一种利用皮革废料生产超微粒胶原蛋白填料的方法_CN109797257A

格式：pdf
大小：360.66 KB
文档页数：9

下载文档原格式

从皮革废弃物中提取胶原蛋白及其高值化应用的研究进展

从皮革废弃物中提取胶原蛋白及其高值化应用的研究进展吕凌云;马兴元;蒋坤;余梅【摘要】综述了国内外从皮革废弃物中脱铬提取胶原蛋白的制备方法,并介绍了这些胶原蛋白在皮革、造纸、医药、食品、化妆品等方面的综合利用.【期刊名称】《西部皮革》【年(卷),期】2010(032)015【总页数】6页(P46-51)【关键词】铬革屑;胶原蛋白;综合利用【作者】吕凌云;马兴元;蒋坤;余梅【作者单位】陕西科技大学资源与环境学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学资源与环境学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学资源与环境学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学资源与环境学院,陕西,西安,710021【正文语种】中文【中图分类】TS59我国是制革大国，20世纪90年代以来，逐渐成为世界皮革的加工中心和贸易中心。

这增加了我国皮革产业的出口创汇，同时也带来了比较严重的污染问题。

在我国即使大量利用剖层皮，废弃物仍达40%～50%之高。

据统计资料表明：在传统的制革工业中，1 t盐湿皮仅制造出100 kg成品革，却要产生300 kg以上的固体废弃物。

在这些固体废弃物中，除少量的非胶原蛋白外，大约80%以上都是胶原蛋白构成的[1-2]。

胶原蛋白是一种天然高分子材料，具有生物可降解性。

以制革的残次皮料、边角余料等为原料，综合运用物理、化学与生物技术处理，根据终端产品的需要，提炼不同组成、结构和分子量的胶原蛋白，综合开发、高值化利用，不仅可以减少对环境的污染，而且可为其它行业提供新的原料或助剂。

近年来，随着资源、环境等全球性生态问题的日益严峻，环境保护政策的不断约束和限制，关于制革固体废弃物回收利用的研究变得越来越有必要。

因此从鞣革废渣中提取胶原蛋白和明胶，已经成为国内外研究的重点。

从皮革固体废弃物中提取胶原蛋白，国内外已有不少的研究。

目前，根据处理剂的不同，可以将从铬革屑中提取胶原纤维的方法分为以下几种：酸法、碱法、氧化法、超声波法、酶法、酸碱交替法等。

丁志文-利用皮革废弃物开发胶原蛋白纤维-丁志文

➢ 食品添加剂：改善食品的风味，用作食品的胶凝剂、稳定剂、乳化剂、增稠剂、发泡剂、粘结剂、澄清剂等
➢ 保健品：含有18种氨基酸，营养丰富 ➢ 化妆品：具有很好的保湿、美白和防皱作用 ➢ 医学材料：药用胶囊、组织工程
2
➢ 胶原蛋白适合于制复合而成的棒状纤维蛋白，每条多肽链具有1052个氨基酸，分子量约为30万
13
胶原蛋白纤维纺丝液的制备技术
14
胶原蛋白纤维纺丝液制备思路
➢ 在胶原蛋白纤维中引入聚合物
➢ 胶原蛋白分子侧链上含有大量极性基团，分子链规整性较差，纯胶原蛋白直接纺丝得到的纤维机械强度低，尤其湿强度低，需要与高分子聚合物结合以提高纤维的机械性能
➢ 复合纤维中的胶原蛋白为纤维提供吸湿保湿性能和手感，复合纤维中的高分子为纤维提供强度和弹性等机械性能
➢ 胶原蛋白：刚性链、侧链多、有明显的疏水区和亲水区 ➢ 聚乙烯醇：柔性链、结构均匀
➢ 提高胶原蛋白的凝固性和可纺性 ➢ 提高胶原蛋白的耐热稳定性
➢ 改性方法
➢ 使用烯类单体对胶原蛋白进行接枝共聚
➢ 聚乙烯醇-胶原蛋白纤维纺丝液的制备
16
丙烯腈接枝改性胶原蛋白和聚丙烯腈胶原蛋白纤维纺丝液的制备
➢ 制备目的
➢ 胶原蛋白纤维湿法纺丝
➢聚乙烯醇-胶原蛋白纤维 ➢聚丙烯腈-胶原蛋白纤维
5
皮革废弃物中胶原蛋白提取技术
6
所使用皮革废弃物的种类
➢ 灰皮废弃物
➢ 脱毛浸灰工序后，片皮操作产生的废弃物 ➢ 主要杂质：硫化物、石灰 ➢ 在研究中主要用于提取大分子胶原蛋白，制备聚乙烯
醇-胶原蛋白纤维
➢ 含铬皮革废弃物
➢ 提取方法
➢ 碱处理、酶处理、中和、洗涤 ➢ 升温水解、过滤，得到胶原蛋白溶液

