生物质基无铬鞣剂在可持续皮革制造中的研究进展

鞣制是使生皮变成革的关键工序。目前,铬鞣剂因其优良的性能仍占据鞣剂市场的90%。但是Cr3+存在转化为具有致癌性Cr6+的潜在危害,铬鞣废水的排放对生态系统的潜在风险不容忽视。因此,无铬鞣剂成为研究的热点。其中生物质材料因其来源广泛、可再生和生物可降解好等优点而备受关注。文章对多糖类、蛋白类等生物质材料进行了介绍,并对多糖、蛋白质的功能改性及其在皮革鞣制和复鞣的应用进行了归纳。同时,对生物质基鞣剂的发展前景及推广应用进行了展望。

磺酸/羧酸型高固含量水性聚氨酯的制备及其性能

以二羟甲基丙酸（DMPA）、A95氨基磺酸钠（固含量50%）为扩链剂,将羧基和磺酸基团同时引入到聚氨酯分子中,合成了一系列磺酸/羧酸型高固含量水性聚氨酯（ZW1~ZW4）,研究了磺酸基用量对水性聚氨酯性能的影响。利用傅里叶变换光谱仪、X射线衍射仪对合成的水性聚氨酯进行检测,结果表明反应按照预期路线进行。乳液性能测定结果表明,随着磺酸基用量的增加,乳液固含量增大,粒径减小且分布变宽,Zeta电位由-44.5 m V降低到-62.7 m V,但耐酸稳定性有所下降。胶膜性能测定结果表明,随着磺酸基的增加,胶膜的断裂伸长率由2 100%增加到2 800%,抗张强度从28 MPa下降到14 MPa,结晶度增大。此外,耐热性和耐水性都有所下降。

水解胶原蛋白对超细纤维合成革基布染色性能影响的研究

采用戊二醛作为交联剂,将水解明胶制备的胶原蛋白作为改性剂,对超细纤维合成革基布进行改性研究,探讨了基布的上染率、表面色度、耐干湿擦牢度等性能的变化,并采用化学分析法分别测定了改性前后基布上氨基和羧基的含量。结果表明,最佳改性工艺条件为水解胶原蛋白用量15%,戊二醛用量8.0%,改性时间5h,温度35℃,体系pH值7.0;改性后基布的上染率提高了45.63%,基布表面的颜色增深,染色牢度增加,耐干擦和耐湿擦牢度提高。采用SEM、EDS、FT-IR、AFM、DSC-TGA和接触角分别对改性前后的基布试样进行了表征,结果显示,改性后基布表面引入了大量的活性基团,其表面粗糙度减小,润湿性提高,基布的纤维松散程度增大,热性能也有一定的变化。

一代端羧基超支化聚合物的制备与表征

首先采用二乙醇胺(DEA)与丙烯酸甲酯(MA)反应得到AB2型单体N,N-二羟乙基-3-氨基丙酸甲酯;然后以三羟甲基丙烷为核,在对甲苯磺酸的催化下,与N,N-二羟乙基-3-氨基丙酸甲酯反应得到端羟基超支化聚合物(HPAE-OH);最后采用顺丁烯二酸酐对端羟基超支化聚合物进行端基改性,制得端羧基超支化聚合物(HPAE-C)。优化的一代端羧基超支化聚合物的合成条件为:催化剂质量分数0.7%(基于反应物料总质量),反应投料比n(OH)∶n(马来酸酐)=1∶1.1,反应时间4 h,反应温度80℃。采用IR、1HNMR和13CNMR对端羧基超支化聚合物的分子结构进行了表征,采用表面张力仪研究了聚合物的表面活性。

端羧基超支化聚合物-铝无铬鞣剂的制备及应用

根据超支化聚合物官能团度大,反应活性高的特点,利用端羧基超支化聚合物(HPAE-C)的末端羧基与Al3+络合,制备一种新型的无铬鞣剂(HPC-Al),通过单因素实验考察了反应条件对成革收缩温度的影响,确定了最佳合成条件:m(HPAE-C)∶m〔Al2(SO4)3〕=2∶1,反应温度30℃,pH=3,反应时间3 h。采用IR、XRD对产品分子结构进行表征,并采用热重分析仪测试了产品的热性能,HPC-Al的热分解温度为243℃。将产品应用于皮革鞣制中,其单独鞣革收缩温度为76.6℃,铬复鞣后收缩温度大于95℃,且物理力学性能明显提高。

