CN100351167C - 一种胶原纤维填料制品及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种填料中包含50%-100%的胶原纤维的胶原纤维填料制品及其制备方法。所述填料是由动物皮革通过解纤得到的胶原纤维经混合至少一种其他纺织纤维形成的絮类填料；或者进一步通过通过梳理、铺网、成型得到的材类填料。本发明填料制品是采用胶原纤维为主作为填料，因此具有良好的蓬松性、回弹性，保暖好、阻燃、吸音等现有填料无法办到的综合显著优点，而且经过本发明工艺制成的填料无异味、不腐烂、不霉变，真正可以用于实践。同时成本低，又解决了边角料的出路问题，有利于环保。

Description

一种胶原纤维填料制品及其加工方法

技术领域

本发明涉及纤维填料制品，尤其是一种以胶原纤维为主作为填料加工制成的制品。

背景技术

在人们日常生活中所使用的填料制品很多，如棉被、褥、枕头、床垫、玩具、汽车坐垫、沙发、胸罩等，这些制品均是由各种织物作为面料或里料，中间层或中心填有天然纤维或化学纤维填料制成。

现有技术使用的填料包括纤维填料或其他填料。其中纤维填料又根据形态可以分为絮料填料和材类填料两种。絮类填料是指未经纺织加工的天然纤维或化学纤维。它们没有固定的形状，处于松散状态。如棉絮、丝棉、羽绒等。材类填料一般是通过非织造工艺将具有可纺性的天然纤维或化学纤维加工成具有松软、均匀、固定的片状形态，可与面料和/或里料同时裁剪，如“喷胶棉”、“热熔棉”、“针刺棉”等。现有的纤维均存在不同的缺点，如天然纤维价格高、资源受限制，化学纤维保暖性差，尤其在较寒冷地区保暖性更差。

目前对动物皮的利用主要是制革，在制革工艺中，由于原料皮均存在各种缺陷如烫记、肥皱、草刺刮伤等以及其他多种原因，最终只有20％-40％的原料皮最终加工成革，其余都成了边角余料。另外，在革制品加工过程中，又会产生大量边角碎料，使这一资源在制革领域的利用率很低。因此，我国皮革加工业每年产生大量的皮革边、下、角料，这些皮革废料在工业上除少量用做加工再生革、工业明胶、蛋白饲料等低附加值的产品以外，其余大部分被废弃掉，更没有有效的高档次的开发和利用。

皮革，是由动物身上剥下的皮经过一系列物理机械和化学处理后，通过鞣制变为革，形成耐细菌作用耐机械作用即固定的不易腐烂损坏的物质。鞣制前为皮或生皮。皮的种类繁多，是一种很复杂的生物组织。但其结构相近似，都是由表皮层、真皮层和皮下组织构成。表面层厚度占0.5-5％，是由不同形状的细胞排列而成，真皮层厚度占90％以上，是致密的结缔组织，主要由胶原纤维和微量的弹性纤维和网状纤维编织而成。其中胶原纤维占95-98％，成品革就是由真皮加工制成的。而真皮中保留下来的就是胶原纤维。胶原纤维的细致结构作如下排列：肽链—初原纤维—纤维丝—原纤维—微纤维—纤维—纤维束，本发明所指的胶原纤维的概念是指胶原纤维束而言。皮下组织层主要有编织较疏松的胶原纤维和微量的弹性纤维组成，是动物皮与动物体之间相互联系的疏松组织，皮就是由这一层从动物身上剥下来的。由于皮下组织层的胶原纤维编织松散、无规则形态，因此在制革业中被清除掉，但对于本发明是很好的原料。胶原纤维在真皮中的天然编织结构形式很特殊：是以较粗的纤维束有时分成几股较细的纤维束，这些较细的纤维束有时又和其它的纤维束合并成另一较大的纤维束。如此不断的分而又合，合而又分，纵横交错，不知起讫地编制成一种特殊的立体网状结构，使得皮革具有很高的力学强力。在动物皮的纤维束的空隙中间充塞着一种胶状物质，称为纤维间质。它主要由白蛋白、球蛋白、粘蛋在和类脂蛋白以及糖类物质构成，纤维间质粘度很高，在湿态下可起润滑作用，在常态干燥情况下凝固变硬，把皮革中的胶原纤维紧紧的粘接起来，虽然制革生产中决大部分的纤维间质被除掉，但仍有部分残留，另外在鞣制加工过成程中鞣质分布于胶原纤维之间，在制革工艺中的干燥过程中，由于水分的蒸发，鞣质分子变大，导致附加的桥键产生，又由于在干燥过程中的毛细管压力作用使毛细管弯曲、收缩使编织在一起的胶原纤维发生进一步的粘接。在自然干燥状态下的皮革中的胶原纤维之间的粘结力极大，超过胶原纤维的抗拉强度。胶原纤维在常态下皮革中的粘结点的密度达到每间隔1-2毫米就有多处。因此，使用现有技术的任何一种开松设备在自然干燥情况下对干态皮革进行纤维分解或开松均会将胶原纤维拉断形成粉末或将开松机的针布损坏。

