一种皮革加脂剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种皮革加脂剂的制备方法，属于皮革添加剂技术领域。将蓖麻油基丙烯醇单体与改性石墨烯经物理、化学吸附作用，从而负载于改性石墨烯表面及内部，然后再与N‑羟甲基丙烯酰胺在改性石墨烯的活性孔位中进行原位聚合，从而引入羟甲基和酰胺基，改性石墨烯能够渗透入皮革纤维中，与胶原纤维上的活性基团形成化学键合作用，同时石墨烯上负载的聚合物中含有的羟甲基、酰胺基、羟基等能够与皮革中的铬络合，增强与皮革纤维的结合能力，使皮革具有相应的弹性、韧性、延伸性和柔软性等良好的物理力学性能，改性石墨烯也能在纤维间起到良好的润滑、浸渗效果，使加脂剂能够充分与皮革纤维的活性基团反应结合，加脂效果良好。

Preparation of fatliquoring agent for leather

【技术实现步骤摘要】
一种皮革加脂剂的制备方法
本专利技术公开了一种皮革加脂剂的制备方法，属于皮革添加剂

技术介绍
加脂剂是皮革加工过程中一种重要的皮革化学品。皮革生产中的加脂（也称加油）是用油脂或加脂剂在一定的工艺条件下处理皮革，使皮革吸收一定量的油脂而赋予革一定的物理、机械性能和使用性能的过程。加脂能够通过化学和物理作用使皮革内部的各个纤维被具有润滑作用的油脂包裹起来或纤维表面亲和大量的“油性”分子，平衡革纤维表面能量，使原来的高能表面转变为低能表面，增加纤维间的相互可移动性，从而防止皮革板结、折裂，又使皮革具有相应的弹性、韧性、延伸性和柔软性等良好的物理力学性能，所以加脂有可能改变皮革最终的机械性能，美观性及手感。皮革加脂的方法包括乳液加脂和干加脂两种，其中干加脂主要用于重革加脂，乳液加脂主要用于轻革加脂。加脂剂主要成分（有效物）可以归结为中性油和乳化成分两大部分，中性油和乳化剂的比例是评价加脂剂的一个重要指标。加脂剂中的乳化剂含量高，加脂剂的自乳化能力强，乳液稳定性好，有利于油脂的结合。但是，中性油含量减少，其润滑和滋润效果降低。所以，在加脂剂中乳化剂部分与中性油部分存在一个恰当的平衡，这要视不同的产品、不同的要求而定。乳化剂作为加脂剂中的一个重要部分，可以直接添加相应类别的表面活性剂于油成分中，制成外乳化体系的加脂剂。用这种方法制备的加脂剂其应用性能差，目前很少使用。目前几乎是通过化学改性在不溶于水的油脂分子中引入亲水基团，制成自乳化体系的加脂剂，可见化学改性方法是赋予皮革加脂剂不同特性的重要手段。由于加工方法的差异和使用方法的不同，加脂剂的品种很多，按加脂剂中乳化剂成分所带的电荷不同可将加脂剂分为：阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型；按加脂剂的功能可以分为：填充型加脂剂、耐光型加脂剂、阻燃型加脂剂、复鞣型加脂剂等等；按中性油的不同可分为植物油脂加脂剂、动物油脂加脂剂、矿物油脂加脂剂、合成加脂剂、复合加脂剂等；按亲水基团不同可分为硫酸化加脂剂、亚硫酸化加脂剂、磷酸化加脂剂等。随着制革工业在我国的迅速发展，中国已成为世界制革工业的制造中心和贸易中心。但制革工业给我国带来可观经济效益的同时，也带来了严重的环境污染问题。随着人们对自然环境及自身生存状况的逐渐关注。加脂剂在制革生产中是用量最大的皮化材之一，对成革性能有极其重要的影响。它能渗透到皮的胶原纤维间，起到润滑和增塑作用，使分子链链段易于运动，成革柔软、防水、防晒、滋润且富弹性。但是传统的皮革加脂剂均为一端亲水一端亲油的线性结构，由于活性基团较少，不能与皮革牢固结合，革制品在使用过程中容易造成加脂剂流失和性能下降。因此，专利技术一种能与皮革牢固结合且提升性能的皮革加脂剂对皮革添加剂
