CN104830231B - 抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂及其制备方法 - Google Patents

抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂及其制备方法。将纳米ZnO引入到酪素体系中制备皮革涂饰剂的研究鲜见报道。本发明将干酪素、碱液及去离子水加入到三口烧瓶中，水浴加热得到酪素溶解液；将纳米ZnO分散于水中，得到纳米ZnO分散液；将纳米ZnO分散液与酪素溶解液复合得到抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂。本发明首先通过碱液在适合的温度环境下溶解酪素，得到酪素溶解液，然后通过一定方法将纳米ZnO分散液与酪素溶解液进行复合，将纳米ZnO粒子引入到酪素体系中，可到无机/酪素皮革涂饰剂性能优良，具有优异的抗菌性能。

Description

抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种皮革涂饰剂及其制备方法，具体涉及一种抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂及其制备方法。
背景技术
随着经济的快速发展，环境污染问题日益严重，可再生资源的开发及环境友好型材料的研发备受关注。酪素作为天然蛋白质，是一种可完全生物降解的可再生资源。由于具有独特的成膜性能，且结构中含有多种活性基团，易被改性，酪素类成膜物质在皮革涂饰剂中一直具有广泛的应用。然而，该类成膜材料化学性质不稳定，容易受到细菌等的侵蚀，这极大地限制了酪素皮革涂饰剂的发展。
近些年纳米粒子由于其特殊的性能如小尺寸效应、比表面效应、量子效应，备受关注，将其引入聚合物中可赋予聚合物增强增韧、抗菌、抗紫外等性能。而纳米ZnO作为一种多功能新型纳米材料，具有许多特殊的性质，如无毒、荧光性、压电性、抗菌性、吸收和散射紫外线能力等，被广泛应用于陶瓷、生物、医学及化工等多种领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂及其制备方法，将纳米ZnO引入到酪素体系中，旨在赋予酪素皮革涂饰剂优异的抗菌性能。
本发明所采用的技术方案是：
抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：酪素溶解液的配制：
称取1.5~6.1重量份干酪素、0.5~2.0重量份碱液及25.0~40.0重量份去离子水加入到三口烧瓶中，水浴温度为50~70℃，搅拌速度为100~400r/min，加热0.5~2.5h得到酪素溶解液；
步骤二：纳米ZnO分散液的制备：
称取5.0~25.0重量份去离子水、1.5~4.0重量份纳米ZnO于烧杯中，将纳米ZnO分散于水中，得到纳米ZnO分散液；
步骤三：酪素基纳米ZnO复合乳液的制备：
将步骤二得到的纳米ZnO分散液与步骤一得到的酪素溶解液按照（1.68~1.90）:1的质量比例进行复合，复合时间为0.5~3h。
步骤一中，碱液选取三乙醇胺水溶液、羟乙基乙二胺水溶液或硼酸钠水溶液，质量分数为25%-30%。
步骤二中：
分散采用磁力搅拌，速度为300-400r/min，搅拌时间为0.5h-2h；
或采用超声分散，功率为200-300W，超声时间为0.5h-2h。
步骤二中，纳米ZnO的粒径范围为30nm-100nm。
步骤三中：
复合采用磁力搅拌，速度为300-400r/min，搅拌时间为0.5h-2h；
或采用超声分散，功率为200-300W，超声时间为0.5h-2h。
如所述的抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法制得的皮革涂饰剂。
本发明具有以下优点：
本发明首先通过碱液在适合的温度环境下溶解酪素，得到酪素溶解液，然后通过一定方法将纳米ZnO分散液与酪素溶解液进行复合，将纳米ZnO粒子引入到酪素体系中，得到酪素基无机纳米粒子复合皮革涂饰剂，其具有优异的抗菌性能。
附图说明
图1为不同涂饰剂涂饰革样对霉菌的抗菌效果。
（a）为酪素涂饰剂涂饰革样的抗菌效果，（b）为酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂涂饰革样的抗菌效果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明将纳米ZnO引入到酪素中，制备一种抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂，截止目前，将纳米ZnO引入到酪素体系中的研究鲜见报道。
本发明涉及的抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：酪素溶解液的配制：
称取1.5~6.1重量份干酪素、0.5~2.0重量份碱液及25.0~40.0重量份去离子水加入到三口烧瓶中，水浴温度为50~70℃，搅拌速度为100~400r/min，加热0.5~2.5h得到酪素溶解液；
步骤二：纳米ZnO分散液的制备：
称取5.0~25.0重量份去离子水、1.5~4.0重量份纳米ZnO于烧杯中，将纳米ZnO分散于水中，得到纳米ZnO分散液；
步骤三：酪素基纳米ZnO复合乳液的制备：
将步骤二得到的纳米ZnO分散液与步骤一得到的酪素溶解液按照（1.68~1.90）:1的质量比例进行复合，复合时间为0.5~3h。
步骤一中，碱液选取三乙醇胺水溶液、羟乙基乙二胺水溶液或硼酸钠水溶液，质量分数为25%-30%。
步骤二中：
分散采用磁力搅拌，速度为300-400r/min，搅拌时间为0.5h-2h；
