CN108866255A - 一种抗菌除臭皮革的制备方法 - Google Patents

一种抗菌除臭皮革的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抗菌除臭皮革的制备方法。本发明将蓝湿皮依次进行脱脂和中和处理后，在染色过程中添加微米级银粉提高皮革的抗菌性，再进行加脂软化和固酸处理，得到初级皮革；随后将得到的初级皮革、水、除臭树脂混料、阴离子消臭剂、交链剂、有机硅柔软剂和甲酸在转鼓中进行旋转混合，得到抗菌除臭皮革。实施例的结果表明，本发明制备得到抗菌除臭皮革具有抗菌除臭功能，提高舒适度。

Description

一种抗菌除臭皮革的制备方法
技术领域
本发明涉及皮革材料制备技术领域，特别涉及一种抗菌除臭皮革的制备方法。
背景技术
80％以上的人会有或轻或重的脚臭，产生脚臭的原因有很多，主要造成原因是：
潮湿的环境和闷热封闭的空间。脚掌每天都会排出非常多的汗液，当鞋穿的很紧密，通风透气性不好时，鞋内的水分会非常多，并且鞋内的温度也会上升。这样高温高湿的环境特别容易造成细菌及真菌的滋生繁殖。
人们脚上穿的皮鞋是由皮革及大底组成，其中和足部直接接触的部分是皮革，天然的皮革有不错的吸水性和透气性，但是人们为了更加美观，在皮革表面增加了涂饰材料，树脂，蜡等化学物，透气性变得很差。使鞋内形成一种高温高湿的环境，容易造成细菌及真菌的繁殖，还会产生异味。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗菌除臭皮革的制备方法。本发明制备得到的皮革具有抗菌除臭功能，以此制备得到的皮鞋能够避免鞋内细菌等的滋生。
为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种抗菌除臭皮革的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蓝湿皮依次进行脱脂和中和处理后，得到中性基料；
(2)将所述步骤(1)得到的中性基料与氨水、染料和微米级银粉在转鼓中旋转混合，得到染色皮料；
(3)将所述步骤(2)得到的染色皮料依次进行加脂和固酸处理，得到初级皮革；
(4)将所述步骤(3)得到的初级皮革、水、除臭树脂混料、阴离子消臭剂、交链剂、有机硅柔软剂和甲酸在转鼓中进行旋转混合，得到抗菌除臭皮革；所述除臭树脂混料含有香精和树脂纳米颗粒。
优选的，以所述步骤(1)中蓝湿皮的质量为100％计，所述步骤(4)中除臭树脂混料的质量为0.05～0.08％，阴离子消臭剂的质量为0.5～2％，交链剂的质量为0.5～2％，阳离子有机硅柔软剂的质量为0.5％；所述甲酸的用量以使转鼓中溶液的pH值为3.8～4.0为准。
优选的，所述阴离子消臭剂包括二价铁的化合物、三价铁的化合物和金属络合物中的一种或多种；所述交链剂为甲基丙烯酸，所述有机硅柔软剂为含二氧化硅的脂肪醇硫酸酯衍生物；所述除臭树脂混料中香精和树脂纳米颗粒的质量比为1:2，所述树脂纳米颗粒的化学组成为聚丙烯树脂或聚氨酯树脂，所述树脂纳米颗粒的粒径小于1μm。
优选的，以所述步骤(1)中蓝湿皮的质量为100％计，所述步骤(2)中氨水的质量为2％，所述染料的质量为1～5％，所述微米级银粉的质量为0.1～0.3％；所述染料为阴离子型染料。
优选的，所述微米级银粉的粒径为1μm～3μm。
优选的，所述步骤(1)中脱脂包含：在转鼓中，将所述蓝湿皮、水、脱脂剂和甲酸旋转混合60min后水洗；以所述蓝湿皮的质量为100％计，所述水的质量为100％，脱脂剂的质量为0.5％，甲酸的质量为0.2％。
优选的，所述步骤(1)的中和处理为将脱脂后皮革与水、小苏打和碳铵进行旋转混合后，再水洗。
