本技术介绍了一种创新方法,将皮革废料转化为胶原蛋白纳米纤维膜。过程包括将皮革废料进行粉碎、研磨和筛分,以获得干燥的粗纤维。接着,制备碱尿素溶液,并将其与粗纤维混合,经过一系列处理步骤,最终制得高质量的胶原蛋白纳米纤维膜。
背景技术
制革工业作为我国的传统工业,面临着资源浪费和环境污染两大难题。动物皮是制革工业的基本原材料,但通常只有大约20~50%会转变成革,其余以边角料和废屑的形式被处理,如焚烧、填埋等,这不仅造成了原材料的浪费,甚至产生固体废弃物污染,增加环境处理难度;或者生产低附加值的产品如再生革等。在这些制革废弃物中,80%成分为皮胶原纤维,它以具有三螺旋结构的胶原分子为基本单位。胶原是细胞外基质的主要成分,具有免疫原性低、生物可降解性、高抗张强度、低延展性等优点,是一种具有良好的生物材料。为寻找绿色环保、高附加值的制革工业废弃物利用路径,提取和利用革屑中的皮胶原纤维成为当下研究热点。提取的胶原蛋白经过不同的加工处理方法可以不同形式应用于食品、医疗、制革、造纸、降解材料、美容化妆品、饲料、肥料等多个领域。
革屑水解提取皮胶原的方法主要有酸法、碱法和酶解法等。酸法水解对胶原的破坏程度小,但周期长,水解效率低;普通碱法水解周期短,但对胶原的破坏程度较大;酶解法流程复杂,成本较高。
目前来看,制备胶原基纳米纤维膜的方法已有报道,中国专利文献CN 107693835A公布了一种聚乙烯醇/胶原蛋白/季铵化壳聚糖静电纺丝复合纤维膜及其制备方法,所用胶原蛋白来自于自制的海洋鱼皮胶原蛋白;中国专利文献CN 105926076 A公布了一种胶原蛋白/聚乙烯醇/聚乳酸复合纤维的制备方法,通过调节各原料比例实现混合溶液的可纺性。以上技术中所用原料胶原蛋白经复杂工序提纯得到,价格较高且生产效率低,若要实现规模化生产需寻找更加廉价、广泛的胶原原料。
实现思路