含氟水性聚氨酯的制备及性能研究

为提高水性聚氨酯薄膜的耐水性能,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚四氢呋喃(Mn=2 000)为主要原料,含氟二元醇Rf(OH)2为改性剂,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,合成含氟水性聚氨酯。探讨了改性剂Rf(OH)_2用量对聚氨酯乳液及涂膜性能的影响。并采用红外光谱(FT-IR),差示扫描量热(DSC),X射线(XRD)及原子力显微镜(AFM)分析研究了聚合体系的结构及性能。结果表明,随着Rf(OH)_2用量增加,胶膜水接触角由80.72°增加至99.35°,吸水率降低了6.6%,耐水性得到明显改善;乳液粒径先增加后减小,当Rf(OH)_2用量为3%时,乳液粒径最大,达到147nm。XRD、AFM及DSC测试表明,胶膜的结晶度增加,结晶形式发生了微小程度的转变;聚合物存在不均匀的多相结构;改性后胶膜耐热性得以提高。

改善超细纤维合成革卫生性能的研究进展

文章分析了超细纤维合成革的缺陷及其产生的原因,详细介绍了改善超细纤维合成革卫生性能的4种方式:超细纤维合成革纤维改性、聚氨酯树脂改性、合成革生产技术的改进和真皮加工技术的应用。此外介绍了国内外在这几方面的最新研究进展。

制革废液循环利用技术的研究进展

概述了当前制革行业污水的现状及各工序污水的特点,针对我国水资源短缺的现况和制革废水的特征,对制革的脱毛、浸灰、脱脂、浸酸、铬鞣等工序的废液循环利用进行了综合分析,认为在目前技术条件下,制革操作液的循环利用是实现清洁化生产的有效途径之一。经过废液的循环利用可以明显节约制革用水,降低化工材料消耗,减少污染治理成本。制革废液循环利用技术简单、易操作且成本较低,但是,也需要进行必要的产学研联合攻关,开发与废液循环系统配套的相关助剂、工艺技术、生产设备等,才可实现真正意义的制革操作液的有效循环使用。

端羟基超支化聚合物的合成与改性

以丁二酸酐和二乙醇胺为起始原料通过加成反应合成AB2单体,将其与三羟甲基丙烷反应,在对甲苯磺酸催化下,甲苯为带水剂,通过酯化反应得到三代端羟基超支化聚(胺-酯),再以棕榈酰氯对其进行改性得到超支化聚(胺-酯)表面活性剂。通过单因素实验筛选出合成端羟基超支化聚合物较佳反应条件:反应温度120℃,反应时间8 h,催化剂用量为3%(相对于AB2单体质量)。利用FTIR和1HNMR对改性前后超支化聚(胺-酯)的分子结构进行了表征。通过表面张力仪对产物的表面活性进行了研究,结果表明合成的产物具有典型表面活性剂的性质。

无皂微乳液聚合制备加脂型复鞣剂

采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、二乙烯基苯、丙烯酸、反应型乳化剂马来酸酐十二醇单酯钾盐和助乳化剂正戊醇制备得到无皂微乳液。通过正交实验优化出了反应型乳化剂的最佳合成条件:n(马来酸酐):n(十二醇)=1.15:1,反应温度80℃,反应时间3 h,制备出反应型乳化剂———马来酸酐十二醇单酯钾盐,代替外乳化剂十二烷基硫酸钠,进行无皂微乳液聚合制备具有增强作用的加脂型复鞣剂。将制得的加脂型复鞣剂用于猪二层革的复鞣实验,结果表明,反应型乳化剂与混合单体(丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和二乙烯基苯)的质量分别为120 g和180 g,活性单体丙烯酸质量为10 g时对皮革的复鞣效果最好。成革的物理机械性能得到了提高,其横向撕裂强度提高58.8%,纵向撕裂强度提高37.4%,崩破强度提高54.1%。