优选的，所述步骤(3)的加脂包括：将染色后皮革与加脂剂和水在转鼓中进行旋转混合；所述加脂剂为阴离子型加脂剂。
优选的，以所述步骤(1)中蓝湿皮的质量为100％计，所述加脂剂的质量为5～10％，所述水的质量为150％。
优选的，所述步骤(3)中固酸用剂为甲酸；以所述步骤(1)中蓝湿皮的质量为100％计，所述甲酸的质量为2.5％。
本发明提供了一种抗菌除臭皮革的制备方法，将蓝湿皮依次进行脱脂和中和处理后，在染色过程中添加微米级银粉提高皮革的抗菌性，再进行加脂和固酸处理，得到初级皮革；随后将得到的初级皮革、水、除臭树脂混料、阴离子消臭剂、交链剂、有机硅柔软剂和甲酸在转鼓中进行旋转混合，得到抗菌除臭皮革。
本发明在染色阶段加入微米级银粉使得皮革具有抗菌性，并结合固酸处理后所加入的除臭树脂混料、阴离子消臭剂以及交链剂的作用，除臭树脂混料和阴离子消臭剂吸附在皮革纤维中，交链剂起到交联皮革纤维和盐类化合物的作用，同时在皮革纤维中渗入的香精和消臭剂能够消除异味，得到的皮革具有优异的抗菌除臭功能；所述树脂纳米颗粒有掩蔽臭味作用。
实施例的结果表明，本发明制备得到抗菌除臭皮革具有抗菌除臭功能，提高舒适度。
具体实施方式
本发明提供了一种抗菌除臭皮革的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蓝湿皮依次进行脱脂和中和处理后，得到中性基料；
(2)将所述步骤(1)得到的中性基料与氨水、染料和微米级银粉在转鼓中旋转混合，得到染色皮料；
(3)将所述步骤(2)得到的染色皮料依次进行加脂和固酸处理，得到初级皮革；
(4)将所述步骤(3)得到的初级皮革、水、除臭树脂混料、阴离子消臭剂、交链剂、有机硅柔软剂和甲酸在转鼓中进行旋转混合，得到抗菌除臭皮革；所述除臭树脂混料含有香精和树脂纳米颗粒。
在本发明中，如无特殊说明，制备过程中所用物质均为本领域技术人员所熟知的市售商品。
本发明将蓝湿皮依次进行脱脂和中和处理后，得到中性基料。本发明对所述蓝湿皮的具体来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的皮革制备过程中的原料纤维；所述蓝湿皮的用量以经铬鞣后搭马静置48h的质量计。
在本发明中，所述脱脂优选包含：在转鼓中，将所述蓝湿皮、水、脱脂剂和甲酸旋转混合60min后水洗。在本发明中，所述脱脂剂优选为阴离子脱脂剂，可促进皮革的回湿和天然脂肪的乳化，具有良好的润湿、去污、抗静电效果；本发明对所述脱脂剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。在本发明中，以所述蓝湿皮的质量为100％计，所述水的质量优选为200％，脱脂剂的质量优选为0.5％，甲酸的质量优选为0.2％；所述转鼓内温优选为45℃。本发明对所述脱脂的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的皮革脱脂方式即可。本发明对所述旋转混合的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的皮革制备过程中的混合方式即可；本发明对所述转鼓的型号没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的以能满足旋转速率即可；所述旋转混合的转速优选为12～15r/min。本发明优选将脱脂后转鼓内的液体排出，蓝湿皮留存在转鼓中，以备进行后续中和处理。
