胶原纤维花式纱及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纺织领域，特别涉及一种胶原纤维花式纱及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国是全球最大的制革生产基地，产量和出口量均居世界首位，然而，我国的制 革业一直采用传统的蓝湿皮工艺，企业每年产生140多万吨的皮革边角废弃物，几乎占世 界制革固体废弃物总量的二分之一，现在处理废料主要采用焚烧和填埋的方法，但两种均 会对环境有持久危险性[钱程.制革下脚料提取超短真皮纤维的现状及其发展趋势[J]. 产业用纺织品，2010, 28 (1) : 5-8.]。由于蓝湿皮是毛皮经过一系列化学处理后，进行鞣制所 得到，而蓝湿皮在后续的一系列削匀和削边过程中要产生大量边角废料，其组成单位主要 是胶原蛋白，如果不加任何利用的丢弃掉，既浪费资源又污染环境，因此一直以来，制革业 产生的大量蓝湿皮废料成为人们关注和研究的热点。
[0003] 现有采用物理机械手段从蓝湿皮废料中提取胶原纤维的方法主要有三种：一种是 用粉碎机将废料磨成胶原纤维粉，用于加工胶原纤维粉植绒面料以及纸张的增强，如专利 CN201110146760. X介绍一种真皮植绒短纤维的制备方法，将粉碎后的废皮粉用分级筛选， 能获得真皮植绒粉的目数为30-400目，由于在植绒时需要使用大量粘合剂将纤维粉粘合 到面料上，导致透气性变差；而胶原纤维粉在用于纸张增强时，由专利CN200810017903. 5 公开的一种复合吸音纸的制备工艺，胶原纤维粉的用量不超过木浆纤维的50%，并不能达到 很好利用蓝湿皮废料的目的。第二种是干法直接对废料进行多次开松撕扯，以获取胶原纤 维的方法，由于鞣制后的蓝湿皮致密度非常高，这种直接开松辊撕扯开松得到的纤维长度 非常短，经过分筛后可获得长度在1-8_之间，只能用于特定用途，如湿法造纸或用做其他 材料复合层，如专利CN201320140596. 6介绍的高装饰性胶原纤维麂皮绒复合仿真皮。第 三种是湿法提取，采用湿法可以获得长度相对较长的胶原纤维，如专利CN201110426093. 0、 CN200510007524. 4以及专利CN201110326902. 0公开的提取胶原纤维的方法，均可以获得 胶原纤维纤维长度大于10mm，如专利CN201310120515. 0公开的一种高压高密度胶原纤维 再生皮及其制造方法，在用湿法提取出胶原纤维后，筛选出长度大于2cm的胶原纤维用于 加工高密度胶原纤维再生皮。
[0004] 由于原皮经鞣制后，胶原纤维(真皮纤维）之间通过鞣剂紧固连接在一起(这 也是真皮强力很高的主要原因)，即胶原纤维之间的结合强度大于胶原纤维本身的断裂 强度[钱程.制革下脚料提取超短真皮纤维的物理性能及产品开发[J].产业用纺织 品，2012, 30 (12) : 16-18,]，因而最后提取得到的胶原纤维长短和粗细差距较大，很难用单 一的方法将提取的胶原纤维全部利用，通常是筛选出长胶原纤维用于加工革基布，而长度 较短的短胶原纤维没有合适用途的产品可加工，因此在提取得到不同规格胶原纤维的同 时，开发如何将其全部用于生产合适用途的产品非常必要。
【发明内容】
[0005] 为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种胶原纤维花式纱及其制备方 法，所述胶原纤维花式纱及其制备方法的技术方案如下： 一种胶原纤维花式纱的制备方法，所述方法包括： 采用湿法从蓝湿废皮中提取出胶原纤维； 将所述胶原纤维经过两道开松工序和除长分离工序后，得到短胶原纤维和长胶原纤 维； 将所述短胶原纤维经过珍珠棉搓球机制成纤维结子球； 将所述纤维结子球与所述长胶原纤维一起送给梳棉机，经过梳棉、并粗和细纱工序后， 得到胶原纤维花式纱。
[0006] 可选的，所述采用湿法从蓝湿废皮中提取出胶原纤维，包括： 将蓝湿皮废料剪成5 X 10 cm的条块状蓝湿皮废料块； 将所述蓝湿皮废料块放入浸泡液中进行回湿膨化处理，所述浸泡液的组成为：浸水 酶0. 5-1%，软化酶0. 25-0. 5%，JFC为0. 5-1%，尿素0. 5-2%，所述浸泡液用纯碱调整pH值 在8-10之间，上述百分比均为针对所述蓝湿皮废料块的质量百分比，所述浸泡液的温度为 25-40°C，所述蓝湿皮废料块在所述浸泡液中的浸泡时间为3-6小时； 将浸泡好的所述蓝湿皮废料块用水冲洗2遍，然后用离心式甩干机甩至含水率在 60-80% 之间； 配置2-5% (针对水的质量百分比）的硅油乳液，均匀喷洒在甩水后的所述蓝湿皮废料 块上，所述硅油乳液的喷洒量为所述蓝湿皮废料块质量的70-80%，然后闷至3-5小时； 将所述蓝湿皮废料块送入废棉开松机中进行开松撕扯，经过两道撕扯开松工序后，获 得长度在8-40mm之间的胶原纤维。
