CN107418432A - 一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法，采用偶联剂法，以正硅酸乙酯的乙醇溶剂、纳米二氧化钛和低粘度的脲醛树脂为原料，为二氧化钛引入有机化的功能薄膜，通过二氧化钛表面的光生空穴所产生的光诱导超亲水效应，并在皮革表面形成超亲水性薄膜，本发明具有以下优点：增强皮革表面的耐候性、抗菌性、自洁性。

Description

一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法
技术领域
本发明涉及皮革改性处理方法，尤其涉及一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法。
背景技术
近些年来，纳米科学技术已成为人们研究的重点，并且得到迅速发展。纳米科学与技术主要分为三个方面：纳米科技自身的研究方法、纳米器件、纳米材料，其中纳米材料是纳米科技发展的基础，纳米材料是一种新型材料，是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或以它们为基本单元构成的材料。纳米二氧化钛除了具有纳米粉末的体积效应、小尺寸效应、表面效应、隧道效应、量子尺寸效应等之外，还具有高光催化效应、强紫外线屏蔽能力、透光性等独特性能。因此在化妆品、纺织、塑料等方面得到广泛应用。目前还被用做改性皮革涂饰剂，以提高皮革制品的质量。
发明内容
本发明的目的，在于克服上述局限，从而提供一种基于纳米二氧化钛来增强皮革表面的耐候性、抗菌性、自洁性的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法，采用偶联剂法，以正硅酸乙酯的乙醇溶剂、纳米二氧化钛和低粘度的脲醛树脂为原料，为二氧化钛引入有机化的功能薄膜，通过二氧化钛表面的光生空穴所产生的光诱导超亲水效应，并在皮革表面形成超亲水性薄膜。
优选的是，正硅酸乙酯的乙醇溶剂、纳米二氧化钛和低粘度的脲醛树脂的质量比为1：7-8：35-72。
一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法，具体操作步骤为：
A、将纳米二氧化钛浸渍于正硅酸乙酯的乙醇溶剂中，搅拌均匀，制得混合液，再将混合液加入脲醛树脂中制成溶胶状备用；
B、将上述溶胶状混合物在中加入水、分散剂、NaOH，进行超声预分散，所述溶胶状混合物、水、分散剂、NaOH的质量比为1：20：0.5-0.8：0.3-0.7，并在500-700转/分条件下搅拌30-40min；
C、在分散后的原料中加入Na2SiO3进行反应，并进行一级熟化，反应时间为10-20min；
D、进行二级熟化，反应时间为5-10min；
E、过滤、洗涤并干燥、研磨；
F、得到改性纳米二氧化钛并加入明胶中涂饰于皮革表面。
优选的是，B步骤中，溶胶状混合物、水、分散剂、NaOH的质量比为1：20：0.6：0.5。
优选的是，E步骤中干燥为200-215℃的热气流下进行喷雾干燥，所述研磨时间为15-18min。
综上所述，本发明具有以下优点：改性后使纳米二氧化钛粒径变小、分散均匀、稳定性和紫外防护性增强。具有低毒、抗菌力强、对光和热的稳定性好等优点而且作用力持久。具有超亲水性，污物不易附着在表面，附着在表面的污物也会被据有光催化性能的纳米二氧化钛分解为水和二氧化碳，随着外部的作用力自动从其表面脱落，起到自清洁作用，提高皮革的耐候性。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
本发明提供了一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法，采用偶联剂法，以正硅酸乙酯的乙醇溶剂、纳米二氧化钛和低粘度的脲醛树脂为原料，为二氧化钛引入有机化的功能薄膜，通过二氧化钛表面的光生空穴所产生的光诱导超亲水效应，并在皮革表面形成超亲水性薄膜。
正硅酸乙酯的乙醇溶剂、纳米二氧化钛和低粘度的脲醛树脂的质量比为1：7-8：35-72。
具体操作步骤为：
A、将纳米二氧化钛浸渍于正硅酸乙酯的乙醇溶剂中，搅拌均匀，制得混合液，再将混合液加入脲醛树脂中制成溶胶状备用；
B、将上述溶胶状混合物在中加入水、分散剂、NaOH，进行超声预分散，所述溶胶状混合物、水、分散剂、NaOH的质量比为1：20：0.5-0.8：0.3-0.7，并在500-700转/分条件下搅拌30-40min；
C、在分散后的原料中加入Na2SiO3进行反应，并进行一级熟化，反应时间为10-20min；
D、进行二级熟化，反应时间为5-10min；
E、过滤、洗涤并干燥、研磨；
F、得到改性纳米二氧化钛并加入明胶中涂饰于皮革表面。
B步骤中，溶胶状混合物、水、分散剂、NaOH的质量比为1：20：0.6：0.5。
E步骤中干燥为200-215℃的热气流下进行喷雾干燥，所述研磨时间为15-18min。
实施例1：正硅酸乙酯的乙醇溶剂、纳米二氧化钛和低粘度的脲醛树脂的质量比为1：7：35，制成溶胶状，加入水、分散剂、NaOH，进行超声预分散，溶胶状混合物、水、分散剂、NaOH的质量比为1：20：0.5：0.3，并在500转/分条件下搅拌40min，并进行一级熟化10min，进行二级熟化5min，过滤、洗涤并干燥、研磨，得到改性纳米二氧化钛并加入明胶中涂饰于皮革表面，经测试，皮革表面的抑菌性（大肠杆菌/CM）为15.5，抗张强度（MPa）≥16，断裂伸长率（%）≥500。
实施例2：正硅酸乙酯的乙醇溶剂、纳米二氧化钛和低粘度的脲醛树脂的质量比为1：8：72，制成溶胶状，加入水、分散剂、NaOH，进行超声预分散，溶胶状混合物、水、分散剂、NaOH的质量比为1：20：0.8：0.7，并在700转/分条件下搅拌30min，并进行一级熟化20min，进行二级熟化10min，过滤、洗涤并干燥、研磨，得到改性纳米二氧化钛并加入明胶中涂饰于皮革表面，经测试，皮革表面的抑菌性（大肠杆菌/CM）为16.5，抗张强度（MPa）≥17，断裂伸长率（%）≥600。
实施例3：正硅酸乙酯的乙醇溶剂、纳米二氧化钛和低粘度的脲醛树脂的质量比为1：7.5：55，制成溶胶状，加入水、分散剂、NaOH，进行超声预分散，溶胶状混合物、水、分散剂、NaOH的质量比为1：20：0.6：0.5，并在600转/分条件下搅拌35min，并进行一级熟化15min，进行二级熟化7min，过滤、洗涤并干燥、研磨，得到改性纳米二氧化钛并加入明胶中涂饰于皮革表面，经测试，皮革表面的抑菌性（大肠杆菌/CM）为16，抗张强度（MPa）≥16.5，断裂伸长率（%）≥550。
本项目研发的偶联剂法，使纳米二氧化钛颗粒之间的相互作用力降低、团聚现象减弱、粒径减小，有机化效果较好。通过本项目方法可得到分散均匀、质量分数高的纳米二氧化钛复合材料。改性后使纳米二氧化钛粒径变小、分散均匀、稳定性和紫外防护性增强。
本申请的纳米二氧化钛薄膜，光生电子空穴可直接和细胞壁结合，杀死细胞，所以可作为一种很好的抗菌材料，它不仅具有低毒、抗菌力强、对光和热的稳定性好等优点而且作用力持久，利用纳米二氧化钛的光催化性还可杀灭或充分抑制环境中的微生物。
本申请的纳米二氧化钛薄膜，具有超亲水性，污物不易附着在表面，附着在表面的污物也会被据有光催化性能的纳米二氧化钛分解为水和二氧化碳，随着外部的作用力自动从其表面脱落，起到自清洁作用。
本申请的纳米二氧化钛薄膜，是一种N型半导体。纳米二氧化钛对长波、中波都具有屏蔽紫外线的作用，提高耐日晒和抗紫外线能力，降低皮革中的物质分子之间的键断裂，提高皮革制品的耐候性。

