一種改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法
【專利摘要】本發(fā)明是一種改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法，包括基布的預(yù)處理、硫酸處理、環(huán)氧樹脂交聯(lián)改性和膠原蛋白改性，本發(fā)明首先采用硫酸對超細(xì)纖維合成革基布進(jìn)行處理，使超細(xì)纖維合成革表面暴露出氨基；然后用環(huán)氧樹脂作為交聯(lián)劑，環(huán)氧基團(tuán)的活性很大，和氨基極其容易反應(yīng)，通過環(huán)氧樹脂兩端的環(huán)氧基團(tuán)使基布的氨基和膠原蛋白上的氨基連接起來，從而實現(xiàn)膠原蛋白接枝到超細(xì)纖維合成革基布表面，達(dá)到親水效果，本發(fā)明有效增加了超細(xì)纖維合成革基布表面上的活性基團(tuán)，實現(xiàn)了膠原蛋白對超細(xì)纖維合成革基布表面的共價改性，進(jìn)而使得膠原蛋白提高了超細(xì)纖維合成革基布的衛(wèi)生性能，實現(xiàn)了廢棄皮膠原的資源化利用，解決了超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能差的問題。
【專利說明】
一種改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能 的辦法。
【背景技術(shù)】
[0002] 超細(xì)纖維合成革是以超細(xì)纖維非織造布為基材，浸漬聚氨酯后，再涂布以高分子 成膜劑，制成的一種仿皮革材料。由于其結(jié)構(gòu)上接近天然皮革，賦予了超細(xì)纖維合成革類似 于天然皮革的使用性能，使其可作為皮革代用品的復(fù)合材料。
[0003] 超細(xì)纖維合成革通常以紡織布和非織造布模擬皮革的網(wǎng)狀層，以微孔高分子涂層 模擬皮革的粒面層。在基布結(jié)構(gòu)中，超細(xì)纖維三維交聯(lián)在一起，起到骨架和支撐作用，形成 類似與真皮膠原纖維的結(jié)構(gòu)，分布在纖維四周的是聚氨酯，使整個合成革基布形成一個整 體，但是它在革體中不是簡單的填充，而是具有許多圓形的、針形的發(fā)泡結(jié)構(gòu)，整體呈立體 網(wǎng)狀。其間的發(fā)泡結(jié)構(gòu)交錯連通，形成微細(xì)的通透結(jié)構(gòu)，使革體具有一定的透氣透濕性能。
[0004] 但是相比天然皮革，基布上的活性基團(tuán)較少，導(dǎo)致水汽在纖維與外界之間得不到 有效的傳遞，從而引起了超細(xì)纖維合成革的衛(wèi)生性能較差。目前，研究者已經(jīng)通過酶法、酸 水解法、堿法及添加親水性物質(zhì)等方法對聚酰胺纖維進(jìn)行了改性，也通過共混改性及親水 性聚氨酯改性等方法對聚氨酯樹脂進(jìn)行了一定的研究。采用這些后整飾技術(shù)對超細(xì)纖維合 成革進(jìn)行處理，可以在一定程度上提高超細(xì)纖維合成革基布的衛(wèi)生性能，但其效果仍不能 令人滿意。因此，對于聚酰胺超細(xì)纖維改性的根本方法是設(shè)法增加超細(xì)纖維基布上的活性 基團(tuán)。
[0005] 膠原蛋白是自然界最豐富的蛋白質(zhì)之一，是一種生物質(zhì)高分子材料，含有大量的 氨基、羧基等活性基團(tuán)。我國作為制革工業(yè)大國，每年會產(chǎn)生大量廢棄革肩，制革固體廢棄 物中雖然蛋白質(zhì)含量高卻因含有有毒物質(zhì)鉻，長期以來只能作為危險固廢。這樣大量的膠 原蛋白被丟棄，會引起嚴(yán)重的環(huán)境污染，因而應(yīng)該引起高度的重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種改善超細(xì)纖維合成革 衛(wèi)生性能的辦法，對超細(xì)纖維合成革接枝從制革固廢提取的膠原蛋白，不但解決了現(xiàn)有技 術(shù)中基布的透水氣性不高的問題，而且可以實現(xiàn)廢棄皮膠原的資源化利用，進(jìn)而減輕環(huán)境 污染。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法，包括以下步驟實施：
[0009]步驟(1):基布的預(yù)處理；
[0010] 步驟(2):基布的硫酸處理；
[0011] 步驟(3):環(huán)氧樹脂交聯(lián)改性；
[0012] 步驟(4):膠原蛋白改性。
[0013]所述步驟（1)中，基布的預(yù)處理按照以下步驟實施:將基布在40-60°C的水浴鍋內(nèi) 水煮30-60min，并在70 °C -80 °C的烘箱內(nèi)烘干2h。