制革固废物提取胶原蛋白的研究和应用进展

前言当前，制革工业所面临的主要问题是其所产生的环境污染和对资源的极大浪费这两困局。

在制革过程中仅有原料皮重20%的物质转化为可以售出的皮革,其余的绝大部分作为废弃物被丢弃了。

这一方面浪费了优良的原料皮资源,另一方面也对环境造成了极大的危害。

“两害相权取其轻”。

随着资源、环境等全球性生态问题的日益严峻,皮革工业的发展正在面临着“能否可持续发展”的巨大挑战。

因此,“制革废弃物的资源化”已成为国内外科技界关注研究的重点课题。

利用废铬皮屑制胶原蛋白能解决两个方面的问题，其一是可脱除铬鞣皮屑中的铬,其二可将皮质中的大分子链处理成适当的短肽蛋白质。

由制革废弃物中提取的胶原蛋白可应用于制革、造纸、肥料、饲料、化妆品、粘接剂、食品包装、医药医疗等各个方面，有充分的市场需求。

此举，可实现资源的回收利用、减少对环境的危害、能变废为宝、化害为利，具有光明的发展前景。

1制革固废物提取胶原蛋白的研究与应用穆畅道,林炜,王坤余等[1]传统的制革工业在生产过程中要产生占原皮重量60%以上的固体废弃物。

由于废弃物没有被充分利用,使其成为制革工业污染严重的重要原因之一。

随着资源、环境等全球性生态问题的日益严峻,“制革废弃物资源化”现已成为国内外关注的重要课题。

胶原作为天然的生物质资源,在食品、医药、化妆品、饲料、肥料等工业中的应用和经济地位正日益突出。

文章简要评述了胶原适用于食品的属性,以及从制革边角固体废弃物中提取食用胶原的方法和应用。

胡胜，李志强，陈敏[2]对皮胶原蛋白的各种提取方法及胶原蛋白在医药、化妆品、保健品等高附加值领域中的应用进行了综述。

重点对酶法提取皮胶原进行了讨论,该方法得到的水解产物分子量呈不连续分布,更有利于开发高附加值的产品。

王勇（译）李闻欣（校）[3]生皮是肉食工业的副产品，通过制革厂加工成有附加值的皮革制品。

鞣制是将生皮转换成不易腐烂物质的基本过程。

鞣制的一些步骤中产生了大量的副产品和废弃物。

这些固体废弃物和液体废弃物如果不加有效的管理就会造成严重的环境问题。

【CN109759184A】一种利用废旧成品皮革提取胶原纤维的方法及设备【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910122967.X(22)申请日 2019.02.19(71)申请人徐金涛地址 464400 河南省信阳市淮滨县马集镇街道街道(72)发明人徐金涛　吴树成　(51)Int.Cl.B02C 4/08(2006.01)B02C 4/30(2006.01)B02C 4/28(2006.01)B02C 23/10(2006.01)D01G 11/04(2006.01)(54)发明名称一种利用废旧成品皮革提取胶原纤维的方法及设备(57)摘要本发明公开了一种利用废旧成品皮革提取胶原纤维的方法及设备，属于皮革回收技术领域，其技术方案要点是主要包括以下步骤：步骤S1：破碎，将大块的下脚料真皮破碎成小块的碎片真皮；步骤S2：开松，对小块的碎片真皮进行开松至絮状；步骤S3：分离，絮状的纤维输送至旋风分离器中使絮状纤维从旋风分离器下端的下料口卸出，粉尘从旋风分离器上端的出风口排出。

