一种含茶叶活性成分的祛异味超细纤维合成革的制作方法

1.本发明涉及一种含茶叶活性成分的祛异味超细纤维合成革，属于合成革领域。


背景技术：

2.超细纤维是目前纤维领域中重点研发的纤维，也是未来纤维的发展方向，目前一般吧纤维单丝纤度低于0.11dtex的纤维成为超细纤维，超细纤维合成革的开发，是新材料互相结合的典范，它完成了由“仿制”到“变换”的过程，冲破了人们对传统意义上人造革的概念，其中，以超细纤维非织造布为基布的聚氨酯合成革，具有耐磨、耐寒、耐老化、质地柔软等特点，是替代天然皮革较为理想的仿革材料，为该领域最先进的技术，也是该领域研究的热点。
3.超细纤维合成革不断面向精细方向发展，使得超细纤维合成革应用领域不断拓宽，然而，超细纤维合成革的吸湿、透气性能都不如天然皮革，这也是这一产品向高端市场迈进的技术瓶颈。
4.超细纤维合成革以聚氨酯超细纤维为基材浸渍聚氨酯而成，与天然皮革相比，超细纤维的基布纤维上活性基团很少，只有链的末端存在少量活性基团，透气性和透水汽性比较小，可以通过水解处理法对超细纤维基布进行处理，引入亲水基团，提高其透水汽性能，包括酸水解、酶水解，但是对透气性的提高，最高仅为30%左右，而且水解后会对超细纤维基布的强度造成损失，最终制备的合成革强度差。
5.除水解法以外，此外可以使用蛋白填充剂，对基材进行填充，可以大幅提高合成革的透气性，最高可达70%，其原理是由于蛋白材料是一种带有多种官能团的有机物，能够与超细纤维表面的基团结合，增加合成革的透气性能，但是对合成革进行填充后，会降低合成革的柔软度，制得的产品较硬。
6.综上所述，现有技术中，通过蛋白填充剂对超细纤维合成革进行填充，可以大幅提高合成革的透气性，但是会造成柔软度下降。


技术实现要素：

7.发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，通过制备蛋白填充剂，进一步对超细纤维基布进行填充，最终制备超细纤维合成革，实现提高合成革的透气性的同时，提高超细纤维合成革的柔软度。
8.为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：一种含茶叶活性成分的祛异味超细纤维合成革，所述合成革的结构从上到下为涂饰层、聚氨酯层、蛋白填充超细纤维基布层。
9.以下是对上述技术方案的进一步改进：所述超细纤维合成革的制备方法包括制备蛋白填充超细纤维基布层、基布刮涂聚氨酯、制备合成革；所述制备蛋白填充超细纤维基布层的步骤包括制备蛋白填充剂、填充；
所述制备蛋白填充剂的方法为，将水解胶原蛋白与去离子水混合，搅拌使其溶解，然后加入环氧封端聚氨酯、海藻酸、三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯，控制温度为43-50℃，进行搅拌，搅拌时间为510-550min，搅拌后蒸发至无去离子水，得到蛋白填充剂。
[0010]
所述水解胶原蛋白、去离子水、环氧封端聚氨酯、海藻酸、三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯的质量比为65-75:85-115:2.5-3.5:0.8-1.2:4.5-5.5；所述水解胶原蛋白的分子量为2300-2700da；所述环氧封端聚氨酯的分子量为314000-334000。
[0011]
所述填充的方法为，将超细纤维基布放入转鼓中，加入去离子水、蛋白填充剂、茶活性成分，控制温度为45-55℃，控制转鼓速度为180-250r/min，进行填充，填充时间为110-130min，出鼓后进行清洗、干燥，得到蛋白填充超细纤维基布层。
[0012]
所述超细纤维基布、去离子水、蛋白填充剂、茶活性成分的质量比为85-115:800-1200:13-17:2.5-3.5；所述超细纤维基布层的克重为180g/m2，纤维纤度为0.1dtex, 由70wt%的涤纶和30wt%的锦纶组成；所述超细纤维基布层的厚度为0.5mm。
[0013]
