一種提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法
【專利摘要】本發(fā)明是一種提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法，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；然后用脲醛樹脂作為交聯(lián)劑，脲醛樹脂水解后帶有羥甲基，會使基布的氨基和膠原蛋白上的氨基連接起來，從而使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(shí)現(xiàn)了膠原蛋白對超細(xì)纖維合成革基布表面的共價(jià)改性，提高了超細(xì)纖維合成革基布的透水汽性，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)廢棄皮膠原的資源化利用，解決了超細(xì)纖維合成透水汽性差的問題。
【專利說明】
一種提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法
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，特別涉及一種提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法。
【背景技術(shù)】
[0002]超細(xì)纖維合成革是由PU微孔彈性體與超細(xì)纖維束復(fù)合而成的一種仿皮革材料。其以超細(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，由于其纖維很細(xì)，在結(jié)構(gòu)上更加接近天然皮革，也賦予了超細(xì)纖維合成革類似于天然皮革的使用性能。但是超細(xì)纖維含有很少的活性基團(tuán)，纖維極細(xì)，比表面積很大，導(dǎo)致水汽在纖維與外界之間得不到有效的傳遞，因而吸濕排濕性較差，穿著舒適性和衛(wèi)生性能還有待提高。對于超細(xì)纖維改性的主要方法是設(shè)法增加超細(xì)纖維基布上的活性基團(tuán)。
[0003]為了獲得高吸濕性聚酰胺纖維，世界各國采用各種改性方法，有從大分子結(jié)構(gòu)著手，或采用和親水性組分共聚、共混紡絲，或接枝共聚，或通過后整理加工，改變纖維化學(xué)或物理結(jié)構(gòu)等方法，取得了良好的效果，其中有一些還已工業(yè)化生產(chǎn)
[0004]膠原蛋白是自然界最豐富的蛋白質(zhì)之一，是一種生物性高分子物質(zhì)，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垃圾廢棄。這樣大量的膠原蛋白被丟棄，最終導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染，因而應(yīng)該引起高度的重視。目前對制革固廢提取膠原蛋白有了一定的研究，并將提取出來的膠原蛋白用于輕工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各方面，這樣既可以減輕鉻革肩的污染，也可以充分利用其價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法，通過對超細(xì)纖維合成革接枝膠原蛋白，解決了現(xiàn)有技術(shù)中基布的透水汽性不高的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0008]步驟⑴:基布的硫酸處理；
[0009]步驟⑵:基布的脲醛樹脂改性；
[0010]步驟(3):膠原蛋白接枝；
[0011]步驟⑷:水洗。
[0012]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
[0013]其中的步驟⑴基布的硫酸處理，具體按照以下步驟實(shí)施:基布放在轉(zhuǎn)鼓里，按照浴比1:50的量加入水，基布干重的10%-15%加入硫酸，設(shè)置溫度40-50°(:，處理2-311，然后停止，取出，充分水洗。
[0014]其中的步驟⑵基布的脲醛樹脂改性，具體按照以下步驟實(shí)施:按照步驟⑴處理的基布干重的4%-12%的量加入脲醛樹脂，浴比1:30，加入脲醛樹脂和膠原蛋白總量的5%的催化劑ZnSO4，使用冰醋酸調(diào)節(jié)混合浴液的PH為3-5，在小樣染機(jī)中于35-55 V下處理l_2h，然后停止，取出，充分水洗。
[0015]所述脲醛樹脂為二羥甲基脲。
