一种提高超细纤维合成革透水汽性的办法
【专利摘要】本发明是一种提高超细纤维合成革透水汽性的办法，首先采用硫酸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；然后用脲醛树脂作为交联剂，脲醛树脂水解后带有羟甲基，会使基布的氨基和胶原蛋白上的氨基连接起来，从而使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，提高了超细纤维合成革基布的透水汽性，实现了生物质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。
【专利说明】
一种提高超细纤维合成革透水汽性的办法
技术领域
[0001]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】
[0002]超细纤维合成革是由PU微孔弹性体与超细纤维束复合而成的一种仿皮革材料。其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，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，纤维极细，比表面积很大，导致水汽在纤维与外界之间得不到有效的传递，因而吸湿排湿性较差，穿着舒适性和卫生性能还有待提高。对于超细纤维改性的主要方法是设法增加超细纤维基布上的活性基团。
[0003]为了获得高吸湿性聚酰胺纤维，世界各国采用各种改性方法，有从大分子结构着手，或采用和亲水性组分共聚、共混纺丝，或接枝共聚，或通过后整理加工，改变纤维化学或物理结构等方法，取得了良好的效果，其中有一些还已工业化生产
[0004]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。我国作为制革工业大国，每年会产生大量废弃革肩，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。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。目前对制革固废提取胶原蛋白有了一定的研究，并将提取出来的胶原蛋白用于轻工业、农业等各方面，这样既可以减轻铬革肩的污染，也可以充分利用其价值。
【发明内容】
[0005]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，通过对超细纤维合成革接枝胶原蛋白，解决了现有技术中基布的透水汽性不高的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0007]—种提高超细纤维合成革透水汽性的办法，具体按照以下步骤实施:
[0008]步骤⑴:基布的硫酸处理；
[0009]步骤⑵:基布的脲醛树脂改性；
[0010]步骤(3):胶原蛋白接枝；
[0011]步骤⑷:水洗。
[0012]本发明的特点还在于，
[0013]其中的步骤⑴基布的硫酸处理，具体按照以下步骤实施:基布放在转鼓里，按照浴比1:50的量加入水，基布干重的10%-15%加入硫酸，设置温度40-50°(:，处理2-311，然后停止，取出，充分水洗。
[0014]其中的步骤⑵基布的脲醛树脂改性，具体按照以下步骤实施:按照步骤⑴处理的基布干重的4%-12%的量加入脲醛树脂，浴比1:30，加入脲醛树脂和胶原蛋白总量的5%的催化剂ZnSO4，使用冰醋酸调节混合浴液的PH为3-5，在小样染机中于35-55 V下处理l_2h，然后停止，取出，充分水洗。
[0015]所述脲醛树脂为二羟甲基脲。
[0016]其中的步骤⑶胶原蛋白的接枝，具体按照以下步骤实施:按照步骤⑵处理的基布干重的4%-14%的量加入胶原蛋白，浴比1:30，在小样染机中于30-50°C下处理l_3h，然后停止，取出。
[0017]其中的的步骤⑷基布水洗，具体按照以下步骤实施:按照步骤(3)胶原蛋白接枝后的基布进行反复水洗，首先在浴比为1:50的水浴，温度40°C下水洗2h，结束后再在浴比为1:30的水浴中，30 °C继续水洗Ih。取出基布，自然晾干。
[0018]所述胶原蛋白自动物废弃皮胶原中提取。
[0019]与现有技术相比，本发明首先采用硫酸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;然后用脲醛树脂树脂二羟甲基脲作为交联剂，二羟甲基脲的羟甲基和氨基极其容易反应，通过脲醛树脂二羟甲基脲两端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，使超细纤维合成革的抗张强度提升了29.8%，撕裂强度提升了 70.5%，透水汽性提高了 78.3%，进而提高了超细纤维合成革基布的卫生性能，实现了废弃皮胶原的资源化利用，解决了超细纤维合成革卫生性能差的问题。
【附图说明】
[0020]图1是本发明改性超细纤维合成革的反应方程式。
[0021]图2是本发明改性超细纤维合成革前后的扫描电镜图，(a)为改性前，(b)为改性后。
[0022]图3是本发明改性超细纤维合成革前后的接触角测试图，(a)为改性前，(b)为改性后。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本发明提供的提高超细纤维合成革透水汽性的办法作进一步详细说明。
[0024]实施例1:
[0025](I)基布的硫酸处理
[0026]将干重为10.5g的基布放在50°C的转鼓内，加入525g的水，1.05g的硫酸，加热2h，结束后充分水洗，并在80 0C的烘箱内烘干2h。
[0027](2)基布的脲醛树脂处理
