一种针对干燥硬化皮革文物的抗菌加脂剂的制备方法

文档序号:36805449发布日期:2024-01-23 12:34阅读:14来源:国知局

本发明涉及文物保护领域,尤其涉及一种针对干燥硬化皮革文物的抗菌加脂剂的制备方法。


背景技术:

1、由于皮革的主要成分是天然胶原蛋白,正是诸多微生物生长繁殖的较佳环境,因此皮革文物在保存过程中极易受各种微生物(包括霉菌、酵母菌及细菌等)侵蚀。传统的抗菌防霉措施只能通过防霉剂尽可能给皮革文物营造无菌保存环境,且对皮革文物本身也有一定的损害,目前对于皮革文物本身的抗菌防霉性研究甚少。

2、因此,为了更好地对干燥硬化皮革文物进行保存和保护,研究一种具有优异抗菌性、加脂性,且对皮革文物本身无害的保护剂非常迫切。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本发明提供了一种针对干燥硬化皮革文物的抗菌加脂剂的制备方法。本发明方法制得的抗菌加脂剂中同时含有亲水改性的椰子油和硅烷偶联剂改性纳米二氧化钛,该抗菌加脂剂对干燥硬化皮革文物具有优异的渗透和填充性,对皮革文物进行保护处理后,皮革文物拥有极高的抗菌性,能够抵抗多种菌落的侵蚀,同时柔软度也得到了一定程度的提升,并且不会对皮革文物造成损害。

2、本发明的具体技术方案为:一种针对干燥硬化皮革文物的抗菌加脂剂的制备方法,包括以下步骤:

3、步骤1):在水中加入纳米二氧化钛和聚乙二醇400,先后进行搅拌和超声分散处理,得到混合液;所述水、纳米二氧化钛和聚乙二醇400的质量比为90-110:0.3-0.7:0.02-0.1。

4、已知纳米二氧化钛具有独特的抗紫外线、抗菌、自清洁等性能,其在紫外线的照射下新生成的自由基具有很强的化学活性,当其遇到细菌时可直接攻击细菌的细胞壁、细胞膜或阻止细胞内的组成成分的复制,进而影响细胞的代谢,因此将其添加至加脂剂后对皮革文物处理后可起到出色的抗菌效果。但是纳米二氧化钛在水介质中容易发生团聚,为此本发明在水中添加聚乙二醇400,聚乙二醇400的憎水基团吸附到纳米二氧化钛颗粒表面从而形成吸附层,亲水基团悬游于水介质中,当两个纳米颗粒靠近时,吸附层被压缩,聚乙二醇分子链构型数目减少,吸附层重叠和相互穿透,产生斥力达到稳定纳米颗粒的目的。

5、步骤2):将步骤1)所得混合液升温至50-70℃,加入混合液0.3-0.7wt%的kh550硅烷偶联剂,调节体系ph为3-5,恒温反应0.5-1.5h,离心分离,取沉淀重新分散于水中,超声处理去除多余的硅烷偶联剂后,干燥,真空冷却,得到硅烷偶联剂改性纳米二氧化钛粉末;

6、本发明发现,未改性的纳米二氧化钛比表面积大、表面自由能高,不利于其在非极性介质中的分散,在极性介质中又易于凝聚,因此需要对纳米二氧化钛进行进一步的有机改性。硅烷偶联剂是一种双官能团物质,一端可与有机基团产生物理或化学作用,另一端可与纳米粒子表面的羟基发生反应,形成较强的化学键,使纳米二氧化钛能更好地与体系中的聚合物相容。

7、步骤3):按质量比1∶1-6将椰子油和聚乙二醇-400混合,加入催化剂甲醇钠,于125-135℃下反应2-4h,得到改性椰子油。

8、椰子油具有良好的防霉抗菌性。椰子油中主要起抗菌防霉作用的组分是月桂酸,其可以通过扰乱病菌的信号传递从而影响细胞的正常生理代谢活动来达到抗菌的效果,并有一定的乳化性能。同时由于中碳链脂肪酸单甘油酯具有较好的抗菌性,而椰子油中含有60%以上的中碳链脂肪酸,在此基础上,本发明将聚乙二醇400与椰子油进行酯交换反应生成脂肪酸单甘油酯,从而使椰子油的抗菌性进一步增强。

