一种水性聚氨酯接枝胶原蛋白肽制备固色剂的方法
【专利摘要】本发明公开了一种水性聚氨酯接枝胶原蛋白肽制备固色剂的方法，属于固色剂领域。本发明先制备得水性聚氨酯预聚体，再从猪皮和鱼鳔皮中提取出胶原蛋白肽，将胶原蛋白肽和水性聚氨酯预聚体反应形成共价键，固色处理时对水性聚氨酯进行解封，解封后的异氰酸酯基与纤维上的羟基或者染料分子上的活泼氢形成共价键结合，可以达到固色的效果，再利用胶原蛋白肽和纤维交织形成网状，粘度很好，能将染料牢牢的包覆，不易脱落或者变色，达到提高色牢度的目的，而且可以改善织物的亲水性和抗氧化性，本发明制备得的固化剂无甲醛，色泽鲜艳，摩擦不易掉色，可以有效提高固色牢度，而且工艺简单，染色效果好。
【专利说明】
一种水性聚氨酯接枝胶原蛋白肽制备固色剂的方法
技术领域
[0001]本发明公开了一种水性聚氨酯接枝胶原蛋白肽制备固色剂的方法，属于固色剂领域。
【背景技术】
[0002]纺织品染整加工过程中，为保证染色牢度达到要求，通常在染色后要进行固色处理，以解决褪色和沾色问题。目前市场上使用的固色剂基本上是化学合成的，不少固色剂其化学组成中含有一定数量的游离甲醛，游离甲醛的存在会导致皮肤病，甚至导致皮肤癌，严重危害人体健康。即使不含甲醛的固色剂，对人体还是有一定的伤害。
[0003]动物胶固色剂的原料直接从动物的皮、筋、鳔提取，无污染，对人体健康没有任何影响，属于绿色环保产品。而且动物胶固色剂原料来源丰富，易采购，具有很好的发展前景，对绿色环保、保护环境有积极意义，符合当前对“绿色纺织品”的要求。动物胶的主要成分是胶原，即构成结缔组织的纤维状蛋白质，胶原纤维彼此相互交织成网状，粘度很高，其制品的融点、冻点和冻力等相应较低。在一定条件下，动物胶在纤维表面粘接成网状，使纤维上的染料不易脱落或变色，以达到提高色牢度的目的。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对目前市场上使用的固色剂基本上是化学合成的，其化学组成中含有一定数量的游离甲醛，游离甲醛的存在会导致皮肤病，甚至导致皮肤癌，严重危害人体健康问题，提供了一种水性聚氨酯接枝胶原蛋白肽制备固色剂的方法，本发明先制备得水性聚氨酯预聚体，再从猪皮和鱼鳔皮中提取出胶原蛋白肽，将胶原蛋白肽和水性聚氨酯预聚体反应形成共价键，固色处理时对水性聚氨酯进行解封，解封后的异氰酸酯基与纤维上的羟基或者染料分子上的活泼氢形成共价键结合，可以达到固色的效果，再利用胶原蛋白肽和纤维交织形成网状，粘度很好，能将染料牢牢的包覆，不易脱落或者变色，达到提高色牢度的目的，而且可以改善织物的亲水性和抗氧化性，本发明制备得的固化剂无甲醛，色泽鲜艳，摩擦不易掉色，可以有效提高固色牢度，而且工艺简单，染色效果好。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)称取10?15g聚乙二醇，将聚乙二醇在0.09?0.1OMPa和105?110°C下真空脱水0.5?Ih，脱水后放入三口烧瓶中，向烧瓶中加入15?20g甲苯二异氰酸酯和0.2?0.4g二丁基二月桂酸锡，放入水浴中升温至80?90°C，保持此温度下搅拌预聚反应2?4h;
(2)上述反应结束后向烧瓶后加入反应物总质量I?2%酒石酸为亲水基团和反应物总质量5?6%1，4-丁二醇为小分子扩链剂，保持80?90 0C继续搅拌反应I?2h，反应后向反应体系中加入总质量8?10%丙烯酸羟乙酯为封端剂，并降低温度至60?70°C下反应I?2h，反应后得到水性聚氨酯预聚体，备用；
(3)分别称取20?30g猪皮和15?25g鱼鳔皮，去除皮下脂肪后分别将其表面洗净后，清洗后斩碎混合，将混合物按固液比I: 3加入三氯甲胺-无水乙醇混合溶液中浸泡2?3h，浸泡后过滤，将滤渣再按固液比1:10放入质量分数15%氯化钠溶液中，并放入微波中在15?20°C下微波处理15?20min;