所述基布刮涂聚氨酯的步骤包括制备负载茶叶活性成分的分子巢、刮涂；所述制备负载茶叶活性成分的分子巢的方法为，将纳米二氧化硅与去离子水混合，搅拌使其分散均匀，加入磷酸二氢铝，进行搅拌，搅拌时间为70-80min，搅拌后经过滤干燥得到磷酸盐处理纳米二氧化硅，然后将磷酸盐处理纳米二氧化硅分散于去离子水，加入茶叶活性成分，控制超声频率为25-35khz，进行超声，超声时间为35-50min，超声后进行喷雾干燥，得到负载茶叶活性成分的分子巢。
[0014]
所述纳米二氧化硅、去离子水、磷酸二氢铝的质量比为8-12:45-55:2.5-3.5；所述磷酸盐处理纳米二氧化硅、去离子水、茶叶活性成分的质量比为14-16:45-55:6-8；所述纳米二氧化硅的粒径为80-100nm。
[0015]
所述刮涂的方法为，将水性聚氨酯、负载茶叶活性成分的分子巢、去离子水混合，进行搅拌，搅拌时间为28-37min，得到聚氨酯层刮涂液，控制刮涂得到的聚氨酯层的厚度为0.2mm，对蛋白填充超细纤维基布的一侧进行均匀刮涂，刮涂后控制温度为75-85℃，进行干燥，干燥时间为45-55min，得到刮涂聚氨酯层的基布层；所述水性聚氨酯、负载茶叶活性成分的分子巢、去离子水的质量比为60-70:4.5-5.5:43-47；所述水性聚氨酯的分子量为446000-464000。
[0016]
所述制备合成革的方法为，将聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡混合，控制温度为55-65℃，进行搅拌，搅拌时间为2.5-3.5h，然后加入异丙醇、去离子水、亚硫酸氢钠，进行搅拌，搅拌时间为2.0-3.0h，然后加入甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、负载茶叶活性成分的分子巢，保持温度不变，进行搅拌，搅拌时间为3.5-4.5h，得到涂饰剂，按照喷涂量为41-43g/m2，使用涂饰剂对刮涂聚氨酯层的基布层进行喷涂，喷涂后经干燥、吸纹、抛光，得到超细纤维合成革。
[0017]
所述聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡、异丙醇、去离子水、亚硫酸氢钠、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、负载茶叶活性成分的分子巢的质量比为45-55:68-82:0.8-1.2:22-28:13-17:1.8-2.2:11-13:9-11:6.5-7.5。
[0018]
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：本发明的超细纤维合成革抗菌抗病毒性能强，按照qb/t 4341-2012的方法，测试其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌的抗菌性能，并测对甲流病毒(h3n2)、肠道病毒(en71)的抗病毒活性率，金黄色葡萄球菌抑制率为98.8-99.5%，大肠杆菌抑制率为99.1-99.4%，肺炎克雷伯氏菌抑制率为98.5-99.1%，抗甲流病毒h3n2活性率为95.8-96.5%，抗肠道病毒en71活性率为96.8-98.0%；本发明的超细纤维合成革除异味性能强，氨分解能力为0.62-065 mg/m3/10cm2·
24h；本发明的超细纤维合成革柔软度高，按照qb/t 5155-2017的方法，测试超细纤维合成革的柔软度，柔软度为8.07-8.15；本发明的超细纤维合成革拉伸负荷高，纵向拉伸负荷为182-187n，横向拉伸负荷为103-109n；本发明的超细纤维合成革断裂伸长率高，纵向断裂伸长率为45-49%，横向断裂伸长率为80-83%；本发明的超细纤维合成革撕裂负荷高，纵向撕裂负荷为41-43n，横向撕裂负荷为29-31n；本发明的超细纤维合成革剥离负荷高，纵向剥离负荷为50-52n，横向剥离负荷为46-47n。
具体实施方式
[0019]
