[发明专利]一种具有疏水高分散皮纤维结构的无铬鞣革制备方法

说明书

本发明属于皮革制备技术领域，发明了一种具有疏水高分散皮纤维结构的无铬鞣革制备方法，首先将生皮中和、水洗、去盐，随后采用高亲水性溶剂进行脱水处理并干燥，获得具有高孔隙率的高分散皮纤维结构，从而在皮纤维网络结构中形成了多孔隔热结构，显著提高了皮坯的热稳定性；再通过表面疏水处理固定具有高孔隙率的高分散皮纤维结构，从而得到具有疏水高分散皮纤维结构的无铬鞣皮革。本发明将高亲水性溶剂脱水技术、纳米疏水技术与现有的制革工艺技术结合，对生皮原本相互粘接的皮纤维结构进行了高分散和结构固定，从而不依赖于传统铬盐对皮纤维的交联鞣制而实现了新型无铬鞣皮革的制备。

技术领域

本发明属于皮革制备技术领域，尤其涉及一种具有疏水高分散皮纤维结构的无铬鞣革制备方法。

背景技术

现在制革工业已形成以铬鞣法为基础的一整套较完善的制革工艺体系。然而，常规铬鞣中铬的利用率仅为65-75％，大量未被吸收的铬直接排放，造成严重的铬资源浪费和环境污染；同时，在后期的染整工序中，结合不牢的铬和未被吸收的染整材料一起进入废水中，而染整材料的存在使得含铬废水和固废的处理难度进一步增加。因此，随着环保要求的日趋严格，研发无铬鞣皮革的制备技术，从源头消除含铬废水和含铬固废的污染是皮革工业可持续发展的必然趋势。另外，制革工序中为了使化学物质均匀的往皮中渗透，往往会用大量的水作为介质，而水回收利用的成本较高，因此水的排放也同样造成了环境污染。

实际上，从表面润湿性能和皮纤维结构的角度出发，对生皮进行铬鞣是一个疏水性增强、皮纤维孔隙率增大、纤维分散度提高的过程，因为鞣制后的皮革比生皮具有更低的吸水率以及显著增强的疏水性，其纤维也由相互粘接状态变为高分散状态。因此，若能开发新技术赋予皮纤维持久的高分散结构，则不依赖于传统铬鞣交联就能实现皮革的鞣制。

采用高亲水性有机溶剂对生皮进行脱水处理能使不同层级(胶原纤维束、纤维、原纤维)的纤维得以较好的分散，使其获得皮革的多孔性、成形性、耐弯折性等，从而实现鞣制作用。但被溶剂脱水后获得高分散皮纤维结构的皮坯在遇水后，皮纤维会再次吸水和浸润，这会导致皮纤维再次粘连，进而失去皮革性能。因此，需要对高分散的皮纤维结构进行保护和固定，从而获得持久的皮革性能。

提高材料疏水性可以通过以下两条途径实现：即直接在疏水物质表面构造微纳粗糙结构，或者对微观粗糙结构表面进行低表面能物质修饰。脱水皮坯中多层级胶原纤维的编织结构具有较好的微纳粗糙结构，所以可以通过进一步增强其粗糙度和降低其表面能的方式来获得疏水高分散的皮纤维结构。在此，我们采用操作简便易行的浸泡和喷涂方式对脱水皮坯进行疏水处理，从而可获得具有持久皮革性能的新型无铬鞣皮革。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有疏水高分散皮纤维结构的无铬鞣革制备方法，即将高亲水性溶剂脱水技术、纳米疏水技术与现有的制革工艺技术结合，对生皮原本相互粘接的皮纤维进行高分散和结构固定，从而实现无铬鞣皮革的制备。

本发明采取的技术方案是：

一种具有疏水高分散皮纤维结构的无铬鞣革制备方法，包括以下步骤：

步骤一：选定生皮，对生皮进行中和、水洗、去盐；

步骤二：采用高亲水性溶剂对步骤一处理后的皮进行脱水处理并干燥，得到具有高孔隙率和高分散皮纤维结构的皮坯；

步骤三：将具有高孔隙率和高分散皮纤维结构的皮坯用纳米粒子和高分子聚合物分散液处理；

步骤四：经步骤三处理后，于40-70℃下干燥数小时得到具有疏水高分散皮纤维结构的无铬鞣皮革。

进一步，步骤一中，所述的生皮为包括牛皮、羊皮或猪皮中的一种。

进一步，步骤二中，高亲水性溶剂脱水采用逐级脱水方式，即先用乙醇脱水、再用乙醇和丙酮的混合溶液脱水、最后用丙酮脱水，具体过程为：