[0014]所述步驟(2)中，基布的硫酸處理按照以下步驟實施:將經(jīng)過預(yù)處理后的基布放在 轉(zhuǎn)鼓里，按照浴比1:50的量加入水，基布干重的5%加入硫酸，設(shè)置溫度30-50°C，處理l_2h， 然后停止，取出，充分水洗。
[0015] 所述步驟(3)中，環(huán)氧樹脂交聯(lián)改性按照以下步驟實施:按照步驟(2)處理的基布 干重的4%-20%的量加入環(huán)氧樹脂，然后按照浴比1:30加入水在小樣染機(jī)中，于35-55°C的 溫度下處理1 _2h，然后停止，取出，充分水洗。
[0016] 所述環(huán)氧樹脂具體可選擇如下物質(zhì)：
[0017] 1，4-丁二醇二縮水甘油醚、雙酚A二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚等。
[0018] 所述步驟(4)中，膠原蛋白改性按照以下步驟實施：將膠原蛋白按照基布干重的 6 %-24%的量和步驟(3)處理的基布一起加入浴比1: 30的染機(jī)中，按照膠原蛋白和環(huán)氧樹 脂總重量的5 %加入堿性催化劑Κ0Η，將溫度控制在35-55°C，轉(zhuǎn)動3-4h后停止，取出基布，自 然晾干。
[0019] 所述膠原蛋白自動物廢棄皮膠原中提取，方法簡單且成本低廉。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首先采用硫酸對超細(xì)纖維合成革基布進(jìn)行預(yù)處理，使超 細(xì)纖維合成革表面暴露出氨基;然后用環(huán)氧樹脂例如1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚作為交聯(lián) 劑，環(huán)氧基團(tuán)的活性很大，和氨基極其容易反應(yīng)，通過環(huán)氧樹脂兩端的環(huán)氧基團(tuán)使基布的氨 基和膠原蛋白上的氨基連接起來，從而實現(xiàn)膠原蛋白接枝到超細(xì)纖維合成革基布表面，達(dá) 到親水效果。本發(fā)明有效增加了超細(xì)纖維合成革基布表面上的活性基團(tuán)，實現(xiàn)了膠原蛋白 對超細(xì)纖維合成革基布表面的共價改性，使超細(xì)纖維合成革的透水汽性提高了 42.9%，進(jìn) 而提高了超細(xì)纖維合成革基布的衛(wèi)生性能，實現(xiàn)了廢棄皮膠原的資源化利用，解決了超細(xì) 纖維合成革衛(wèi)生性能差的問題。
【附圖說明】
[0021] 圖1為掃描電鏡圖，其中圖la為改性超細(xì)纖維合成革前的掃描電鏡圖，圖lb為改性 超細(xì)纖維合成革后的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。
[0023] 實施例1:
[0024] (1)基布的預(yù)處理
[0025]將干重為15.7g的基布放在50 °C的水浴鍋內(nèi)水煮60min，并在80 °C的烘箱內(nèi)烘干 2h〇
[0026] (2)基布的硫酸處理
[0027]將經(jīng)過預(yù)處理后的基布放在轉(zhuǎn)鼓里，按照浴比1:50的量加入水，加入硫酸0.785g， 設(shè)置溫度35°C，處理2h，然后停止，取出，充分水洗。
[0028] (3)環(huán)氧樹脂交聯(lián)改性
[0029]按照步驟2處理的基布干重的的10%的量，也就是1.57g的量加入1，4_ 丁二醇二縮 水甘油醚，然后按照浴比1:30加入水，在小樣染機(jī)中40°C的溫度下處理2h，然后停止，取出， 充分水洗。
[0030] (4)膠原蛋白改性
[0031] 將膠原蛋白按照基布干重的12%的量，即1.884g的膠原蛋白和步驟3處理的基布 一起加入浴比1:30的染機(jī)中，加入催化劑Κ0Η0.1727g，將溫度控制在40°C，轉(zhuǎn)動3h后停止， 取出基布，自然晾干。
[0032] 實施例2:
[0033] (1)基布的預(yù)處理
[0034]將干重為15.5g的基布放在40 °C的水浴鍋內(nèi)水煮30min，并在75 °C的烘箱內(nèi)烘干 2h〇
[0035] (2)基布的硫酸處理
[0036]將經(jīng)過預(yù)處理后的基布放在轉(zhuǎn)鼓里，按照浴比1:50的量加入水，加入硫酸0.775g， 設(shè)置溫度45°C，處理lh，然后停止，取出，充分水洗。
[0037] (3)環(huán)氧樹脂交聯(lián)改性
[0038]按照步驟2處理的基布干重的的14%，即2.17g的量加入雙酸A二縮水甘油醚，然后 按照浴比1:30加入水，在小樣染機(jī)中45°C的溫度下處理2h，然后停止，取出，充分水洗。 [0039] (4)膠原蛋白改性
[0040] 將膠原蛋白按照基布干重的14%的量，即2.17g的膠原蛋白和步驟3處理的基布一 起加入浴比1:30的染機(jī)中，加入催化劑Κ0Η0.217g，將溫度控制在45°C，轉(zhuǎn)動4h后停止，取出 基布，自然晾干。
