膠原纖維是構(gòu)成皮的主要成分,膠原單體是由3條肽鏈結(jié)合而成的三螺旋結(jié)構(gòu),并互相盤繞成螺旋結(jié)構(gòu)。膠原纖維具有微彈性和很高的抗張強(qiáng)度,并且還有許多獨(dú)特的性質(zhì)如高耐磨性、絕熱性、吸音性和柔韌性。
為了解決皮革工業(yè)面臨的固體廢棄物污染問題,曾經(jīng)用酸水解法、堿水解法及化學(xué)2機(jī)械相結(jié)合的方法處理革屑,發(fā)現(xiàn)均可以從革屑中分離出可用于造紙的膠原纖維,幾種方法比較,化學(xué)機(jī)械法分離得到的膠原纖維對(duì)紙頁強(qiáng)度的影響最大。
利用堿處理與打漿共同作用的方法處理皮屑及革屑,把所得到的再生膠原纖維與植物纖維復(fù)合抄片,檢測(cè)紙樣性能。同時(shí)通過多媒體光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和差式掃描量熱儀對(duì)紙樣進(jìn)行分析:
先用濃度10%氨水溶液在30e條件下處理革屑2h,再用PFI盤磨打漿至5000轉(zhuǎn)。把得到的膠原纖維按2%、4%、6%、8%、10%的量加入到紙漿中,抄片并測(cè)定其物理性能。同時(shí)用多媒體顯微鏡、掃描電鏡、差式掃描量熱儀分析紙樣，結(jié)果如下：
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膠原纖維
用量(%) |
定量
(g·m-2) |
耐折度
(次) |
抗張指數(shù)
N·m·g-1 |
耐破指數(shù)
k·Pa·m2·g-1 |
撕裂指數(shù)
mN·m2·g-1 |
|
0 |
63.3 |
487 |
63.82 |
3.95 |
13.57 |
|
2 |
61.5 |
624 |
67.94 |
4.34 |
14.35 |
|
4 |
64.4 |
839 |
83.70 |
5.67 |
14.12 |
|
6 |
60.4 |
1078 |
90.30 |
6.48 |
13.53 |
|
8 |
61.6 |
1400 |
86.80 |
5.31 |
12.89 |
|
10 |
62.6 |
1541 |
86.34 |
5.07 |
12.02 |
表：膠原纖維對(duì)紙張強(qiáng)度性能的影響
從而我們得出結(jié)論：在紙張中添加由氨水機(jī)械處理革屑得到的膠原纖維可提高紙頁的物理強(qiáng)度。隨著膠原纖維用量的增加,紙頁物理強(qiáng)度指標(biāo)都有一個(gè)先升后降的變化過程,說明存在最佳膠原纖維用量。通過掃描電鏡、多媒體顯微、差式掃描量熱儀對(duì)紙樣的觀察與檢測(cè)證明,膠原纖維的加入可以增強(qiáng)纖維間的結(jié)合力,從而提高紙頁的物理強(qiáng)度。