中国发明专利申请92103486曾经公开了一种将皮革屑碎经简单的粉碎和摔软工艺后作为填充物制备皮绒制品的方法。但是该方法的工艺简单，所制成的填充物就是在干态的情况下对皮革进行粉碎形成微皮碎，而不是皮革纤维。而且该方法没有解决上述提到的胶原纤维相互粘结物的关键问题。因此该工艺只能将皮革最终形成粉末，是该方法的必然结果。该方法在实践中不能制备可使用的纤维状的填充物制品，不具备可实施性。该专利申请已经视撤，也证明了这一点。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃、吸音、不霉变、保暖性能好、应用广泛、价格低廉的新型胶原纤维填充制品，以解决目前生产实践中的皮革废料利用问题。

为达到以上目的，本发明采用了以下的技术方案：

本发明的胶原纤维填料制品由各种织物作为面料或里料，中间层或中心以胶原纤维为主作为填料制成，也可以加入其他纺织纤维，为保证技术效果，其中胶原纤维的成分应大于50％。

本发明的胶原纤维填料制品备工艺流程说明如下：

一、填料制备工艺流程

1、筛选后的原料(皮革及其边角废料)经解纤后混合得到絮类填料；

依次包括以下步骤：

1)料筛选：选择动物皮革及其边角废料；

2)解纤：将原料在盛有液体的容器中通过一个以上的纺织设备用的打手进行解纤；

采用往复式液体开松机在液体中进行解纤，液体开松机是在容器内装有至少一个开松设备所用的打手或梳理机用的分梳装置。液体开松机所用液体为水，根据皮革原料不同，按水重量可加入0.2-2％洗涤剂、1-10％油脂及其制品、0.2-1.5％渗透剂和0.03-0.5％碱类物质其中至少一种。原料在以上液体中通过所述打手进行往复的机械力的作用，将液体充分浸渍于原料中，使胶原纤维之间的纤维间质等粘结物在该液体的作用下重新成为润滑剂，使皮革中的胶原纤维在原始缠绕的状态下通过高速水流的冲击和打手针布的拉抽力的作用，使胶原纤维不断松散、滑脱，最终得到单根束状的相互不缠接的散状胶原纤维并符合制作填料制品要求的长度。

从附图2的电镜照片可以看出，皮革经过本发明解纤工艺处理后得到的胶原纤维，已经不是原来皮革中的形态，而是形成了单根束状的相互不缠接的散状胶原纤维并符合制作填料制品要求的长度。

3)混合：将上述步骤得到的材料经脱水烘干后混合按重量比含量＜50％的至少一种以上的其他常用纺织材料纤维，利用现有纺织工艺使用的多仓混棉机或横铺直取法现有技术进行混合。

经过以上步骤得到的絮类填料可以直接使用。

2、述絮状填料可以经过进一步梳理、铺网(或气流成网)、成型(机械加固法或化学粘合加固法)制成材类填料。

依次包括以下步骤：

1)梳理：选用现有纺织用梳理机对原料进行梳理；

2)网：根据不同产品选用现有非织造工艺中的干法铺网或湿法成网；

3)成型：采用机械加固法或化学粘合法或热粘合法，现有非织造工艺加工成材类填料。

二、填料制品制备工艺流程

将制成的絮类或材类填料填入各种织物做成的面料和里料中间或中心，制成填料制品，如棉被、褥、枕头、床垫、玩具、汽车坐垫、沙发、胸罩等。絮类填料可以根据不同制品通过用手工或绗缝机与面料、里料加工固定制成填料制品。材类填料则可经裁剪与面、里料经手工或绗缝机加工固定。

本发明具有以下优点：

1、保暖率高。由于胶原纤维呈束状，每束纤维是由许多微细纤维组成，微细纤维间存在有无数个空隙。因此在胶原纤维集合体内能夹持更多的静止空气，比其它任何天然纤维组成的纤维集合体所夹持的静止空气的静止稳定性高，因此该填料制品具有极高的保暖特性和抗风能力。

2、手感柔软、细腻。由于纤维的抗弯刚度与纤维直径的4次方成正比。当纤维细度变细时，纤维抗弯刚度会迅速减小，组成胶原纤维的初原的直径只有1.2-1.7nm，而组成胶原纤维束的纤维一级的直径通过电镜(见附图2)可看出远远小于天然纤维中最细的山羊绒的直径(12um)。

本发明填料制品是采用胶原纤维为主作为填料，因此具有良好的蓬松性、回弹性，保暖好、阻燃、吸音等现有填料无法办到的综合显著优点，而且经过本发明工艺制成的填料无异味、不腐烂、不霉变，真正可以用于实践。同时由于本发明原料是主要利用革制品的边角料，成本低，又解决了边角料的出路问题，有利于环保。

