制备皮革复合材料及其产品的制作方法

本公开涉及一种皮革复合材料及其制备方法。背景技术：1、将一张牛皮制成一双牛仔靴或别致的手袋是需要高技能工作的非常耗时耗力的过程。在任何皮革产品的制造工艺期间，都会产生大量固体废物。通常，普通皮革产品的总产率远低于50％；尤其是在谈到诸如豪华汽车内饰、高端沙发以及大型家具和电器的皮革覆面等高端精细皮革产品时尤其如此。通常，这些昂贵应用的原始设计要求一整块近乎完美的皮革。换句话说，超过50％的生皮将被作为皮革刨花、切割废料弃置或甚至降级用于其它应用。2、在欧盟，每年产生大约1200000吨制革固体废物。常见的制革废物具有高铬含量，这对人体健康有害，并对环境有潜在毒性。制革副产物通常含有大量的脂肪和蛋白质，可以使用适当的技术对其回收。由于产生大量废物，皮革制造商必须承受废物处理的高成本，并且必须遵守当地和国家的环境法规标准。此外，由于有毒化合物的运输、装卸、物理处理和处置以及所涉及的高能耗，皮革制造废物处理可能非常昂贵。3、因此，需要一种以环保的方式回收利用皮革废料的改进方法。技术实现思路1、本公开涉及一种制备皮革复合材料的方法，该方法涉及碳水化合物或碳水化合物衍生物和任选的精氨酸与皮革纤维中的氨基通过美拉德反应来进行反应，以形成用于粘合材料的结合位点。用于形成皮革复合材料的皮革纤维可以从原始皮革片材废料或工业加工后或消费后的皮革片材产品中提取。其优势在于形成易于与其它蛋白质组和结合材料有效反应的结合位点，从而使皮革纤维相互连接。可以通过适当选择粘合材料来调节可折叠性、拉伸强度和耐水性能。本文所述的方法特别适合用于铬鞣制的皮革废料，因为联接皮革纤维内的胶原蛋白的稳定铬含量起到了防腐剂的作用，以保护皮革并延缓微生物生长。2、在第一方面，本文提供了一种方法，该方法包括：使皮革纤维与碳水化合物或碳水化合物衍生物和任选的精氨酸接触，从而形成处理过的皮革纤维。3、在某些实施方式中，该方法还包括使处理过的皮革纤维与选自由蛋白质分离物、包含氧化石墨烯的天然胶乳溶液、干性油、生物基聚氨酯、氨基硅酮(amino silicone)和京尼平(genipin)所组成的组的粘合材料接触，从而形成皮革复合材料；以及任选地模制该皮革复合材料。4、在某些实施方式中，皮革纤维是或衍生自皮革废品、工业加工后的皮革产品、消费后的皮革产品、或动物皮、或它们的混合物，动物皮选自由牛皮、鹿皮、山羊皮、羔羊皮、绵羊皮、猪皮、狼皮、兔皮、袋鼠皮、鳄鱼皮、鱼皮、蛇皮、短吻鳄皮、骡皮、马皮、鼠皮、驴皮和骆驼皮所组成的组。5、在某些实施方式中，皮革纤维是铬鞣制的皮革纤维。6、在某些实施方式中，该方法还包括在皮革纤维与碳水化合物或碳水化合物衍生物和任选的精氨酸反应的步骤之前，进行提取铬鞣制的皮革纤维中的铬的一部分的步骤。7、在某些实施方式中，提取铬鞣制的皮革纤维中的铬的一部分的步骤包括使铬鞣制的皮革纤维与水、乙二胺四乙酸(edta)、二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)、nh4oh、nh4no3、磷酸盐缓冲液或它们的混合物接触。8、在某些实施方式中，碳水化合物选自由葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、甘油醛、阿拉伯糖、麦芽糖糊精、玉米糖浆固体、淀粉、纤维素以及它们的混合物所组成的组；碳水化合物衍生物是淀粉氧化物或氧化纤维素。9、在某些实施方式中，使皮革纤维与碳水化合物或碳水化合物衍生物接触的步骤在6-8的ph下进行。10、在某些实施方式中，使皮革纤维与碳水化合物或碳水化合物衍生物接触的步骤在6.8-7.2的ph下进行。11、在某些实施方式中，干性油选自由亚麻子油、桐油、罂粟籽油、紫苏油、核桃油、向日葵油、亚油酸、罂粟油、大豆油、红花油、熟油、吹制油以及它们的混合物所组成的组。