实施例1超细纤维合成革的结构从上到下为涂饰层、聚氨酯层、蛋白填充超细纤维基布层；所述超细纤维合成革的制备方法为：（1）制备蛋白填充超细纤维基布层a、制备蛋白填充剂将水解胶原蛋白与去离子水混合，搅拌使其溶解，然后加入环氧封端聚氨酯、海藻酸、三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯，控制温度为43℃，进行搅拌，搅拌时间为550min，搅拌后蒸发至无去离子水，得到蛋白填充剂；所述水解胶原蛋白、去离子水、环氧封端聚氨酯、海藻酸、三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯的质量比为65:85:2.5:0.8:4.5；所述水解胶原蛋白的分子量为2300da；所述环氧封端聚氨酯的分子量为314000；b、填充将超细纤维基布放入转鼓中，加入去离子水、蛋白填充剂、茶活性成分，控制温度为45℃，控制转鼓速度为250r/min，进行填充，填充时间为110min，出鼓后进行清洗、干燥，得到蛋白填充超细纤维基布层；
所述超细纤维基布、去离子水、蛋白填充剂、茶活性成分的质量比为85:800:13:2.5；所述超细纤维基布层的克重为180g/m2，纤维纤度为0.1dtex, 由70wt%的涤纶和30wt%的锦纶组成；所述超细纤维基布层的厚度为0.5mm。
[0020]
（2）基布刮涂聚氨酯a、制备负载茶叶活性成分的分子巢将纳米二氧化硅与去离子水混合，搅拌使其分散均匀，加入磷酸二氢铝，进行搅拌，搅拌时间为70min，搅拌后经过滤干燥得到磷酸盐处理纳米二氧化硅，然后将磷酸盐处理纳米二氧化硅分散于去离子水，加入茶叶活性成分，控制超声频率为35khz，进行超声，超声时间为35min，超声后进行喷雾干燥，得到负载茶叶活性成分的分子巢；所述纳米二氧化硅、去离子水、磷酸二氢铝的质量比为8:45:2.5；所述磷酸盐处理纳米二氧化硅、去离子水、茶叶活性成分的质量比为14:45:6；所述纳米二氧化硅的粒径为80nm；b、刮涂将水性聚氨酯、负载茶叶活性成分的分子巢、去离子水混合，进行搅拌，搅拌时间为28min，得到聚氨酯层刮涂液，控制刮涂得到的聚氨酯层的厚度为0.2mm，对蛋白填充超细纤维基布的一侧进行均匀刮涂，刮涂后控制温度为75℃，进行干燥，干燥时间为55min，得到刮涂聚氨酯层的基布层；所述水性聚氨酯、负载茶叶活性成分的分子巢、去离子水的质量比为60:4.5:43；所述水性聚氨酯的分子量为446000。
[0021]
（3）制备合成革将聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡混合，控制温度为55℃，进行搅拌，搅拌时间为3.5h，然后加入异丙醇、去离子水、亚硫酸氢钠，进行搅拌，搅拌时间为2.0h，然后加入甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、负载茶叶活性成分的分子巢，保持温度不变，进行搅拌，搅拌时间为3.5h，得到涂饰剂；所述聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡、异丙醇、去离子水、亚硫酸氢钠、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、负载茶叶活性成分的分子巢的质量比为45:68:0.8:22:13:1.8:11:9:6.5；按照喷涂量为41g/m2，使用涂饰剂对刮涂聚氨酯层的基布层进行喷涂，喷涂后经干燥、吸纹、抛光，得到超细纤维合成革。
[0022]
实施例2超细纤维合成革的结构从上到下为涂饰层、聚氨酯层、蛋白填充超细纤维基布层；所述超细纤维合成革的制备方法为：（1）制备蛋白填充超细纤维基布层a、制备蛋白填充剂将水解胶原蛋白与去离子水混合，搅拌使其溶解，然后加入环氧封端聚氨酯、海藻酸、三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯，控制温度为45℃，进行搅拌，搅拌时间为520min，搅拌后蒸发至无去离子水，得到蛋白填充剂；