9、步骤4):按质量比1-2∶1向改性椰子油中加入顺丁烯二酸酐,80-100℃搅拌反应2-4h,然后加入体系1-4wt%的硅烷偶联剂改性纳米二氧化钛分散液,继续保温0.5-1.5h;

10、以步骤3)产物含羟基改性椰子油作为起始原料,与顺丁烯二酸酐酯化反应得顺丁烯酸酐酯,在马来酸酐分子中,共轭环中的两个羰基的吸电性使羰基碳正电荷增大而提高了酰化反应的活性,故顺丁烯二酸酐醇类的酯化反应比较容易进行,该反应没有水或者其它小分子缩合物产生,因此是不可逆的。反应后向改性椰子油中引入了不饱和双键,有利于后续的磺酸化反应,同时引入了羧基,使产物具有一定的亲水性。步骤5):将步骤4)反应产物降温至70-80℃,加入反应产物20-30wt%的浓度为15-20wt%偏重亚硫酸钠溶液,反应0.5-1.5h后调节ph值至6-8,恒温反应1-3h。

11、用偏重亚硫酸钠对双键还原并伴随亚硫酸化反应,亚硫酸化时磺酸基主要连接在靠近羧基的碳上,使产物分子结构上引入了亲水性磺酸基,可改善加脂剂的乳化性能。

12、步骤6):加水调节步骤5)所得体系的固含量,恒温搅拌,得到抗菌加脂剂。

13、优选地,步骤1)中,搅拌20-40min,超声分散20-40min。

14、优选地,步骤2)中,离心分离15-25min,离心转速为8000-12000r/min。

15、优选地,步骤2)中,超声处理10-20min。

16、优选地,步骤3)中,催化剂甲醇钠的用量为椰子油的0.5-1.5wt%。

17、优选地,步骤6)中,加水调节体系固含量为35-45%。

18、优选地,步骤6)中,恒温搅拌的温度为70-80℃,时间为35-45min。

19、与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:本发明方法制得的抗菌加脂剂中同时含有亲水改性的椰子油和硅烷偶联剂改性纳米二氧化钛,该抗菌加脂剂对干燥硬化皮革文物具有优异的渗透和填充性,对皮革文物进行保护处理后,皮革文物拥有极高的抗菌性,能够抵抗多种菌落的侵蚀,同时柔软度也得到了一定程度的提升,且主要原料天然无毒害,价格低廉,不会对皮革文物造成损害。



技术特征:

1.一种针对干燥硬化皮革文物的抗菌加脂剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,搅拌20-40min,超声分散20-40min。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,离心分离15-25min,离心转速为8000-12000r/min。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,超声处理10-20min。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤3)中,催化剂甲醇钠的用量为椰子油的0.5-1.5wt%。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤6)中,加水调节体系固含量为35-45%。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤6)中,恒温搅拌的温度为70-80℃,时间为35-45min。

8.如权利要求1-7之一所述制备方法获得的抗菌加脂剂在干燥硬化皮革温度保护中的应用。


技术总结
本发明涉及文物保护领域,本发明公开了一种针对干燥硬化皮革文物的抗菌加脂剂的制备方法,包括:步骤1):将水、纳米二氧化钛和聚乙二醇400混合得到混合液;步骤2):将用硅烷偶联剂对混合液改性,得到硅烷偶联剂改性纳米二氧化钛粉末;步骤3):将椰子油和聚乙二醇‑400反应,得到改性椰子油;步骤4):向改性椰子油中加入顺丁烯二酸酐反应,加入硅烷偶联剂改性纳米二氧化钛粉末;步骤5):加入偏重亚硫酸钠溶液反应;步骤6):调配得到抗菌加脂剂。本发明方抗菌加脂剂对干燥硬化皮革文物具有优异的渗透和填充性,保护处理后皮革文物拥有极高的抗菌性,同时柔软度也得到提升,并且不会造成损害。

技术研发人员:李艺畅,王秉,张超,吕连鹏,杜浩,李佳乐
受保护的技术使用者:浙江理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/22
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