12、在某些实施方式中，模制皮革复合材料的步骤形成皮革复合材料片材。13、在某些实施方式中，皮革纤维和碳水化合物或碳水化合物衍生物以1∶0.1至1∶10的质量比接触。14、在某些实施方式中，皮革纤维和精氨酸以1∶0.01至1∶0.1的质量比接触。15、在某些实施方式中，处理过的皮革纤维和粘合材料以1∶0.05至1∶0.5的质量比接触。16、在某些实施方式中，该方法包括：使皮革纤维与葡萄糖接触，从而形成处理过的皮革纤维；使处理过的皮革纤维与选自由蛋白质分离物、包含氧化石墨烯的天然胶乳溶液、干性油、生物基聚氨酯、氨基硅酮和京尼平所组成的组的粘合材料接触，从而形成皮革复合材料；以及模制该皮革复合材料，其中皮革纤维和葡萄糖以1∶5至5∶1的质量比接触，并且处理过的皮革纤维和粘合材料以1∶0.1至1∶1的质量比接触。17、在第二方面中，本文提供了一种按照本文所述的方法制备的皮革复合材料片材。18、在第三方面中，本文提供了一种多层皮革复合材料，该多层皮革复合材料包括第一皮革复合材料片材、第二皮革复合材料片材和骨架层，其中骨架层布置在第一皮革复合材料片材与第二皮革复合材料片材之间，并且其中第一皮革复合材料片材和第二皮革复合材料片材中的每一个都是按照本文所述的方法独立地制备的。19、在某些实施方式中，骨架层包含选自由丝绸、羊毛、皮革、纤维素、棉以及它们的组合所组成的组的纺织、非纺织或针织材料。20、在某些实施方式中，第一皮革复合材料片材和第二皮革复合材料片材中的每一个都是通过包括以下步骤的方法独立地制备的：使皮革纤维与葡萄糖接触，从而形成处理过的皮革纤维；使处理过的皮革纤维与选自由蛋白质分离物、包含氧化石墨烯的天然胶乳溶液、干性油、生物基聚氨酯、氨基硅酮和京尼平所组成的组的粘合材料接触，从而形成皮革复合材料；以及模制该皮革复合材料，其中皮革纤维和葡萄糖以5∶1至1∶5的质量比接触，并且处理过的皮革纤维和粘合材料以1∶0.1至1∶1的质量比接触。21、在某些实施方式中，第一皮革复合材料片材和第二皮革复合材料片材中的至少一个的表面被压花。技术特征：1.一种方法，包括：使皮革纤维与碳水化合物或碳水化合物衍生物和任选的精氨酸接触，从而形成处理过的皮革纤维。2.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述处理过的皮革纤维与选自由蛋白质分离物、包含氧化石墨烯的天然胶乳溶液、干性油、生物基聚氨酯、氨基硅酮和京尼平所组成的组的粘合材料接触，从而形成皮革复合材料；以及任选地模制所述皮革复合材料。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述皮革纤维是或者衍生自皮革废品、工业加工后的皮革产品、消费后的皮革产品、或选自由牛皮、鹿皮、山羊皮、羔羊皮、绵羊皮、猪皮、狼皮、兔皮、袋鼠皮、鳄鱼皮、鱼皮、蛇皮、短吻鳄皮、骡皮、马皮、鼠皮、驴皮和骆驼皮所组成的组的动物皮、或它们的混合物。4.根据权利要求1-3中的任何一项所述的方法，其中所述皮革纤维是铬鞣制的皮革纤维。5.根据权利要求4所述的方法，还包括在所述皮革纤维与所述碳水化合物或碳水化合物衍生物和任选的精氨酸反应的步骤之前提取所述铬鞣制的皮革纤维中的铬的一部分的步骤。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述提取所述铬鞣制的皮革纤维中的铬的一部分的步骤包括使所述铬鞣制的皮革纤维与水、乙二胺四乙酸(edta)、二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)、nh4oh、nh4no3、磷酸盐缓冲液或它们的混合物接触。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳水化合物选自由葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、甘油醛、阿拉伯糖、麦芽糖糊精、玉米糖浆固体、淀粉、纤维素以及它们的混合物所组成的组；并且所述碳水化合物衍生物是淀粉氧化物或氧化纤维素。