湿快干特性，远超常见天然纤维；牛皮胶原纤维特异的多维尺度构造特征，使其具有突出的保暖透气性能；牛皮胶原纤维燃烧的极限氧指数高达25％，是最好的天然阻燃纤维；牛皮胶原纤维还具有优异的绿色养生特性。人皮肤干重的70～80％为Ⅰ型胶原蛋白，牛皮胶原纤维作为一种天然的Ⅰ型胶原蛋白纤维，与人的皮肤具有天然亲和力，舒适贴服，安全健康，是一款绿色养生健康纤维。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供了一种牛皮胶原纤维的制备方法，所述制备方法包括先将牛皮革软化处理，再将软化的牛皮革解松处理得到牛皮胶原纤维束，然后将牛皮胶原纤维束经开松处理后得到牛皮胶原纤维的步骤；其中所述软化处理包括将牛皮革在浸水处理的同时搅拌甩软的步骤；所述开松处理包括使用弹性材料将牛皮胶原纤维束打松的步骤。该方法制得的牛皮胶原纤维的纤维制成率高达60％～90％，具有优异的物理机械性能，并且具有优异的抗菌防臭、吸湿快干、保暖透气、天然阻燃、亲肤养生等功能。

本发明提供的牛皮胶原纤维的制备方法中软化处理的步骤不同于传统的方法，在传统方法中，技术人员通过改进软化使用的助剂配方以达到更好地软化膨胀效果，而本发明将牛皮革浸泡于助剂中浸水处理的同时进行搅拌，采用边搅拌边软化的技术方案，保证了牛皮革在搅拌时能够充分吸收处理液，保证最佳的膨胀软化效果，减少后道工序中解纤的物理损伤和压力。

本发明提供的牛皮胶原纤维的制备方法中开松处理包括使用弹性材料将牛皮胶原纤维束打松的步骤：传统方法使用刚性材料打击软化好的牛皮革，对牛皮胶原纤维损伤大，本发明采用弹性材料开松牛皮胶原纤维，可以有效防止打击牛皮革时打断和损伤纤维，保证了长纤维的提取率和质量。

在一个可选地实施方式中，所述浸水处理包括将牛皮革依次浸泡于包含第一助剂、第二助剂和第三助剂的溶液中软化的步骤；

其中，所述第一助剂包含渗透剂、蛋白酶、pH调节剂和盐；所述第二助剂包含蛋白酶和pH调节剂；所述第三助剂包含柔软剂和蓬松剂；

在一个可选地实施方式中，所述第一助剂按重量份数计包含渗透剂3-6份、蛋白酶5-15份、pH调节剂4-8份和盐1-5份；

可选地，所述渗透剂包括表面活性剂类渗透剂或有机溶剂类渗透剂，例如可以为但不限于为渗透剂JFC、十二烷基硫酸酯钠、磺化琥珀酸酯钠盐、异丙醇、PF-C或者氮酮；

可选地，所述蛋白酶优选为木瓜蛋白酶；

可选地，所述pH调节剂优选为有机弱酸，例如可以为但不限于为甲酸、乙酸、草酸或者柠檬酸，进一步优选为乙酸；

可选地，上述第一助剂按重量份数计包含如下组分：渗透剂3-6份，例如可以为但不限于为3份、4份、5份或者6份，优选为4.5份；木瓜蛋白酶5-15份，例如可以为但不限于为5份、7份、9份、11份、12份或者15份，优选为10份；乙酸4-8份，例如可以为但不限于为4份、5份、7份或者8份，优选为6份；氯化钠1-5份，例如可以为但不限于为1份、2份、3份、4份或者5份，优选为2.5份；通过进一步的优化第一助剂的组分配比，可提高牛皮革的软化效果。

在一个可选地实施方式中，所述第二助剂按重量份数计包含蛋白酶8-15份和pH调节剂8-15份；

可选地，所述蛋白酶木瓜蛋白酶；

可选地，所述pH调节剂为有机弱酸，例如可以为但不限于为甲酸、乙酸、草酸或者柠檬酸，进一步优选为甲酸；

可选地，上述第二助剂按重量份数计包含如下组分：蛋白酶8-12份，例如可以为但不限于为8份、9份、10份、11份或者12份，优选为10份；甲酸8-15份，例如可以为但不限于为8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或者15份，优选为12份；通过进一步的优化第二助剂的组分配比，可提高牛皮革的软化效果。

