技术摘要：
本发明公开了一种由具有纳米级分支的动物皮革纤维束形成的热熔棉，包括具有纳米级分支动物皮革纤维束，具有纳米级分支动物皮革纤维束包括动物皮革纤维主体，动物皮革纤维主体上具有纳米级分支，该网状结构的至少一交织点上具有由热熔纤维形成的热熔粘结点，当然，在上  全部
背景技术：
热熔棉是通过纤维与热熔纤维混合然后通过加热等工序形成的材料。但现有的纤 维一般采用化学纤维、除胶原纤维以外的天然纤维制作而成，但这些纤维由于粘结点及材 料的原因，使得热熔棉的性能有待提高。 我们知道，皮革是人们日常生活中常用的产品，目前，皮革主要包括动物皮革和仿 皮革。“动物皮革”指用生皮制成的产品，随着工业的发展，人们开发出了许多形式的仿皮 革，仿皮革一般是用化纤制成的布作为基材，再用PU、PVC或其他树脂类材料在以上基材的 一面用涂饰或贴层的方法，制成外观上很像动物皮革的一种产品，这类产品也被称为：人造 革、合成革等。 “动物皮革”是用动物身上剥下来的生皮经过一系列的物理和化学加工处理后形 成具有一定耐酸、耐碱、耐湿热性能的革。它去除了几乎所有的非纤维物质，保持了胶原纤 维束（即动物皮革纤维束）本来的编织状态和结构。 制革的原料“生皮”在未加工之前具有如下性质： （1）由动物体上剥下的皮是湿的，晾干后变硬，并失去扰曲性和柔软性，弯曲时易折断。 （2）湿态的生皮在湿热气温条件下，会很快腐烂、掉毛、发臭。 （3）在65℃以上的热水中，生皮会发生收缩，温度越高，收缩的程度越大。 （4）生皮的透气性和透水汽性都不好，也就是卫生性不好。 （5）在化学药品的作用下，生皮易被破坏。 由于生皮的以上性质，生皮不能直接制成生活用品供人们使用。因此，人们将生皮 通过一系列的物理和化学处理制作成皮革。虽然皮革是将生皮经过物理和化学处理得到 的，但皮革中的胶原纤维束的形态和结构与生皮中的胶原纤维束形态、结构基本相同。 将生皮通过处理得到的皮革因不会变成硬而脆的材料，不会腐烂，不收缩、透气性 和透水汽性较好，耐化学性能好等优点而被人们青睐。 从层次上说动物皮革共分为两层：粒面层和网状层，粒面层和网状层中的胶原纤 维束无论是粗细度、致密程度及编织形式均不一样，粒面层的胶原纤维束细，粒面层靠近网 状层一面的胶原纤维束直径一般在十微米以下，粒面层越靠近表皮层一面的胶原纤维束越 细，在粒面层中越靠近表皮层的胶原纤维束的织角越小，并逐渐平行于表皮层的表面，纤维 编织也更加紧密。 在加工动物皮革过程中，表皮和毛除去后，粒面层表面呈现出凹凸不平状，形似乳 头，故而粒面层也被称为乳头层，因此，动物皮革凹凸不平的形状也就形成了动物皮革成品 的天然花纹这一特点；动物皮革的网状层胶原纤维束比粒面层粗大，网状层的胶原纤维束 的直径在20-150微米且编织紧密，编织形式一般分为三类：菱形编织、弯曲形编织、波浪形 编织，因此网状层是构成并起着动物皮革具有抗撕裂等力学强力的主要部分和作用。粒面 3 CN 111549452 A 说　明　书 2/8 页 层与网状层之间由编织较松散的胶原纤维束连接在一起，也有人把它称为过渡层。 动物皮革的组成物质主要是胶原纤维束，还含有少量其他弹性纤维、网状纤维、汗 腺、血管等，因此，动物皮革的各种性能均取决于胶原纤维束，特别是动物皮革中的粒面层 对人体的亲和性、舒适性，来自于极其细腻的胶原纤维束。胶原纤维不分叉，而是集结成束 状，胶原纤维束则具有分支。胶原纤维束形成的过程如下：原胶原分子→初原纤维（直径 1.2-1.7nm）→亚原纤维（直径3-5nm）→原纤维（直径一般20nm）→细纤维（直径2-5μm）→胶 原纤维束（直径20-150μm）。原胶原分子为通过三条左手螺旋胶原肽链形成的右手复合螺旋 结构，胶原肽链由螺旋链和与之连接的非螺旋端肽构成，螺旋链和非螺旋端肽均由氨基酸 序列组成。胶原的氨基酸组成和序列虽然由于来源和胶原类型不同有一定差异，但几种主 要氨基酸的组成大致相同，即甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸。