CN109610189A - 一种仿皮革苎麻织物涂层剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种仿皮革麻类织物涂层剂的制备方法，其特征是从废旧牛皮中提取牛皮胶原蛋白，将牛皮胶原蛋白与丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯等单体在引发剂和乳化剂条件下进行聚合和乳化，制得聚丙烯酸酯/牛皮胶原蛋白复合乳液涂层剂。本发明制备的涂层剂对苎麻织物进行涂层整理，制得仿皮革涂层苎麻织物，其各项指标与采购的真皮几乎接近；其中，其光泽度达到11以上，比真皮的光泽度还高；其耐静水压达到4500以上，也高于真皮。涂层苎麻织物经过10次水洗后，其各项指标没有明显下降，说明其稳定性和耐久性均很好。

Description

一种仿皮革苎麻织物涂层剂的制备方法
技术领域
本发明属于织物涂层技术领域，具体涉及一种仿皮革苎麻织物涂层剂的制备方法。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的提高，人们对服装的要求也越来越高。动物的皮制作的皮衣作为一种高档的服装越来越受到广大消费者的欢迎，这种真皮皮衣具有很多优点，如：舒适度好、无异味、防风透气性好和优异的保暖性等。但是，动物的皮毕竟是有限的资源，从而，导致真皮皮衣价格贵，很多普通消费者消费不起。因此，寻求一种高仿真的人造皮革成为当前研究的热点。
目前，仿皮革面料的通常采用涂层技术制得，即在织造布或非织造布基上涂覆各种不同配方的聚氨酯(PU)和聚氯乙烯(PVC)等人造材料制得，如：中国专利申请号201310592132.3公布了一种麂皮绒皮膜涂层的处理技术，该专利的底层涂胶是采用聚氨酯树脂为主要原料制得；中国专利申请号201510522116.6公布了一种凹凸颗粒型耐寒高透仿真皮涂层面料的生产工艺，该专利的面层涂胶是采用聚氨酯树脂为主要原料制得。然而，此类由聚氨酯(PU)和聚氯乙烯(PVC)等采用涂层整理技术制得的仿皮革由于是以机织为底基的人造革，其手感和弹性难以达到真皮的效果，对人体健康性和环保要求也比不上天然皮革，此外，在低温下，涂层聚氨酯(PU)和聚氯乙烯(PVC)等在不同程度上发硬，导致其柔软性和舒适度明显下降，因此，单纯采用聚氨酯(PU)和聚氯乙烯(PVC)等采用涂层整理技术不是制备最佳仿真皮皮革的好方法，必须进一步加以改进。
苎麻织物是一种应用比较广泛的织物，其具有优异的透气性，此外，其的成分较复杂，含有：纤维素、半纤维素和木质素等，这些复杂的成分为其涂层整理提供有利的条件，然而，对苎麻织物采用涂层整理技术将其制备为仿皮革面料鲜有报道。
牛皮是现在一种非常重要的真皮皮革，其表面纹理清晰，是一种上乘的皮革材料，具有良好的天然特性。脱水后的牛皮的主要成分是胶原蛋白，其具有很强的强力性能和稳定性，由于其结构的稳定性，其开发和利用在技术上存在一定的难度。
发明内容
本发明的目的是克服以往技术的不足，提供一种仿皮革苎麻织物涂层剂的制备方法。本发明从废旧牛皮中提取牛皮胶原蛋白，将牛皮胶原蛋白与单体在乳化剂和引发剂条件下进行乳化和聚合，制得乳液涂层剂。本发明制备的仿皮革苎麻织物涂层剂具有制备方法简单，经过该涂层剂整理的苎麻织物具有真皮的特点，其应用前景广阔。
本发明所述的一种仿皮革苎麻织物涂层剂的制备方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：
(1)牛皮胶原蛋白的提取：选取合适质量的废旧牛皮皮带或皮衣，以0.5～1mol/L乙酸作提取剂，每1g牛皮加入30～40mL乙酸浸提液(即料液比1∶30～40)，胃蛋白酶加入量3000～5000U/g牛皮，提取温度28～32℃，提取时间为8～10h，提取完成后，过滤，加热浓缩至固含量为30～40％；
(2)涂层剂的制备：称取适量步骤(1)制备的牛皮胶原蛋白溶液、十二烷基苯磺酸钠、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂、丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵等，其中，牛皮胶原蛋白溶液(ml)、十二烷基苯磺酸钠(g)、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂(g)、丙烯酸(mol)、烯丙基缩水甘油醚(mol)、丙烯酸丁酯(mol)和过硫酸铵(g)的质量体积比为5～10∶0.5～1∶1～2∶0.1～0.2∶0.1～0.2∶0.1～0.2∶0.5～1；将全部步骤(1)制备的牛皮胶原蛋白溶