鞣革膠原纖維水刺非織造材料及其性能研究.pdf

1、皮革工業(yè)存在產(chǎn)出率低的缺點(diǎn)，每單位質(zhì)量的鹽濕原皮僅能產(chǎn)生20％的成品革。我國(guó)是制革大國(guó)，對(duì)于數(shù)量如此之大的廢棄物，探索其資源化利用具有巨大的社會(huì)價(jià)值及環(huán)保意義。課題所使用鞣革膠原纖維為皮革工業(yè)中的廢棄物利用機(jī)械梳理作用得到的紡織用纖維原料。本課題根據(jù)原料特點(diǎn)進(jìn)行非織造加工工藝探索，為這種廢棄物的產(chǎn)業(yè)化利用提供技術(shù)支持。
　　已有研究發(fā)現(xiàn)，鞣革膠原纖維非織造成型技術(shù)一直在探索前行，但仍然存在著常規(guī)測(cè)試方法存在誤差，100%鞣革纖維成

2、網(wǎng)不順利、水刺加固強(qiáng)力偏低等問題。因此，本課題主要做了以下幾項(xiàng)研究工作：
　　根據(jù)鞣革膠原纖維表觀形態(tài)、尺寸離散性大的特點(diǎn)，探索總結(jié)出一套適用的纖維表觀性能特殊測(cè)試方法。長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)，采用定質(zhì)量逐根測(cè)量法測(cè)量鞣革纖維的長(zhǎng)度，全面反映纖維的長(zhǎng)度分布；細(xì)度測(cè)量時(shí)，根據(jù)鞣革膠原纖維為束纖維的形貌特點(diǎn)，測(cè)量了有益纖維和纖維絲的直徑細(xì)度值，采用定質(zhì)量累計(jì)根數(shù)法（100根）及定質(zhì)量測(cè)量法分別測(cè)量該兩類纖維的直徑，以保證取樣客觀，減小人為因素對(duì)測(cè)

3、量結(jié)果的影響。單纖強(qiáng)力測(cè)試時(shí)，采用定質(zhì)量累計(jì)根數(shù)法（50根有益纖維），測(cè)量有益纖維的強(qiáng)力。另外采用差熱分析法和測(cè)試不同溫度熱處理后纖維強(qiáng)力值變化的方法對(duì)纖維的熱性能進(jìn)行研究，從而確定了鞣革膠原纖維的烘燥加工溫度為80℃。測(cè)試了鞣革膠原纖維的回潮率為15%。
　　本課題對(duì)鞣革膠原纖維成網(wǎng)前的油劑表面處理工藝進(jìn)行了研究，改善纖維靜電大、拒水問題。結(jié)合鞣革膠原纖維特點(diǎn)及抗靜電理論，在實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)篩選的三種抗靜電劑在不同濃度下處理纖維，

4、測(cè)試其質(zhì)量比電阻的變化，表明濃度為0.4%的TF-481溶液處理纖維后，纖維的質(zhì)量比電阻值由1011Ωg/cm2降低到107Ωg/cm2，達(dá)到紡織加工的要求；采用不同濃度的JFC處理鞣革膠原纖維，測(cè)試其攜水率的變化，結(jié)果表明，濃度為0.03%的JFC溶液處理纖維后，纖維攜水率由134%增加到451%，滿足了水刺階段預(yù)濕的要求。結(jié)合鞣革纖維的帶液率，確定鞣革膠原纖維的前處理油劑施加工藝為：按照纖維質(zhì)量的2.5%施加抗靜電劑TF-481，按

5、照纖維質(zhì)量的0.189%施加親水劑JFC。成網(wǎng)實(shí)驗(yàn)表明，油劑處理后100%鞣革膠原纖維采用氣流成網(wǎng)及混和10%滌綸纖維采用梳理成網(wǎng)時(shí)成網(wǎng)順利。
　　本課題對(duì)制得的100%鞣革膠原纖維氣流成網(wǎng)纖維網(wǎng)，以及混和10%滌綸纖維的纖維網(wǎng)，混和10%粘膠纖維的纖維網(wǎng)進(jìn)行了多次水刺實(shí)驗(yàn)。對(duì)100%氣流成網(wǎng)的鞣革膠原纖維網(wǎng)進(jìn)行不同水刺壓力配置的水刺試驗(yàn)表明，如果試樣縱向強(qiáng)力大于橫向強(qiáng)力，則可以通過增大水刺壓力來提高試樣強(qiáng)力；水刺壓力設(shè)定理想時(shí)，

6、產(chǎn)品的縱橫向強(qiáng)力相近并且縱向略大于橫向，達(dá)到水刺布強(qiáng)力最大化和節(jié)約能源。混入10%滌綸纖維梳理成網(wǎng)和100%鞣革膠原纖維氣流成網(wǎng)后分別水刺，結(jié)果表明，隨著水刺道數(shù)的增加纖維網(wǎng)的橫向斷裂伸長(zhǎng)率先減小后增大，縱向伸長(zhǎng)率逐漸減小，水刺布縱橫向斷裂強(qiáng)力、撕裂強(qiáng)力隨著水刺道數(shù)的增加逐漸增加，纖網(wǎng)的厚度逐漸減小，面密度逐漸增加。混入10%滌綸纖維和10%粘膠纖維氣流成網(wǎng)，100%鞣革膠原纖維氣流成網(wǎng)后夾入加筋機(jī)織物，分別進(jìn)行水刺實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，混入

7、10%滌綸纖維、混入10%粘膠纖維、夾入加筋機(jī)織物的試樣較純膠原纖維水刺布，單位斷裂強(qiáng)度分別增加71%，54.9%，63.6%，水刺布的厚度不勻率CV值分別為7.61%,9.53%,14.79%，混入10%滌綸纖維的試樣在強(qiáng)力及厚度不勻率方面效果最佳。
　　最后進(jìn)行了化學(xué)處理法增強(qiáng)的探索。采用堿度為66.6%的堿式硫酸鋁處理100%鞣革膠原纖維水刺布，在浴比為5%,溫度為45℃的條件下處理3小時(shí)，結(jié)果表明，試樣縱向斷裂強(qiáng)力較未處理