一种具有纳米级分支动物皮革纤维束的制品制造技术

本发明专利技术公开了一种具有纳米级分支的动物皮革纤维束的制品，包括动物皮革纤维主体；在动物皮革纤维主体上具有纳米级分支；动物皮革纤维主体之间、纳米级分支之间、动物皮革纤维主体与纳米级分支之间相互交织形成纵横交错的结构。本发明专利技术的制品，动物皮革纤维束在其中具有独立的、已经分离的并依附在动物皮革纤维主体上的纳米级分支，呈现了抑菌效果好、吸附性能好、能提高力学性能的特性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有纳米级分支动物皮革纤维束的制品本申请是申请日为2020年5月22日、申请号为202010441933.X、专利技术创造名称为具有纳米级分支的动物皮革纤维束、纱线、包芯纱及制品的分案申请。
本专利技术涉及动物皮革纤维束、纱线和包芯纱，尤其是具有纳米级分支的动物皮革纤维束、纱线和包芯纱。
技术介绍
我国的皮革工业是轻工业的组成部分，它包括制革、毛皮和革制品三个自然行业。制革的成品叫皮革，皮革是去毛动物的皮制品；毛皮又称毛革或裘，它是带毛动物的皮制品；革制品是皮革或毛皮深加工的产品，如皮鞋、皮衣、皮件等。制革是指将生皮经过一系列的物理和化学加工处理，以改变生皮的性质和外观，得到皮革。生皮是从动物体剥离下来的，生皮主要包括表皮层、真皮层和皮下组织。其中，真皮层位于表皮层的下面，其重量和厚度分别占生皮的90%以上，是生皮的主要部分。真皮层主要由紧密编织和连接在一起的胶原纤维、弹性纤维和网状纤维所组成，此外，真皮层中还含有一些非纤维成分，如毛囊、汗腺、脂腺、脂肪细胞、肌肉、血管、淋巴管和纤维间质等。上述所记载的胶原纤维是真皮中的主要纤维，它构成了生皮的主体，胶原纤维系胶原构成，占真皮全部纤维重量的95%-98%。胶原纤维不分叉，而是集结成束状。其形成结构如下：原胶原分子→初原纤维（直径1.2~1.7nm）→亚原纤维（直径3~5nm）→原纤维（直径一般20nm）→细纤维（直径2~5μm）→胶原纤维（直径20~150μm）。原胶原分子为通过三条左手螺旋胶原肽链形成的右手复合螺旋结构，胶原肽链由螺旋链和与之连接的非螺旋端肽构成，螺旋链和非螺旋端肽均由氨基酸序列组成。胶原的氨基酸组成和序列虽然由于来源和胶原类型不同有一定差异，但几种主要氨基酸的组成大致相同，即甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸。原胶原分子→初原纤维（直径1.2~1.7nm）→亚原纤维（直径3~5nm）→原纤维（直径一般20nm）→细纤维（直径2~5μm）→胶原纤维（直径20~150μm）为胶原纤维的形成过程，但胶原纤维在动物的皮或皮革等产品中存在的状态不存在独立的、分离的具有纳米级分支的胶原纤维束。制革的原料“生皮”在未加工之前具有如下性质：（1）由动物体上剥下的皮是湿的，晾干后变硬，并失去扰曲性和柔软性，弯曲时易折断。（2）湿态的生皮在湿热气温条件下，会很快腐烂、掉毛、发臭。（3）在65℃以上的热水中，生皮会发生收缩，温度越高，收缩的程度越大。（4）生皮的透气性和透水汽性都不好，也就是卫生性不好。（5）在化学药品的作用下，生皮易被破坏。由于生皮的以上性质，生皮不能直接制成生活用品供人们使用。因此，人们将生皮通过一系列的物理和化学处理制作成皮革。虽然皮革是将生皮经过物理和化学处理得到的，但皮革中的胶原纤维束的形态和结构与生皮中的胶原纤维束形态、结构基本相同。将生皮通过处理得到的皮革因不会变成硬而脆的材料，不会腐烂，不收缩、透气性和透水汽性较好，耐化学性能好等优点而被人们青睐。但是在将皮革制作成皮革制品时，会出现大量的边角料，据统计，每年我国仅制革及革制品行业大约要产生140万吨的皮革边角料，印度每年产生15万吨的皮革边角料，美国每年仅产生的含铬皮革废料就达6万吨，这些皮革边角料是造成皮革工业污染严重的重要因素之一。基于皮革边角料的大量产生，80年代以来，由于发达国家日益严格的环保法规的限制和可用于填埋皮革边角料地点的减少，以及污染治理费用昂贵等原因，一方面，发达国家将其污染性工业向发展中国家转移；另一方面．也积极开展皮革边角料回收利用的研究和应用。特别是90年代以来，随着资源、环境等全球性生态问题的日益严峻，皮革工业的发展正面临着“可持续发展”战略的挑战。