其中，第一助剂和第二助剂的pH调节剂优选为酸性pH调节剂，可降低对牛皮胶原纤维中胶原蛋白的破坏。

在一个可选地实施方式中，所述第三助剂按重量份数计包含柔软剂5-10份和蓬松剂5-10份，其中蓬松剂优选为蓬松硅油；可选地，所述柔软剂例如可以为但不限于为5份、6份、7份、8份、9份或者10份，优选为7份；可选地，所述蓬松剂例如可以为但不限于为5份、6份、7份、8份、9份或者10份，优选为8份；通过进一步的优化第三助剂的组分配比，可提高牛皮革的软化效果。

在一个可选地实施方式中，所述浸水处理包括如下步骤：

(a)将牛皮革浸泡于包含第一助剂的溶液中边浸泡边搅拌；

其中，浸泡浴比为1:2-1:5，例如可以为但不限于为1:2、1:3、1:4或者1:5；浸泡温度为30-70℃，例如可以为但不限于为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或者70℃；浸泡时间为1-4h，例如可以为但不限于为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h或者4h；搅拌速度为10-100r/min，例如可以为但不限于为10r/min、15r/min、20r/min、25r/min、25r/min、30r/min、40r/min、50r/min、60r/min、70r/min、80r/min或者90r/min。

(b)将牛皮革浸泡于包含第二助剂的溶液中边浸泡边搅拌；

其中，浸泡温度为35-50℃，例如可以为但不限于为30℃、35℃、40℃、45℃或者50℃；浸泡时间为1-3h，例如可以为但不限于为1h、1.5h、2h、2.5h或者3h；搅拌速度为10-100r/min，例如可以为但不限于为10r/min、15r/min、20r/min、25r/min、25r/min、30r/min、40r/min、50r/min、60r/min、70r/min、80r/min或者90r/min。

(c)将牛皮革浸泡于包含第三助剂的溶液中边浸泡边搅拌；

其中，浸泡温度为35-70℃，例如可以为但不限于为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或者70℃；浸泡时间为1-3h，例如可以为但不限于为1h、1.5h、2h、2.5h或者3h；搅拌速度为10-100r/min，例如可以为但不限于为10r/min、15r/min、20r/min、25r/min、25r/min、30r/min、40r/min、50r/min、60r/min、70r/min、80r/min或者90r/min。在本实施方式中采用“一浴三步法”的浸水处理工艺，即将牛皮革依次浸泡于分别包含第一助剂、第二助剂和第三助剂的溶液中软化膨胀，并且第一助剂和第二助剂优选为酸性助剂，边搅拌便浸泡，能够有效去除皮革间质，松散皮革内胶原纤维，保证了膨胀软化效果。

在一个可选地实施方式中，所述搅拌甩软包括将牛皮革置于转锅中进行搅拌甩软的步骤，将牛皮革至于转锅中可保持搅拌转速和搅拌温度均衡，同时通过改变转辊和锅体的转速和调控锅体温度，可大幅提高皮革的溶胀软化效果；可选地，所述转锅内设置有搅拌棒；优选地，所述搅拌棒设有齿钉，可以对锅体内皮块进行一定程度的撕裂，加速助剂的渗透与皮块的溶胀，提高牛皮革甩软效果。

在一个可选地实施方式中，所述解松处理包括先将软化的牛皮革使用带有针布的转棍摔打撕扯，然后将软化的牛皮革干燥得到牛皮胶原纤维束的步骤；

优选地，将软化的皮革使用带有针布的转棍摔打撕扯20-180min，例如可以为但不限于为20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min、130min、140min、150min、160min、170min或者180min；

优选地，所述带有针布的转棍转速为50-1000r/min，例如可以为但不限于为50r/min、55r/min、60r/min、70r/min、80r/min、100r/min、120r/min、150r/min、200r/min、250r/min、300r/min、500r/min、800r/min或者1000r/min；

优选地，所述带有针布的转棍在速度范围内升速旋转。由于软化的牛皮革在刚刚置于带有针布的转棍中时还处于较大的体积状态，因此低速可使牛皮革解松更充分，在解松的过程中牛皮革块逐渐解松成为牛皮胶原纤维束，牛皮块的数量逐渐减少，因此升高带有针布的转棍的转速可提高解松效率，同时，采用使针布的转棍在速度范围内升速旋转的解松方式，可使软化后的牛皮块解松更充分并且提高解松效率。

在一个可选地实施方式中，将经解松得到的牛皮胶原纤维束干燥至含水率在30％-70％，牛皮胶原纤维束的含水率例如可以为但不限于为30％、35％、40％、50％、60％或者70％；可选地，使用压榨机将牛皮胶原纤维束压榨至目标含水率。