虽然胶原纤维束的形成 过程中具有纳米级的初原纤维、亚原纤维、原纤维，但胶原纤维在动物的皮或皮革等产品中 存在的状态不存在独立的、分离的具有纳米级分支的胶原纤维束。 胶原纤维束具有越梳越细越短的特点，而且胶原纤维束越细越短，分支也越多，而 在现有的教科书、专利文献、论文等文献中仅仅记载了将胶原纤维束梳理到可制作仿皮革 基材的状态，而从来没有人想过或做到过对胶原纤维束进行多次梳理使胶原纤维束达到或 接近动物皮革粒面层胶原纤维束的细度来制作人造粒面层，让人造粒面层与动物皮革中粒 面层的结构和性能极其近似。 在现有的技术中，仿皮革上所看到的“类似粒面层”是通过PU、PVC等塑料原料制作 而成，如在中国专利申请号为201210072419.9的专利文献中公开了一种胶原纤维非织造基 材表面处理方法，其先将厚度均匀的胶原纤维非织造基材表面纤维处理平细，再造一层类 粒面层，然后在类粒面层上依次进行喷水光、造皮革纹路、处理柔软度和平整度，最后采用 常规工艺对类粒面层做表面颜色处理和表面强调处理。本发明的优点在于：该方法避免常 规的采用离型纸介质在基材表面造面，本产品接近真皮头层效果，显示出动物皮革的外观 和性状，工艺简单，成本低廉，所获得的产品无论基材还是所使用的任何材料均达到出口及 内销市场的环保要求，达到耐干、湿磨擦，耐常温曲折、耐寒曲折等动物皮革物性指标，达到 检测湿摩擦标准200次，耐干湿擦4-5级。同时还公开了所述的类粒面层按照以下方法制造： 将类粒面层原料用辊涂机均匀地抹平在基材表面，第一次用刮补辊辊涂2-5g/sf，干后再辊 涂第二次，用17号辊辊涂10-20g/sf，很显然，目前制作非皮革的粒面层都是采用化学原料 制作而成，采用这种粒面层，虽然在外观上能仿制皮革中的粒面层，但其舒适性、环保型等 不能达到动物皮革中粒面层的要求。而且，在现有技术中从来没有记载利用疏解、梳理后的 胶原纤维束形成接近动物皮革粒面层细度的胶原纤维束来制作与动物皮革粒面层性能极 其近似的人造粒面层及其皮革材料。 动物皮革是用来制作成皮革制品，在将皮革制作成皮革制品时，会出现大量的边 角料，据统计，每年我国仅制革及革制品行业大约要产生140万吨的皮革边角料，印度每年 产生15万吨的皮革边角料，美国每年仅产生的含铬皮革废料就达6万吨，这些皮革边角料是 造成皮革工业污染严重的重要因素之一。 基于皮革边角料的大量产生，80年代以来，由于发达国家日益严格的环保法规的 限制和可用于填埋皮革边角料地点的减少，以及污染治理费用昂贵等原因，一方面，发达国 家将其污染性工业向发展中国家转移；另一方面．也积极开展皮革边角料回收利用的研究 4 CN 111549452 A 说　明　书 3/8 页 和应用。特别是90年代以来，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 展正面临着“可持续发展”战略的挑战。因此，皮革边角料的资源化现已成为国内外关注的 重要课题。 关于皮革边角料的回收利用已有相当久的历史，但在过去它并没有引起业内外人 士的普遍重视。近20年来，随着分子生物学的发展及人们对胶原和其性质的认识的深入，其 应用领域也更为广泛；因此，皮革边角料的资源化也不再仅仅是利用废弃皮屑生产再生革 等低附加值的产品，而是被赋予了新的内容，也就是尽力追求高附加值转化。由于胶原纤维 是构成动物机体的重要功能物质及它具有其它合成高分子材料无可比拟的生物相容性和 生物降解性。因此，胶原纤维（即动物皮革纤维）作为天然的生物质资源，在食品、医药、化妆 品、饲料、肥料等工业中应用的重要性和经济地位正日益突出。 基于上述背景，发明人对皮革边角料的再次利用进行了深入的研究，并申请了国 内和国外专利，同时投入到了实际生产中，如中国专利申请号为200410034435 .4、 200410090255.8、200410097268.8、200410097268.8、200510036778.9、200710003092.9、 200710090219.5、201010211811.8、201020236921.5、201621302339.8等均涉及到胶原纤 维。