因此，皮革边角料的资源化现已成为国内外关注的重要课题。关于皮革边角料的回收利用已有相当久的历史，但在过去它并没有引起业内外人士的普遍重视。近20年来，随着分子生物学的发展及人们对胶原和其性质的认识的深入，其应用领域也更为广泛；因此，皮革边角料的资源化也不再仅仅是利用废弃皮屑生产再生革等低附加值的产品，而是被赋予了新的内容，也就是尽力追求高附加值转化。由于胶原纤维是构成动物机体的重要功能物质及它具有其它合成高分子材料无可比拟的生物相容性和生物降解性。因此，胶原纤维（即动物皮革纤维）作为天然的生物质资源，在食品、医药、化妆品、饲料、肥料等工业中应用的重要性和经济地位正日益突出。基于上述背景，专利技术人对皮革边角料的再次利用进行了深入的研究，并申请了国内和国外专利，同时投入到了实际生产中，如中国专利申请号为200410034435.4、200410090255.8、200410097268.8、200410097268.8、200510036778.9、200710003092.9、200710090219.5、201010211811.8、201020236921.5、201621302339.8等均涉及到胶原纤维。专利技术人所研究的上述胶原纤维是通过在液体疏解机的水力作用下使皮革边角料或皮革中的胶原纤维在编织状态下逐渐松解得到的。但在之前的研究和实施中，仅仅是将皮革边角料或皮革中的胶原纤维松解形成具有主体和逐渐分支的动物皮革纤维。在研究中发现，纳米级的材料会产生非纳米级相同材料特有的性能，因此，研究和实施具有独立、分离出来的纳米级动物皮革纤维分支及其加工方法具有重要的意义。为此，也有人开始研究天然纳米纤维，如在中国专利申请号为200510086251.7公开日为2006年2月8日的专利文献中公开了一种天然纳米纤维的制备方法，并具体公开了如下步骤：（1）将天然生物材料浸泡在一定的溶剂的容器中。（2）开启一定频率一定功率的超声波装置，将超声波发射探头深入装载有天然生物材料溶液的容器中，进行一定时间的超声波解离，从而制备得到一种天然纳米纤维。所述天然生物材料包括蜘蛛丝、家蚕丝、野蚕丝、羊毛、鱼鳞、竹纤维、骨胶原纤维、木纤维。在上述文献中公开了可以通过骨胶原纤维获得天然纳米纤维，但本领域技术人员知晓，骨胶原纤维是分布在骨组织中，构成骨胶原纤维的蛋白质为Ⅰ型胶原蛋白。Ⅰ型胶原构成骨胶原，骨Ⅰ型胶原共3000多个氨基酸，分子量为95000，在化学结构上与结缔组织与Ⅰ型胶原不同。骨Ⅰ型胶原的交联部位较少，交联是经过G醛基赖氨酸被氢硼酸钠还原后形成的结构。骨Ⅰ型胶原前N端扩展肽被磷酸化，而在结缔组织中则未发现翻译修饰后的前胶原。在氨基酸组成上骨胶原也不同于软骨胶原，它含有两种特殊氨基酸，即丝氨酸和甘氨酸，大量丝氨酸以磷酸丝氨酸盐的形式存在，故在矿化过程中磷酸盐与骨胶原的结合很重要。骨基质矿化过程中，羟基磷灰石与骨胶原相结合形成正常的骨质。骨的Ⅰ型胶原之间相互交联，形成骨基质框架；骨胶原的质量、数量也与矿化相关，保持一定的沉积比例。矿化过程还需有骨基质中的非胶原蛋白，即骨钙素、基质蛋白等的参与，Ⅰ型胶原不仅给骨钙素提供结构场所，还与骨钙素等非胶原蛋白相结合，形成网络支架，为骨矿化提供基本条件。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有纳米级分支的动物皮革纤维束的制品，包括动物皮革纤维主体；其特征在于：在动物皮革纤维主体上具有纳米级分支；动物皮革纤维主体之间、纳米级分支之间、动物皮革纤维主体与纳米级分支之间相互交织形成纵横交错的结构。/n

【技术特征摘要】
20190527 CN 20191044687611.一种具有纳米级分支的动物皮革纤维束的制品，包括动物皮革纤维主体；其特征在于：在动物皮革纤维主体上具有纳米级分支；动物皮革纤维主体之间、纳米级分支之间、动物皮革纤维主体与纳米级分支之间相互交织形成纵横交错的结构。


2.根据权利要求1所述的具有纳米级分支的动物皮革纤维束的制品，其特征在于：动物皮革纤维主体为可纺性动物皮革纤维主体。

【专利技术属性】
技术研发人员：张立文，
申请(专利权)人：广东五源新材料科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44