脱脂后，本发明将脱脂后皮革进行中和处理，得到中性基料。在本发明中，所述中和处理优选为：在转鼓中，将脱脂后皮革与水、小苏打和碳铵进行旋转混合后，再水洗。在本发明中，水洗前转鼓内液体的pH值优选为6.5～7.0。在本发明中，所述旋转混合用水的温度优选为30℃；所述旋转混合的时间优选为90min；在本发明中，以用于脱脂的蓝湿皮的质量为100％计，所述水的质量优选为100％，所述小苏打的质量优选为3％，所述碳铵的质量优选为3％。在本发明中，所述中和处理过程中，转鼓的旋转速率优选为12～15r/min。本发明优选将中和处理后转鼓内的液体排出，蓝湿皮留存在转鼓中，以备进行后续处理。
中和处理后，本发明将所述中和处理得到的中性基料与氨水、染料和微米级银粉在转鼓中旋转混合，得到染色皮料。
在本发明中，所述染料优选为阴离子型染料，进一步优选为高浓度易渗透型阴离子染料；本发明对所述染料的具体组分没有特殊要求，根据所需要的颜色确定；本发明优选采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。在本发明中，以用于脱脂的蓝湿皮的质量为100％计，所述氨水的质量优选为2％，所述染料的质量优选为1～5％，所述微米级银粉的质量优选为0.1～0.3％，进一步优选为0.2％。本发明对所述氨水的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可；在本发明的实施例中，所述氨水的浓度优选为25～28wt.％。在本发明中，所述氨水的添加使得皮革纤维的pH值稳定在7～8，便于染料在皮革纤维内的渗入，不仅染色均匀，并且染色效果持久。在本发明中，所述微米级银粉的粒径优选为1μm～3μm，进一步优选为1.5μm～2.5μm；所述微米级金属银粉在染色阶段加入既能避免白色微米级银粉对皮革颜色的影响，还能发挥抗菌剂的作用，同时避免银粉粒径过于细小渗入皮肤对人体的损害。在本发明中，所述微米级银粉吸附在皮革纤维表面以氧化物的形式存在，并且能够持续释放大量的活性银离子，活性银离子具有杀菌作用，使得皮革纤维具有持久的抗菌效果。
本发明优选将所述第二改性皮料与氨水在转鼓中旋转10min后再加入染料和微米级银粉继续旋转70min；所述旋转的转速优选为12～15r/min。
得到染色皮料后，本发明将所述染色皮料依次进行加脂和固酸处理，得到初级皮革。
本发明将染色皮革进行加脂处理，得到软化皮革。在本发明中，所述加脂优选包括：在转鼓中，将染色后皮革与加脂剂和水旋转混合。在本发明中，所述加脂剂优选为阴离子型加脂剂，进一步优选为磺酸化合成酯加脂剂、亚硫酸化矿物油和蓖麻油的混合物，所述混合物中磺酸化合成酯加脂剂、亚硫酸化矿物油和蓖麻油的质量比优选为5:4:1；以用于脱脂的蓝湿皮的质量为100％计，所述加脂剂的质量优选为10％；所述加脂用水的质量优选为150％，加脂用水的温度优选为55℃。在本发明中，所述加脂过程中的旋转混合时间优选为70min；所述旋转混合的转速优选为12～15r/min。本发明无需将经加脂后转鼓内液体排出，直接进行后续固酸处理。
加脂后，本发明将所述皮革进行固酸处理，得到初级皮革。在本发明中，所述固酸用剂优选为甲酸；以用于脱脂的蓝湿皮的质量为100％计，所述甲酸的质量优选为2.5％。在本发明中，所述固酸处理优选包含：在转鼓中，将所述皮革与第一份甲酸旋转15min后，再加入第二份甲酸旋转15min，然后加入剩余甲酸旋转30min后水洗；所述第一份甲酸、第二份甲酸和剩余甲酸的质量比优选为0.5:1:1。本发明对所述固酸过程中的旋转混合的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的皮革固酸过程中的混合方式即可。本发明对水洗方式没有特殊要求，以转鼓中水没有杂色为准。本发明优选在水洗过程中的进行调色处理，以得到满足要求且色彩均匀的皮革。本发明经过所述固酸处理能够得到pH值稳定在3.8～4.0的初级皮革。本发明优选将固酸后转鼓内的液体排出，蓝湿皮留存在转鼓中，以备进行后续处理。