液、十二烷基苯磺酸钠、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂和占总量1/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶解于适量的去离子水中，控制温度为75～95℃，搅拌0.5～1h；然后将剩余2/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶于少量水后滴加到刚刚搅拌的混合溶液中，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温2～3h，即制得聚丙烯酸酯/牛皮胶原蛋白复合乳液涂层剂。
本发明具有如下显著特点：
(1)本发明将牛皮中的胶原蛋白提取，制得聚丙烯酸酯/牛皮胶原蛋白复合乳液，并应用于苎麻织物的涂层整理剂；本发明的主要原料为废旧牛皮，其来源广泛，实现资源的循环再利用；制备工艺流程简单，对环境无污染。
(2)本发明制备的涂层剂的成膜光泽呈较少的鱼鳞纹，其与采购的涂层剂相近；其拉伸强度高于采购的涂层剂；其断裂伸长率高于采购的涂层剂；其胶膜吸水率比采购的涂层剂略低；综合分析认为，本发明制备的涂层剂与采购的涂层剂的性能指标接近。
(3)苎麻织物经过本发明制备的涂层剂涂层整理后，涂层苎麻织物的各项指标与采购的真皮几乎接近；其中，涂层苎麻织物的光泽度达到11以上，其比真皮的光泽度还高；其耐静水压达到4500以上，也高于真皮。涂层苎麻织物经过10次水洗后，其各项指标没有明显下降，说明其的稳定性和耐久性均很好。综合分析认为：本发明制备的仿皮革苎麻织物涂层剂是一种合格的涂层剂。
具体实施方式
以下所述实施例详细说明了本发明。
实施例1
本实施例的一种仿皮革苎麻织物涂层剂的制备方法，所述制备方法包含如下步骤：
(1)牛皮胶原蛋白的提取：选取20g的废旧牛皮皮带或皮衣，以0.5mol/L乙酸作提取剂，每1g牛皮加入30mL乙酸浸提液(即料液比1∶30)，胃蛋白酶加入量3000U/g牛皮，提取温度28℃，提取时间为8h，提取完成后，过滤，加热浓缩至固含量为35％；
(2)涂层剂的制备：称取步骤(1)制备的牛皮胶原蛋白溶液5ml、十二烷基苯磺酸钠0.5g、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂1g、丙烯酸0.1mol、烯丙基缩水甘油醚0.1mol、丙烯酸丁酯0.1mol和过硫酸铵0.5g；将全部的牛皮胶原蛋白溶液、十二烷基苯磺酸钠、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂和占总量1/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶解于100ml的去离子水中，控制温度为75℃，搅拌0.5h；然后将剩余2/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶于20ml去离子水后滴加到刚刚搅拌的混合溶液中，滴加时间控制在2h，滴加完毕后，保温2h，即制得聚丙烯酸酯/牛皮胶原蛋白复合乳液涂层剂a。
实施例2
本实施例的一种仿皮革苎麻织物涂层剂的制备方法，所述制备方法包含如下步骤：
(1)牛皮胶原蛋白的提取：选取20g的废旧牛皮皮带或皮衣，以0.6mol/L乙酸作提取剂，每1g牛皮加入35mL乙酸浸提液(即料液比1∶35)，胃蛋白酶加入量4000U/g牛皮，提取温度30℃，提取时间为9h，提取完成后，过滤，加热浓缩至固含量为36.6％；
(2)涂层剂的制备：称取步骤(1)制备的牛皮胶原蛋白溶液6ml、十二烷基苯磺酸钠0.6g、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂1.2g、丙烯酸0.12mol、烯丙基缩水甘油醚0.12mol、丙烯酸丁酯0.12mol和过硫酸铵0.6g；将全部的牛皮胶原蛋白溶液、十二烷基苯磺酸钠、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂和占总量1/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶解于90ml的去离子水中，控制温度为80℃，搅拌0.6h；然后将剩余2/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶于20ml去离子水后滴加到刚刚搅拌的混合溶液中，滴加时间控制在2.5h，滴加完毕后，保温2.5h，即制得聚丙烯酸酯/牛皮胶原蛋白复合乳液涂层剂b。
实施例3