本发明具有将纤维和涂层粉尘分离的效果。

权利要求书1页说明书6页附图4页CN 109759184 A 2019.05.17C N 109759184A权　利　要　求　书1/1页CN 109759184 A1.一种利用废旧成品皮革提取胶原纤维的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：步骤S1：破碎，将大块的下脚料真皮破碎成小块的碎片真皮；步骤S2：开松，对小块的碎片真皮进行开松至絮状；步骤S3：分离，絮状的纤维输送至旋风分离器（31）中使絮状纤维从旋风分离器（31）下端的下料口（213）卸出，粉尘从旋风分离器（31）上端的出风口排出。

2.根据权利要求1所述的一种利用废旧成品皮革提取胶原纤维的方法，其特征在于：于步骤S1后对碎片真皮进行筛选，将大于3mm的碎片真皮重新进行步骤S1，将小于3mm的碎片真皮进行开松。

3.根据权利要求1所述的一种利用废旧成品皮革提取胶原纤维的方法，其特征在于：于步骤S2后，将没有开松的碎片真皮重新进行步骤S1和/或步骤S2。

用皮革下脚料生产蛋白粉的方法[发明专利]

[19]中华人民共和国专利局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1149980A [43]公开日1997年5月21日[21]申请号95117460.6[22]申请日95.11.15[71]申请人刘忠地址037001山西省大同市南郊区赵家小村乡米庄村[72]发明人刘忠叶乐盛云莲 [74]专利代理机构三高专利事务所代理人吴凤英[51]Int.CI 6A23J 3/32A23J 3/04A23J 1/10权利要求书 1 页说明书 3 页[54]发明名称用皮革下脚料生产蛋白粉的方法[57]摘要本发明涉及一种用皮革下脚料生产蛋白粉的方法，其特征在于它由下列步骤组成：a)将皮革下脚料进行加温加压变性液化处理，b)再通入饱和的Ca(OH)2水溶液中搅拌混合加温进行水解反应，过滤；c)过滤得到一次滤液和渣，其渣用水或饱和Ca(OH)2稀释，再通蒸汽搅拌、过滤，得到二次滤液与一次滤液混合调节pH＝7.5-8.0，用水调配溶液浓度在20-25波美度成品液，其渣用酸中和为肥料添加剂，d)成品液喷雾干燥，即得蛋白粉产品，该方法采用皮革下脚料可变废为宝，效益好，产品质量好，达到标准，生产过程稳定，事故少，维修量小，流程简单。

95117460.6权利要求书第1/1页 1、用皮革下脚料生产蛋白粉的方法，其特征在于由下列步骤组成：a)、将皮革下脚料原料在压力容器内通蒸汽加温加压进行变性液化处理；b)再将(a)项中压力容器内的物料通入饱和的Ca(OH)2水溶液中，充分搅拌混合加温进行水解反应，然后过滤；c)、过滤得到一次滤液和渣，其渣用水或饱和的Ca(OH)2水溶液调稀，通蒸汽搅拌，然后过滤，得到二次滤液与一次滤液混合，用无机酸调节P H＝7.5-8.0，再用水调配混合液浓度在20-25波美度，即成为成品液，滤渣用酸中和成为肥料添加剂；d)成品液进行喷雾干燥，得到蛋白粉产品。

2、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于液化处理的蒸汽压力4-7kg/cm2，时间为30-60分钟3、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于饱和的Ca(OH)2水溶液与物料混合温度为80-100℃，搅拌25-30分钟。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

