System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法技术_技高网
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一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法技术

技术编号:41278987 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-11 09:30
本发明专利技术提供了一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法。本方法主要包含三个制备过程:(1)使用碱提法去除生物质(如蘑菇)中水溶性杂质和碱溶蛋白,得到几丁质分散液,在4oC下储存,以备后续使用;(2)根据最终皮革的规格称取悬浮液,抽滤、熨平即可得到几丁质皮革生皮;(3)利用纯生物鞣剂对得到的生皮进行鞣制,提高分子间的交联。本发明专利技术中不含任何动物成分,不存在伦理问题。此外,本发明专利技术中使用的方法为简单的碱提法,整个提取流程中不使用任何有机溶剂,对环境没有潜在风险;本发明专利技术所使用的方法工艺简单、成本低、易于控制,有良好的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,属于新材料。


技术介绍

1、皮革是经脱毛和鞣制等物理、化学加工所得到的一种耐用且有弹性的天然产品。目前,皮革是一种常见的商品,由于其耐用性以及其天然的美学和触觉特性(例如其颜色,柔软的手感和保暖性),它是服装,鞋类,家具和配件的流行材料,预计到2025年市场价值将达到近3600亿美元。然而,随着社会标准的变化和对环境可持续性的日益重视,皮革(通常被认为是肉类生产的副产品)的使用愈发收到争议:它的来源是动物,带来伦理以及饲养牲畜的环境成本的问题。毕竟,畜牧业与放牧砍伐森林、大量温室气体排放和动物粪便造成的环境破坏有关。此外,制革过程本身使用铬盐、氯化物等化学物质具有潜在环境和人体健康风险。皮革产品及含铬废弃物中游离的无毒cr(iii)在碱性条件和紫外光照或高温等操作以及部分染整化学品(如含不饱和键的加脂剂)的存在下,可被氧化为具有致敏性、致癌作用及遗传毒性的cr(ⅵ)。国际癌症研究机构(international agency for research oncancer,简称iarc)已将cr(vi)归为 i 类致癌物,美国环境保护署(environmentalprotection agency,简称epa)也将其列为a类人体致癌物。制革过程还会产生大量固体废物,尤其是含铬固废,我国自2008年以来一直将含铬固废列入《国家危险废物名录》(hw21)。

2、这些问题促使了非动物类皮革材料(纯素皮革)的发展。近年来,在皮革市场中,从蘑菇中提取的几丁质皮革状材料正在迅速获得商业吸引力。菌丝体(构成丝状真菌营养生长的细长管状结构)在自然生物过程中通过菌丝微丝网络结合有机物,从而可以利用它们来生产有用的复合材料。与传统合成材料相比,蘑菇基几丁质纯素皮革具有成本低、碳排放低、能耗低以及生物可降解性。真菌菌丝体可以在低成本的林业副产品(如锯末)上生长,经过简单的物理和化学处理,即可生产出外观和材料性能与牛皮和合成革相当的类似皮革的材料。蘑菇基纯素皮革主要由几丁质和其他多糖组成,如葡聚糖、蛋白质、壳聚糖、聚葡萄糖醛酸或纤维素,这种皮革状材料在使用寿命结束时也是完全可生物降解的。

3、cn114901902a公开了一种利用丝状真菌织物制作皮革状材料的方法,但是这种方法通常除了该丝状真菌之外还包括使用增塑剂、聚合物和交联剂的至少一种;cn117188041a公开了一种菌丝体纯素皮革的制备方法,但此方法也需要对新鲜菌丝体材料进行脱乙酰、填充、还原染料染色,然后交联增塑,接着喷涂着色进一步固色、最后进行涂层整理。这些制备方法仍然不可避免的使用有机溶剂,对环境具有潜在风险。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法。这种方法制备工艺简单、不使用任何受限化学品。所制成的生物质来源几丁质纯素皮革在使用寿命结束时完全可生物降解。

2、为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、(1)将新鲜蘑菇在去离子水中洗净,以去除可以观察到的杂质,使用高速搅拌机对洗净的蘑菇进行机械搅拌、破碎得到混合浆料;