本实施例的一种仿皮革苎麻织物涂层剂的制备方法，所述制备方法包含如下步骤：
(1)牛皮胶原蛋白的提取：选取20g的废旧牛皮皮带或皮衣，以0.7mol/L乙酸作提取剂，每1g牛皮加入36mL乙酸浸提液(即料液比1∶36)，胃蛋白酶加入量5000U/g牛皮，提取温度31℃，提取时间为10h，提取完成后，过滤，加热浓缩至固含量为38.2％；
(2)涂层剂的制备：称取步骤(1)制备的牛皮胶原蛋白溶液7ml、十二烷基苯磺酸钠0.7g、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂1.4g、丙烯酸0.14mol、烯丙基缩水甘油醚0.14mol、丙烯酸丁酯0.14mol和过硫酸铵0.7g；将全部的牛皮胶原蛋白溶液、十二烷基苯磺酸钠、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂和占总量1/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶解于80ml的去离子水中，控制温度为88℃，搅拌0.9h；然后将剩余2/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶于20ml去离子水后滴加到刚刚搅拌的混合溶液中，滴加时间控制在2.5h，滴加完毕后，保温2h，即制得聚丙烯酸酯/牛皮胶原蛋白复合乳液涂层剂c。
实施例4
本实施例的一种仿皮革苎麻织物涂层剂的制备方法，所述制备方法包含如下步骤：
(1)牛皮胶原蛋白的提取：选取20g的废旧牛皮皮带或皮衣，以0.8mol/L乙酸作提取剂，每1g牛皮加入40mL乙酸浸提液(即料液比1∶40)，胃蛋白酶加入量5000U/g牛皮，提取温度32℃，提取时间为10h，提取完成后，过滤，加热浓缩至固含量为39.5％；
(2)涂层剂的制备：称取步骤(1)制备的牛皮胶原蛋白溶液8ml、十二烷基苯磺酸钠0.8g、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂1.6g、丙烯酸0.16mol、烯丙基缩水甘油醚0.16mol、丙烯酸丁酯0.16mol和过硫酸铵0.8g；将全部的牛皮胶原蛋白溶液、十二烷基苯磺酸钠、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂和占总量1/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶解于60ml的去离子水中，控制温度为90℃，搅拌1h；然后将剩余2/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶于20ml去离子水后滴加到刚刚搅拌的混合溶液中，滴加时间控制在2.5h，滴加完毕后，保温2.5h，即制得聚丙烯酸酯/牛皮胶原蛋白复合乳液涂层剂d。
性能评价实施例：
(1)分别对涂层剂a、b、c、d进行成膜光洁度、胶膜拉抻性能和胶膜吸水率测试，测试方法如下所示：(a)成膜光洁度测试：将乳液均匀涂于干净的玻璃板上，30℃恒温成膜，然后在160℃条件下焙烘3min，观察成膜的光亮平整度，并用手检查柔软度。(b)胶膜拉抻性能测试：将焙烘后的胶膜剪成约为(30×3×1)mm的细条，在强力测试仪上进行拉伸。(c)胶膜吸水率测试：将焙烘后的胶膜称至恒重后，浸入25℃水中24h，吸干膜表面水珠，称质量。胶膜吸水率(％)＝(吸水后膜质量-干燥膜质量)/干燥膜质量×100。采购的涂层剂来自于山东省鲁科化工有限责任公司，测试结果如表1所示：
表1本发明制备的涂层剂与采购的涂层剂性能比较
项目 涂层剂a 涂层剂b 涂层剂c 涂层剂d 采购的涂层剂
成膜光泽 鱼鳞纹较少 鱼鳞纹较少 鱼鳞纹较少 鱼鳞纹较少 鱼鳞纹较少
拉伸强度/MPa 19.548 18.737 18.925 18.452 16.245
断裂伸长率/％ 887.9 795.4 821.6 834.7 623.5
胶膜吸水率/％ 23.8 24.7 23.9 24.6 29.8
由表1可见，本发明制备的涂层剂a、b、c、d的成膜光泽呈较少的鱼鳞纹，其与采购的涂层剂相近；其拉伸强度高于采购的涂层剂；其断裂伸长率高于采购的涂层剂；其胶膜吸水率比采购的涂层剂略低。综合分析认为，本发明制备的涂层剂与采购的涂层剂的性能指标接近。
(2)织物涂层：在绷架上将苎麻织物紧绷，将涂层剂用刮刀均匀涂刮于织物上，涂布量干重为60～65g/m2，于80℃烘干15分钟，于140～170℃焙烘3分钟。
