System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种功能性废弃食用菌渣基纯素皮革的制备方法技术_技高网
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一种功能性废弃食用菌渣基纯素皮革的制备方法技术

技术编号:40273110 阅读:10 留言:0更新日期:2024-02-02 22:59
本发明专利技术公开了一种功能性废弃食用菌渣基纯素皮革的制备方法,该纯素皮革由外至内依次包括面层、发泡层、粘合层和基层;本发明专利技术将菌渣进行去甲基化和硼交联改性,由甲氧基转化的酚羟基与生物基水性聚氨酯中的异氰酸酯反应形成酚氨基甲酸酯键,改善了菌渣与树脂之间的界面相互作用;硼化合物和酚羟基的交联抑制了菌渣颗粒的团聚,提高了素革的阻燃性能;同时,硼酸根阴离子与由甲氧基转化的酚羟基络合,两者之间协同作用,共同影响菌渣与树脂之间的相容性、素革断裂强度、阻燃性及抗紫外辐射性;利用生物基聚合物将改性后的菌渣制备成纯素皮革,制备工艺节能减耗,成品绿色环保可降解,替代了石油基合成革的使用,符合国家可持续发展的战略需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功能性废弃食用菌渣基纯素皮革的制备方法,属于材料科学和皮革加工。


技术介绍

1、现今,大多数用于皮革的生皮都是肉类工业的副产品,动物皮革的生产及加工过程都需要使用大量的有害化学物质,存在许多环境、社会和健康方面的问题。随着全球环保意识逐步增强和人们素食主义思潮的流行,不少品牌都开始与科技研发企业联手,希望推出拒绝残忍对待动物的素时尚。

2、然而,目前素革生产还是以溶剂型聚氨酯材料和聚氯乙烯材料为主,生产过程污染大而且使用大量有毒化学溶剂,很难达到清洁化生产;此外有10%左右的有机溶剂无法回收,企业会以废气和废水的方式排放到环境中,造成资源严重浪费,对环境和消费者健康存在潜在威胁。

3、专利cn114908586a公开了一种生物基水性竹渣革及其制作方法,具体是将竹渣去色、去油,研磨后加入水性聚氨酯、色膏和其它助剂一起搅拌,再用干法工艺来制备合成革。但是,竹渣添加量很少,仍然是以石油基聚氨酯为主要原料;此外,采用干法工艺制备的合成革缺乏高弹微孔结构,透气透湿性能差、无肉感、手感扁平化。

4、专利cn216782913u公开了一种具有阻燃性能的防火皮革,具体是将外皮革层上表面涂覆多层油蜡膜层,最外层的油蜡膜层表面涂覆阻燃剂。但是由于阻燃剂和油蜡膜层只是喷涂于皮革的表面,其阻燃的主体部分是表面涂层,当表面涂层遭到磨损等破坏后,皮革失去阻燃性能,不具备阻燃持久性。

5、同时,随着我国食用菌栽培规模的不断扩大,菌渣也迎来了爆发式增长,然而由于缺乏行之有效的资源化利用手段,菌渣通常被视为废弃物处理掉,不仅导致了资源的浪费,而且会引起有害细菌和害虫的滋生,造成严重的环境污染。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的素革生产浪费能源、污染环境,制备的素革回弹性、丰满度与透湿透气性能差且不具备阻燃持久性,以及农业产生的大量食用菌渣不能被有效利用等问题,本专利技术提供了一种功能性废弃食用菌渣基纯素皮革的制备方法,对废弃食用菌渣进行改性,使得改性后的菌渣在树脂中的添加比例大幅度提升,在保证成品物理性能的同时,赋予纯素皮革阻燃、抗紫外辐射的优异特性。

2、本专利技术的第一个目的是提供一种功能性废弃食用菌渣基纯素皮革的制备方法,包括以下步骤:

3、(1)制备面层浆料:将生物基水性聚氨酯、杀菌剂和分散剂混合并进行第一次分散,分散均匀后加入废弃食用菌渣料并添加增稠剂,进行第二次分散,离心脱泡后得到面层浆料;

4、(2)制备发泡层浆料:将生物基水性聚氨酯、发泡剂、杀菌剂和分散剂混合并进行第一次分散,分散均匀后加入废弃食用菌渣料并添加增稠剂,进行第二次分散,得到发泡层浆料;

5、(3)制备粘合层浆料:将生物基水性聚氨酯、杀菌剂和分散剂混合并进行第一次分散,分散均匀后加入废弃食用菌渣料并添加增稠剂,进行第二次分散,得到粘合层浆料;

6、(4)制备基层:将基布通过浸渍、轧压、烫平、烘干得到的预处理的基布;

7、(5)制备纯素皮革:在离型纸上涂覆面层浆料,干燥,得到面层;随后在面层上涂覆发泡层浆料,干燥,再涂覆粘合层浆料,最后贴合基层,干燥,得到纯素皮革;