(4)将上述微波处理后的混合物放入pH为6.0磷酸钾缓冲液中浸泡，加入混合物质量2?3%的木瓜蛋白酶提取5?6h，提取后离心分离得提取液，将提取液放入透析袋中透析8?1h，将透析液冷冻干燥即可得到胶原蛋白肽；
(5)将上述得到的胶原蛋白肽按固液比1:5加入去离子水中，搅拌至完全溶解，向溶液中加入胶原蛋白肽质量1.5?2.0倍步骤(2)备用的水性聚氨酯预聚体，搅拌混合后再加入总质量1?15% 二甲基亚砜和总质量3?5%过硫酸铵，放入水浴锅中，在50?70 °C下搅拌反应3?4h，反应后冷却至室温取出反应物，将反应物放入透析袋中透析2?4天，得到透析液放入旋转蒸发仪在80?85 °C旋转蒸发3?5h得浓缩液，并喷雾干燥即可得到固色剂。
[0006]本发明的应用方法:染色织物为棉纶织物，染液组分为酸性染料卡普仓B红:5?6% (0.w.f);亚硫酸钠用量:8?9% (0.w.f);醋酸和氨水调节pH值为3.5?4.5;浴比:1:30?40;染色工艺:在温度为30?35°C入染，添加亚硫酸钠，按照浴比添加待整理织物，震荡保温10?15min，以2.0?3.0°C/min升温速率升温至40?50°C，保温20?30min后用冷水冲洗并烘干。
[0007]本发明的有益效果是:
(1)本发明制备得的固化剂无甲醛，色泽鲜艳，摩擦不易掉色，可以有效提高固色牢度；
(2)本发明制备工艺简单，染色效果好；
(3)本发明染色是对水性聚氨酯进行解封，解封后的异氰酸酯基与纤维上的羟基或者染料分子上的活泼氢形成共价键结合，可以达到固色的效果；
(4)本发明利用胶原蛋白肽和纤维交织形成网状，粘度很好，能将染料牢牢的包覆，不易脱落或者变色，达到提高色牢度的目的，而且可以改善织物的亲水性和抗氧化性。
【具体实施方式】
[0008]首先称取10?15g聚乙二醇，将聚乙二醇在0.09?0.1OMPa和105?110°C下真空脱水0.5?Ih，脱水后放入三口烧瓶中，向烧瓶中加入15?20g甲苯二异氰酸酯和0.2?0.4g二丁基二月桂酸锡，放入水浴中升温至80?90°C，保持此温度下搅拌预聚反应2?4h;上述反应结束后向烧瓶后加入反应物总质量I?2%酒石酸为亲水基团和反应物总质量5?6%1，4_丁二醇为小分子扩链剂，保持80?90 0C继续搅拌反应I?2h，反应后向反应体系中加入总质量8?10%丙烯酸羟乙酯为封端剂，并降低温度至60?70°C下反应I?2h，反应后得到水性聚氨酯预聚体，备用；分别称取20?30g猪皮和15?25g鱼鳔皮，去除皮下脂肪后分别将其表面洗净后，清洗后斩碎混合，将混合物按固液比1:3加入三氯甲胺-无水乙醇混合溶液中浸泡2?3h，浸泡后过滤，将滤渣再按固液比1:10放入质量分数15%氯化钠溶液中，并放入微波中在15?20 °C下微波处理15?20min;将上述微波处理后的混合物放入pH为6.0磷酸钾缓冲液中浸泡，加入混合物质量2?3%的木瓜蛋白酶提取5?6h，提取后离心分离得提取液，将提取液放入透析袋中透析8?10h，将透析液冷冻干燥即可得到胶原蛋白肽;将上述得到的胶原蛋白肽按固液比1:5加入去离子水中，搅拌至完全溶解，向溶液中加入胶原蛋白肽质量1.5?2.0倍备用的水性聚氨酯预聚体，搅拌混合后再加入总质量10?15% 二甲基亚砜和总质量3?5%过硫酸铵，放入水浴锅中，在50?70°C下搅拌反应3?4h，反应后冷却至室温取出反应物，将反应物放入透析袋中透析2?4天，得到透析液放入旋转蒸发仪在80?85°C旋转蒸发3?5h得浓缩液，并喷雾干燥即可得到固色剂。
[0009]实例I