得到初级皮革后，本发明在转鼓中将所述初级皮革、水、除臭树脂混料、阴离子消臭剂、交链剂、有机硅柔软剂和甲酸进行旋转混合，得到抗菌除臭皮革。在本发明中，所述除臭树脂混料含有香精和树脂纳米颗粒；所述香精和树脂纳米颗粒的质量比优选为1:2；所述香精优选为水性香精，所述树脂纳米颗粒的粒径优选为小于1μm。在本发明中，所述树脂纳米颗粒的化学组成优选为聚丙烯树脂或聚氨酯树脂。在本发明中，所述除臭树脂混料能够在摩擦状态下释放香味。
在本发明中，所述有机硅柔软剂优选为含二氧化硅的脂肪醇硫酸酯衍生物，为阳离子型有机硅柔软剂；在本发明的实施例中，具体为lornol-xtx。
在本发明中，所交链剂优选为甲基丙烯酸，能够使得微米级银粉牢固吸附在皮革纤维上，有助于避免皮革纤维中吸附的微米级银粉的脱离；在本发明中，所述交链剂优选为甲基丙烯酸；所述交链剂能够连接盐类化合物。在本发明中，所述阴离子消臭剂优选为纳米级阴离子消臭剂；所述阴离子消臭剂化学组成上优选包括二价铁化合物和/或三价铁化合物；所述三价铁化合物优选为氯化铁或氧化铁，所述二价铁化合物优选为氯化亚铁或氧化亚铁。
本发明通过将初级皮革与除臭树脂混料、阴离子消臭剂在交链剂、甲酸的存在的条件下通过转鼓旋转混合，使得除臭树脂混料中香精和树脂纳米颗粒吸附在皮革纤维中，交链剂起到交联皮革纤维和树脂纳米颗粒的作用，吸附于皮革纤维中的树脂不易脱落；吸附在皮革纤维中的香精和树脂起到中和异味的作用，使得皮革呈现抗菌除臭的功能。在本发明中，所述甲酸为香精、树脂纳米颗粒、阴离子消臭剂和有机硅柔软剂在初级皮革上的吸附提供了稳定的环境，使得吸附过程稳定进行。
在本发明中，以用于脱脂的蓝湿皮的质量为100％计，与初级皮革混合旋转混合用水的质量优选为50％，除臭树脂混料的质量优选为0.05～0.08％，进一步优选为0.07～0.08％，交链剂的质量优选为1.6％，阳离子有机硅柔软剂的质量优选为0.5％；所述甲酸的用量以使转鼓中溶液的pH值为3.8～4.0为准。在本发明中，所述旋转混合用水的温度优选为70℃。
本发明进一步优选为将所述初级皮革、水、除臭树脂混料、阴离子消臭剂和交链剂在转鼓中旋转30min，再加入有机硅柔软剂和甲酸继续旋转40min。本发明先将除臭树脂混料、阴离子消臭剂与初级皮革旋转混合后再与交链剂和甲酸混合，有助于除臭树脂混料和阴离子消臭剂均匀分散避免团聚，进而均匀吸附在皮革纤维中。
完成初级皮革、水、除臭树脂混料、阴离子消臭剂、交链剂、有机硅柔软剂和甲酸的旋转混合后，本发明优选对调温改性后的皮革进行后处理，得到抗菌除臭皮革。在本发明中，所述后处理优选为依次进行的出鼓、烘干、绷板、摔软和打码处理；本发明对所述出鼓、烘干、绷板、摔软和打码处理的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的抗菌除臭皮革的制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1:
称重：称取原材料蓝湿皮，以称取的蓝湿皮质量计为100wt.％，后续步骤中所涉及到的质量均以此为基准计。
脱脂：将蓝湿皮放入转鼓中加45℃水、脱脂剂和甲酸后进行旋转，转动60min，然后水洗，去除蓝湿皮表面的残留甲酸和脱脂剂；水洗完成后将转鼓中的液体清除；其中，以称取的蓝湿皮质量为100wt.％，水的加入量为100wt.％，脱脂剂的加入量为0.5wt.％，甲酸的加入量为0.2wt.％。
中和：在常温下，在保留有脱脂处理后的蓝湿皮的转鼓内加质量为100wt.％的30℃的水，然后加入3％小苏打和3％碳铵继续旋转90min，此时测定转鼓内液体的pH值在6.5；最后水洗，水洗后将转鼓内液体清除。
