顾闲玉，邱夷平

（泉州师范学院，福建 泉州 362000）

牛皮胶原纤维是属于动物纤维，利用黄牛、水牛、牦牛等动物皮来加工制革，仅有部分原料皮变成革，剩余的皮当做废弃物扔掉。如果进行焚烧处理，会对环境产生污染，用来提取牛皮胶原纤维，不仅节约了资源，也是一种变废为宝的过程，它的原料成本也比较经济实惠。

从应用价值方面讲，牛皮胶原纤维的应用比较广泛，例如胶原纤维具有很好的修复功能，适用于医疗医美领域；牛皮胶原纤维来源于大自然，具有天然亲肤性能，适合应用于纺织领域，目前国内研究牛皮胶原纤维的企业较少，本文结合了牛皮胶原纤维与运动服的概述研究，对牛皮胶原纤维是否可以在运动服装领域应用做出探究。

1 胶原纤维的发展历史及现状

1.1 牛皮胶原纤维的概念

牛皮胶原纤维是从牛皮革工业生产当中多余的碎料当中提取出来的胶原蛋白，经过技术整理纺制，属于动物天然纤维，绿色环保同时具有很好的抗菌保健功能性，在纺织领域可以用来制作内衣等贴身产品，如图1 所示。牛皮胶原纤维横截面由多根圆形管状纤维密集排列且中间有孔隙状。图2 是纤维的10000倍微观形貌，表面有细小凹槽状，纤维表面有细小的分裂。

图1 纤维横截面

图2 10000 倍纤维表面

1.2 胶原发展历史

公元4000 年前，西方古代人就已经开始用胶原制革。古医书曾有记载，将牛胶用药可治疗多种疾病且医疗效果好。胶原产品的开发起源于日本，1980 年开始，日本的FANCL、DHC 等公司将胶原蛋白应用于美容和营养保健品中[1]。2002 年，王碧[2]等人采用酶解法从皮边角废弃物中提取胶原蛋白。2004 年，汤克勇等人研究了牛皮胶原纤维的热降解动力学。2010 年，吕凌云等人从皮革废弃物中提取胶原蛋白，总述了胶原蛋白纤维在化妆品、食品、制革、医药方面的应用[3]。

1.3 牛皮胶原纤维发展现状

国内外对于胶原蛋白的应用研究领域较多，大多在护肤产品、生物医疗领域研究较多。胶原纤维分为I 型、II 型、III 型、V型、XI 型等类型，牛皮胶原纤维属于I 型胶原纤维，原料来源于动物组织处理。长春博泰医药生物技术有限公司制作的弗缦胶原的原料来源于长白山天然牧场的12 月龄小黄牛牛皮脊背，通过重建组织胶原蛋白，具有良好的生物相容性及生物活性，牛胶原可以优化皮肤环境、紧致皮肤。在医疗领域牛胶原还可以治疗多种疾病，减轻患者负担。

近些年，也有不少国外研究者利用水生生物进行胶原的提取。孟雪萍采用胃蛋白酶酶解牛皮提取胶原的工艺[4]，适合用作生物医用材料。张小娟初步建立了从牛皮边角废料中水解提取胶原蛋白的方法[5]。由于牛皮革各个部位的密度和柔软程度不一致，王鑫基于三维重建及图像软件分析，算出纤维密度、卷曲程度，总结了牛皮胶原纤维的湿热性能、透气性能较好。牛皮胶原的研究在绿色纺织领域上尚有发展空间。

2 运动服的发展现状及分析

2.1 运动服的发展

运动服装起源于十九世纪中叶，由欧洲体育运动逐渐普及，二十世纪以后，运动服的品种不断增加，越来越日常和休闲化。运动服主要分为两种，专业性的运动服装和业余休闲类运动服装，而业余休闲服装已经成为一种日常运动风格。近年来全民健康已经成为国家重要战略，运动人数逐年升高，运动休闲服的产业近年来发展也较好。而运动服休闲服的主要特性是方便运动、方便穿脱、吸湿透气、舒适并且适合于各种日常活动。

2.2 运动服的现状

如今的运动服在很多方面发生了较大变化，例如款式更加多样化，功能也更丰富。现在年轻人对于时尚潮流的运动休闲服装也越来越青睐，运动商场销售额逐年增长，例如中国李宁、阿迪达斯等品牌是人们日常所熟悉的运动品牌，深受大众喜爱。

运动服的面料除氨纶、锦纶、棉等，还有其他新型的合成纤维。专业的运动服对于智能化的要求也更高，例如拥有例如温度调控、防水防风、抗菌除臭、吸湿排汗功能、抗摩擦等多样性能。业余运动服面料更加追求生态环保，如“海天轻纺”创新研制的“Eco-ronaTM”就是由已废弃的塑料瓶、涤纶丝通过再利用处理技术制作而成的[6]，绿色环保。其他棉麻纤维、竹纤维、蚕蛹蛋白纤维、牛奶纤维、大豆蛋白纤维等天然纤维减少了对环境的影响，可回收使用，吸湿性强，染色牢度高，防紫外线、抗菌消炎。

3 牛皮胶原面料应用于运动休闲服的可行性分析

设计师在进行服装设计时，需要考虑多个方面，例如十四五规划期间提出了绿色发展理念，而牛皮胶原纤维原料可以生物降解，可循环使用，对环境的影响较小。当下运动健身已经成为一种健康的日常生活方式，运动服、瑜伽服等贴身服装具有向上发展的商机。因此下面对牛皮胶原纤维面料的功能性、技术可行性做出分析。