附图说明

图1是本发明工艺生产流程图

图2是本发明经过解纤处理后得到的胶原纤维的电镜照片，单位依次是50微米、100微米和500微米

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容做进一步说明：

实施例1

工艺流程：原料筛选—解纤—混合—絮类填料—填充加工

工序说明

1、原料筛选：选用鞣制过的牛、羊、马、猪、狗、鹿、兔鳄、蛇等所有动物皮革及其边角余料和废旧革制品中的至少一种。

2、解纤：采用往复式液体开松机进行解纤，液体开松机可是在容器内装有至少一个开松设备所用的打手和/或梳理机用的分梳装置。液体开松机所用液体为水，根据皮革原料不同，按水重量可加入0.2-2％洗涤剂、1-10％油脂及其制品、0.2-1.5％渗透剂和0.03-0.5％碱类物质其中至少一种，将液体充分浸渍于原料中，使胶原纤维之间的纤维间质等粘结物在该液体的浸渍下重新成为润滑剂，该情况下的皮革料在液体开松机的高速水流冲击下和打手针布的抽拉力的作用下使胶原纤维不断松散、滑脱，最终得到单根束状的相互不缠接的散状胶原纤维并符合制作填料制品要求的长度。

3、混合：将各种皮革制成的纤维根据产品的需要进行混配，可以全部取用皮革纤维，也可以按重量取至少一种动物皮革胶原纤维≥50％、至少一种常用纺织纤维≤50％。采用多仓混棉机或采用横铺直取法混棉机等现有工艺设备混合以达到混合纤维含量正确分布均匀的目的。

4、将上述制成的絮状填料填入各种面料和里料之间，制成填料制品。

实施例2

工艺流程：原料筛选—解纤—混合—梳理—铺网—成型—材类填料—填充加工

工序说明

1、2、3步骤与实施例1相同

4、梳理。将混配好的纤维通过梳理机梳理成网。

5、铺网：采用铺网机或气流成网机现有技术，根据不同厚度要求进行铺网。

6、成型：采用机械加固法或化学粘合法或热粘合法现有非织造工艺加工。

7、填充加工。将上述制成的材类填料通过剪裁填充至各种面料和里料之间，制成填料制品。

Claims (7)

1、一种胶原纤维填料制品，其特征在于：所述填料中包含50％-100％的胶原纤维，所述胶原纤维是由动物皮革通过解纤得到。

2、如权利要求1所述的胶原纤维填料制品，其特征在于：所述填料是由胶原纤维经混合至少一种其他纺织纤维形成的絮类填料。

3、如权利要求1所述的胶原纤维填料制品，其特征在于：所述填料是由胶原纤维经混合至少一种其他纺织纤维通过梳理、铺网、成型得到的材类填料。

4、如权利要求1或2所述的胶原纤维填料制品的制备方法，依次包括以下步骤：

(1)原料筛选：人工选择所需的皮革或皮革各种边角料或废旧料；

(2)解纤：将原料浸渍在盛有液体的容器中通过一个以上的纺织设备用的打手进行解纤；

(3)混合：将上述步骤得到的材料经脱水烘干后混合按重量比含量≤50％的至少一种以上的其他纺织纤维，利用现有纺织工艺使用的多仓混棉机或横铺直取法现有技术进行混合；

(4)填充加工：根据不同制品通过用手工或绗缝机与面料、里料加工固定。

5、如权利要求4所述的胶原纤维填料制品的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)解纤中所用液体为水，根据皮革原料不同，按水重量可加入0.2-2％洗涤剂、1-10％油脂及其制品、0.2-1.5％渗透剂和0.03-0.5％碱类物质其中至少一种。

6、如权利要求1或3所述的胶原纤维填料制品的制备方法，依次包括以下步骤：

a)原料筛选：选择动物皮革及其边角废料；

b)解纤：将原料在盛有液体的容器中通过一个以上的纺织设备用的打手进行解纤；

c)混合：将上述步骤得到的材料经脱水烘干后混合按重量比含量＜50％的至少一种以上的其他纺织材料纤维，利用现有纺织工艺使用的多仓混棉机或横铺直取法现有技术进行混合；

d)梳理：选用现有纺织用梳理机对原料进行梳理；

e)铺网：根据不同产品选用现有非织造工艺中的干法铺网或湿法成网；

f)成型；采用机械加固法或化学粘合法或热粘合法，现有非织造工艺加工；

g)填充加工：经裁剪与面、里料经手工或绗缝机加工固定。

7、如权利要求6所述的胶原纤维填料制品的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)解纤中所用液体为水，根据皮革原料不同，按水重量可加入0.2-2％洗涤剂、1-10％油脂及其制品、0.2-1.5％渗透剂和0.03-0.5％碱类物质其中至少一种。

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