发明人所研究的上述胶原纤维是通过在液体疏解机的水力作用下使皮革边角料或皮革 中的胶原纤维在编织状态下逐渐松解得到的。但在之前的研究和实施中，仅仅是将皮革边 角料或皮革中的胶原纤维松解形成具有主体和逐渐分支的动物皮革纤维。在研究中发现， 纳米级的材料会产生非纳米级相同材料特有的性能，因此，研究和实施具有独立、分离出来 的纳米级动物皮革纤维分支及其加工方法具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种由具有纳米级分支的动物皮革纤维束形成的热熔棉，利 用该结构，连接强度高，同时，具有独立的、已经分离的依附于动物皮革纤维主体的纳米级 分支的结构，呈现了抑菌效果好、吸附性能好、能提高力学性能的特性。 为达到上述目的的第一种技术方案是，一种由具有纳米级分支的动物皮革纤维束 形成的热熔棉，包括具有纳米级分支的动物皮革纤维束，具有纳米级分支的动物皮革纤维 束包括动物皮革纤维主体，动物皮革纤维主体上具有纳米级分支，动物皮革纤维主体及其 纳米级分支相互交织形成纵横交错的网状结构，该网状结构的至少一交织点具有由热熔纤 维形成的热熔粘结点。 上述结构中的具有纳米级分支的动物皮革纤维束是通过液体疏解、开松、多道梳 理获得，即通过物理工艺制造获得即保持了动物皮革纤维束具有可纺性所需要的长度、又 达到动物皮革纤维主体细度要求同时获得具有纳米级分支的动物皮革纤维束，因此，在形 成具有纳米级分支的动物皮革纤维束的每一个工序环节中，尤其是梳理工序环节中，形成 具有纳米级分支的动物皮革纤维束的工艺与现有的工艺不同。具体来说，当动物皮革纤维 束通过液体疏解从动物皮革或动物皮革边角料中抽取出来后，其结构彼此状态不同，需要 在开松后的梳理过程中利用具有识别功能的转移装置将需要的具有纳米级分支的动物皮 革纤维束分离出来，从而获得具有可纺性的具有纳米级分支的动物皮革纤维束。 具有纳米级分支的动物皮革纤维束相对于胶原纤维形成过程中的初原纤维、亚原 纤维、原纤维，该纳米级分支独立的、分离的存在并依附于动物皮革纤维主体上，其与初原 5 CN 111549452 A 说　明　书 4/8 页 纤维、亚原纤维、原纤维的形态结构在单位长度中的数量上存在明显的区别，对于具有纳米 级分支的动物皮革纤维束来说，纳米级分支的比表面积明显增大，使得该动物皮革纤维束 发挥了其本身的性能之外还产生了新的功能，即产生了极大的吸附功能，该吸附功能的产 生，由于产生了独立的、分离的纳米级分支，而动物皮革纤维束是由氨基酸序列形成肽链， 再由肽链形成胶原分子，动物皮革纤维束中的这种特殊的成分使得该动物皮革纤维束在光 学性能上具有“蓝移”的现象，因此，对紫外光的吸收能力更加的强。基于具有纳米级分支的 动物皮革纤维束对紫外的吸附能力提高，并通过检测对比，其抑菌效果非常的好，能够达到 灭菌率在95%以上，大大超过了现有纤维材料的本身抗菌性能。 另外，胶原分子是由三根左旋α-链相互缠绕构成的原胶原的右手复合螺旋，这就 是胶原螺旋，该胶原螺旋是胶原蛋白的二级结构。胶原蛋白二级结构的高度稳定性主要得 益于链间氢键以及分子内和分子间的链间共价交联，到目前为止，首先被确认的交联结构 主要有Schiff碱交联、β-羟醛交联和羟醛组氨酸交联等。而对于具有纳米级分支的动物皮 革纤维束来说，纳米级分支由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面 原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其他的原子结合，基于链间的共价交联作用，纳米 级分支容易与动物皮革纤维主体、非纳米级分支及其其他的纳米级分支结合，也容易让动 物皮革纤维束与热熔纤维热熔交织点更多，同时，纳米级分支是依附在动物皮革纤维主体 上，动物皮革纤维主体、纳米级分支容易相互交织形成网状结构，通过热热熔粘结点将皮革 纤维主体各和纳米级分支的至少一交织点固结在一起，从而提高了热熔棉的连接强度等力 学性能。 