在一个可选地实施方式中，所述开松处理包括使用弹性材料打击所述牛皮胶原纤维束1-2h后得到牛皮胶原纤维的步骤，例如可以为但不限于为使用弹性材料打击所述牛皮胶原纤维束1h、1.2h、1.5h、1.8h或者2h，使用弹性材料打击可以有效防止打断和损伤纤维，避免了刚性材料高频率打击下对纤维的损伤，有效保证了长纤维的提取率和质量。

优选地，使用弹性材料打击牛皮胶原纤维束的打击频率为50-2000次/min，例如可以为但不限于为50次/min、55次/min、60次/min、70次/min、80次/min、100次/min、120次/min、150次/min、200次/min、250次/min、300次/min、500次/min、800次/min、1000次/min、1200次/min、1400次/min、1600次/min、1800次/min或者2000次/min；优选地，所述弹性材料打击牛皮胶原纤维束的打击频率在频率范围内逐渐升高，可保证长纤维的提取率和质量。

在一个可选地实施方式中，牛皮胶原纤维的制备原料包括厚度基本一致的废旧牛皮革，并将牛皮革在软化处理前裁剪成小块，可选地，将皮革裁剪成面积为100-400cm²的牛皮革块，例如可以为但不限于为100cm²、150cm²、200cm²、250cm²、300cm²、350cm²或者400cm²，将牛皮革裁剪为小块可促进牛皮革块的软化膨胀效果。

在一个可选地实施方式中，所述制备方法还包括将经开松处理后的牛皮胶原纤维清洗分离的步骤；

优选地，所述清洗分离包括在清洗池中将牛皮胶原纤维在20-50℃的条件下清洗，并同时分离出杂质和皮革块的步骤；

优选地，所述清洗分离还包括将去除杂质和皮革块的牛皮胶原纤维喷淋清洗的步骤。

在一个可选地实施方式中，所述制备方法还包括将牛皮胶原纤维使用整理剂整理，然后将整理后的牛皮胶原纤维进行干燥处理和二次开松处理的步骤；通过整理剂的整理，可提高牛皮胶原纤维的产品质量或者赋予牛皮胶原纤维附加功能；所述整理剂例如可以为但不限于为蓬松剂、柔软剂、平滑剂和抗静电剂中的一种或者多种；优选地，所述整理剂的浓度范围为1％-5％，例如可以为但不限于为1％、1.5％、2％、3％、4％或者5％。

优选地，所述干燥处理包括先将牛皮胶原纤维经轧干机轧干，然后在50-80℃的条件下干燥的步骤，例如可以为但不限于为在50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或者80℃的条件下干燥牛皮胶原纤维。

本发明提供了一种上述制备方法制备得到的牛皮胶原纤维；

优选地，所述牛皮胶原纤维的纤维长度为30-60mm，细度1.5-3.0dtex，结晶度为25-35％，取向度为50-70％，断裂强度为8-15cN/dtex，断裂伸长率为20-30％。该牛皮胶原纤维具有有益的物理性能，达到纺织服装用原料需求，具有高附加值。

本发明提供的上述牛皮胶原纤维的应用，可应用于制备具有抗菌防臭，吸湿快干，保暖透气和阻燃的多种功能材料，牛皮胶原纤维含有天然抗菌因子，能够抑菌杀菌，能够抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌，具有突出的抗菌防臭功能；牛皮胶原纤维的标准回潮率高达22％，是一般天然纤维的2-3倍，具有卓越的吸湿快干特性，远超常见天然纤维；牛皮胶原纤维特异的多维尺度构造特征，使其具有突出的保暖透气性能；牛皮胶原纤维燃烧的极限氧指数高达25％，是最好的天然阻燃纤维；牛皮胶原纤维还具有优异的绿色养生特性。人皮肤干重的70-80％为Ⅰ型胶原蛋白，牛皮胶原纤维作为一种天然的Ⅰ型胶原蛋白纤维，与人的皮肤具有天然亲和力，舒适贴服，安全健康，是一款绿色养生健康纤维。

本发明提供的牛皮胶原纤维可制备多种纺织产品，例如无纺布、牛皮革基布和用于制衣的纺织面料，也可制备其他纺织材料如静电植绒材料和纤维絮片。

下面结合优选实施例进一步说明本发明的有益效果。

实施例1-实施例41

实施例1-实施例41提供了一种牛皮胶原纤维的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

选取厚度基本一致的废旧牛皮革按照表2提供的工艺参数对牛皮革进行裁切，将裁切好的牛皮革在浸水处理的同时进行搅拌甩软，浸水处理的方式及工艺参数如表1所示，助剂的配方如表3所示，其中，表3表示每100份水中，添加各助剂的组分的重量份数；