4、(2)向混合浆料中加水,浴比为1:2~10。然后在20~100oc下,搅拌0.5~5 h。随后,以7000 d/min离心5-20 min以去除多余的水分及水溶性成分,将固体成分浸泡在0.01~3mol/l 的碱性溶液a中,浴比为1:2~10,并在30~85oc下搅拌搅拌1~10 h以除去碱溶性杂质,之后不断水洗直到溶液为中性,最后,将中和后的固体成分几丁质重新分散于水中,得到几丁质分散液,以备后续使用;

5、(3)根据最终几丁质纯素皮革的规格(克重:50~250 g/cm2)称取上述几丁质分散液,并对其进行抽滤得到几丁质生皮,在40~180oc的烘箱中干燥1~12 h,最后将样品在室温下压制过夜,以防止其收缩。

6、(4)将此几丁质生皮与1%~50%的鞣剂a在10~85oc下混合搅拌,鞣制1~6 h,得到几丁质纯素皮革,在室温下通过皮革熨平机熨平,得到几丁质纯素皮革;所述的鞣剂a为荆树皮丹宁、坚木丹宁、杨梅丹宁、原花青素、双醛peg、醛化淀粉、醛化羧甲基纤维素中的一种或多种,鞣剂用量为1~50%。

7、所述的一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于(1)中所用的新鲜蘑菇为香菇、草菇、金针菇、猴头菇、平菇、口菇、双孢菇、羊肚菌、竹荪、杏鲍菇中的一种或多种。

8、所述的一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于混合浆料与水的比例为1:2~10,温度为20~100oc,反应时间为0.5~5 h。

9、所述的一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于(2)中所用的碱性溶液a为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或多种,碱性溶液的浓度为0.01~3 mol/l。反应温度为30~85oc。

10、所述的一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于最终生物质来源几丁质纯素皮革的克重为50~250 g/ cm2。

11、本专利技术与已有技术相比,具有多方面的积极效果和优点,具体可归纳概括如下:

12、(1)本专利技术中不使用任何动物成分,不存在伦理问题。此外,本专利技术中使用的方法为简单的碱提法,整个提取流程中不使用任何受限化学品,对环境没有潜在风险。

13、(2)本专利技术中使用的方法完全基于热水、碱性溶液,条件温和,可以保留蘑菇原本的α-几丁质晶体结构,同时在基质中保留了葡聚糖,葡聚糖可以作为几丁质纤维的交联剂,增强纤维间的结合。

14、(3)本专利技术中使用的鞣剂均为纯天然绿色鞣剂,选择合适的鞣剂可以对纯素皮革起到良好的鞣制效果,增强纤维间的结合与交联,从而提高纯素皮革的机械强度和热稳定性。

15、(4)本专利技术使用简单的碱提、抽滤、熨平、鞣制等方法,可以得到完整的几丁质纯素皮革材料,并具有皮革的手感与性能。本专利技术通过控制碱提的浓度、温度与时间、鞣剂的种类与用量、皮革的克重、热压的温度与时间等工艺参数,使得几丁质纯素皮革的产量、手感以及性能可媲美传统皮革。此外,相较于传统皮革,几丁质纯素皮革具有成本低、制备周期短、可生物降解等优点。

16、本专利技术还具有一些其他方面的优点。

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【技术保护点】

1.一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于(1)中所用的生物质A为香菇、草菇、金针菇、猴头菇、平菇、口菇、双孢菇、羊肚菌、竹荪、杏鲍菇、灵芝中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于混合浆料与水的比例为1:2~10,温度为20~100℃,反应时间为0.5~5 h。

4.根据权利要求1所述的一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于(2)中所用的碱性溶液A为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或多种,碱性溶液的浓度为0.01~3 mol/L,反应温度为30~85℃。

5.根据权利要求1所述的一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于最终几丁质纯素皮革的克重为50~250 g/ cm2。

【技术特征摘要】

1.一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于(1)中所用的生物质a为香菇、草菇、金针菇、猴头菇、平菇、口菇、双孢菇、羊肚菌、竹荪、杏鲍菇、灵芝中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种生物质来源几丁质纯素皮革的制备方法,其特征在于混合浆料与水的比例为1:2~10,温度为20~100...

【专利技术属性】
技术研发人员:林炜张丰腾周加境王春华
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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