8、其中,所述废弃食用菌渣为改性后的食用菌渣,具体改性方法为:将去甲基化的废弃食用菌渣用硼酸溶液浸泡处理,经过滤后烘干,使得菌渣的含水率<3%。

9、本专利技术所提及的功能性是指基于改性菌渣所制备的纯素皮革具有阻燃和抗紫外辐射特性。

10、在本专利技术的一种实施方式中,去甲基化的废弃食用菌渣的制备方法为:将废弃食用菌渣和表面活性剂混合,在冰水浴的条件下加入催化剂并不断搅拌,对反应后的混合液进行油浴,在氮气下冷凝回流,之后用hcl溶液调节ph至中性,离心干燥后得到去甲基化的废弃食用菌渣。

11、在本专利技术的一种实施方式中,所述表面活性剂包括十二烷基硫醇、四甲基二硫代秋兰姆、硫氢化钠、甲硫基磺酸钠和亚硫酸二乙酯中的至少一种。

12、在本专利技术的一种实施方式中,所述表面活性剂与废弃食用菌渣的质量体积比为1~5g/ml,冰水浴的温度为2~12℃,所述表面活性剂与催化剂的质量比为2~10,油浴时的温度为100~180℃,冷凝回流时间为1~3h,hcl的浓度为0.2~2mol/l。

13、在本专利技术的一种实施方式中,硼酸溶液的质量分数为1~15%,浸泡时间为2~24h,干燥温度为60~150℃,干燥时间为2~12h。

14、在本专利技术的一种实施方式中,所述的废弃食用菌渣料包括灵芝基质、木耳基质、平菇基质、金针菇基质、茶树菇基质等可碾碎的固体农业废弃物中的至少一种。

15、在本专利技术的一种实施例中,所述废弃食用菌渣在进行改性前还需要进行清洗、灭菌和粉碎处理,所述灭菌方法包括蒸煮和/或高温加热,粉碎后菌渣的粒径为0.1~10um。

16、在本专利技术的一种实施方式中,在步骤(1)中,所述面层浆料的各组分的用量分别为生物基水性聚氨酯20~80份、杀菌剂0.3~10份、分散剂0.5~15份、菌渣10~90份、增稠剂0.5~15份;

17、在本专利技术的一种实施方式中,在步骤(1)中,第一次分散时的转速为300~1000rpm,分散时间为10~40min;第二次分散时的转速为1000~5000rpm,分散时间为10~40min。

18、在本专利技术的一种实施方式中,在步骤(1)中,加入增稠剂后,混合浆料的粘度为1500~6000cps。

19、在本专利技术的一种实施方式中,在步骤(2)中,所述发泡层浆料的各组分的用量分别为生物基水性聚氨酯20~80份、发泡剂1~10份、杀菌剂0.3~10份、分散剂0.5~15份、菌渣10~90份、增稠剂0.5~15份;

20、在本专利技术的一种实施方式中,在步骤(2)中,第一次分散时的转速为300~1000rpm,分散时间为10~40min;第二次分散时的转速为1000~5000rpm,分散时间为10~40min。

21、在本专利技术的一种实施方式中,在步骤(2)中,加入增稠剂后,混合浆料的粘度为3000~25000cps。

22、在本专利技术的一种实施方式中,在步骤(3)中,所述粘合层浆料的各组分的用量分别为生物基水性聚氨酯10~80份、杀菌剂0.3~10份、分散剂0.5~15份、菌渣10~90份、增稠剂0.5~15份;

23、在本专利技术的一种实施方式中,在步骤(3)中,第一次分散时的转速为300~1000rpm,分散时间为10~40min;第二次分散时的转速为1000~5000rpm,分散时间为10~40min。