[0016]其中的步驟⑶膠原蛋白的接枝，具體按照以下步驟實(shí)施:按照步驟⑵處理的基布干重的4%-14%的量加入膠原蛋白，浴比1:30，在小樣染機(jī)中于30-50°C下處理l_3h，然后停止，取出。
[0017]其中的的步驟⑷基布水洗，具體按照以下步驟實(shí)施:按照步驟(3)膠原蛋白接枝后的基布進(jìn)行反復(fù)水洗，首先在浴比為1:50的水浴，溫度40°C下水洗2h，結(jié)束后再在浴比為1:30的水浴中，30 °C繼續(xù)水洗Ih。取出基布，自然晾干。
[0018]所述膠原蛋白自動物廢棄皮膠原中提取。
[0019]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;然后用脲醛樹脂樹脂二羥甲基脲作為交聯(lián)劑，二羥甲基脲的羥甲基和氨基極其容易反應(yīng)，通過脲醛樹脂二羥甲基脲兩端的羥甲基使基布的氨基和膠原蛋白上的氨基連接起來，從而實(shí)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(shí)現(xiàn)了膠原蛋白對超細(xì)纖維合成革基布表面的共價(jià)改性，使超細(xì)纖維合成革的抗張強(qiáng)度提升了29.8%，撕裂強(qiáng)度提升了 70.5%，透水汽性提高了 78.3%，進(jìn)而提高了超細(xì)纖維合成革基布的衛(wèi)生性能，實(shí)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】
[0020]圖1是本發(fā)明改性超細(xì)纖維合成革的反應(yīng)方程式。
[0021]圖2是本發(fā)明改性超細(xì)纖維合成革前后的掃描電鏡圖，(a)為改性前，(b)為改性后。
[0022]圖3是本發(fā)明改性超細(xì)纖維合成革前后的接觸角測試圖，(a)為改性前，(b)為改性后。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]實(shí)施例1:
[0025](I)基布的硫酸處理
[0026]將干重為10.5g的基布放在50°C的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，加入525g的水，1.05g的硫酸，加熱2h，結(jié)束后充分水洗，并在80 0C的烘箱內(nèi)烘干2h。
[0027](2)基布的脲醛樹脂處理
[0028]將經(jīng)過預(yù)處理后的基布放在轉(zhuǎn)鼓里，基布干重的8%，S卩0.84g的量加入脲醛樹脂，加入水315g，加入脲醛樹脂和膠原蛋白總量的5% ,ΒΡ0.095g的催化劑ZnSO4，使用冰醋酸調(diào)節(jié)混合浴液的PH為4.5，在紅外小樣染機(jī)中于45 0C下處理2h，然后停止，取出，充分水洗。
[0029](3)膠原蛋白接枝
[0030]將經(jīng)過脲醛樹脂處理的基布干重的10%，S卩1.05g的量加入膠原蛋白，加水315g，在紅外小樣染機(jī)中于40 0C下處理2h，然后停止，取出。
[0031](4)水洗
[0032]對經(jīng)過上述處理后的基布進(jìn)行反復(fù)水洗，首先在浴比為1: 50的水浴，溫度40°C下水洗2h，結(jié)束后再在浴比為1:30的水浴中，30°C繼續(xù)水洗Ih。取出基布，自然晾干。
[0033]實(shí)施例2:
[0034](I)基布的硫酸處理
[0035]將干重為10.0g的基布放在400C的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，加入500g的水，1.2g的硫酸，加熱3h，結(jié)束后充分水洗，并在80 0C的烘箱內(nèi)烘干2h。
[0036](2)基布的脲醛樹脂處理
[0037]將經(jīng)過硫酸預(yù)處理后的基布放在轉(zhuǎn)鼓里，基布干重的10%，S卩1.0g的量加入脲醛樹脂，加入水300g，加入脲醛樹脂和膠原蛋白總量的5%，即0.1lg的催化劑ZnS04，使用冰醋酸調(diào)節(jié)混合浴液的PH為4.5，在紅外小樣染機(jī)中于45°C下處理1.5h，然后停止，取出，充分水洗。
[0038](3)膠原蛋白接枝
[0039]將經(jīng)過脲醛樹脂處理的基布干重的12% ,BPl.2g的量加入膠原蛋白，加水300g，在紅外小樣染機(jī)中于35 °C下處理3h，然后停止，取出。
[0040](4)水洗
[0041 ] 對經(jīng)過上述處理后的基布進(jìn)行反復(fù)水洗，首先在浴比為1: 50的水浴，溫度40°C下水洗2h，結(jié)束后再在浴比為1:30的水浴中，30°C繼續(xù)水洗Ih。取出基布，自然晾干。