所述水解胶原蛋白、去离子水、环氧封端聚氨酯、海藻酸、三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯的质量比为70:100:3:1:5；所述水解胶原蛋白的分子量为2500da；所述环氧封端聚氨酯的分子量为327000；b、填充将超细纤维基布放入转鼓中，加入去离子水、蛋白填充剂、茶活性成分，控制温度为50℃，控制转鼓速度为200r/min，进行填充，填充时间为120min，出鼓后进行清洗、干燥，得到蛋白填充超细纤维基布层；所述超细纤维基布、去离子水、蛋白填充剂、茶活性成分的质量比为100:1000:15:3；所述超细纤维基布层的克重为180g/m2，纤维纤度为0.1dtex, 由70wt%的涤纶和30wt%的锦纶组成；所述超细纤维基布层的厚度为0.5mm。
[0023]
（2）基布刮涂聚氨酯a、制备负载茶叶活性成分的分子巢将纳米二氧化硅与去离子水混合，搅拌使其分散均匀，加入磷酸二氢铝，进行搅拌，搅拌时间为75min，搅拌后经过滤干燥得到磷酸盐处理纳米二氧化硅，然后将磷酸盐处理纳米二氧化硅分散于去离子水，加入茶叶活性成分，控制超声频率为30khz，进行超声，超声时间为45min，超声后进行喷雾干燥，得到负载茶叶活性成分的分子巢；所述纳米二氧化硅、去离子水、磷酸二氢铝的质量比为10:50:3；所述磷酸盐处理纳米二氧化硅、去离子水、茶叶活性成分的质量比为15:50:7；所述纳米二氧化硅的粒径为90nm；b、刮涂将水性聚氨酯、负载茶叶活性成分的分子巢、去离子水混合，进行搅拌，搅拌时间为32min，得到聚氨酯层刮涂液，控制刮涂得到的聚氨酯层的厚度为0.2mm，对蛋白填充超细纤维基布的一侧进行均匀刮涂，刮涂后控制温度为80℃，进行干燥，干燥时间为50min，得到刮涂聚氨酯层的基布层；所述水性聚氨酯、负载茶叶活性成分的分子巢、去离子水的质量比为65:5:45；所述水性聚氨酯的分子量为452000。
[0024]
（3）制备合成革将聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡混合，控制温度为60℃，进行搅拌，搅拌时间为3h，然后加入异丙醇、去离子水、亚硫酸氢钠，进行搅拌，搅拌时间为2.5h，然后加入甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、负载茶叶活性成分的分子巢，保持温度不变，进行搅拌，搅拌时间为4h，得到涂饰剂；所述聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡、异丙醇、去离子水、亚硫酸氢钠、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、负载茶叶活性成分的分子巢的质量比为50:75:1:25:15:2:12:10:7；按照喷涂量为42g/m2，使用涂饰剂对刮涂聚氨酯层的基布层进行喷涂，喷涂后经干燥、吸纹、抛光，得到超细纤维合成革。
[0025]
实施例3超细纤维合成革的结构从上到下为涂饰层、聚氨酯层、蛋白填充超细纤维基布层；所述超细纤维合成革的制备方法为：（1）制备蛋白填充超细纤维基布层a、制备蛋白填充剂将水解胶原蛋白与去离子水混合，搅拌使其溶解，然后加入环氧封端聚氨酯、海藻酸、三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯，控制温度为50℃，进行搅拌，搅拌时间为510min，搅拌后蒸发至无去离子水，得到蛋白填充剂；所述水解胶原蛋白、去离子水、环氧封端聚氨酯、海藻酸、三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯的质量比为75:115:3.5:1.2:5.5；所述水解胶原蛋白的分子量为2700da；所述环氧封端聚氨酯的分子量为334000；b、填充将超细纤维基布放入转鼓中，加入去离子水、蛋白填充剂、茶活性成分，控制温度为55℃，控制转鼓速度为180r/min，进行填充，填充时间为130min，出鼓后进行清洗、干燥，得到蛋白填充超细纤维基布层；所述超细纤维基布、去离子水、蛋白填充剂、茶活性成分的质量比为115:1200:17:3.5；所述超细纤维基布层的克重为180g/m2，纤维纤度为0.1dtex, 由70wt%的涤纶和30wt%的锦纶组成；所述超细纤维基布层的厚度为0.5mm。
[0026]