染色：向转鼓内加入2wt.％的氨水，氨水的质量浓度为25wt.％，继续旋转10min，再加入3％的阴离子型染料和0.2％的粒径为1μm的微米级银粉，随后旋转70min，无需排出转鼓内液体；
加脂：继续在转鼓中加入150％的55℃水，同时加入10％阴离子型加脂剂，旋转70min，其中加脂剂为质量比为5:4:1的磺酸化合成酯加脂剂、亚硫酸化矿物油和蓖麻油的混合物；
固酸：继续在转鼓内加入0.5％的甲酸，旋转15min，再加入1wt.％的甲酸，旋转15min，最后加入1wt.％的甲酸，旋转30min，测定转鼓内液体pH值为3.8～4.0，水洗至清，排出转鼓内的液体；
除臭功能改性：在留有经固酸处理的皮革的转鼓内加入50wt.％的70℃水，然后加入0.08wt.％的除臭树脂混料、0.5wt.％的阴离子除臭剂和0.5wt.％的交链剂，旋转30min，再加入0.5wt.％的有机硅柔软剂，同时加入调整转鼓内溶液的pH值至4.0；其中，除臭树脂混料为质量比为1:2的香精和聚氨酯树脂纳米颗粒(粒径为小于1μm)的混合物，阴离子除臭剂为纳米级氯化亚铁，交链剂为甲基丙烯酸，阳离子有机硅柔软剂为含二氧化硅的脂肪醇硫酸酯衍生物；
后处理：将皮革进行出鼓处理，然后依次进行烘干、摔软、绷板和打码处理，得到抗菌除臭皮革。
实施例2
按照实施例1的方式制备抗菌除臭皮革，区别在于，染色过程中，微米级银粉的粒径为3μm，用量为0.2％；除臭功能改性过程中，除臭树脂混料为质量比为1:2的香精和聚丙烯树脂纳米颗粒(粒径为小于1μm)的混合物，阴离子离子除臭剂为纳米级氯化亚铁，交链剂为甲基丙烯酸，有机硅柔软剂为含二氧化硅的脂肪醇硫酸酯衍生物；并且除臭树脂混料的用量为0.05％，阴离子消臭剂的用量为2.0％。
实施例3
按照实施例1的方式制备抗菌除臭皮革，区别在于，染色过程中，微米级银粉的粒径为2um，用量为0.3％；除臭功能改性过程中，除臭树脂混料为质量比为1：2的香精和聚丙烯树脂纳米颗粒(粒径为小于1μm)的混合物，阴离子除臭剂为氯化亚铁，并且除臭树脂混料的用量为0.07％，阴离子消臭剂的用量为1.6％。
分别采用实施例1～3得到的抗菌除臭皮革制成皮鞋，让不同的人进行穿着体验，每种皮鞋体验过程中，环境温度稳定相同；依据QB/T4341-2012抗菌聚氨酯合成革-抗菌性能试验方法和抗菌效果附录A贴膜法，对实施例1～3得到的皮革进行抗菌性能测试(大肠杆菌ATCC25922、金黄色葡萄球菌ATCC6538P、白色念珠菌ATCC10231)，测试皮革样品为片状；以实施例1得到的皮革样品为例，设置3个试样分别接种不同，接触细菌24h后，单位面积内试样上含有1.86×103个大肠杆菌，空白对照试样上单位面积上含有9.93×106个大肠杆菌，本发明皮革针对大肠杆菌的抗菌率达到99.98％；接触细菌24h后，单位面积内试样上含有1.94×104个金黄色葡萄球菌，空白对照试样上单位面积上含有2.61×106个金黄色葡萄球菌，本发明皮革针对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99.25％；接触细菌24h后，单位面积内试样上含有5.45×103个白色念珠菌，空白对照试样上单位面积上含有3.56×105个白色念珠菌，本发明皮革针对白色念珠菌的抗菌率达到98.47％。
以同样的方式测试实施例2和实施例3所得皮革的抗菌率，24h后对大肠杆菌的抗菌率分别为98.85％和98.69％，对金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为99.25％和99.87％，对白色念珠菌的抗菌率分别为98.56％和98.28％。
