一种抗菌皮革、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种抗菌皮革及其制备方法，其以有机硅胶为主要成分，以羧甲基壳聚糖银为抗菌因子，以改性后的纳米二氧化硅及改性后的层状双金属氧化物为阻燃因子，利用各组分之间的协同作用，如羧甲基壳聚糖银与基材的良好结合作用、阻燃因子间的协同阻燃作用，改性纳米二氧化硅与二甲基硅油之间的键合作用、高黏度二甲基硅油与低黏度二甲基硅油之间的协同作用等，并对工艺进行改进，获得具备良好抗菌、阻燃等性能，又同时兼顾材料的力学性能与环保要求，使其能够满足箱包、鞋服、运动器材及医疗器材等皮革材料的性能要求，具备广阔的市场前景。

AN ANTIBACTERIAL LEATHER, PREPARATION METHOD AND ITS APPLICATION

The invention discloses an antimicrobial leather and a preparation method thereof, which takes organosilicon as the main component, carboxymethyl chitosan silver as the antimicrobial factor, modified nano-silica and modified layered bimetallic oxide as the flame retardant factor, and utilizes the synergistic effect of various components, such as carboxymethyl chitosan silver and matrix. Good combination effect, synergistic flame retardant effect between flame retardant factors, bonding effect between modified nano-silica and dimethyl silicone oil, synergistic effect between high-viscous dimethyl silicone oil and low-viscous dimethyl silicone oil, etc. The process was improved to obtain good anti-bacterial, flame retardant and other properties, while taking into account materials. The mechanical properties and environmental protection requirements of the material enable it to meet the performance requirements of leather materials such as bags, shoes and clothing, sports equipment and medical equipment, and has broad market prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌皮革、制备方法及应用
本专利技术涉及皮革材料制备领域，具体涉及一种抗菌皮革、制备方法及应用。
技术介绍
目前，国内外人造革、合成革的生产工艺主要分为干法聚氨酯制革工艺和湿法聚氨酯制革工艺以及水性聚氨酯工艺。这些方法在生产过程中都要使用溶剂型聚氨酯树脂，由于溶剂型聚氨酯树脂中含有大量的二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯、丁酮等有毒有害的化学溶剂，通过挥发和残留对环境、人体都会造成巨大的伤害。申请人在先前经过大量研发工作，研发出了采用有机硅胶和环保型辅料制备而成的环保型合成皮革，但尚未对该环保型合成皮革进行针对某特定应用场景的针对性改进，其应用受到了限制。如皮革的抗菌性，箱包、鞋服、运动器材及医疗器材等，由于其接触环境复杂，尤其是运动器材与医疗器材，其接触不同人群且接触频次高，如果不具备抗菌性，则容易滋生细菌而霉变、发臭甚至成为传递疾病的介质。