24、在本专利技术的一种实施方式中,在步骤(3)中,加入增稠剂后,混合浆料的粘度为10000~45000cps。

25、在本专利技术的一种实施方式中,在步骤(4)中,所述的基层是将基布通过浸渍、轧压、烫平、烘干得到的,其中浸渍液中包含无氟防水剂、盐溶液和菌渣,其中,无氟防水剂、盐溶液和菌渣的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功能性废弃食用菌渣基纯素皮革的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的废弃食用菌渣料包括灵芝基质、木耳基质、平菇基质、金针菇基质、茶树菇基质等可碾碎的固体农业废弃物中的至少一种,去甲基化的废弃食用菌渣的制备方法为:将废弃食用菌渣和表面活性剂混合,在冰水浴的条件下加入催化剂并不断搅拌,对反应后的混合液进行油浴,在氮气下冷凝回流,之后用HCl溶液调节pH至中性,离心干燥后得到去甲基化的废弃食用菌渣。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述表面活性剂包括十二烷基硫醇、四甲基二硫代秋兰姆、硫氢化钠、甲硫基磺酸钠和亚硫酸二乙酯中的至少一种,所述表面活性剂与废弃食用菌渣的质量体积比为1~5g/mL,冰水浴的温度为2~12℃,所述表面活性剂与催化剂的质量比为2~10,油浴时的温度为100~180℃,冷凝回流时间为1~3h,硼酸溶液的质量分数为1~15%,浸泡时间为2~24h,干燥温度为60~150℃,干燥时间为2~12h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述面层浆料的各组分的用量分别为生物基水性聚氨酯20~80份、杀菌剂0.3~10份、分散剂0.5~15份、菌渣10~90份、增稠剂0.5~15份;第一次分散时的转速为300~1000rpm,分散时间为10~40min;第二次分散时的转速为1000~5000rpm,分散时间为10~40min,加入增稠剂后,混合浆料的粘度为1500~6000cps。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述发泡层浆料的各组分的用量分别为生物基水性聚氨酯20~80份、发泡剂1~10份、杀菌剂0.3~10份、分散剂0.5~15份、菌渣10~90份、增稠剂0.5~15份;第一次分散时的转速为300~1000rpm,分散时间为10~40min;第二次分散时的转速为1000~5000rpm,分散时间为10~40min,加入增稠剂后,混合浆料的粘度为3000~25000cps。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述粘合层浆料的各组分的用量分别为生物基水性聚氨酯10~80份、杀菌剂0.3~10份、分散剂0.5~15份、菌渣10~90份、增稠剂0.5~15份;第一次分散时的转速为300~1000rpm,分散时间为10~40min;第二次分散时的转速为1000~5000rpm,分散时间为10~40min,加入增稠剂后,混合浆料的粘度为10000~45000cps。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述的基层是将基布通过浸渍、轧压、烫平、烘干得到的,其中浸渍液中包含无氟防水剂、盐溶液和菌渣,无氟防水剂、盐溶液和菌渣的质量比为2~15:2~13:3~20,所述无氟防水剂选自聚二甲基硅氧烷、聚甲基含氢硅氧烷、长链烷烃类无氟防水剂、氨基磺酸铵、十八烯酸钠和环烷酸钙中的至少一种;所述盐溶液选自氯化钠、硫酸钠、铋酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠和三钛酸钠中的至少一种,浸渍是在5~35℃下浸渍5~25min,轧液率为50%~90%。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(5)中,面层浆料的涂覆厚度为0.1~0.6mm,干燥温度为40℃~100℃;发泡层的涂覆厚度为0.1~0.6mm,干燥温度为50~120℃;粘合层的涂覆厚度为0.1~0.5mm,和基层贴合后的干燥温度为60~110℃。

9.根据权利要求1~8中任一项所述方法制备得到的废弃食用菌渣基阻燃纯素皮革。

10.权利要求9所述的废弃食用菌渣基阻燃纯素皮革在纺织领域的应用,所述的应用包括用于服用纺织品、工业用纺织品。

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【技术特征摘要】

1.一种功能性废弃食用菌渣基纯素皮革的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的废弃食用菌渣料包括灵芝基质、木耳基质、平菇基质、金针菇基质、茶树菇基质等可碾碎的固体农业废弃物中的至少一种,去甲基化的废弃食用菌渣的制备方法为:将废弃食用菌渣和表面活性剂混合,在冰水浴的条件下加入催化剂并不断搅拌,对反应后的混合液进行油浴,在氮气下冷凝回流,之后用hcl溶液调节ph至中性,离心干燥后得到去甲基化的废弃食用菌渣。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述表面活性剂包括十二烷基硫醇、四甲基二硫代秋兰姆、硫氢化钠、甲硫基磺酸钠和亚硫酸二乙酯中的至少一种,所述表面活性剂与废弃食用菌渣的质量体积比为1~5g/ml,冰水浴的温度为2~12℃,所述表面活性剂与催化剂的质量比为2~10,油浴时的温度为100~180℃,冷凝回流时间为1~3h,硼酸溶液的质量分数为1~15%,浸泡时间为2~24h,干燥温度为60~150℃,干燥时间为2~12h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述面层浆料的各组分的用量分别为生物基水性聚氨酯20~80份、杀菌剂0.3~10份、分散剂0.5~15份、菌渣10~90份、增稠剂0.5~15份;第一次分散时的转速为300~1000rpm,分散时间为10~40min;第二次分散时的转速为1000~5000rpm,分散时间为10~40min,加入增稠剂后,混合浆料的粘度为1500~6000cps。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述发泡层浆料的各组分的用量分别为生物基水性聚氨酯20~80份、发泡剂1~10份、杀菌剂0.3~10份、分散剂0.5~15份、菌渣10~90份、增稠剂0.5~15份;第一次分散时的转速为300...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐进姚松袁久刚
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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