膠原纖維是構成皮的主要成分,膠原單體是由3條肽鏈結合而成的三螺旋結構,并互相盤繞成螺旋結構。膠原纖維具有微彈性和很高的抗張強度,并且還有許多獨特的性質如高耐磨性、絕熱性、吸音性和柔韌性。
為了解決皮革工業面臨的固體廢棄物污染問題,曾經用酸水解法、堿水解法及化學2機械相結合的方法處理革屑,發現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,化學機械法分離得到的膠原纖維對紙頁強度的影響最大。
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合抄片,檢測紙樣性能。同時通過多媒體光學顯微鏡、掃描電鏡和差式掃描量熱儀對紙樣進行分析:
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。把得到的膠原纖維按2%、4%、6%、8%、10%的量加入到紙漿中,抄片并測定其物理性能。同時用多媒體顯微鏡、掃描電鏡、差式掃描量熱儀分析紙樣，結果如下：
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膠原纖維
用量(%) |
定量
(g·m-2) |
耐折度
(次) |
抗張指數
N·m·g-1 |
耐破指數
k·Pa·m2·g-1 |
撕裂指數
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：膠原纖維對紙張強度性能的影響
從而我們得出結論：在紙張中添加由氨水機械處理革屑得到的膠原纖維可提高紙頁的物理強度。隨著膠原纖維用量的增加,紙頁物理強度指標都有一個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、差式掃描量熱儀對紙樣的觀察與檢測證明,膠原纖維的加入可以增強纖維間的結合力,從而提高紙頁的物理強度。