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述使所述皮革纤维与所述碳水化合物或碳水化合物衍生物接触的步骤在6-8的ph下进行。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述使所述皮革纤维与所述碳水化合物或碳水化合物衍生物接触的步骤在6.8-7.2的ph下进行。10.根据权利要求3所述的方法，其中所述干性油选自由亚麻子油、桐油、罂粟籽油、紫苏油、核桃油、向日葵油、亚油酸、罂粟油、大豆油、红花油、熟油、吹制油以及它们的混合物所组成的组。11.根据权利要求3-11中的任何一项所述的方法，其中所述模制所述皮革复合材料的步骤形成皮革复合材料片材。12.根据权利要求1-11中的任何一项所述的方法，其中所述皮革纤维和所述碳水化合物或碳水化合物衍生物以1：0.1至1：10的质量比接触。13.根据权利要求1-12中的任何一项所述的方法，其中所述皮革纤维和所述精氨酸以1：0.01至1：0.1的质量比接触。14.根据权利要求2-13中的任何一项所述的方法，其中所述处理过的皮革纤维和所述粘合材料以1：0.05至1：0.5的质量比接触。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：使皮革纤维与葡萄糖接触，从而形成处理过的皮革纤维；使所述处理过的皮革纤维与选自由蛋白质分离物、包含氧化石墨烯的天然胶乳溶液、干性油、生物基聚氨酯、氨基硅酮和京尼平所组成的组的粘合材料接触，从而形成皮革复合材料；以及模制所述皮革复合材料，其中所述皮革纤维和所述葡萄糖以1：5至5：1的质量比接触，并且所述处理过的皮革纤维和所述粘合材料以1：0.1至1：1的质量比接触。16.一种按照根据权利要求2-15中任一项所述的方法制备的皮革复合材料片材。17.一种多层皮革复合材料，所述多层皮革复合材料包括第一皮革复合材料片材、第二皮革复合材料片材和骨架层，其中所述骨架层布置在所述第一皮革复合材料片材与所述第二皮革复合材料片材之间，并且其中所述第一皮革复合材料片材和所述第二皮革复合材料片材中的每一个都是按照权利要求2-15中的任一项所述的方法独立地制备的。18.根据权利要求17所述的多层皮革复合材料，其中所述骨架层包含选自由丝绸、羊毛、皮革、纤维素、棉以及它们的组合所组成的组的纺织、非纺织或针织材料。19.根据权利要求17所述的多层皮革复合材料，其中所述第一皮革复合材料片材和所述第二皮革复合材料片材中的每一个都是通过包括以下步骤的方法独立地制备的：使皮革纤维与葡萄糖接触，从而形成处理过的皮革纤维；使所述处理过的皮革纤维与选自由蛋白质分离物、包含氧化石墨烯的天然胶乳溶液、干性油、生物基聚氨酯、氨基硅酮和京尼平所组成的组的粘合材料接触，从而形成皮革复合材料；以及模制所述皮革复合材料，其中所述皮革纤维和所述葡萄糖以5：1至1：5的质量比接触，并且所述处理过的皮革纤维和所述粘合材料以1：0.1至1：1的质量比接触。20.根据权利要求19所述的多层皮革复合材料，其中所述第一皮革复合材料片材和所述第二皮革复合材料片材的至少一个的表面被压花。技术总结本文提供了一种使用皮革纤维制备皮革复合材料的方法、由该方法形成的皮革复合材料、以及一种包含皮革复合材料的多层皮革复合材料。在该方法中可以使用衍生自例如原始皮革片材废料、工业加工后或消费后的皮革产品的皮革片材的皮革纤维。技术研发人员：姚磊,梁健明,萧健生,叶子健,黄祖泽受保护的技术使用者：香港纺织及成衣研发中心有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/21