首先称取1g聚乙二醇，将聚乙二醇在0.09MPa和105°C下真空脱水0.5h，脱水后放入三口烧瓶中，向烧瓶中加入15g甲苯二异氰酸酯和0.2g二丁基二月桂酸锡，放入水浴中升温至80°C，保持此温度下搅拌预聚反应2h;上述反应结束后向烧瓶后加入反应物总质量1%酒石酸为亲水基团和反应物总质量5%1，4_ 丁二醇为小分子扩链剂，保持80 °C继续搅拌反应lh，反应后向反应体系中加入总质量8%丙烯酸羟乙酯为封端剂，并降低温度至60°C下反应lh，反应后得到水性聚氨酯预聚体，备用;分别称取20g猪皮和15g鱼鳔皮，去除皮下脂肪后分别将其表面洗净后，清洗后斩碎混合，将混合物按固液比1:3加入三氯甲胺-无水乙醇混合溶液中浸泡2h，浸泡后过滤，将滤渣再按固液比1:10放入质量分数15%氯化钠溶液中，并放入微波中在15 °C下微波处理15min;将上述微波处理后的混合物放入pH为6.0磷酸钾缓冲液中浸泡，加入混合物质量2%的木瓜蛋白酶提取5h，提取后离心分离得提取液，将提取液放入透析袋中透析8h，将透析液冷冻干燥即可得到胶原蛋白肽;将上述得到的胶原蛋白肽按固液比1:5加入去离子水中，搅拌至完全溶解，向溶液中加入胶原蛋白肽质量1.5倍备用的水性聚氨酯预聚体，搅拌混合后再加入总质量10% 二甲基亚砜和总质量3%过硫酸铵，放入水浴锅中，在50 °C下搅拌反应3h，反应后冷却至室温取出反应物，将反应物放入透析袋中透析2天，得到透析液放入旋转蒸发仪在80°C旋转蒸发3h得浓缩液，并喷雾干燥即可得到固色剂。
[0010]染色织物为棉纶织物，染液组分为酸性染料卡普仓B红:5% (0.w.f);亚硫酸钠用量:8%(0.w.f);醋酸和氨水调节pH值为3.5;浴比:1:30;染色工艺:在温度为30 V入染，添加亚硫酸钠，按照浴比添加待整理织物，震荡保温lOmin，以2.(TC/min升温速率升温至40C，保温20min后用冷水冲洗并供干。
[0011]实例2
首先称取13g聚乙二醇，将聚乙二醇在0.095MPa和108 °C下真空脱水0.7h，脱水后放入三口烧瓶中，向烧瓶中加入17g甲苯二异氰酸酯和0.3g二丁基二月桂酸锡，放入水浴中升温至85°C，保持此温度下搅拌预聚反应3h;上述反应结束后向烧瓶后加入反应物总质量1.5%酒石酸为亲水基团和反应物总质量5.5%1，4_ 丁二醇为小分子扩链剂，保持85°C继续搅拌反应1.5h，反应后向反应体系中加入总质量9%丙烯酸羟乙酯为封端剂，并降低温度至65°C下反应1.5h，反应后得到水性聚氨酯预聚体，备用；分别称取25g猪皮和20g鱼鳔皮，去除皮下脂肪后分别将其表面洗净后，清洗后斩碎混合，将混合物按固液比1:3加入三氯甲胺-无水乙醇混合溶液中浸泡2.5h，浸泡后过滤，将滤渣再按固液比1:10放入质量分数15%氯化钠溶液中，并放入微波中在17°C下微波处理17min;将上述微波处理后的混合物放入pH为6.0磷酸钾缓冲液中浸泡，加入混合物质量2.5%的木瓜蛋白酶提取5.5h，提取后离心分离得提取液，将提取液放入透析袋中透析9h，将透析液冷冻干燥即可得到胶原蛋白肽;将上述得到的胶原蛋白肽按固液比1:5加入去离子水中，搅拌至完全溶解，向溶液中加入胶原蛋白肽质量1.7倍备用的水性聚氨酯预聚体，搅拌混合后再加入总质量13% 二甲基亚砜和总质量3?5%过硫酸铵，放入水浴锅中，在60 0C下搅拌反应3.5h，反应后冷却至室温取出反应物，将反应物放入透析袋中透析3天，得到透析液放入旋转蒸发仪在83 °C旋转蒸发4h得浓缩液，并喷雾干燥即可得到固色剂。
[0012]染色织物为棉纶织物，染液组分为酸性染料卡普仓B红:5.5%(0.W.f);亚硫酸钠用量:8.5%(0.w.f);醋酸和氨水调节pH值为4.0 ;浴比:1: 35 ;染色工艺:在温度为33 °C入染，添加亚硫酸钠，按照浴比添加待整理织物，震荡保温13min，以2.°C/min升温速率升温至45 0C，保温25min后用冷水冲洗并烘干。
[0013]实例3