Claims (5)

1.一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法，其特征在于：采用偶联剂法，以正硅酸乙酯的乙醇溶剂、纳米二氧化钛和低粘度的脲醛树脂为原料，为二氧化钛引入有机化的功能薄膜，通过二氧化钛表面的光生空穴所产生的光诱导超亲水效应，并在皮革表面形成超亲水性薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法，其特征在于：所述正硅酸乙酯的乙醇溶剂、纳米二氧化钛和低粘度的脲醛树脂的质量比为1：7-8：35-72。
3.一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法，其特征在于：具体操作步骤为：
A、将纳米二氧化钛浸渍于正硅酸乙酯的乙醇溶剂中，搅拌均匀，制得混合液，再将混合液加入脲醛树脂中制成溶胶状备用；
B、将上述溶胶状混合物在中加入水、分散剂、NaOH，进行超声预分散，所述溶胶状混合物、水、分散剂、NaOH的质量比为1：20：0.5-0.8：0.3-0.7，并在500-700转/分条件下搅拌30-40min；
C、在分散后的原料中加入Na2SiO3进行反应，并进行一级熟化，反应时间为10-20min；
D、进行二级熟化，反应时间为5-10min；
E、过滤、洗涤并干燥、研磨；
F、得到改性纳米二氧化钛并加入明胶中涂饰于皮革表面。
4.根据权利要求3所述的一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法，其特征在于：所述B步骤中，溶胶状混合物、水、分散剂、NaOH的质量比为1：20：0.6：0.5。
5.根据权利要求3所述的一种基于纳米二氧化钛提高皮革稳定性及耐久性的方法，其特征在于：所述E步骤中干燥为200-215℃的热气流下进行喷雾干燥，所述研磨时间为15-18min。
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