CN105780477A - 一种提高超细纤维合成革透水汽性的办法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种提高超细纤维合成革透水汽性的办法，包括基布的预处理、双氧水处理、双环噁唑烷交联处理和胶原蛋白改性；本发明首先采用双氧水对超细纤维合成革基布进行预处理，使超细纤维合成革表面暴露出氨基；然后用双环噁唑烷作为交联剂，通过双环噁唑烷水解后，表面丰富的羟甲基使基布的氨基和胶原蛋白上的氨基连接起来，从而实现胶原蛋白接枝到超细纤维合成革基布表面，达到亲水效果；本发明有效增加了超细纤维合成革基布表面上的活性基团，实现了胶原蛋白对超细纤维合成革基布表面的共价改性，进而使得胶原蛋白提高了超细纤维合成革基布的透水汽性，实现了废弃皮胶原的资源化利用，解决了超细纤维合成透水汽性差的问题。

Description

一种提高超细纤维合成革透水汽性的办法
技术领域
本发明属于复合材料制备技术领域，特别涉及一种提高超细纤维合成革透水汽性的办法。
背景技术
超细纤维合成革是以超细纤维非织造布为基材，浸渍聚氨酯后，再涂布以高分子成膜剂，制成的一种仿皮革材料。由于其纤维很细，在结构上更加接近天然皮革，也赋予了超细纤维合成革类似于天然皮革的使用性能。但是超细纤维含有很少的活性基团，导致了水汽在纤维与外界之间得不到有效的传递与吸收，从而引起了超细纤维合成革的卫生性能较差，对于聚酰胺超细纤维改性的根本方法是设法增加超细纤维基布上的活性基团。
目前，研究者已经通过酶法、酸水解法、碱法及添加亲水性物质等方法对聚酰胺纤维进行了改性，也通过共混改性及亲水性聚氨酯改性等方法对聚氨酯树脂进行了一定的研究。采用这些后整饰技术对超细纤维合成革进行处理，可以在一定程度上提高超细纤维合成革基布的卫生性能，但其效果仍不能令人满意。
胶原蛋白是自然界最丰富的蛋白质之一，是一种生物性高分子物质，含有大量的氨基、羧基等活性基团。另外，我国作为制革工业大国，每年会产生大量废弃革屑，制革固体废弃物中虽然蛋白质含量高却因含有有毒物质铬长期以来只能作为垃圾废弃。以绝干铬革屑计算，其中含胶原蛋白质90％左右。这样大量的胶原蛋白被丢弃，最终导致了严重的环境污染，因而应该引起高度的重视。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种提高超细纤维合成革透水汽性的办法，对超细纤维合成革接枝从制革固废提取的胶原蛋白，不但解决了现有技术中基布的透水气性不高的问题，而且可以实现废弃皮胶原的资源化利用，进而减轻铬革屑等对环境的污染。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种提高超细纤维合成革透水汽性的办法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤⑴：基布的预处理；
步骤⑵：基布的双氧水处理；
步骤⑶：双环噁唑烷交联处理；
步骤⑷：胶原蛋白改性。
所述步骤⑴中，基布的预处理按照以下步骤实施：将基布在40-60℃的水浴锅内水煮20-30min，并在70℃-80℃的烘箱内烘干1h。
所述步骤⑵中，基布的双氧水处理按照以下步骤实施：将经过预处理后的基布放在转鼓里，按照浴比1:40的量加入水，基布干重的10％-15％加入双氧水，设置温度40-50℃，处理2-3h，然后停止，取出，充分水洗。
所述步骤⑶中，环氧树脂交联处理按照以下步骤实施：按照步骤⑵处理的基布干重的4％-20％的量加入双环噁唑烷，浴比1:30，在小样染机中于35-55℃下处理1-2h，然后停止，取出，充分水洗。
所述双环噁唑烷为1-杂氮-3,7-二噁唑-5-乙基(3,3,0)辛烷或者5-羟甲基-1-杂氮-3,7二噁唑(3,3,0)辛烷。
所述步骤⑶中，所述胶原蛋白改性按照以下步骤实施：将胶原蛋白按照基布干重的5％-25％的量和步骤⑶处理的基布一起加入浴比1:30的染机中，用小苏打调节pH至9-10，将温度控制在35-55℃，转动3-4h后停止，取出基布，自然晾干。
所述胶原蛋白来源于动物废弃皮胶原中。
与现有技术相比，本发明首先采用双氧水对超细纤维合成革基布进行预处理，使超细纤维合成革表面暴露出氨基；然后用双环噁唑烷作为交联剂，通过双环噁唑烷水解后表面丰富的羟甲基使基布的氨基和胶原蛋白上的氨基连接起来，从而实现胶原蛋白接枝到超细纤维合成革基布表面，达到亲水效果。本发明有效增加了超细纤维合成革基布表面上的活性基团，实现了胶原蛋白对超细纤维合成革基布表面的共价改性，改性后的超细纤维合成革基布透水气性提高了76.45％，解决了超细纤维合成透水汽性差的问题，实现了废弃皮胶原的资源化利用。
附图说明
图1是扫描电镜图，其中图1a为改性超细纤维合成革前的扫描电镜图，图1b为改性超细纤维合成革后的扫描电镜图。
图2是接触角测试图，其中图2a为改性超细纤维合成革前的接触角测试图，图2b为改性超细纤维合成革后的接触角测试图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
实施例1：
(1)基布的预处理
将干重为14.7g的基布放在50℃的水浴锅内水煮20min，并在80℃的烘箱内烘干2h。
(2)基布的双氧水处理
将经过预处理后的基布放在转鼓里，按照浴比1:40的量加入水，基布干加入双氧水1.47g，设置温度40℃，处理2h，然后停止，取出，充分水洗。
(3)双环噁唑烷交联处理
按照步骤(2)处理的基布干重的6％，即0.882g的量加入双环噁唑烷1-杂氮-3,7-二噁唑-5-乙基(3,3,0)辛烷，然后按照浴比1:30加入水在小样染机中在40℃的温度下处理1.5h，然后停止，取出，充分水洗。
(4)基布胶原蛋白改性
将胶原蛋白按照基布干重的12％，即重量1.764g的量和步骤(3)处理的基布一起加入浴比1:30的染机中，用小苏打调节pH约为9，将温度控制在45℃，转动3h后停止，取出基布，自然晾干。
实施例2：
(1)基布的预处理
将干重为15.4g的基布放在45℃的水浴锅内水煮30min，并在75℃的烘箱内烘干2h。
(2)基布的双氧水处理
将经过预处理后的基布放在转鼓里，按照浴比1:40的量加入水，加入双氧水1.232g，设置温度45℃，处理2.5h，然后停止，取出，充分水洗。
(3)双环噁唑烷处理
按照步骤(2)处理的基布干重的的10％，即1.54g的量加入双环噁唑烷5-羟甲基-1-杂氮-3,7二噁唑(3,3,0)辛烷，然后按照浴比1:30加入水在小样染机中在45℃的温度下处理1h，然后停止，取出，充分水洗。
(4)基布胶原蛋白改性
将胶原蛋白按照基布干重的12％的量和步骤(3)处理的基布一起加入浴比1:30的染机中，用小苏打调节pH约为9.5，将温度控制在45℃，转动4h后停止，取出基布，自然晾干。
实施例3：
(1)基布的预处理
将干重为16.4g的基布放在40℃的水浴锅内水煮25min，并在80℃的烘箱内烘干2h。
(2)基布的双氧水处理
将经过预处理后的基布放在转鼓里，按照浴比1:40的量加入水，加入双氧水2.46g，设置温度50℃，处理3h，然后停止，取出，充分水洗。
(3)双环噁唑烷处理
按照步骤⑵处理的基布干重的的20％的量，即3.28g的量加入双环噁唑烷1-杂氮-3,7-二噁唑-5-乙基(3,3,0)辛烷，然后按照浴比1:30加入水在小样染机中在50℃的温度下处理2h，然后停止，取出，充分水洗。
(4)基布胶原蛋白改性
将胶原蛋白按照基布干重的24％，即3.936g的量和步骤(3)处理的基布一起加入浴比1:30的染机中，用小苏打调节pH约为10，将温度控制在55℃，转动4h后停止，取出基布，自然晾干。
本发明改性超细纤维合成革的反应方程式如下：
通过双氧水打断超细纤维合成革中的酰胺键，使基布裸露部分氨基，然后依次加入双环噁唑烷和胶原蛋白，其中双环噁唑烷发生水解产生四个羟甲基，羟甲基活性很高，会和基布上的氨基以及胶原蛋白的氨基发生反应，达到接枝胶原蛋白的目的。
如图1中a和b所示，相比改性前的基布，改性后的基布通过扫描电镜可以看出纤维之间更加松散，如图2中a和b所示，通过接触角分析可以看出接触角明显变小。