(3)将涂层整理的苎麻织物分别进行光泽度、耐静水压、抗扭曲弯绕性、表面抗湿性和拒油性测试。光泽度按FZ/T 01097-2006《织物光泽测试方法》标准测试；水洗方法按GB/T 8629-2001《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》5A程序洗10次；抗扭曲弯绕性按FZ/T01052-1998《涂层织物抗扭曲弯挠性能的测定》标准测试；表面抗湿性按GB/T4745-2012《纺织品防水性能的检测和评价沾水法》标准测试；拒油性按GB/T 19977-2014《纺织品拒油性抗碳氢化合物试验》标准测试；耐静水压按FZ/T1004—9l规定进行，测试结果如表2所示：
表2涂层剂整理后的涂层苎麻织物与采购的真皮的性能测试结果
由表2可见，苎麻织物经过本发明制备的涂层剂涂层整理后，涂层苎麻织物的各项指标与采购的真皮几乎接近；其中，其光泽度达到11以上，比真皮的光泽度还高；其耐静水压达到4500以上，也高于真皮。涂层苎麻织物经过10次水洗后，各项指标没有明显下降，说明其稳定性和耐久性均很好。综合分析认为：本发明制备的仿皮革苎麻织物涂层剂是一种合格的涂层剂。

Claims (6)

1.一种仿皮革麻类织物涂层剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)牛皮胶原蛋白的提取：选取合适质量的废旧牛皮皮带或皮衣，以一定浓度的乙酸作提取剂，每1g牛皮加入30～40mL乙酸浸提液(即料液比1∶30～40)，胃蛋白酶加入量为3000～5000U/g牛皮，设置合适的提取温度，提取时间为8～10h，提取完成后，过滤，加热浓缩至一定的固含量；
(2)涂层剂的制备：称取适量步骤(1)制备的牛皮胶原蛋白溶液、十二烷基苯磺酸钠、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂、丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵等；将全部步的牛皮胶原蛋白溶液、十二烷基苯磺酸钠、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂和占总量1/3的丙烯酸、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸丁酯和过硫酸铵引发剂溶解于适量的去离子水中，调节至合适的温度，搅拌0.5～1h；然后将剩余2/3的单体与过硫酸铵引发剂混合后滴加到刚刚搅拌的混合溶液中，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温2～3h，即制得聚丙烯酸酯/牛皮胶原蛋白复合乳液涂层剂。
2.根据权利要求1所述的一种仿皮革麻类织物涂层剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中乙酸的浓度为0.5～1mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种仿皮革麻类织物涂层剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中提取温度为28～32℃。
4.根据权利要求1所述的一种仿皮革麻类织物涂层剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中固含量为30～40％。
5.根据权利要求1所述的一种仿皮革麻类织物涂层剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中称取的牛皮胶原蛋白溶液(ml)、十二烷基苯磺酸钠(g)、辛烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂(g)、丙烯酸(mol)、烯丙基缩水甘油醚(mol)、丙烯酸丁酯(mol)和过硫酸铵(g)的质量体积比为5～10∶0.5～1∶1～2∶0.1～0.2∶0.1～0.2∶0.1～0.2∶0.5～1。
6.根据权利要求1所述的一种仿皮革麻类织物涂层剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中调节至合适的温度为75～95℃。
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CN103774457A (zh) * 2014-01-24 2014-05-07 廊坊中纺新元无纺材料有限公司 一种连续纤维超纤革的制备方法

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