3.1 面料的功能性

牛皮胶原纤维原料是从自然生长的动物身上获取的，是动物体内含量最多、分布最广的一种蛋白质。属于动物纤维，且生物可降解，具有极高的拉伸断裂强度，耐性性能好，回潮率高。牛皮胶原蛋白纤维具有保健及修复的功能，与人体皮肤接近，牛皮蛋白质的主要组分就是胶原蛋白，含量达到85%左右，具有滋养皮肤、抗皱效果。牛皮胶原纤维透气、吸湿、耐菌，孙世元博士中对牛皮胶原纤维的抗菌防霉性能进行了测试，对于病菌的抑菌率较强，有韧性且机械强度高。与常见天然纤维棉、麻、丝、毛相比，具有更好的阻燃性能[7]。

3.2 技术的可行性

首先对牛皮胶原原料进行除杂去毛，胶原提取方法一般是物理方法化学方法相结合。物理方法分为干处理法和湿处理法，干处理包括对碎料进行开松、提取；湿处理法则是将碎料和水倒入打浆机，进行提纤。化学提取方法，例如中性盐法、酸法、碱法、酶法以及酸酶混合法进行提纯[7]。张小娟采用胰酶对牛皮胶原蛋白进行了水解，易于操作且污染很小。胶原纤维表面粗糙疏松，离散度适中，纺丝需要与其他分子进行共混或接枝改性，可采用针刺法反复穿刺纤网使其固结成布[8]。在国际倡导环保的形势下，可生物降解的纺织材料尚有开发潜力。

3.3 发展前景分析

这些牛皮边角废料资源丰富、价廉易得，应该对其进行合理的综合利用。就目前美容养颜与食品保健领域的消费趋势来看，胶原蛋白的需求量与日俱增，甚至呈现出供不应求的趋势。而牛皮边角废料中含有丰富的胶原蛋白，采用高效且环保的方法从牛皮废料中分离提取出胶原蛋白，属于绿色天然纤维，应用在纺织领域可降低成本且具有环保意义，前景十分广阔。

4 牛皮胶原纤维的应用概况

4.1 牛皮胶原纤维在袜子上的应用

嘉兴凯拓科技纺织有限公司设计制作了一系列牛皮胶原纤维抗菌袜，牛皮胶原纤维具有抑菌效果，将其与其他纤维进行混纺，制备成袜子，在市面已有销售。养生袜具有优良的防霉驱螨的功能，可去除细菌，保持清洁，如图3 所示。从纤维的制作到产品的设计开发，到用户体验，根据实验者的测评结果，牛皮胶原纤维抗菌袜对真菌的生长有明显的抑制效果。经过耐水洗性的测试，反复水洗的养生袜抗菌性能并没有降低，可以投放于市场当中。

图3 抗菌袜

4.2 牛皮胶原纤维在医药上的应用

牛皮胶原纤维中的胶原蛋白主要为Ⅰ型胶原，胶原纤维主要含有胶原蛋白，胶原蛋白含有一种天然的保湿因子，可帮助肌肤锁住水分，用于医用面膜，具有很强的补水修复功能。在医药上可用于伤口愈合、眼部缺损、药物递送和组织工程应用等多种最终用途[9]。在医疗纺织品上，可用于医用敷料、绷带、医用材料，具有优良的相容性和修复功效。如图4、图5 所示。

图4 绷带

图5 药物输送

4.3 胶原蛋白纤维在纺织品上的应用

胶原蛋白纤维制成的服装面料柔软舒适，可与其他纤维混纺，用来制作内衣、居家服、裙装、衬衫面料，对皮肤具有滋养保健效果,促进新陈代谢，如图6、图7 所示。牛皮胶原纤维还可以与其他产品进行混纺，用于礼服、外套、针织服装、夹克衫、西服等高档产品。目前有很多公司开发了含有蛋白质纤维的服装产品，例如含有蛋白质纤维的保暖羊毛衫，有防风除湿、滋养人体肌肤的功效。例如蛋白质纤维与纳米银混纺可以织造出防辐射孕妇针织装，不仅保证了孕妇的舒适度，还能防辐射抗静电[10]。

图6 裙装

5 总结与展望

图7 外套

总结了牛皮胶原纤维的概念、发展及性能与特质，并且根据它的性能，在运动服装上的做出分析探讨。研究牛皮胶原其他类型的应用产品。牛皮胶原纤维具有抑菌性、吸湿性、防霉性、阻燃性，适合于做运动服、瑜伽服、内衣等产品。牛皮胶原纤维具有丰富的性能，面料具有良好的功能性及绿色可降解性，技术上具有可实施性，有良好的发展前景，在运动服装的应用上具有可行性。

目前国际纺织服装领域也在倡导绿色产业发展，牛皮胶原纤维作为一种废弃资源经过开纤、开松、梳理等技术提取而来，可循环使用，具有巨大的发展潜能。其应用领域广，不仅在纺织服装领域，在医疗纺织品领域、食品还有其他软组织材料等领域也有广泛的应用。牛皮胶原纤维的价值功效较高，市场需求量大，前景也较好，其应用范围也会越来越广。