一种染色聚氨酯树脂及其在合成革中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种染色聚氨酯树脂及其在制备合成革中的应用。按重量份数计，灵菌红素0.01～10份；聚氨酯树脂5～70份；有机溶剂20～94.9份；助剂0～10份。本发明专利技术以灵菌红素作着色剂，并将聚氨酯树脂溶于有机溶剂(如二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮或乙酸乙酯等)中，制成浆料，合适的组成与制备方法使灵菌红素能均匀分散、充分溶解，从而保持PU色浆性能稳定；将PU色浆用于合成革湿法贝斯层或涂饰工艺中，应用工艺简单、操作方便，获得的彩色PU革颜色鲜艳、力学性能好，耐湿处理牢度好，抗菌效果优良。

【技术实现步骤摘要】
一种染色聚氨酯树脂及其在合成革中的应用
本专利技术涉及合成革加工
，具体涉及一种环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂及其在制备合成革中的应用。
技术介绍
聚氨酯(PU)合成革具有突出的耐磨性、强度和韧性、耐溶剂性、耐油性、高裁剪率等优异性能，被广泛应用在运动休闲鞋、皮鞋、皮革衣服、箱包、沙发、文具、汽车内饰等产品上，是理想的天然皮革替代产品。但是普通聚氨酯合成革在制成成品使用不久，因材料中含有细菌、霉菌所必须的营养物质，在合适的温度和湿度条件下，微生物会大量繁殖，引起聚氨酯的生物降解，造成革表面出现霉变、龟裂现象，缩短合成革的使用寿命，甚至无法使用而失去价值。目前PU合成革大多属于油溶性体系，多以2-丁酮、二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂作为应用介质。而合成革短期内就出现龟裂现象，多是由于微生物分泌酯酶的代谢产物对革产生的分解作用造成的。对于抗菌防霉合成革而言，有些通过清除营养物质、控制环境条件或辐射防霉、熏蒸及使用防霉剂的方法进行皮革防霉处理。但是这些方法无疑对环境和操作条件及工艺提出了严苛的要求，例如：利用环氧乙烷渗透皮革内部而灭菌的方法，需要较高的安全防护措施，工艺条件复杂，成本高，严重污染环境；辐射防霉法则需要在人口稀疏地区建设场地，且成本较高。有些PU革则采用纳米金属材料(如纳米银等)、天然抗菌剂(如壳聚糖等)、有机抗菌剂(如季铵盐等)添加到聚氨酯原液中的处理方式来获得抗菌防霉效果。而对于彩色PU合成革而言，目前大多采用异相着色的方式，通过助剂的作用，用酸性染料、金属络合染料、中性染料、分散染料或颜料进行着色处理。这种具有抗菌防霉效果的彩色合成革材料，因着色剂和抗菌防霉处理剂在加工过程中与聚氨酯溶液的相容性问题，需要在染浴中需加入多种助剂，造成污水处理排放难度加大，同时由于其属于异相体系混合，亦造成龟裂现象的加重。本专利技术采用绿色环保型生物染料灵菌红素可以解决上述问题，并得到物理机械性能优良、湿处理牢度良好、抗菌防霉效果好的合成革产品。本专利技术采用的灵菌红素是由生物菌发酵而来的天然红色素，属于脂溶性染料，可溶于乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、四氢呋喃等有机溶剂。灵菌红素由多种微生物产生并且具有生物活性的天然色素，含有3个吡咯环，其结构式为：灵菌红素具有抗疟疾、抗细菌、真菌的生物活性和自身免疫抑制活性等优点，体外抑菌试验表明，灵菌红素对金葡菌(耐青霉素、红霉素菌株)和福氏志贺菌有很好的抑制效果。并且它跨越了从植物中提取色素的季节性，地域性等限制因素，可以大批量生产，满足人们的需求。灵菌红素能在酸性或中性环境(pH3.0～7.0)中稳定性较好，能够在较长时间内保持稳定，在碱性条件下该色素不稳定，颜色随pH值升高而逐渐变浅，直至显示无色为止。另有研究表明，灵菌红素在40℃以下其含量损失比较少；在100℃保温1h仍保留80％色价，根据肉眼观察，灵菌红素颜色几乎不变，这说明灵菌红素热稳定性较好，在加工过程中对温度要求较低，可以应用于热加工的产品中。目前关于灵菌红素作为着色剂应用于印染工艺已有许多报道，大多是采用有机溶剂先溶解灵菌红素而后借助某些助剂的作用对纤维进行染色或印花的过程，其应用过程与分散染料的应用过程比较相似，属于异相处理。而灵菌红素作为一种脂溶性着色剂应用于合成革工艺还未见报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，该树脂材料中聚氨酯和灵菌红素溶解充分，特别适用于针对聚氨酯贝斯层或涂饰层的合成革工艺。一种环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，按重量份计，由以下重量份的组分构成：进一步优选，所述的环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，按重量份计，由以下重量份的组分构成：更进一步优选，所述的环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，按重量份计，由以下重量份的组分构成：本专利技术采用原位染色的方式，以有机溶剂为染色介质，获得具有良好物理机械性能、染色牢度且具有抗菌防霉效果的聚氨酯材料。本专利技术以灵菌红素作着色剂、佐以合适重量份的聚氨酯树脂和有机溶剂制成染色聚氨酯浆料，其中的灵菌红素溶解充分，浆料性能稳定，将该染色聚氨酯浆料用于合成革工艺中，匀染性佳，湿处理牢度好，抑菌效果优良，制得的合成革材料柔软性好、柔韧性佳。在本专利技术环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂中，可选择性的加入制备PU合成革的常用助剂。