一種改善超細纖維合成革衛生性能的辦法
【專利摘要】本發明是一種改善超細纖維合成革衛生性能的辦法，包括基布的預處理、硫酸處理、環氧樹脂交聯改性和膠原蛋白改性，本發明首先采用硫酸對超細纖維合成革基布進行處理，使超細纖維合成革表面暴露出氨基；然后用環氧樹脂作為交聯劑，環氧基團的活性很大，和氨基極其容易反應，通過環氧樹脂兩端的環氧基團使基布的氨基和膠原蛋白上的氨基連接起來，從而實現膠原蛋白接枝到超細纖維合成革基布表面，達到親水效果，本發明有效增加了超細纖維合成革基布表面上的活性基團，實現了膠原蛋白對超細纖維合成革基布表面的共價改性，進而使得膠原蛋白提高了超細纖維合成革基布的衛生性能，實現了廢棄皮膠原的資源化利用，解決了超細纖維合成革衛生性能差的問題。
【專利說明】
一種改善超細纖維合成革衛生性能的辦法
技術領域
[0001] 本發明屬于復合材料制備技術領域，特別涉及一種改善超細纖維合成革衛生性能 的辦法。
【背景技術】
[0002] 超細纖維合成革是以超細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。由于其結構上接近天然皮革，賦予了超細纖維合成革類似 于天然皮革的使用性能，使其可作為皮革代用品的復合材料。
[0003] 超細纖維合成革通常以紡織布和非織造布模擬皮革的網狀層，以微孔高分子涂層 模擬皮革的粒面層。在基布結構中，超細纖維三維交聯在一起，起到骨架和支撐作用，形成 類似與真皮膠原纖維的結構，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、針形的發泡結構，整體呈立體 網狀。其間的發泡結構交錯連通，形成微細的通透結構，使革體具有一定的透氣透濕性能。
[0004] 但是相比天然皮革，基布上的活性基團較少，導致水汽在纖維與外界之間得不到 有效的傳遞，從而引起了超細纖維合成革的衛生性能較差。目前，研究者已經通過酶法、酸 水解法、堿法及添加親水性物質等方法對聚酰胺纖維進行了改性，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行了一定的研究。采用這些后整飾技術對超細纖維合 成革進行處理，可以在一定程度上提高超細纖維合成革基布的衛生性能，但其效果仍不能 令人滿意。因此，對于聚酰胺超細纖維改性的根本方法是設法增加超細纖維基布上的活性 基團。
[0005] 膠原蛋白是自然界最豐富的蛋白質之一，是一種生物質高分子材料，含有大量的 氨基、羧基等活性基團。我國作為制革工業大國，每年會產生大量廢棄革肩，制革固體廢棄 物中雖然蛋白質含量高卻因含有有毒物質鉻，長期以來只能作為危險固廢。這樣大量的膠 原蛋白被丟棄，會引起嚴重的環境污染，因而應該引起高度的重視。
【發明內容】
[0006] 為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種改善超細纖維合成革 衛生性能的辦法，對超細纖維合成革接枝從制革固廢提取的膠原蛋白，不但解決了現有技 術中基布的透水氣性不高的問題，而且可以實現廢棄皮膠原的資源化利用，進而減輕環境 污染。
[0007] 為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：
[0008] -種改善超細纖維合成革衛生性能的辦法，包括以下步驟實施：
[0009]步驟(1):基布的預處理；
[0010] 步驟(2):基布的硫酸處理；
[0011] 步驟(3):環氧樹脂交聯改性；
[0012] 步驟(4):膠原蛋白改性。
[0013]所述步驟（1)中，基布的預處理按照以下步驟實施:將基布在40-60°C的水浴鍋內 水煮30-60min，并在70 °C -80 °C的烘箱內烘干2h。
[0014]所述步驟(2)中，基布的硫酸處理按照以下步驟實施:將經過預處理后的基布放在 轉鼓里，按照浴比1:50的量加入水，基布干重的5%加入硫酸，設置溫度30-50°C，處理l_2h， 然后停止，取出，充分水洗。
[0015] 所述步驟(3)中，環氧樹脂交聯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%的量加入環氧樹脂，然后按照浴比1:30加入水在小樣染機中，于35-55°C的 溫度下處理1 _2h，然后停止，取出，充分水洗。
[0016] 所述環氧樹脂具體可選擇如下物質：
[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的染機中，按照膠原蛋白和環氧樹 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] 與現有技術相比，本發明首先采用硫酸對超細纖維合成革基布進行預處理，使超 細纖維合成革表面暴露出氨基;然后用環氧樹脂例如1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚作為交聯 劑，環氧基團的活性很大，和氨基極其容易反應，通過環氧樹脂兩端的環氧基團使基布的氨 基和膠原蛋白上的氨基連接起來，從而實現膠原蛋白接枝到超細纖維合成革基布表面，達 到親水效果。本發明有效增加了超細纖維合成革基布表面上的活性基團，實現了膠原蛋白 對超細纖維合成革基布表面的共價改性，使超細纖維合成革的透水汽性提高了 42.9%，進 而提高了超細纖維合成革基布的衛生性能，實現了廢棄皮膠原的資源化利用，解決了超細 纖維合成革衛生性能差的問題。
