項(xiàng)目名稱：基于制革廢料的高品質(zhì)纖維再生革制造技術(shù)

項(xiàng)目名稱：基于制革廢料的高品質(zhì)纖維再生革制造技術(shù)

完成單位：北海東紅制革有限公司

2023-1月-14-圖1

一、開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的原因及背景

隨著人們生活水平的不斷提高，環(huán)保型的產(chǎn)品已經(jīng)成了多數(shù)人的追求。據(jù)相關(guān)部門(mén)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年在皮革加工行業(yè)產(chǎn)生約160萬(wàn)噸的皮革廢料，在給環(huán)境造成污染的同時(shí)，也造成了生物質(zhì)資源的巨大浪費(fèi)�；厥占俺浞掷�用生產(chǎn)中產(chǎn)生的皮革廢料成為了皮革產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需要關(guān)注的新課題。

東紅集團(tuán)為了解決制革過(guò)程中的含鉻皮革廢料，并踐行品牌綠色環(huán)保理念，決定研發(fā)再生復(fù)合皮。從回收邊角料開(kāi)始，化廢為寶，其產(chǎn)品升華變成了對(duì)環(huán)境友善的環(huán)保材料，是東紅制革集團(tuán)近年來(lái)成功取得突破性的產(chǎn)品。該產(chǎn)品保留了牛皮的質(zhì)感和透氣性，是一款實(shí)用性強(qiáng)的環(huán)保產(chǎn)品。充分展現(xiàn)了東紅人以100%的努力實(shí)現(xiàn)牛皮可以100%利用的初心。

二、項(xiàng)目的特點(diǎn)及亮點(diǎn)

本項(xiàng)目技術(shù)是以皮革廢碎料作為原料，通過(guò)在碳酸氫鈉溶液或碳酸鈉溶液中浸泡，脂肪酶、中性蛋白酶預(yù)處理后，經(jīng)過(guò)第一次擠壓、清洗，第二次擠壓、脫脂，等離子體處理、染色、烘干、開(kāi)松、解纖步驟，獲得單纖維狀態(tài)的牛皮膠原纖維，再利用高壓水刺將基布和皮纖融合，生產(chǎn)出再生復(fù)合皮皮胚，再通過(guò)植絨、水性PU等工藝最終加工成成品再生復(fù)合皮。不僅要保證產(chǎn)品具有達(dá)標(biāo)的物理化學(xué)性能，更要確保原材料、生產(chǎn)過(guò)程及產(chǎn)品生命周期中的綠色環(huán)保，零污染的皮坯生產(chǎn)工藝與東紅集團(tuán)研發(fā)的水性PU技術(shù)相結(jié)合是該項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。

在前處理過(guò)程中，針對(duì)纖維漿料進(jìn)行等離子體處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)纖維的“活化”作用，由于膠原纖維含有許多活性基團(tuán)和活性部位，在等離子體處理過(guò)程中，活性基團(tuán)暴露得更多，增加了更多的纖維間結(jié)合點(diǎn)，使得纖維漿料在成型網(wǎng)進(jìn)行交織、結(jié)合的過(guò)程中，纖維之間結(jié)合更充分，而纖維間結(jié)合力的提高，縮小了交織成的膠原纖維網(wǎng)經(jīng)、緯向的應(yīng)力差，進(jìn)而獲得較為均勻的耐撕裂強(qiáng)度。同時(shí)，等離子體處理對(duì)纖維表面起到了改善作用，增加了纖維表面的粗糙度和比表面積，從而獲得更加平滑的產(chǎn)品表面，解決了長(zhǎng)纖維制備再生皮時(shí)容易出現(xiàn)的皮革表面不平整的問(wèn)題。