灵菌红素属于脂溶性生物染料，易溶于乙醇、二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、2-丁酮等有机溶剂，而聚氨酯树脂亦可溶解于二甲基甲酰胺、丙酮、2-丁酮、乙酸乙酯、四氢呋喃等有机溶剂，因而可以选择二者的共溶剂作为溶解介质，配制成色浆后，进行进一步加工，得到具有抗菌防霉效果的染色聚氨酯合成革材料。另外，灵菌红素是由一株红色素高产菌株接种、培养、发酵、提取而得到的。在其生产过程中，紫红色菌体的提取就是采用有机溶剂(如乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯等)作为溶剂而进行的。为了简化工艺条件可以直接采用紫红色菌体的提取液与聚氨酯树脂进行混溶，制得聚氨酯色浆。这种方法可以简化工艺流程，同时节约能源，减少有机溶剂的使用量。后续合成革的加工工艺可以直接应用于传统合成革工艺生产线。灵菌红素的制备可采用申请公布号CN104789614A(申请号为201510162982.9)的中国专利申请。所述灵菌红素可以是粒径为0.5～2μm的灵菌红素粉末，亦可以是培养基细菌分泌物灵菌红素的溶液，同时可以拓展适用于其它脂溶性生物染料。所述的聚氨酯树脂可采用市售产品，具体可采用模量不同的聚氨酯树脂。所述聚氨酯树脂可以是聚酯型或聚醚型聚氨酯树脂，其粘度范围在500～5000000mpa。所述的有机溶剂为乙醇、二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、2-丁酮中的至少一种，上述的有机溶剂能够同时溶解灵菌红素和聚氨酯树脂，使灵菌红素和聚氨酯树脂能均匀混合、充分溶解，形成均相体系，从而保持聚氨酯色浆性能稳定，不会出现龟裂现象。进一步优选，所述的有机溶剂为丙酮、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醇中的至少一种。最优选地，所述的环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，按重量份计，由以下重量份的组分构成：所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺。一种聚氨酯合成革的制备方法，包括以下步骤：1)将灵菌红素、聚氨酯树脂、有机溶剂以及可选择性加入的助剂混合均匀，得到环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂；2)将环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂采用湿法凝固的方式，得到湿法聚氨酯半成品革，即合成革贝斯层，贝斯层表面经整饰后，成为聚氨酯合成革成品。湿法聚氨酯合成革具有卓越的性能，有良好的透气、透湿性，滑爽丰满的手感，优良的机械强度，特别是从结构上近似天然皮革。另一种聚氨酯合成革的制备方法，包括以下步骤：1)将灵菌红素、聚氨酯树脂、有机溶剂以及可选择性加入的助剂混合均匀，得到环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂；2)将环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂采用涂覆的方式施加到合成革基布上，经凝固、水洗、烘干而成，得到单涂覆法聚氨酯半成品革，即单涂覆法贝斯层，经后处理后得到聚氨酯合成革。单涂覆法贝斯层(单涂覆法聚氨酯半成品革)常常再以干法转移贴面形成聚氨酯合成革产品，或经磨皮机打磨形成聚氨酯合成革产品。特别是经过干法转移贴面的单涂覆贝斯制成的合成革，花色品种繁多，既可以生产普通的花纹革，又可以生产镜面革、内花纹革、珠光革、彩印镜面革等。所述的烘干的条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，其特征在于，按重量份计，由以下重量份的组分构成：

【技术特征摘要】
1.一种环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，其特征在于，按重量份计，由以下重量份的组分构成：2.根据权利要求1所述的环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，其特征在于，按重量份计，由以下重量份的组分构成：3.根据权利要求2所述的环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，其特征在于，按重量份计，按重量份计，由以下重量份的组分构成：4.根据权利要求1、2或3所述的环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，其特征在于，所述的有机溶剂为乙醇、二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、2-丁酮中的至少一种。5.根据权利要求4所述的环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，其特征在于，所述的有机溶剂为丙酮、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醇中的至少一种。6.根据权利要求1所述的环保抗菌防霉染色聚氨酯树脂，其特征在于，按重量份计，由以下重量份的组分构成：所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺。7.权利要求1～6任一项所述的环保抗菌防霉染色聚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕海宁，代正伟，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33