【附圖說明】
[0021] 圖1為掃描電鏡圖，其中圖la為改性超細纖維合成革前的掃描電鏡圖，圖lb為改性 超細纖維合成革后的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例詳細說明本發明的實施方式。
[0023] 實施例1:
[0024] (1)基布的預處理
[0025]將干重為15.7g的基布放在50 °C的水浴鍋內水煮60min，并在80 °C的烘箱內烘干 2h〇
[0026] (2)基布的硫酸處理
[0027]將經過預處理后的基布放在轉鼓里，按照浴比1:50的量加入水，加入硫酸0.785g， 設置溫度35°C，處理2h，然后停止，取出，充分水洗。
[0028] (3)環氧樹脂交聯改性
[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的染機中，加入催化劑Κ0Η0.1727g，將溫度控制在40°C，轉動3h后停止， 取出基布，自然晾干。
[0032] 實施例2:
[0033] (1)基布的預處理
[0034]將干重為15.5g的基布放在40 °C的水浴鍋內水煮30min，并在75 °C的烘箱內烘干 2h〇
[0035] (2)基布的硫酸處理
[0036]將經過預處理后的基布放在轉鼓里，按照浴比1:50的量加入水，加入硫酸0.775g， 設置溫度45°C，處理lh，然后停止，取出，充分水洗。
[0037] (3)環氧樹脂交聯改性
[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的染機中，加入催化劑Κ0Η0.217g，將溫度控制在45°C，轉動4h后停止，取出 基布，自然晾干。
[0041 ] 實施例3:
[0042] (1)基布的預處理
[0043]將干重為16.6g的基布放在40°C的水浴鍋內水煮40min，并在80 °C的烘箱內烘干 lh〇
[0044] (2)基布的硫酸處理
[0045]將經過預處理后的基布放在轉鼓里，按照浴比1:50的量加入水，加入硫酸0.83g， 設置溫度50°C，處理1.5h，然后停止，取出，充分水洗。
[0046] (3)環氧樹脂交聯改性
[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的染機中，加入催化劑Κ0Η0.2158g，將溫度控制在40°C，轉動3h后停止， 取出基布，自然晾干。
[0050]本發明改性超細纖維合成革的反應方程式如下：
[0052] 通過硫酸打斷超細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 環氧樹脂和膠原蛋白，環氧基團的活性很大，和氨基極容易反應，通過環氧樹脂兩端的環氧 基團使基布的氨基和膠原蛋白上的氨基連接起來，從而實現膠原蛋白接枝到超細纖維合成 革基布表面，達到親水效果。
[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氧樹 脂和膠原蛋白的包覆物。
[0054] 本發明中，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。
【主權項】
1. 一種改善超細纖維合成革衛生性能的辦法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟（1):基布的預處理； 步驟(2):基布的硫酸處理； 步驟(3):環氧樹脂交聯改性； 步驟(4):膠原蛋白改性。2. 根據權利要求1所述改善超細纖維合成革衛生性能的辦法，其特征在于，所述步驟 (1) 中，基布的預處理按照以下步驟實施:將基布在40-60°C的水浴鍋內水煮30-60min，并在 70 °C -80 °C的烘箱內烘干2h。3. 根據權利要求1所述改善超細纖維合成革衛生性能的辦法，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:將經過預處理后的基布放在轉鼓里，按照浴比 1:50的量加入水，基布干重的5 %加入硫酸，設置溫度30-50 °C，處理l_2h，然后停止，取出， 充分水洗。4. 根據權利要求1所述改善超細纖維合成革衛生性能的辦法，其特征在于，所述步驟 (3) 中，環氧樹脂交聯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 量加入環氧樹脂，然后按照浴比1: 30加入水在小樣染機中，于35-55Γ的溫度下處理l_2h， 然后停止，取出，充分水洗。5. 根據權利要1或4所述改善超細纖維合成革衛生性能的辦法，其特征在于，所述環氧 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. 根據權利要求1所述改善超細纖維合成革衛生性能的辦法，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的染機中，按照膠原蛋白和環氧樹脂總重量的5%加入堿 性催化劑KOH，將溫度控制在35-55°C，轉動3-4h后停止，取出基布，自然晾干。7. 根據權利要求1或6所述改善超細纖維合成革衛生性能的辦法，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
【發明人】王學川, 趙佩, 任龍芳, 強濤濤
【申請人】陜西科技大學