廢革膠原蛋白纖維性能及其水刺加工工藝的研究.pdf

1、我國(guó)是制革大國(guó)，皮革制品以其獨(dú)特的手感，透氣性和保暖性以其高檔的氣質(zhì)常年在市場(chǎng)上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。然而，隨著人們消費(fèi)水平的不斷提高，皮革的消耗在增加的同時(shí)，產(chǎn)生的邊角廢料也越來(lái)越多，面臨著廢舊皮革處理的難題。皮革膠原蛋白纖維就是利用制革工業(yè)的邊角料為原料，采用物理機(jī)械的方法、通過(guò)疏解得到的纖維。對(duì)這樣一種特殊的纖維進(jìn)行研究，分析纖維自身的各項(xiàng)性能，探討采用射流纏結(jié)的方法對(duì)纖維進(jìn)行水刺加工的可行性，設(shè)計(jì)不同的水刺工藝，尋找各水刺工藝參數(shù)對(duì)膠原蛋白

2、水刺材料纏結(jié)性能的影響。通過(guò)對(duì)材料應(yīng)用性能的分析，探討這種材料的應(yīng)用范圍。
　　 膠原蛋白纖維是以廢棄蛋白質(zhì)為原料加工而成，具有原料來(lái)源廣泛、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)膠原蛋白纖維的長(zhǎng)度、線密度、回潮率、結(jié)晶度與取向度、力學(xué)性能及熱學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試，分析了膠原蛋白纖維的特點(diǎn)，為充分利用纖維特點(diǎn)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。
　　 實(shí)驗(yàn)表明:本課題選用的膠原蛋白纖維回潮率為7.1％;纖維斷裂強(qiáng)力差別很大，不勻率高達(dá)71.42％

3、;纖維斷裂伸長(zhǎng)率的不勻率也有25.46％;纖維的長(zhǎng)度主要集中在20-40mm，均值為30.82mm;纖維細(xì)度主要集中在2-4μm，比例占到70％左右;1μm以下和9μm以上的比例幾乎接近0，細(xì)度離散性大;結(jié)晶度為25.93％;取向度為68.5％;膠原蛋白纖維的耐熱性能不太好，所以水刺加工后烘干的溫度不宜超過(guò)110℃。
　　 本文還對(duì)以膠原蛋白纖維為原料的水刺非織造布生產(chǎn)工藝進(jìn)行了探討，從纖網(wǎng)的制備和水刺工藝的設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，重點(diǎn)討

4、論了水刺壓力、水刺道數(shù)和輸網(wǎng)簾速度幾個(gè)方面與產(chǎn)品纏結(jié)性能的關(guān)系，并引入水針能量，探討水針能量與產(chǎn)品纏結(jié)性能的關(guān)系。通過(guò)不同纏結(jié)系數(shù)的水刺材料拍攝的電子顯微鏡照片，分析纖維的纏結(jié)機(jī)理，同時(shí)也比較了膠原蛋白纖維和滌綸纖維混合水刺非織造材料與復(fù)合水刺非織造材料的纏結(jié)機(jī)理。
　　 研究表明，增加水刺壓力和水刺道數(shù)，水刺材料的纏結(jié)系數(shù)會(huì)增加;而增加輸網(wǎng)簾速度，水刺材料的纏結(jié)系數(shù)會(huì)降低;水針能量的增大也會(huì)使纏結(jié)系數(shù)增大。膠原蛋白纖維和滌綸纖

5、維混合水刺材料的纏結(jié)系數(shù)均大于膠原蛋白纖維和滌綸纖維復(fù)合水刺材料。
　　 最后，比較了兩種配比的纖維網(wǎng)在不同的水刺工藝下得到的水刺材料的應(yīng)用性能，包括透氣性和吸濕性，分析纏結(jié)系數(shù)與相關(guān)性能的關(guān)系，比較不同纏結(jié)系數(shù)時(shí)材料內(nèi)部孔徑大小的分布率，探尋膠原蛋白水刺材料用作過(guò)濾材料的可行性。
　　 實(shí)驗(yàn)表明:隨著纏結(jié)系數(shù)的增加，兩種配比的非織造材料的透氣性能大體上都是呈下降趨勢(shì)的，相比之下，80％膠原+20％滌綸配比的膠原蛋白纖維