为达到上述目的的第二种技术方案是，一种由具有纳米级分支的动物皮革纤维束 形成的热熔棉，包括具有纳米级分支的动物皮革纤维束和其它纺织纤维，具有纳米级分支 的动物皮革纤维束包括动物皮革纤维主体，动物皮革纤维主体上具有纳米级分支，动物皮 革纤维主体、纳米级分支及其其它纺织纤维相互交织形成纵横交错的网状结构，该网状结 构的至少一交织点具有由热熔纤维形成的热熔粘结点。 上述结构中的具有纳米级分支的动物皮革纤维束是通过液体疏解、开松、多道梳 理获得，即通过物理工艺制造获得即保持了动物皮革纤维束具有可纺性所需要的长度、又 达到动物皮革纤维主体细度要求同时获得具有纳米级分支的动物皮革纤维束，因此，在形 成具有纳米级分支的动物皮革纤维束的每一个工序环节中，尤其是梳理工序环节中，形成 具有纳米级分支的动物皮革纤维束的工艺与现有的工艺不同。具体来说，当动物皮革纤维 束通过液体疏解从动物皮革或动物皮革边角料中抽取出来后，其结构彼此状态不同，需要 在开松后的梳理过程中利用具有识别功能的转移装置将需要的具有纳米级分支的动物皮 革纤维束分离出来，从而获得具有可纺性的具有纳米级分支的动物皮革纤维束。 具有纳米级分支的动物皮革纤维束相对于胶原纤维形成过程中的初原纤维、亚原 纤维、原纤维，该纳米级分支独立的、分离的存在并依附于动物皮革纤维主体上，其与初原 纤维、亚原纤维、原纤维的形态结构在单位长度中的数量上存在明显的区别，对于具有纳米 级分支的动物皮革纤维束来说，纳米级分支的比表面积明显增大，使得该动物皮革纤维束 发挥了其本身的性能之外还产生了新的功能，即产生了极大的吸附功能，该吸附功能的产 生，由于产生了独立的、分离的纳米级分支，而动物皮革纤维束是由氨基酸序列形成肽链， 再由肽链形成胶原分子，动物皮革纤维束中的这种特殊的成分使得该动物皮革纤维束在光 6 CN 111549452 A 说　明　书 5/8 页 学性能上具有“蓝移”的现象，因此，对紫外光的吸收能力更加的强。基于具有纳米级分支的 动物皮革纤维束对紫外的吸附能力提高，并通过检测对比，其抑菌效果非常的好，能够达到 灭菌率在95%以上，大大超过了现有纤维材料的本身抗菌性能。 另外，胶原分子是由三根左旋α-链相互缠绕构成的原胶原的右手复合螺旋，这就 是胶原螺旋，该胶原螺旋是胶原蛋白的二级结构。胶原蛋白二级结构的高度稳定性主要得 益于链间氢键以及分子内和分子间的链间共价交联，到目前为止，首先被确认的交联结构 主要有Schiff碱交联、β-羟醛交联和羟醛组氨酸交联等。而对于具有纳米级分支的动物皮 革纤维束来说，纳米级分支由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面 原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其他的原子结合，基于链间的共价交联作用，纳米 级分支容易与动物皮革纤维主体、非纳米级分支及其其他的纳米级分支结合，也容易让动 物皮革纤维束与热熔纤维热熔交织点更多，同时，纳米级分支是依附在动物皮革纤维主体 上，动物皮革纤维主体为动物皮革纤维束提供了较大的机械强力，再加上动物皮革纤维主 体、纳米级分支及其其它纺织纤维相互之间容易相互交织形成网状结构，通过热热熔粘结 点将皮革纤维主体、纳米级分支和其它纺织纤维的至少一交织点固结在一起，从而提高了 热熔棉的连接强度等力学性能。 进一步的，纳米级分支包括直径为200nm以下的纳米级分支。 进一步的，其它纺织纤维包含有卷曲性的其它纺织纤维，通过加入卷曲性的其它 纺织纤维，能提高热熔棉的弹性。 附图说明 图1为本发明实施例1热熔棉的示意图。 图2为实施例1热熔棉的放大图。 图3为具有纳米级分支动物皮革纤维束的示意图。 图4为梳理前动物皮革纤维束的电镜图。 图5为梳理后动物皮革纤维束具有纳米级分支的电镜图。 图6为动物皮革纤维束具有纳米级分支的另一电镜图。 图7为具有纳米级分支的动物皮革纤维束的第三种电镜图。 图8为本发明实施例2热熔棉的示意图。 图9为本发明实施例2热熔棉的放大图。 图10为本发明实施例3热熔棉的示意图。 图11为本发明实施例3热熔棉的放大图。