此外，皮革的阻燃性能、耐磨性能也是需要考虑的因素之一。目前，针对由有机硅胶制备的环保型合成皮革的专项课题较少，因此本专利技术提出一种针对箱包、鞋服及器材应用的抗菌皮革的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗菌皮革、制备方法及应用。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种抗菌皮革，包括依次粘合的面层、中间基料层、底层及基布层，所述面层按重量份数包括以下组分：有机硅胶，80-100份；硬化剂，8-10份；羧甲基壳聚糖银，3-5份；二甲基硅油，6-12份；改性纳米二氧化硅，其重量份数与总重量份数的比值不大于1.9％。优选地，还包括改性层状双金属氢氧化物10-30份，所述改性层状双金属氢氧化物由硬脂酸钠与层状双金属氢氧化物按(3-5):100的重量份数配比改性而成，所述改性二氧纳米二氧化硅的重量份数与所述改性层状双金属氢氧化物的重量份数的比值不小于8％。优选地，所述改性纳米二氧化硅由丙基三甲基硅烷与纳米二氧化硅按(12-18)：100的重量份数配比改性而成。优选地，所述二甲基硅油由高黏度二甲基硅油与低黏度二甲基硅油组成，所述高黏度二甲基硅油的黏度值为100-300mPa·s/25℃，所述低黏度二甲基硅油的黏度值不超过50mPa·s/25℃，所述低黏度二甲基硅油的重量份数为2-3份。本专利技术还公开了一种抗菌皮革的制备方法，包括：S1、面层的制备：取有机硅胶80-100份、硬化剂8-10份、羧甲基壳聚糖银3-5份、改性层状双金属氢氧化物10-30份混合形成一次浆料；用黏度值为100-300mPa·s/25℃的高黏度二甲基硅油4-9份将所述一次浆料黏度调节至100000～120000mPa·s/25℃，形成二次浆料；取一定量的改性纳米二氧化硅混合进所述二次浆料中，充分搅拌形成三次浆料，所述改性纳米二氧化硅的重量份数与所述改性层状双金属氢氧化物的重量份数的比值不小于8％，所述改性纳米二氧化硅的重量份数与总重量份数的比值为不大于1.9％；将所述三次浆料涂覆在离型纸/膜表面，涂覆厚度为0.1mm，其后输入多段式温差烘箱中，所述多段式温差烘箱依次具有一110℃的低温区、一120℃的中温区以及一130℃的高温区，涂膜在所述低温区烘烤1min，在所述中温区烘烤2min；将2-3份的黏度值不超过50mPa·s/25℃的低黏度二甲基硅油均匀涂覆在由所述中温区输出的涂膜上，其后输入所述高温区烘烤1min，获得面层；S2、依次完成中间基料层、底层及基布层的制作。优选地，所述改性层状双金属氢氧化物通过以下方式制备：将硬脂酸钠与层状双金属氢氧化物按(3-5):100的重量份数配比加入反应釜，在75-85℃温度区间搅拌1小时，期间间隔10-15分钟超声分散一次，每次3-5分钟。优选地，所述改性纳米二氧化硅通过以下方式制备：将一定量的丙基三甲基硅烷加入水解液中在70-75℃温度下水解30±5min，得到水解反应物；将一定量的纳米二氧化硅加入一定量的无水乙醇，超声分散10-15min，得到分散液；将水解反应物与分散液在反应釜中升温至80-85℃，并恒温搅拌4H后冷却至室温，得到冷却液；将冷却液进行离心分离、干燥至恒湿，得到改性纳米二氧化硅；所述水解液由体积分数大于75％的乙醇与浓度为0.1mol/L的盐酸按1：1体积配制而成；各物料添加比例如下：丙基三甲基硅烷纳米二氧化硅水解液无水乙醇12-18g100g1000mL500ml本专利技术还公开了如前述的抗菌皮革的应用，应用于箱包、鞋服、运动器材及医疗器材。采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：1、本专利技术采用羧甲基壳聚糖银作为抗菌剂，其结合了壳聚糖安全无毒、天然广谱抗菌率及良好生物相容性的优点，以及纳米银长效杀菌的优点，二者协同杀菌，其效果优于单一抗菌剂，同时，壳聚糖对纳米银进行包覆，起到了缓释放的效果。同时，改性后的纳米二氧化硅不仅能改善皮革的抗张、抗撕裂和耐磨性，还能利用其活性与二甲基硅油发生反应，形成网络状的微孔薄膜结构，在提高胶体的力学性能的同时，进一步加强了对羧甲基壳聚糖银的固定作用，提高其抗水洗能力。2、本专利技术采用层状双金属(此处的双金属为金属离子，而非重金属)氢氧化物作为阻燃剂，能实现高效的阻燃作用；同时，层状双金属氢氧化物的分解温度包括低温端和高温端，拓宽了阻燃温度范围，兼具了氢氧化铝和氢氧化镁阻燃剂的优点。