在連續(xù)脫水過(guò)程中，由于等離子體前處理步驟使得活性基團(tuán)充分暴露，壓力脫水時(shí)，在壓輥的作用下，脫除了膠原纖維之間的水分，使得膠原纖維表面的氫鍵暴露出來(lái)，增加了膠原纖維之間氫鍵相互的觸碰、結(jié)合的機(jī)會(huì)，再經(jīng)過(guò)后續(xù)的烘干，使得氫鍵牢固結(jié)合在一起，促進(jìn)了膠原纖維間的結(jié)合，從而提高產(chǎn)品的強(qiáng)度指標(biāo)。在烘干脫水過(guò)程，采用低溫?zé)犸L(fēng)干燥方式，實(shí)現(xiàn)水蒸氣穿透式干燥，膠原纖維間的水分快速被帶出，產(chǎn)品表面有微微的空隙，最終使得產(chǎn)品呈現(xiàn)更加柔軟、爽滑的手感。

傳統(tǒng)水刺工藝的水刺壓力往往不超過(guò)250bar，獲得的產(chǎn)品強(qiáng)度較差，容易使水刺布表面凹凸、粗糙，出現(xiàn)針眼、針紋等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)了前期等離子體處理，改善了產(chǎn)品的表面不平整情況，而水刺工藝采用400-500bar的高壓水刺法，一方面提高了產(chǎn)品的強(qiáng)度，尤其是拉力和撕裂強(qiáng)度得到提高，另一方面，使獲得的再生皮產(chǎn)品手感細(xì)膩、表面平滑，沒(méi)有粗糙和凹凸不平的感覺(jué)。

利用本項(xiàng)目技術(shù)還可以在坯布預(yù)濕前或預(yù)濕后增加一次等離子體處理，使得在水刺前膠原纖維表面更多的活性基團(tuán)暴露，增加膠原纖維間的結(jié)合機(jī)會(huì)，促進(jìn)更多的交織、結(jié)合，進(jìn)一步獲得更高強(qiáng)度的產(chǎn)品。

據(jù)調(diào)查，市場(chǎng)同類型水刺布/膠原纖維皮革產(chǎn)品，每平方米平均克重300g，而利用本項(xiàng)目技術(shù)獲得的膠原短纖維再生皮每平方米克重可達(dá)到500-800g;通過(guò)采用超長(zhǎng)牛皮纖維并結(jié)合等離子體技術(shù)和高壓水刺工藝，形成的再生皮產(chǎn)品密度高，不會(huì)出現(xiàn)表層剝離、開(kāi)裂的現(xiàn)象，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)可實(shí)現(xiàn)膠原短纖維的有效再利用，提高了膠原纖維再生皮產(chǎn)品的表面性能和撕裂強(qiáng)度，同時(shí)，降低了前處理成本，性價(jià)比高。

采用水性PU工藝，生產(chǎn)流程中不會(huì)產(chǎn)生有機(jī)揮發(fā)性氣體，特別是VOCs可達(dá)到零排放，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)的環(huán)境效益。水性無(wú)溶劑型PU化料的應(yīng)用，使PU皮革更接近環(huán)保，具有天然皮革般的獨(dú)特感，有如面皮般的軟度及手感，屬于環(huán)保材料，可做任意色，無(wú)紋路限制，是取代面皮的最佳再生材料。

三、項(xiàng)目的應(yīng)用情況及前景

該產(chǎn)品目前已進(jìn)入穩(wěn)定生產(chǎn)階段，已與國(guó)內(nèi)外多家知名運(yùn)動(dòng)鞋品牌建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，形成了反毛再生復(fù)合皮及水性PU再生復(fù)合皮系列產(chǎn)品，預(yù)計(jì)年產(chǎn)5000萬(wàn)平方英尺，產(chǎn)值7億元。既解決了制革碎料對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，又創(chuàng)造符合環(huán)保理念的新產(chǎn)品，成為東紅集團(tuán)再次騰飛的新支柱。

項(xiàng)目的投產(chǎn)，不僅使企業(yè)自身獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且間接地創(chuàng)造了一定的社會(huì)效益。該項(xiàng)目提供了500人的就業(yè)機(jī)會(huì)，將減緩當(dāng)?shù)鼗蛑苓叺貐^(qū)的就業(yè)壓力，有利于改善就業(yè)者的家庭生活狀況，促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。