实施例33提供的制备方法中牛皮革采用涡轮搅拌的方式搅拌，其余实施例皆在设置有带有齿钉的搅拌棒的转锅内搅拌，然后将软化膨胀好的牛皮革进行解松-开松-清洗分离-整理-干燥-二次开松的步骤；

先将软化膨胀好的牛皮革在带有针布的转棍中摔打撕扯后置于压榨机压榨至目标含水率，得到牛皮胶原纤维束，然后使用弹性材料打击牛皮胶原纤维束。本实施例使用橡胶作为弹性材料打击牛皮胶原纤维束，得到分散的牛皮胶原纤维，再将分散的牛皮胶原纤维在清洗池中清洗并且与杂质和小皮革块分离，然后将去除杂质的牛皮胶原纤维再经过喷淋清洗后在质量浓度为1.5％的蓬松剂F和质量浓度为2.5％的柔软剂M的条件下进行整理，本实施例为了比较不同实施例制备出的牛皮胶原纤维的机械性能，故采用相同的整理方式，但这不能代表本发明提供的制备方法只限制于这一种整理方式，本发明不限制整理剂的使用类型，符合生产需要即可；然后将整理过的牛皮胶原纤维经轧干机轧干后干燥，将干燥后的牛皮胶原纤维再进行二次开松，即可得到成品牛皮胶原纤维；其中解松-开松-清洗分离-干燥的工艺参数如表2所示；

表1实施例提供的制备方法的浸水处理方式及工艺参数

表2裁切和解松-开松-清洗分离-干燥的工艺参数

表3助剂的配方

对比例1-对比例24

对比例1-对比例24提供了一种牛皮胶原纤维的制备方法，选取厚度基本一致的废旧牛皮革裁切成约225cm²牛皮革块，然后将裁切好的牛皮革浸水处理，浸水处理的方式及工艺参数如表4所示，其中，对比例1-8的牛皮革浸水处理的同时搅拌甩软，搅拌的方式同实施例1，对比例9-24的牛皮革浸水处理时不搅拌；然后将软化好的牛皮革进行解松-开松-清洗分离-整理-干燥，对比例解松-开松-清洗分离-整理-干燥的工艺参数同实施例1，但与实施例1区别的是，对比例1-8和对比例17-24在开松处理时，使用刚性材料打击牛皮胶原纤维束得到分散的牛皮胶原纤维。

表4对比例的浸水处理方式及工艺参数

效果例

检测实施例和对比例提供的制备方法制备得到的牛皮胶原纤维的性能参数，采用差示扫描量热法和双折射法分别检测牛皮胶原纤维的结晶度和取向度，采用罗拉式纤维长度分析仪测量纤维长度；使用XD-1型纤维细度仪，采用GB/T01628-2008提供的方法检测纤维细度；使用XQ-2型纤维强伸度仪，采用GB/T14337-2008提供的方法检测纤维的断裂强度和断裂伸长率；纤维制成率为制成的牛皮胶原纤维和原料牛皮块的重量比。其中，实施例和对比例提供的制备方法制备得到的牛皮胶原纤维的结晶度范围为30±5％，取向度范围为60±10％；其中纤维长度、纤维细度、纤维的断裂强度、纤维断裂伸长率和纤维制成率如表5所示：

表5牛皮胶原纤维性能参数

由上表可以看出：实施例提供的制备方法制备得到的牛皮胶原纤维优于对比例，主要体现在实施例提供的制备方法制备得到的牛皮胶原纤维长度更长，可达到30-60mm，并且纤维制成率也优于对比例提供的方法；

其中，从对比例与实施例的对比可以看出，边搅拌边对牛皮革进行浸水处理，可以使牛皮革的软化膨胀效果更好，有利于后续的解松和开松的步骤，从而提高了收率；

并且，从实施例和对比例对比还可以看出，使用弹性材料打击牛皮胶原纤维束优于使用刚性材料，在开松步骤使用刚性材料制得的牛皮胶原纤维更短，因为刚性纤维对牛皮革的伤害较大，不仅降低了成品牛皮胶原纤维的长度，还降低了成品牛皮胶原纤维的物理性能，例如成品牛皮胶原纤维的断裂强度和断裂伸长率均较低；

由实施例13、实施例15、实施例20、实施例21和实施例25与其他实施例对比可知，浸水处理时使用酸性助剂优于使用碱性助剂，碱性助剂可以破坏牛皮胶原纤维中的胶原蛋白，不利于使成品牛皮胶原纤维具有优异的物理性能；