[0041 ] 實施例3:
[0042] (1)基布的預(yù)處理
[0043]將干重為16.6g的基布放在40°C的水浴鍋內(nèi)水煮40min，并在80 °C的烘箱內(nèi)烘干 lh〇
[0044] (2)基布的硫酸處理
[0045]將經(jīng)過預(yù)處理后的基布放在轉(zhuǎn)鼓里，按照浴比1:50的量加入水，加入硫酸0.83g， 設(shè)置溫度50°C，處理1.5h，然后停止，取出，充分水洗。
[0046] (3)環(huán)氧樹脂交聯(lián)改性
[0047]按照步驟2處理的基布干重的的12%的量加入甘油三縮水甘油醚，即1.992g，然后 按照浴比1:30加入水在小樣染機(jī)中在50°C的溫度下處理2h，然后停止，取出，充分水洗。 [0048] (4)膠原蛋白改性
[0049] 將膠原蛋白按照基布干重的14%的量，即2.324g的膠原蛋白和步驟3處理的基布 一起加入浴比1: 30的染機(jī)中，加入催化劑Κ0Η0.2158g，將溫度控制在40°C，轉(zhuǎn)動3h后停止， 取出基布，自然晾干。
[0050]本發(fā)明改性超細(xì)纖維合成革的反應(yīng)方程式如下：
[0052] 通過硫酸打斷超細(xì)纖維合成革中的酰胺鍵，使基布裸露部分氨基，然后依次加入 環(huán)氧樹脂和膠原蛋白，環(huán)氧基團(tuán)的活性很大，和氨基極容易反應(yīng)，通過環(huán)氧樹脂兩端的環(huán)氧 基團(tuán)使基布的氨基和膠原蛋白上的氨基連接起來，從而實現(xiàn)膠原蛋白接枝到超細(xì)纖維合成 革基布表面，達(dá)到親水效果。
[0053] 如圖1中a和b所示，可以明顯看出，改性后的基布纖維外層均勻包裹著一層環(huán)氧樹 脂和膠原蛋白的包覆物。
[0054] 本發(fā)明中，膠原蛋白可從皮革廢棄物、皮革加工邊角料的皮膠原中提取。
【主權(quán)項】
1. 一種改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟（1):基布的預(yù)處理； 步驟(2):基布的硫酸處理； 步驟(3):環(huán)氧樹脂交聯(lián)改性； 步驟(4):膠原蛋白改性。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法，其特征在于，所述步驟 (1) 中，基布的預(yù)處理按照以下步驟實施:將基布在40-60°C的水浴鍋內(nèi)水煮30-60min，并在 70 °C -80 °C的烘箱內(nèi)烘干2h。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法，其特征在于，所述步驟 (2) 中，基布的硫酸處理按照以下步驟實施:將經(jīng)過預(yù)處理后的基布放在轉(zhuǎn)鼓里，按照浴比 1:50的量加入水，基布干重的5 %加入硫酸，設(shè)置溫度30-50 °C，處理l_2h，然后停止，取出， 充分水洗。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法，其特征在于，所述步驟 (3) 中，環(huán)氧樹脂交聯(lián)改性按照以下步驟實施:按照步驟(2)處理的基布干重的4%-20%的 量加入環(huán)氧樹脂，然后按照浴比1: 30加入水在小樣染機(jī)中，于35-55Γ的溫度下處理l_2h， 然后停止，取出，充分水洗。5. 根據(jù)權(quán)利要1或4所述改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法，其特征在于，所述環(huán)氧 樹脂為M-丁二醇二縮水甘油醚或者雙酸A二縮水甘油醚或者甘油三縮水甘油醚。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法，其特征在于，所述步驟 (4) 中，膠原蛋白改性按照以下步驟實施:將膠原蛋白按照基布干重的6%-24%的量和步驟 (3)處理的基布一起加入浴比1:30的染機(jī)中，按照膠原蛋白和環(huán)氧樹脂總重量的5%加入堿 性催化劑KOH，將溫度控制在35-55°C，轉(zhuǎn)動3-4h后停止，取出基布，自然晾干。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述改善超細(xì)纖維合成革衛(wèi)生性能的辦法，其特征在于，所述膠 原蛋白自動物廢棄皮膠原中提取。
【文檔編號】D06M15/15GK105926290SQ201610325100
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】王學(xué)川, 趙佩, 任龍芳, 強(qiáng)濤濤
【申請人】陜西科技大學(xué)