而与此同时，由于纳米二氧化硅的比表面积很大，而密度小，在燃烧过程中会容易聚集在熔融面，从而与层状双金属氢氧化物共同形成致密的碳层，阻碍熔融面与外界的热量与物质传递，起到协同阻燃的作用，减少层状双金属氢氧化物的使用量。4、本专利技术对纳米二氧化硅与层状双金属氢氧化物均进行了改性，避免纳米二氧化硅与层状双金属氢氧化物的团聚现象，使其具有更好的分散性，同时，其与有机硅胶基材的相容性也更好。5、本专利技术采用高黏度的二甲基硅油与低黏度的二甲基硅油配合使用，不仅使得面层的质感更加细腻，还能利用低黏度二甲基硅油的高渗透性对微孔薄膜中的微孔进行填充，使得层状双金属氢氧化物及纳米二氧化硅更牢固地被固定在基材中。6、本专利技术在制备过程中不使用有毒有害物质，安全环保。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1抗菌皮革面层的制备：取有机硅胶80-100份、硬化剂8-10份、改性层状双金属氢氧化物10-30份、羧甲基壳聚糖银3-5份混合形成一次浆料；用黏度值为100-300mPa·s/25℃的高黏度二甲基硅油4-9份将所述一次浆料黏度调节至100000～120000mPa·s/25℃，形成二次浆料；取一定量的改性纳米二氧化硅混合进调节好黏度的二次浆料中，充分搅拌形成三次浆料，所述改性纳米二氧化硅的重量份数与所述改性层状双金属氢氧化物的重量份数的比值不小于8％，所述改性纳米二氧化硅的重量份数与总重量份数的比值为不大于1.9％；将所述三次浆料涂覆在离型纸/膜表面，涂覆厚度为0.1mm，其后输入多段式温差烘箱中，所述多段式温差烘箱依次具有一110℃的低温区、一120℃的中温区以及一130℃的高温区，涂膜在所述低温区烘烤1min，在所述中温区烘烤2min；将2-3份的黏度值不超过50mPa·s/25℃的低黏度二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌皮革，包括依次粘合的面层、中间基料层、底层及基布层，其特征在于，所述面层按重量份数包括以下组分：有机硅胶，80‑100份；硬化剂，8‑10份；羧甲基壳聚糖银，3‑5份；二甲基硅油，6‑12份；改性纳米二氧化硅，其重量份数与总重量份数的比值为不大于1.9％。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌皮革，包括依次粘合的面层、中间基料层、底层及基布层，其特征在于，所述面层按重量份数包括以下组分：有机硅胶，80-100份；硬化剂，8-10份；羧甲基壳聚糖银，3-5份；二甲基硅油，6-12份；改性纳米二氧化硅，其重量份数与总重量份数的比值为不大于1.9％。2.如权利要求1所述的一种抗菌皮革，其特征在于：还包括改性层状双金属氢氧化物10-30份，所述改性层状双金属氢氧化物由硬脂酸钠与层状双金属氢氧化物按(3-5):100的重量份数配比改性而成，所述改性纳米二氧化硅的重量份数与所述改性层状双金属氢氧化物的重量份数的比值为不小于8％。3.如权利要求1所述的一种抗菌皮革，其特征在于：所述改性纳米二氧化硅由丙基三甲基硅烷与纳米二氧化硅按(12-18)：100的重量份数配比改性而成。4.如权利要求1所述的一种抗菌皮革，其特征在于：所述二甲基硅油由高黏度二甲基硅油与低黏度二甲基硅油组成，所述高黏度二甲基硅油的黏度值为100-300mPa·s/25℃，所述低黏度二甲基硅油的黏度值不超过50mPa·s/25℃，所述低黏度二甲基硅油的重量份数为2-3份。5.一种抗菌皮革的制备方法，其特征在于，包括：S1、面层的制备：取有机硅胶80-100份、硬化剂8-10份、羧甲基壳聚糖银3-5份、改性层状双金属氢氧化物10-30份混合形成一次浆料；用黏度值为100-300mPa·s/25℃的高黏度二甲基硅油4-9份将所述一次浆料黏度调节至100000～120000mPa·s/25℃，形成二次浆料；取一定量的改性纳米二氧化硅混合进所述二次浆料中，充分搅拌形成三次浆料，所述改性纳米二氧化硅的重量份数与所述改性层状双金属氢氧化物的重量份数的比值不小于8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈偲勇，许明辉，
申请(专利权)人：厦门鑫创利硅胶有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35