[0042]實(shí)施例3:
[0043](I)基布的硫酸處理
[0044]將干重為10.3g的基布放在45°C的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，加入515g的水，1.545g的硫酸，加熱
2.5h，結(jié)束后充分水洗，并在80 0C的烘箱內(nèi)烘干2h。
[0045](2)基布的脲醛樹脂處理
[0046]將經(jīng)過預(yù)處理后的基布放在轉(zhuǎn)鼓里，基布干重的10%，S卩1.03g的量加入脲醛樹脂，加入水309g，加入脲醛樹脂和膠原蛋白總量的5% ,ΒΡ0.1Ig的催化劑ZnSO4，使用冰醋酸調(diào)節(jié)混合浴液的PH為5，在紅外小樣染機(jī)中于50°C下處理Ih，然后停止，取出，充分水洗。
[0047](3)膠原蛋白接枝
[0048]將經(jīng)過脲醛樹脂處理的基布干重的11 %，S卩1.133g的量加入膠原蛋白，加水309g，在紅外小樣染機(jī)中于35 °C下處理3h，然后停止，取出。
[0049](4)水洗
[0050]對經(jīng)過上述處理后的基布進(jìn)行反復(fù)水洗，首先在浴比為1: 50的水浴，溫度40°C下水洗2h，結(jié)束后再在浴比為1:30的水浴中，30°C繼續(xù)水洗Ih。取出基布，自然晾干。
[0051]本發(fā)明的原理如圖1所示，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，然后依次加入脲醛樹脂雙羥甲基脲和膠原蛋白，其中雙羥甲基脲的羥甲基會和基布上的氨基以及膠原蛋白的氨基發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到接枝膠原蛋白的目的。
[0052]參照圖2中的(a)和(b)，可以發(fā)現(xiàn)，相比改性前的基布，改性后的基布通過掃描電鏡可以看出纖維之間更加松散。
[0053]參照圖3中的(a)和(b)，通過接觸角分析可以看出接觸角明顯變小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟⑴:基布的硫酸處理； 步驟⑵:基布的脲醛樹脂改性； 步驟(3):膠原蛋白接枝； 步驟⑷:水洗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法，其特征在于，所述步驟⑴基布的硫酸處理過程:基布放在轉(zhuǎn)鼓里，按照浴比I: 50的量加入水，基布干重的10 %-15 %加入硫酸，設(shè)置溫度40-500C，處理2-3h，然后停止，取出，充分水洗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法，其特征在于，所述步驟⑵基布的脲醛樹脂改性:按照步驟⑴處理的基布干重的4%-12%的量加入脲醛樹脂，浴比1:30，加入脲醛樹脂和膠原蛋白總質(zhì)量的5%的催化劑ZnSO4，使用冰醋酸調(diào)節(jié)混合浴液的PH為3-5，在小樣染機(jī)中于35-55 °C下處理l-2h，然后停止，取出，充分水洗。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法，其特征在于，所述脲醛樹脂為二羥甲基脲。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法，其特征在于，所述步驟(3)膠原蛋白的接枝:按照步驟⑵處理的基布干重的4%-14%的量加入膠原蛋白，浴比1:30，在小樣染機(jī)中于30-50 0C下處理l-3h，然后停止，取出，充分水洗。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法，其特征在于，所述膠原蛋白自動物廢棄皮膠原中提取。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高超細(xì)纖維合成革透水汽性的辦法，其特征在于，所述步驟⑷水洗:將步驟⑶膠原蛋白接枝后的基布進(jìn)行反復(fù)水洗，首先在浴比為1:50的水浴，溫度40°C下水洗2h，結(jié)束后再在浴比為I: 30的水浴中，30°C繼續(xù)水洗Ih，取出基布，自然晾干。
【文檔編號】D06M11/55GK106012530SQ201610517249
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月4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)