（2）基布刮涂聚氨酯a、制备负载茶叶活性成分的分子巢将纳米二氧化硅与去离子水混合，搅拌使其分散均匀，加入磷酸二氢铝，进行搅拌，搅拌时间为80min，搅拌后经过滤干燥得到磷酸盐处理纳米二氧化硅，然后将磷酸盐处理纳米二氧化硅分散于去离子水，加入茶叶活性成分，控制超声频率为25khz，进行超声，超声时间为50min，超声后进行喷雾干燥，得到负载茶叶活性成分的分子巢；所述纳米二氧化硅、去离子水、磷酸二氢铝的质量比为12:55:3.5；所述磷酸盐处理纳米二氧化硅、去离子水、茶叶活性成分的质量比为15:55:8；所述纳米二氧化硅的粒径为100nm；b、刮涂将水性聚氨酯、负载茶叶活性成分的分子巢、去离子水混合，进行搅拌，搅拌时间为37min，得到聚氨酯层刮涂液，控制刮涂得到的聚氨酯层的厚度为0.2mm，对蛋白填充超细纤维基布的一侧进行均匀刮涂，刮涂后控制温度为85℃，进行干燥，干燥时间为45min，得到刮涂聚氨酯层的基布层；所述水性聚氨酯、负载茶叶活性成分的分子巢、去离子水的质量比为70:5.5:47；所述水性聚氨酯的分子量为464000。
[0027]
（3）制备合成革将聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡混合，控制温度为65℃，进行
搅拌，搅拌时间为2.5h，然后加入异丙醇、去离子水、亚硫酸氢钠，进行搅拌，搅拌时间为3.0h，然后加入甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、负载茶叶活性成分的分子巢，保持温度不变，进行搅拌，搅拌时间为4.5h，得到涂饰剂；所述聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡、异丙醇、去离子水、亚硫酸氢钠、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、负载茶叶活性成分的分子巢的质量比为55:82:1.2:28:17:2.2:13:11:7.5；按照喷涂量为43g/m2，使用涂饰剂对刮涂聚氨酯层的基布层进行喷涂，喷涂后经干燥、吸纹、抛光，得到超细纤维合成革。
[0028]
对比例1在实施例1的基础上，制备蛋白填充超细纤维基布层步骤中，省去制备蛋白填充剂步骤，在填充步骤中，使用未处理的水解胶原蛋白代替蛋白填充剂，进行填充，其余步骤相同，制备超细纤维合成革；所述水解胶原蛋白的分子量为2500da。
[0029]
对比例2在实施例1的基础上，基布刮涂聚氨酯步骤中，制备负载茶叶活性成分的分子巢改为以下操作：将纳米二氧化硅与去离子水混合，搅拌使其分散均匀，加入茶叶活性成分，控制超声频率为30khz，进行超声，超声时间为45min，超声后进行喷雾干燥，得到负载茶叶活性成分的分子巢；所述纳米二氧化硅、去离子水、茶叶活性成分的质量比为15:50:7；所述纳米二氧化硅的粒径为90nm；其余步骤相同，制备超细纤维合成革。
[0030]
实施例4超细纤维合成革抗菌抗病毒性能测试将实施例1-3、对比例1-2的超细纤维合成革按照qb/t 4341-2012的方法，测试其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌的抗菌性能，并测试超细纤维合成革对甲流病毒(h3n2)、肠道病毒(en71)的抗病毒活性率，结果见表1。
[0031]
实施例5超细纤维合成革除异味性能测试将实施例1-3、对比例1-2的超细纤维合成革裁剪成10cm*10cm的正方形试样，放入密闭的容积为1m3玻璃测试箱内，取10ml的氨水进行雾化，通入玻璃测试箱，测试初始氨含量，将正方形试样在测试箱内放置24h，放置过程控制温度为25℃，放置结束后测定玻璃测试箱内的氨含量，并计算试样的氨分解能力，结果见表2。
[0032]
实施例6超细纤维合成革柔软度测试将实施例1-3、对比例1-2的超细纤维合成革按照qb/t 5155-2017的方法，测试超细纤维合成革的柔软度，结果见表3。
[0033]
实施例7超细纤维合成革其他性能测试将实施例1-3、对比例1-2的超细纤维合成革按照qb/t 4909-2016的方法测试超细纤维合成革的拉伸负荷、断裂伸长率、撕裂负荷、剥离负荷，结果见表4。