Claims (7)

1.一种提高超细纤维合成革透水汽性的办法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤⑴：基布的预处理；
步骤⑵：基布的双氧水处理；
步骤⑶：双环噁唑烷交联处理；
步骤⑷：胶原蛋白改性。
2.根据权利要求1所述提高超细纤维合成革透水汽性的办法，其特征在于，所述步骤⑴中，基布的预处理按照以下步骤实施：将基布在40-60℃的水浴锅内水煮20-30min，并在70℃-80℃的烘箱内烘干1h。
3.根据权利要求1所述提高超细纤维合成革透水汽性的办法，其特征在于，所述步骤⑵中，基布的双氧水处理按照以下步骤实施：将经过预处理后的基布放在转鼓里，按照浴比1:40的量加入水，基布干重的10％-15％加入双氧水，设置温度40-50℃，处理2-3h，然后停止，取出，充分水洗。
4.根据权利要求1所述提高超细纤维合成革透水汽性的办法，其特征在于，所述步骤⑶中，环氧树脂交联处理按照以下步骤实施：按照步骤⑵处理的基布干重的4％-20％的量加入双环噁唑烷，浴比1:30，在小样染机中于35-55℃下处理1-2h，然后停止，取出，充分水洗。
5.根据权利要求1或4所述提高超细纤维合成革透水汽性的办法，其特征在于，所述双环噁唑烷为1-杂氮-3,7-二噁双环-5-乙基(3,3,0)辛烷或者5-羟甲基-1-杂氮-3,7二噁唑(3,3,0)辛烷。
6.根据权利要求1所述提高超细纤维合成革透水汽性的办法，其特征在于，所述步骤⑶中，所述胶原蛋白改性按照以下步骤实施：将胶原蛋白按照基布干重的5％-25％的量和步骤⑶处理的基布一起加入浴比1:30的染机中，用小苏打调节pH至9-10，将温度控制在35-55℃，转动3-4h后停止，取出基布，自然晾干。
7.根据权利要求1或6所述提高超细纤维合成革透水汽性的办法，其特征在于，所述胶原蛋白来源于动物废弃皮胶原中。
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