首先称取15g聚乙二醇，将聚乙二醇在0.1OMPa和110°C下真空脱水lh，脱水后放入三口烧瓶中，向烧瓶中加入20g甲苯二异氰酸酯和0.4g二丁基二月桂酸锡，放入水浴中升温至90°C，保持此温度下搅拌预聚反应4h;上述反应结束后向烧瓶后加入反应物总质量2%酒石酸为亲水基团和反应物总质量6%1，4-丁二醇为小分子扩链剂，保持90 0C继续搅拌反应2h，反应后向反应体系中加入总质量10%丙烯酸羟乙酯为封端剂，并降低温度至70°C下反应2h，反应后得到水性聚氨酯预聚体，备用;分别称取30g猪皮和25g鱼鳔皮，去除皮下脂肪后分别将其表面洗净后，清洗后斩碎混合，将混合物按固液比1:3加入三氯甲胺-无水乙醇混合溶液中浸泡3h，浸泡后过滤，将滤渣再按固液比1:10放入质量分数15%氯化钠溶液中，并放入微波中在20 °C下微波处理20min;将上述微波处理后的混合物放入pH为6.0磷酸钾缓冲液中浸泡，加入混合物质量3%的木瓜蛋白酶提取5?6h，提取后离心分离得提取液，将提取液放入透析袋中透析10h，将透析液冷冻干燥即可得到胶原蛋白肽;将上述得到的胶原蛋白肽按固液比1:5加入去离子水中，搅拌至完全溶解，向溶液中加入胶原蛋白肽质量2.0倍备用的水性聚氨酯预聚体，搅拌混合后再加入总质量15% 二甲基亚砜和总质量5%过硫酸铵，放入水浴锅中，在70°C下搅拌反应4h，反应后冷却至室温取出反应物，将反应物放入透析袋中透析4天，得到透析液放入旋转蒸发仪在85°C旋转蒸发5h得浓缩液，并喷雾干燥即可得到固色剂。
[0014]染色织物为棉纶织物，染液组分为酸性染料卡普仓B红:6% (0.w.f);亚硫酸钠用量:9%(0.w.f);醋酸和氨水调节pH值为4.5;浴比:1:40;染色工艺:在温度为40 V入染，添加亚硫酸钠，按照浴比添加待整理织物，震荡保温15min，以3.(TC/min升温速率升温至50C，保温30min后用冷水冲洗并供干。
【主权项】
1.一种水性聚氨酯接枝胶原蛋白肽制备固色剂的方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)称取10?15g聚乙二醇，将聚乙二醇在0.09?0.1OMPa和105?110°C下真空脱水0.5?Ih，脱水后放入三口烧瓶中，向烧瓶中加入15?20g甲苯二异氰酸酯和0.2?0.4g二丁基二月桂酸锡，放入水浴中升温至80?90°C，保持此温度下搅拌预聚反应2?4h; (2)上述反应结束后向烧瓶后加入反应物总质量I?2%酒石酸为亲水基团和反应物总质量5?6%1，4-丁 二醇为小分子扩链剂，保持80?90 0C继续搅拌反应I?2h，反应后向反应体系中加入总质量8?10%丙烯酸羟乙酯为封端剂，并降低温度至60?70°C下反应I?2h，反应后得到水性聚氨酯预聚体，备用； (3)分别称取20?30g猪皮和15?25g鱼鳔皮，去除皮下脂肪后分别将其表面洗净后，清洗后斩碎混合，将混合物按固液比I: 3加入三氯甲胺-无水乙醇混合溶液中浸泡2?3h，浸泡后过滤，将滤渣再按固液比1:10放入质量分数15%氯化钠溶液中，并放入微波中在15?20°C下微波处理15?20min; (4)将上述微波处理后的混合物放入pH为6.0磷酸钾缓冲液中浸泡，加入混合物质量2?3%的木瓜蛋白酶提取5?6h，提取后离心分离得提取液，将提取液放入透析袋中透析8?1h，将透析液冷冻干燥即可得到胶原蛋白肽； (5)将上述得到的胶原蛋白肽按固液比1:5加入去离子水中，搅拌至完全溶解，向溶液中加入胶原蛋白肽质量1.5?2.0倍步骤(2)备用的水性聚氨酯预聚体，搅拌混合后再加入总质量1?15% 二甲基亚砜和总质量3?5%过硫酸铵，放入水浴锅中，在50?70 °C下搅拌反应3?4h，反应后冷却至室温取出反应物，将反应物放入透析袋中透析2?4天，得到透析液放入旋转蒸发仪在80?85 °C旋转蒸发3?5h得浓缩液，并喷雾干燥即可得到固色剂。
【文档编号】D06P3/60GK106087485SQ201610469280
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月25日
【发明人】仇颖超, 王统军
【申请人】仇颖超