[0007]可选的，所述将所述胶原纤维经过两道开松工序和除长分离工序后，得到短胶原 纤维和长胶原纤维，包括： 粗开松：将提取的所述胶原纤维经由一对给棉罗拉喂入由刺辊、小锡林和锡林上方的 二对工作辊和剥取辊组成的粗开松机构，其中所述刺辊所包针布的工作角为30°，齿距为 5_，并调整所述刺辊的转速在6. 8-15. 9r/min之间，所述小锡林所包针布的工作角为10°， 齿距为5_，并调整所述小锡林的转速在17-24r/min之间，所述剥取辊所包针布的工作角 为12°，齿距为4. 2mm，并调整所述剥取辊的转速在39. 6-49. 5r/min之间，所述工作辊所包 针布的工作角为10°，齿距为5. 0mm，并调整所述工作辊的转速在12-21r/min之间； 精开松：把经过粗开松工序后的所述胶原纤维经转移辊送入由锡林及其上部的三对工 作辊和剥取辊组成的精开松机构中，使所述胶原纤维在所述锡林和所述三对工作辊和所述 剥取辊的作用下获得进一步的精细开松，其中所述锡林所包针布的工作角为10°，齿距为 4. 2mm，并调整所述锡林的转速在29. 55-51. 12r/min之间，所述剥取辊所包针布的工作角 为12°，齿距为2. 5mm，并调整所述剥取辊的转速在59-73r/min之间，所述工作辊所包针布 的工作角为20°，齿距为3. 0mm，并调整所述工作辊的转速在18-25r/min之间； 除长分离：把经过精细开松后的所述胶原纤维送入由除长辊、凝聚辊和转移辊组成的 除长分离机构，在第一道除长辊离心力的作用下，把粗开松和精开松分离出来的长胶原纤 维甩掉，剩余的短胶原纤维被所述凝聚辊和所述转移辊转移出去，如此反复经过四次除长 分离处理，其中所述除长辊所包针布的工作角为12°，齿距为2. 5mm，并调整所述除长辊的 转速在235-345r/min之间，所述凝聚辊所包针布的工作角为30°，齿距为I. 8mm，并调整所 述凝聚辊的转速在51-92r/min之间，所述转移辊所包针布的工作角为12°，齿距为2. 0mm， 并调整所述转移辑的转速在41-76r/min之间。 可选的，经过粗开松、精开松和除长分离三道工序后，获得的所述长胶原纤维长度为 21-40mm，占有的比例为50-65%，所述短胶原纤维长度为8-20mm，占有的比例为35-50%。
[0008] 可选的，所述将所述短胶原纤维经过珍珠棉搓球机制成纤维结子球，包括： 将分离后的所述短胶原纤维均匀铺放在珍珠球棉机的喂入帘上； 将所述短胶原纤维送入所述珍珠球棉机的搓球筒内进行搓揉，搓球时间为5-10min，得 到直径为2-5mm的纤维结子球。
[0009] 可选的，所述珍珠球棉机的搓球筒内带有梳针齿辊，所述梳针齿辊的上部占全长 三分之一的工作部分是圆锥形，高度为5-8. 5_，其余为圆柱形，所述梳针齿辊的梳针工作 角度为65°，所述梳针齿辊的梳针数量为4. 5个/cm (沿所述梳针齿辊圆周方向)，所述梳 针齿辊搓球时的转速为180-350r/min。
[0010] 可选的，所述将所述纤维结子球与所述长胶原纤维一起送给梳棉机，经过梳棉、并 粗和细纱工序后，得到胶原纤维花式纱，包括： 混合：手工将所述纤维结子球按照40-50% (与所述长胶原纤维的质量比）的比例与所 述长胶原纤维混合，然后经由给棉平板一起喂入梳棉机； 梳棉：将所述梳棉机的工作面盖板全部反装，所述盖板停止回转，将所述梳棉机的锡林 与盖板间的隔距增大至〇? 054-0. 057cm，锡林与道夫间的隔距调整为0? 013-0. 016cm，以利 于棉网转移，其中调整刺辊工作转速为525-650r/min，锡林工作转速为320-350r/min，道 夫工作转速为22. 5-25. 5r/min ; 并粗：采用低速并、粗工艺，降低并条机前罗拉速度为650-750r/min，降低粗纱机锭子 速度为490-550 r/min，控制胶原纤维粗纱捻度在2. 15-2. 77捻/IOcm之间； 细纱：为避免损伤胶原纤维，将细纱机速度降至1860-2000 r/min，控