是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对传统的皮革加脂剂均为一端亲水一端亲油的线性结构，由于活性基团较少，不能与皮革牢固结合，革制品在使用过程中容易造成加脂剂流失和性能下降的缺陷，提供了一种皮革加脂剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种皮革加脂剂的制备方法为：（1）按重量份数计，取40～50份备用的醚化产物、10～12份改性石墨烯和15～20份N-羟甲基丙烯酰胺和300～350mL无水乙醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为70～75℃，搅拌混合3～5min后，再向三口烧瓶中加入0.1～0.3份引发剂，搅拌反应2～3h后，过滤，得到滤饼；（2）按重量份数计，取20～30份滤饼、1～3份十二烷基硫酸铵、3～5份乳化剂、3～5份十二烷基磷酸单酯和40～50份水，加入到烧杯中，将烧杯置于超声波分散仪中，以35～45KHz的频率超声分散30～40min，得到皮革加脂剂；醚化产物的制备：（1）向带有滴液漏斗和冷凝装置的三口烧瓶中加入70～80mL蓖麻油、4～5g甲醇钠、5～7mL三乙醇胺，加热升温，启动搅拌器以200～300r/min的转速搅拌混合，向三口烧瓶中加入40～50mL甘油，保温搅拌反应3～4h，得到醇解产物；（2）将上述醇解产物倒入离心机中，以3000～4000r/min的转速离心分离5～10min，收集上层液，随后转移至旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩20～30min，得到浓缩液，取40～50g浓缩液、20～30g2-丙烯醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于油浴锅中，保温搅拌反应2～3h，反应结束，得到醚化产物；改性石墨烯的制备：（1）取石墨酸加入到冷冻粉碎机中粉碎30～40min，得到石墨酸粉末，将石墨酸粉末沼液、葡萄糖和水混合后加入到发酵罐中，密封发酵7～8天，发酵结束后，将发酵产物置于灭菌箱中，高温灭菌20～25min，得到活化石墨烯悬浮液；（2）将活化石墨烯悬浮液倒入离心机中，以2000～3000r/min的转速离心分离5～10min，得到沉淀物，将所得沉淀物和水加入到烧杯中，将烧杯置于超声波分散仪中，以35～40KHz的频率超声分散30～40min后过滤，得到滤渣，即改性石墨烯。皮革加脂剂的制备中引发剂为过硫酸钾、过氧化月桂酰、过硫酸铵中的一种。皮革加脂剂的制备中乳化剂为吐温80、乳化剂OP-10、月桂醇聚氧乙烯醚中的一种。醚化产物的制备中制备醇解产物过程中控制反应温度为50～60℃。醚化产物的制备中油浴锅中保温搅拌反应控制油浴温度为140～160℃。改性石墨烯的制备中活化石墨烯悬浮液各原料，按重量份数计，包括200～250份石墨酸粉末、100～120份沼液、10～15份葡萄糖和500～550份水。改性石墨烯的制备中密封发酵温度优选为30～33℃，高温灭菌在120～130℃温度条件下进行。改性石墨烯的制备中沉淀物和水混合质量比为1︰4。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过将蓖麻油进行短链化，再经醚化，可得到蓖麻油基丙烯醇单体，以石墨酸为原料，经微生物改性可向石墨酸表面引入多种活性基团，再经超声分散，得到改性石墨烯，将蓖麻油基丙烯醇单体与改性石墨烯经物理、化学吸附作用，从而负载于改性石墨烯表面及内部，然后再与N-羟甲基丙烯酰胺在改性石墨烯的活性孔位中进行原位聚合，从而引入羟甲基和酰胺基，改性石墨烯能够渗透入皮革纤维中，与胶原纤维上的活性基团形成化学键合作用，同时石墨烯上负载的聚合物中含有的羟甲基、酰胺基、羟基等能够与皮革中的铬络合，增强与皮革纤维的结合能力，因而本专利技术一方面通过化学键合作用，另一方面通过络合作用，提高加脂剂与皮革的结合力，减少加脂剂的流失；（2）本专利技术中的加脂剂将亲水性基团封闭在石墨烯的亲水活性孔位中，在加脂过程中，亲油性一端能够较为迅速的浸渗入亲油性皮革纤维中，加脂后能够通过化学和物理作用使皮革内部的各个纤维被具有润滑作用的油脂包裹起来，平衡革纤维表面能量，使原来的高能表面转变为低能表面，增加纤维间的相互可移动性，从而防止皮革板结、折裂，又使皮革具有相应的弹性、韧性、延伸性和柔软性等良好的物理力学性能，同时改性石墨烯也能在纤维间起到良好的润滑、浸渗效果，使加脂剂能够充分与皮革纤维的活性基团反应结合，加脂效果良好，且分子中多端亲水的特性能使其与皮革纤维大分子链上的活性点发生化学作用，提高结合强度，具有广阔的应用前景。