[0028]将经过预处理后的基布放在转鼓里，基布干重的8%，S卩0.84g的量加入脲醛树脂，加入水315g，加入脲醛树脂和胶原蛋白总量的5% ,ΒΡ0.095g的催化剂ZnSO4，使用冰醋酸调节混合浴液的PH为4.5，在红外小样染机中于45 0C下处理2h，然后停止，取出，充分水洗。
[0029](3)胶原蛋白接枝
[0030]将经过脲醛树脂处理的基布干重的10%，S卩1.05g的量加入胶原蛋白，加水315g，在红外小样染机中于40 0C下处理2h，然后停止，取出。
[0031](4)水洗
[0032]对经过上述处理后的基布进行反复水洗，首先在浴比为1: 50的水浴，温度40°C下水洗2h，结束后再在浴比为1:30的水浴中，30°C继续水洗Ih。取出基布，自然晾干。
[0033]实施例2:
[0034](I)基布的硫酸处理
[0035]将干重为10.0g的基布放在400C的转鼓内，加入500g的水，1.2g的硫酸，加热3h，结束后充分水洗，并在80 0C的烘箱内烘干2h。
[0036](2)基布的脲醛树脂处理
[0037]将经过硫酸预处理后的基布放在转鼓里，基布干重的10%，S卩1.0g的量加入脲醛树脂，加入水300g，加入脲醛树脂和胶原蛋白总量的5%，即0.1lg的催化剂ZnS04，使用冰醋酸调节混合浴液的PH为4.5，在红外小样染机中于45°C下处理1.5h，然后停止，取出，充分水洗。
[0038](3)胶原蛋白接枝
[0039]将经过脲醛树脂处理的基布干重的12% ,BPl.2g的量加入胶原蛋白，加水300g，在红外小样染机中于35 °C下处理3h，然后停止，取出。
[0040](4)水洗
[0041 ] 对经过上述处理后的基布进行反复水洗，首先在浴比为1: 50的水浴，温度40°C下水洗2h，结束后再在浴比为1:30的水浴中，30°C继续水洗Ih。取出基布，自然晾干。
[0042]实施例3:
[0043](I)基布的硫酸处理
[0044]将干重为10.3g的基布放在45°C的转鼓内，加入515g的水，1.545g的硫酸，加热
2.5h，结束后充分水洗，并在80 0C的烘箱内烘干2h。
[0045](2)基布的脲醛树脂处理
[0046]将经过预处理后的基布放在转鼓里，基布干重的10%，S卩1.03g的量加入脲醛树脂，加入水309g，加入脲醛树脂和胶原蛋白总量的5% ,ΒΡ0.1Ig的催化剂ZnSO4，使用冰醋酸调节混合浴液的PH为5，在红外小样染机中于50°C下处理Ih，然后停止，取出，充分水洗。
[0047](3)胶原蛋白接枝
[0048]将经过脲醛树脂处理的基布干重的11 %，S卩1.133g的量加入胶原蛋白，加水309g，在红外小样染机中于35 °C下处理3h，然后停止，取出。
[0049](4)水洗
[0050]对经过上述处理后的基布进行反复水洗，首先在浴比为1: 50的水浴，温度40°C下水洗2h，结束后再在浴比为1:30的水浴中，30°C继续水洗Ih。取出基布，自然晾干。
[0051]本发明的原理如图1所示，通过硫酸打断超细纤维合成革中的酰胺键，使基布裸露部分氨基，然后依次加入脲醛树脂双羟甲基脲和胶原蛋白，其中双羟甲基脲的羟甲基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。
[0052]参照图2中的(a)和(b)，可以发现，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。
[0053]参照图3中的(a)和(b)，通过接触角分析可以看出接触角明显变小。
【主权项】
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:基布的硫酸处理； 步骤⑵:基布的脲醛树脂改性； 步骤(3):胶原蛋白接枝； 步骤⑷:水洗。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基布的硫酸处理过程:基布放在转鼓里，按照浴比I: 50的量加入水，基布干重的10 %-15 %加入硫酸，设置温度40-500C，处理2-3h，然后停止，取出，充分水洗。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基布的脲醛树脂改性:按照步骤⑴处理的基布干重的4%-12%的量加入脲醛树脂，浴比1:30，加入脲醛树脂和胶原蛋白总质量的5%的催化剂ZnSO4，使用冰醋酸调节混合浴液的PH为3-5，在小样染机中于35-55 °C下处理l-2h，然后停止，取出，充分水洗。4.根据权利要求1或3所述提高超细纤维合成革透水汽性的办法，其特征在于，所述脲醛树脂为二羟甲基脲。5.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(3)胶原蛋白的接枝:按照步骤⑵处理的基布干重的4%-14%的量加入胶原蛋白，浴比1:30，在小样染机中于30-50 0C下处理l-3h，然后停止，取出，充分水洗。6.根据权利要求1或5所述提高超细纤维合成革透水汽性的办法，其特征在于，所述胶原蛋白自动物废弃皮胶原中提取。7.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⑷水洗:将步骤⑶胶原蛋白接枝后的基布进行反复水洗，首先在浴比为1:50的水浴，温度40°C下水洗2h，结束后再在浴比为I: 30的水浴中，30°C继续水洗Ih，取出基布，自然晾干。
【文档编号】D06M11/55GK106012530SQ201610517249
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】王学川, 赵佩, 任龙芳, 强涛涛
【申请人】陕西科技大学