由实施例24-实施例26对比可以看出，浸水处理时使用“一浴三步法”分段对牛皮革进行软化膨胀的工艺效果优于只用一步法软化膨胀牛皮革；

由实施例33与其他实施例对比可以看出，通过搅拌时搅拌棒上设置的齿钉撕裂牛皮革，有助于牛皮革在浸水处理时充分软化膨胀，提高后续解松和开松步骤的效率，并且有利于成品牛皮胶原纤维获得良好的物理性能；

综上，本发明提供的牛皮胶原纤维的制备方法，可获得性能优越的牛皮胶原纤维；且使用该方法制备得到的牛皮胶原纤维，物理性能良好，适用于衣物纺织的质量要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种牛皮胶原纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括先将牛皮革软化处理，再将软化的牛皮革解松处理得到牛皮胶原纤维束，然后将牛皮胶原纤维束经开松处理后得到牛皮胶原纤维的步骤；

所述软化处理包括将牛皮革在浸水处理的同时搅拌甩软的步骤；

所述开松处理包括使用弹性材料将牛皮胶原纤维束打松的步骤。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸水处理包括将牛皮革依次浸泡于包含第一助剂、第二助剂和第三助剂的溶液中软化的步骤；

所述第一助剂包含渗透剂、蛋白酶、pH调节剂和盐；

优选地，所述第一助剂按重量份数计包含渗透剂3-6份、蛋白酶5-15份、pH调节剂4-8份和盐1-5份；

所述第二助剂包含蛋白酶和pH调节剂；

优选地，所述第二助剂按重量份数计包含蛋白酶8-15份和pH调节剂8-15份；

所述第三助剂包含柔软剂和蓬松剂；

优选地，所述第三助剂按重量份数计包含柔软剂5-10份和蓬松剂5-10份；

优选地，所述蛋白酶优选为木瓜蛋白酶；

优选地，所述pH调节剂优选为有机弱酸；

进一步优选地，所述有机弱酸包括甲酸、乙酸、草酸和柠檬酸中的一种或者多种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在将牛皮革浸泡于包含第一助剂的溶液中的步骤中，浸泡浴比为1:2-1:5，浸泡温度为30-70℃、浸泡时间为1-4h，搅拌速度为10-100r/min；

和/或，在将牛皮革浸泡于包含第二助剂的溶液中的步骤中，浸泡温度为35-50℃，浸泡时间为1-3h，搅拌速度为10-100r/min；

和/或，在将牛皮革浸泡于包含第三助剂的溶液中的步骤中，浸泡温度为35-70℃，浸泡时间为1-3h，搅拌速度为10-100r/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌甩软包括将牛皮革置于转锅中搅拌甩软的步骤；

优选地，所述转锅内设置有搅拌棒；

进一步优选地，所述搅拌棒上设置有齿钉。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述解松处理包括将软化的牛皮革使用带有针布的转棍摔打撕扯后干燥以得到牛皮胶原纤维束的步骤；

优选地，将软化的皮革使用带有针布的转棍摔打撕扯20-180min；

优选地，所述带有针布的转棍转速为50-1000r/min；

优选地，所述带有针布的转棍在速度范围内升速旋转；

优选地，所述牛皮胶原纤维束的含水率为30％-70％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述开松处理包括使用弹性材料打击所述牛皮胶原纤维束1-2h后得到牛皮胶原纤维的步骤；

优选地，弹性材料打击牛皮胶原纤维束的打击频率为50-2000次/min；

优选地，弹性材料打击牛皮胶原纤维束的打击频率在频率范围内逐渐升高。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括将经开松处理后的牛皮胶原纤维清洗分离的步骤；

优选地，所述清洗分离包括将牛皮胶原纤维在20-50℃的条件下清洗，并同时分离出杂质和皮革块的步骤；

优选地，所述清洗分离还包括将去除杂质和皮革块的牛皮胶原纤维喷淋清洗的步骤。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括将牛皮胶原纤维使用整理剂整理，再将整理后的牛皮胶原纤维进行干燥处理和二次开松处理的步骤；

优选地，所述整理剂包含蓬松剂、柔软剂、平滑剂和抗静电剂中的一种或多种；

优选地，所述整理剂的浓度为1％-5％；

优选地，所述干燥处理包括先将牛皮胶原纤维经轧干机轧干，然后在50-80℃的条件下干燥的步骤。

9.一种采用如权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备得到的牛皮胶原纤维；

优选地，所述牛皮胶原纤维的纤维长度为30-60mm，细度1.5-3.0dtex，结晶度为25-35％，取向度为50-70％，断裂强度为8-15cN/dtex，断裂伸长率为20-30％。

10.如权利要求9所述的牛皮胶原纤维在制备抗菌防臭，吸湿快干，保暖透气或者阻燃材料中的应用。