膠原蛋白改性超細(xì)纖維合成革基布及其機(jī)理研究.pdf

1、本研究以廢棄皮膠原為原料制備活性基團(tuán)豐富的膠原蛋白水解液，通過適當(dāng)交聯(lián)劑將其改性到超細(xì)纖維合成革基布上，不僅可以改善超細(xì)纖維合成革的衛(wèi)生性能和染色性能，還可以節(jié)約生物質(zhì)資源，減少環(huán)境污染，最終實(shí)現(xiàn)制革廢棄皮膠原的資源化合理利用。
　　將采用堿性蛋白酶水解工業(yè)明膠制備的膠原蛋白水解液作為改性劑，有機(jī)膦FP作為交聯(lián)劑，對(duì)聚酰胺超細(xì)纖維合成革基布進(jìn)行交聯(lián)改性，采用水楊醛法、Boehm滴定法和乙酰丙酮比色法依次對(duì)基布中的氨基、羧基和游離甲

2、醛含量進(jìn)行測(cè)定，通過SEM、FT-IR、TGA和接觸角對(duì)基布的表面形貌、分子結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性及潤(rùn)濕性進(jìn)行檢測(cè)表征。以改性基布的透水汽性和吸水性為考察指標(biāo)通過單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化出最佳改性工藝條件為：膠原蛋白用量為18％、有機(jī)膦FP用量為9%、改性溫度為35℃、時(shí)間為4h、體系pH為5.5；在此條件下，與預(yù)處理基布相比，改性基布的氨基含量增加132.26%，羧基含量增加187.22%，透水汽性提高66.52%，吸水性提高79.31%，撕裂強(qiáng)度提高

3、5.65%，抗張強(qiáng)度提高16.98%，斷裂伸長(zhǎng)率提高12.29%，且其游離甲醛含量較低，符合國(guó)標(biāo)GB/T2912.12009。
　　將鞣劑F-90作為交聯(lián)劑，對(duì)超細(xì)纖維合成革基布進(jìn)行膠原蛋白改性，采用水楊醛法和Boehm滴定法測(cè)定其氨基和羧基含量，并通過SEM、FT-IR、TGA、接觸角、EDS和XPS檢測(cè)表征基布的表面形貌、分子結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、潤(rùn)濕性及元素含量。以改性基布的透水汽性和吸水性為考察指標(biāo)優(yōu)化出最佳改性工藝條件為：膠原

4、蛋白用量為15%、F-90用量為6%、改性溫度為45℃、時(shí)間為4h、體系pH為7.0；在此基礎(chǔ)上，以改性基布對(duì)染料的上染率、表面白度和耐干濕擦牢度為考察指標(biāo)進(jìn)一步優(yōu)化膠原蛋白與F-90的最佳用量分別為15%和8%；在此條件下，與預(yù)處理基布相比，改性基布的氨基含量增加126.21%，羧基含量增加186.26%，上染率提高46.30%，透水汽性提高65.05%，吸水性提高71.43%，基布表面色度、耐干濕擦牢度、撕裂強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)

5、率均有所提高。
　　將戊二醛作為氨基交聯(lián)劑，采用膠原蛋白改性鞋面用超細(xì)纖維合成革基布，探討基布上染率、表面色度及耐干濕擦牢度等的變化，并通過化學(xué)分析法測(cè)定基布氨基、羧基及游離甲醛含量。通過單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化出最佳改性工藝條件為：膠原蛋白用量為15%，戊二醛用量為8%，改性溫度為35℃，時(shí)間為5h，體系pH為7.0；在此條件下，與預(yù)處理基布相比，改性基布的上染率提高47.44%，其表面顏色增深，染色牢度增加。采用SEM-EDS、FT-I

6、R、DSC-TGA和接觸角檢測(cè)表征基布改性前后的相關(guān)性能，結(jié)果表明：膠原蛋白改性能夠?qū)⒋罅炕钚曰鶊F(tuán)引入到基布上，使其表面纖維束松散程度增大、熱穩(wěn)定性略有降低，且潤(rùn)濕性明顯提高。
　　采用有機(jī)膦FP作為交聯(lián)劑，對(duì)鞋面用聚酰胺超細(xì)纖維合成革基布進(jìn)行膠原蛋白改性，依次選用蒸餾水、丙酮溶液及稀堿溶液對(duì)其改性產(chǎn)物進(jìn)行充分洗滌，通過恒重法定量分析膠原蛋白對(duì)基布的作用方式，根據(jù)SEM、DSC和接觸角檢測(cè)綜合考察其作用機(jī)理。結(jié)果表明：改性體系 p