2
CN 109797257 A
权利要求书
2/2 页
(4)将上步所得混合物料用带式压滤机压滤，得到含水率为60～65％的块状物料； (5)将上步所得块状物料用皮革粉碎机粉碎，得到80～100目的絮状和粉状的皮革纤维物质； (6) 将上述絮状和粉状的皮革纤维物质放入喷蒸生产线，用95～105℃的水蒸气喷蒸3 小时，得到海绵状皮革纤维； (7)将上述海绵状皮革纤维进行干燥，含水量控制在22～25％之间； (8)将干燥后的海绵状皮革纤维放入超微粒粉碎设备中进行超微粉碎，得到500目的超微粒胶原蛋白填料。 5 .如权利要求4所述的方法，其特征在于其第(3)步骤按照下述方法进行： (3)依次向转鼓内加入0 .02重量份的纯碱、0 .006重量份的阳离子聚合物型固色剂、0 .5 重量份的稻谷壳提取液，转动转鼓1小时，然后用小苏打调整混合物料PH值至6 .5-7 .0之间。 6 .如权利要求5所述的方法，其中所述稻谷壳提取液按照下述方法制得：将稻谷壳漂洗、干燥、粉碎后加入10倍量水，浸泡1小时后煎煮1小时，过滤，滤液备用，滤渣在相同条件下重复提取1次，合并滤液，将所得滤液减压浓缩5倍后即得到稻谷壳提取液。 7 .如权利要求5所述的方法，其特征在于包括以下步骤： (1)将1重量份的皮革废料与0 .15重量份的酒石酸钠、0 .3重量份的小苏打、0 .07重量份的弹性纤维蛋白酶同时投入转鼓中，加入混合物总重量3倍量的水，混合均匀后加热至55 ℃，转动转鼓3小时，使上述各种物料与皮革废料充分混合、渗透； (2)依次向转鼓内加入0 .006重量份的酸性大红染料、0 .08重量份的滑石粉，转动转鼓2 小时，得到米白色混合物料； (3) 将稻谷壳漂洗、干燥、粉碎后加入10倍量水，浸泡1小时后煎煮1小时，过滤，滤液备用，滤渣在相同条件下重复提取1次，合并滤液，将所得滤液减压浓缩5倍后即得到稻谷壳提取液； (4)依次向转鼓内加入0 .02重量份的纯碱、0 .006重量份的阳离子聚合物型固色剂、0 .5 重量份的稻谷壳提取液，转动转鼓1小时，然后用小苏打调整混合物料PH值至6 .5-7 .0之间； (5)将上步所得混合物料用带式压滤机压滤，得到含水率为60～65％的块状物料； (6)将上步所得块状物料用皮革粉碎机粉碎，得到80～100目的絮状和粉状的皮革纤维物质； (7) 将上述絮状和粉状的皮革纤维物质放入喷蒸生产线，用95～105℃的水蒸气喷蒸3 小时，得到海绵状皮革纤维； (8)将上述海绵状皮革纤维进行干燥，含水量控制在22～25％之间； (9)将干燥后的海绵状皮革纤维放入超微粒粉碎设备中进行超微粉碎，得到500目的超微粒胶原蛋白填料。
权利要求书2页说明书6页
CN 109797257 A
CN 109797 页
1 .一种利用皮革废料生产超微粒胶原蛋白填料的方法，其特征在于包括以下步骤： (1)将1重量份的皮革废料与0 .03～0 .35重量份的胶原蛋白松散剂、0 .1～0 .5重量份的胶原蛋白脆化剂、0 .01～0 .15重量份的蛋白酶同时投入转鼓中，加入混合物总重量1～3倍量的水，混合均匀后加热至30～70℃ ，转动转鼓1～5小时，使上述各种物料与皮革废料充分混合、渗透； (2)依次向转鼓内加入0 .001～0 .015重量份的酸性染料、0 .01～0 .10重量份的增白剂，转动转鼓0 .5～3小时，得到米白色混合物料； (3)依次向转鼓内加入0 .01～0 .05重量份的碱、0 .001～0 .010重量份的固色剂，转动转鼓1～2小时，然后用碱调整混合物料PH值至5～8之间； (4)将上步所得混合物料用带式压滤机压滤，得到含水率为50～80％的块状物料； (5)将上步所得块状物料用皮革粉碎机粉碎，得到60～120目的絮状和粉状的皮革纤维物质； (6) 将上述絮状和粉状的皮革纤维物质放入喷蒸生产线，用80～1 20 ℃的水蒸气喷蒸 0 .5～5小时，得到海绵状皮革纤维； (7)将上述海绵状皮革纤维进行干燥，含水量控制在8～35％之间； (8)将干燥后的海绵状皮革纤维放入超微粒粉碎设备中进行超微粉碎，得到300～1000 目的超微粒胶原蛋白填料。 