具体实施方式向带有滴液漏斗和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种皮革加脂剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，取40～50份备用的醚化产物、10～12份改性石墨烯和15～20份N‑羟甲基丙烯酰胺和300～350mL无水乙醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为70～75℃，搅拌混合3～5min后，再向三口烧瓶中加入0.1～0.3份引发剂，搅拌反应2～3h后，过滤，得到滤饼；（2）按重量份数计，取20～30份滤饼、1～3份十二烷基硫酸铵、3～5份乳化剂、3～5份十二烷基磷酸单酯和40～50份水，加入到烧杯中，将烧杯置于超声波分散仪中，以35～45KHz的频率超声分散30～40min，得到皮革加脂剂；所述的醚化产物具体制备步骤为：（1）向带有滴液漏斗和冷凝装置的三口烧瓶中加入70～80mL蓖麻油、4～5g甲醇钠、5～7mL三乙醇胺，加热升温，启动搅拌器以200～300r/min的转速搅拌混合，向三口烧瓶中加入40～50mL甘油，保温搅拌反应3～4h，得到醇解产物；（2）将上述醇解产物倒入离心机中，以3000～4000r/min的转速离心分离5～10min，收集上层液，随后转移至旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩20～30min，得到浓缩液，取40～50g浓缩液、20～30g2‑丙烯醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于油浴锅中，保温搅拌反应2～3h，反应结束，得到醚化产物；所述的改性石墨烯具体制备步骤为：（1）取石墨酸加入到冷冻粉碎机中粉碎30～40min，得到石墨酸粉末，将石墨酸粉末沼液、葡萄糖和水混合后加入到发酵罐中，密封发酵7～8天，发酵结束后，将发酵产物置于灭菌箱中，高温灭菌20～25min，得到活化石墨烯悬浮液；（2）将活化石墨烯悬浮液倒入离心机中，以2000～3000r/min的转速离心分离5～10min，得到沉淀物，将所得沉淀物和水加入到烧杯中，将烧杯置于超声波分散仪中，以35～40KHz的频率超声分散30～40min后过滤，得到滤渣，即改性石墨烯。...

【技术特征摘要】
1.一种皮革加脂剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，取40～50份备用的醚化产物、10～12份改性石墨烯和15～20份N-羟甲基丙烯酰胺和300～350mL无水乙醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为70～75℃，搅拌混合3～5min后，再向三口烧瓶中加入0.1～0.3份引发剂，搅拌反应2～3h后，过滤，得到滤饼；（2）按重量份数计，取20～30份滤饼、1～3份十二烷基硫酸铵、3～5份乳化剂、3～5份十二烷基磷酸单酯和40～50份水，加入到烧杯中，将烧杯置于超声波分散仪中，以35～45KHz的频率超声分散30～40min，得到皮革加脂剂；所述的醚化产物具体制备步骤为：（1）向带有滴液漏斗和冷凝装置的三口烧瓶中加入70～80mL蓖麻油、4～5g甲醇钠、5～7mL三乙醇胺，加热升温，启动搅拌器以200～300r/min的转速搅拌混合，向三口烧瓶中加入40～50mL甘油，保温搅拌反应3～4h，得到醇解产物；（2）将上述醇解产物倒入离心机中，以3000～4000r/min的转速离心分离5～10min，收集上层液，随后转移至旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩20～30min，得到浓缩液，取40～50g浓缩液、20～30g2-丙烯醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于油浴锅中，保温搅拌反应2～3h，反应结束，得到醚化产物；所述的改性石墨烯具体制备步骤为：（1）取石墨酸加入到冷冻粉碎机中粉碎30～40min，得到石墨酸粉末，将石墨酸粉末沼液、葡萄糖和水混合后加入到发酵罐中，密封发酵7～8天，发酵结束后，将发酵产物置于灭菌箱中，高温灭菌20...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新根，
申请(专利权)人：李新根，
类型：发明
国别省市：江西,36