将本发明实施例1得到的皮革制成皮鞋，连续试穿一个月后，再依据QB/T4341-2012抗菌聚氨酯合成革-抗菌性能试验方法和抗菌效果附录A贴膜法，进行抗菌性测试，对白色念珠菌的抗菌率为93.12％，对金黄色葡萄球菌的抗菌率为92.57％，对大肠杆菌的抗菌率为99.98％。
可见，本发明制备的抗菌除臭皮革具有抗菌除臭功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗菌除臭皮革的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蓝湿皮依次进行脱脂和中和处理后，得到中性基料；
(2)将所述步骤(1)得到的中性基料与氨水、染料和微米级银粉在转鼓中旋转混合，得到染色皮料；
(3)将所述步骤(2)得到的染色皮料依次进行加脂和固酸处理，得到初级皮革；
(4)将所述步骤(3)得到的初级皮革、水、除臭树脂混料、阴离子消臭剂、交链剂、有机硅柔软剂和甲酸在转鼓中进行旋转混合，得到抗菌除臭皮革；所述除臭树脂混料含有香精和树脂纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以所述步骤(1)中蓝湿皮的质量为100％计，所述步骤(3)中除臭树脂混料的质量为0.05～0.08％，阴离子消臭剂的质量为0.5～2％，交链剂的质量为0.5～2％，阳离子有机硅柔软剂的质量为0.5％；所述甲酸的用量以使转鼓中溶液的pH值为3.8～4.0为准。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子消臭剂包括二价铁的化合物、三价铁的化合物和金属络合物中的一种或多种；所述交链剂为甲基丙烯酸，所述有机硅柔软剂为含二氧化硅的脂肪醇硫酸酯衍生物；所述除臭树脂混料中香精和树脂纳米颗粒的质量比为1:2，所述树脂纳米颗粒的化学组成为聚丙烯树脂或聚氨酯树脂，所述树脂纳米颗粒的粒径小于1um。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以所述步骤(1)中蓝湿皮的质量为100％计，所述步骤(2)中氨水的质量为2％，所述染料的质量为1～5％，所述微米级银粉的质量为0.1～0.3％；所述染料为阴离子型染料。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述微米级银粉的粒径为1μm～3μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中脱脂包含：在转鼓中，将所述蓝湿皮、水、脱脂剂和甲酸旋转混合60min后水洗；以所述蓝湿皮的质量为100％计，所述水的质量为100％，脱脂剂的质量为0.5％，甲酸的质量为0.2％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的中和处理为将脱脂后皮革与水、小苏打和碳铵进行旋转混合，再水洗。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的加脂包括：将染色后皮革与加脂剂和水在转鼓中进行旋转混合；所述加脂剂为阴离子型加脂剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，以所述步骤(1)中蓝湿皮的质量为100％计，所述加脂剂的质量为5～10％，所述水的质量为150％。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中固酸用剂为甲酸；以所述步骤(1)中蓝湿皮的质量为100％计，所述甲酸的质量为2.5％。
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