2 .如权利要求1所述的方法，其中所述皮革废料为蓝湿皮削匀革屑、蓝湿皮皮边或成品革边角料。 3 .如权利要求1所述的方法，其中：所述胶原蛋白松散剂选自下述成分中的至少一种：硫酸、氯化钠、碱式硫酸铝、碱式氯化铝、柠檬酸钠、酒石酸钠、铁鞣剂；所述胶原蛋白脆化剂选自下述成分中的至少一种：黄烷醇混合物、多元酚酸聚合物、小苏打、合成单宁、大分子丙烯酸聚合物；所述蛋白酶选自下述成分中的至少一种：碱性蛋白酶、中性蛋白酶、弹性纤维蛋白酶；所述酸性染料选自下述成分中的至少一种：酸性大红染料、酸性紫红染料、酸性橙染料；所述增白剂选自下述成分中的至少一种：滑石粉、钛白粉、立德粉、氧化锌；所述碱选自下述成分中的至少一种：纯碱、氨水、小苏打、醋酸钠；所述固色剂选自下述成分中的至少一种：阳离子聚合物型固色剂、树脂型固色剂、交联反应型固色剂。 4 .如权利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步骤： (1)将1重量份的皮革废料与0 .15重量份的酒石酸钠、0 .3重量份的小苏打、0 .07重量份的弹性纤维蛋白酶同时投入转鼓中，加入混合物总重量3倍量的水，混合均匀后加热至55 ℃，转动转鼓3小时，使上述各种物料与皮革废料充分混合、渗透； (2)依次向转鼓内加入0 .006重量份的酸性大红染料、0 .08重量份的滑石粉，转动转鼓2 小时，得到米白色混合物料； (3)依次向转鼓内加入0 .02重量份的纯碱、0 .006重量份的阳离子聚合物型固色剂，转动转鼓1小时，然后用小苏打调整混合物料PH值至6 .5-7 .0之间；
( 19 )中华人民共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910048666 .7
(22)申请日 2019 .01 .18
(71)申请人黄上兴地址 510000 广东省广州市越秀区永泰路 56号
(72)发明人黄上兴
(74)专利代理机构北京冠和权律师事务所 11399
代理人朱健陈国军
(51)Int .Cl . C14C 3/08(2006 .01) C14C 3/00(2006 .01) D06N 3/00(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109797257 A (43)申请公布日 2019.05.24
( 54 )发明名称一种利用皮革废料生产超微粒胶原蛋白填
料的方法 ( 57 )摘要
本发明属于皮革加工及胶原蛋白改性技术领域，尤其涉及一种利用蓝湿皮削匀革屑、蓝湿皮皮边、成品革边角料等皮革废料生产超微粒胶原蛋白填料的方法。本发明方法包括皮革废料分散、水解、脆化处理 - - - 漂白 - - -固色、酸碱度调节---压滤---粗粉---喷蒸---干燥---超微粒粉碎等工艺步骤。本发明方法有效解决了皮革纤维的韧性问题，使得皮革纤维易被粉碎成超微粉末状态，从而可对皮革固废进行高效回收利用，解决了皮革行业固废出路问题，实现了变废为宝，减少了环境污染。生产试验证实，本发明方法技术可靠、效果理想，利用本方法制得的超微粒胶原蛋白填料产品应用在皮革和PU湿法工艺中，具有更加优良的物性。