或采用超声分散，功率为200-300W，超声时间为0.5h-2h。
步骤二中，纳米ZnO的粒径范围为30nm-100nm。
步骤三中：
复合采用磁力搅拌，速度为300-400r/min，搅拌时间为0.5h-2h；
或采用超声分散，功率为200-300W，超声时间为0.5h-2h。
实施例1：
步骤一：酪素溶解液的配制：
称取1.5重量份干酪素、2.0重量份碱液及25.0重量份去离子水加入到三口烧瓶中，水浴温度为70℃，搅拌速度为100r/min，加热2.5h得到酪素溶解液；
步骤二：纳米ZnO分散液的制备：
称取5.0重量份去离子水、4.0重量份纳米ZnO于烧杯中，将纳米ZnO分散于水中，得到纳米ZnO分散液；
步骤三：酪素基纳米ZnO复合乳液的制备：
将步骤二得到的纳米ZnO分散液与步骤一得到的酪素溶解液按照1.68:1的质量比例进行复合，复合时间为3h。
步骤一中，碱液选取质量分数为30%的三乙醇胺水溶液。
步骤二中：
分散采用磁力搅拌，速度为300r/min，搅拌时间为2h；
或采用超声分散，功率为200W，超声时间为2h。
步骤二中，纳米ZnO的粒径范围为30nm-100nm。
步骤三中：
复合采用磁力搅拌，速度为300r/min，搅拌时间为2h；
或采用超声分散，功率为200W，超声时间为2h。
实施例二：
步骤一：酪素溶解液的配制：
称取3.8重量份干酪素、1.2重量份碱液及22.5重量份去离子水加入到三口烧瓶中，水浴温度为60℃，搅拌速度为250r/min，加热1.5h得到酪素溶解液；
步骤二：纳米ZnO分散液的制备：
称取15.0重量份去离子水、2.7重量份纳米ZnO于烧杯中，将纳米ZnO分散于水中，得到纳米ZnO分散液；
步骤三：酪素基纳米ZnO复合乳液的制备：
将步骤二得到的纳米ZnO分散液与步骤一得到的酪素溶解液按照1.79:1的质量比例进行复合，复合时间为1.7h。
步骤一中，碱液选取质量分数为30%的羟乙基乙二胺水溶液。
步骤二中：
分散采用磁力搅拌，速度为350r/min，搅拌时间为1.2h；
或采用超声分散，功率为250W，超声时间为1.2h。
步骤二中，纳米ZnO的粒径范围为30nm-100nm。
步骤三中：
复合采用磁力搅拌，速度为350r/min，搅拌时间为1.2h；
或采用超声分散，功率为250W，超声时间为1.2h。
实施例3：
步骤一：酪素溶解液的配制：
称取6.1重量份干酪素、0.5重量份碱液及40.0重量份去离子水加入到三口烧瓶中，水浴温度为50℃，搅拌速度为400r/min，加热0.5h得到酪素溶解液；
步骤二：纳米ZnO分散液的制备：
称取25.0重量份去离子水、1.5重量份纳米ZnO于烧杯中，将纳米ZnO分散于水中，得到纳米ZnO分散液；
步骤三：酪素基纳米ZnO复合乳液的制备：
将步骤二得到的纳米ZnO分散液与步骤一得到的酪素溶解液按照1.90:1的质量比例进行复合，复合时间为0.5h。
步骤一中，碱液选取质量分数为25%的硼酸钠水溶液。
步骤二中：
分散采用磁力搅拌，速度为400r/min，搅拌时间为0.5h；
或采用超声分散，功率为300W，超声时间为0.5h。
步骤二中，纳米ZnO的粒径范围为30nm-100nm。
步骤三中：
复合采用磁力搅拌，速度为400r/min，搅拌时间为0.5h；
或采用超声分散，功率为300W，超声时间为0.5h。
本发明具体涉及一种抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂及其制备方法，主要是以酪素为体系，将纳米ZnO分散于酪素体系中，拟赋予酪素皮革涂饰剂以优异的抗菌性能，并采用晕圈法，对酪素及酪素基纳米ZnO复合乳液涂饰革样抗霉菌性能进行检测。
图1为不同涂饰剂涂饰革样对霉菌的抗菌效果，其中（a）为酪素涂饰剂涂饰革样的抗菌效果，（b）为酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂涂饰革样的抗菌效果。从图中可以看出，酪素皮革涂饰剂涂饰革样表面滋生大量霉菌，而酪素基ZnO复合皮革涂饰剂涂饰革样表面几乎不受霉菌影响，仅皮革边缘滋生了霉菌。因此，同酪素皮革涂饰剂进行对比，酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂具有一定的抗菌性能。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：酪素溶解液的配制：
称取1.5~6.1重量份干酪素、0.5~2.0重量份碱液及25.0~40.0重量份去离子水加入到三口烧瓶中，水浴温度为50~70℃，搅拌速度为100~400r/min，加热0.5~2.5h得到酪素溶解液；
步骤二：纳米ZnO分散液的制备：
称取5.0~25.0重量份去离子水、1.5~4.0重量份纳米ZnO于烧杯中，将纳米ZnO分散于水中，得到纳米ZnO分散液；
步骤三：酪素基纳米ZnO复合乳液的制备：
将步骤二得到的纳米ZnO分散液与步骤一得到的酪素溶解液按照（1.68~1.90）:1的质量比例进行复合，复合时间为0.5~3h；
步骤二中：
分散采用磁力搅拌，速度为300-400r/min，搅拌时间为0.5h-2h；
或采用超声分散，功率为200-300W，超声时间为0.5h-2h；
纳米ZnO的粒径范围为30nm-100nm；
步骤三中：
复合采用磁力搅拌，速度为300-400r/min，搅拌时间为0.5h-2h；
或采用超声分散，功率为200-300W，超声时间为0.5h-2h。
2.根据权利要求1所述的抗菌型酪素基纳米ZnO复合皮革涂饰剂的制备方法，其特征在于：
步骤一中，碱液选取三乙醇胺水溶液、羟乙基乙二胺水溶液或硼酸钠水溶液，质量分数为25%-30%。
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