提高超细纤维合成革染色性能的研究进展

概述了超细纤维合成革的结构特点与染色性能,分别从染料种类、染色条件、超细纤维合成革基布改性及添加染色助剂4个方面,综述了提高超细纤维合成革染色性能的研究现状,并对提高其染色性能的研究方向进行了展望。

端氨基超支化聚合物在皮革染色中的应用

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺和二乙烯三胺为原料,制备端氨基超支化聚合物(NH2—HBP)。将NH_2—HBP应用在绵羊服装革染色工艺中,研究其用量对皮革染色性能的影响。结果表明:在皮革黑色染料的用量为2%的工艺条件下,将用量为0.6%的NH_2—HBP在甲酸固色之后加入,染料的上染率提高了5.41%,达到99.97%,皮样的耐干、湿擦牢度分别提高0.5级和1级,皮样的粒面颜色明显变深,同时NH_2—HBP的加入可以改善坯革的增厚率和物理机械性能。

两亲性超支化聚合物研究进展

介绍了两亲性超支化聚合物的合成方法,利用长链烷基和聚乙二醇对超支化聚合物端基接枝改性;或者对超支化聚合物改性引入活性位点,再利用其引发乙烯基单体,通过自由基聚合、开环聚合得到两亲性超支化聚合物。阐述了不同结构的两亲性超支化聚合物在溶液中的独特性质,如核壳型单分子胶束以及不同胶束形态的聚集体。详细介绍了两亲性超支化聚合物在药物输送载体、材料改性以及染料分子的封装等领域的应用现状,指出采用新的改性技术、聚合技术制备具有特殊性能的两亲性超支化聚合物以及探索其在生物医药领域的研究为今后的主要发展方向。

端羧基超支化聚合物-Al盐鞣剂的应用性能研究

采用端羧基超支化聚合物(HPAE-C)和硫酸铝配合,制备一种超支化金属鞣剂(HPC-Al)。以浸酸猪皮进行鞣制试验,通过对成革的收缩温度、力学性能等指标进行考察,研究超支化聚合物鞣剂的用量、鞣制p H值、鞣制时间和鞣制温度对鞣制效果的影响,得出了端羧基超支化聚合物-Al盐鞣剂的最佳应用方法。

胶原蛋白对超细纤维合成革基布改性作用方式的研究

将有机膦FP作为交联剂,采用胶原蛋白改性超细纤维合成革基布,通过蒸馏水、丙酮溶液和稀碱溶液对改性产物进行洗涤,采用恒重法定量分析胶原蛋白对基布的作用方式,根据SEM、AFM、DSC和接触角检测结果,综合考察胶原蛋白对基布的作用机理。结果表明:改性体系pH值为4.0和7.0时,胶原蛋白对超细纤维合成革基布的作用方式均主要是共价键的结合方式,其次是物理吸附沉积方式,最后有少量胶原蛋白以氢键和电价键方式进行结合,且改性体系的pH对其作用方式影响较小。通过对比未改性基布与改性基布洗涤前后的表面形貌、表面粗糙程度、热稳定性能以及润湿性,发现洗涤对改性基布的卫生性能有一定的影响,但洗涤后基布的卫生性能较未改性基布仍有明显改善。

加脂剂在超细纤维合成革仿真皮中的应用研究

采用铝鞣剂作为交联剂,选用常用加脂剂对超细纤维合成革基布进行后整理,以提高仿真皮性能.通过考察整理前后基布柔软度、吸湿性、透水汽性、抗张强度及撕裂强度,优化加脂剂种类及用量.与未处理基布相比,处理后的基布柔软度明显增大,吸湿性提高50%-90%,透水汽性提高6%-30%,机械性能也有不同程度的提高.采用水接触角、AFM、SEM和比表面积对处理前后的基布进行检测,结果表明处理后基布润湿性降低,纤维表面微观形貌明显发生变化,纤维间隙变大,基布比表面积增大.

氨基化胶原纤维的制备及其对染料的吸附性能研究

以乙二胺(EDA)为原料、三聚氰氯(CNC)为交联剂对制备的酸松弛猪皮胶原纤维(CF)进行氨基化改性,制备以胶原纤维为基质的吸附剂;并通过单因素实验法优化出了改性的最佳条件:反应物质的量比n(CNC)︰n(-NH2)=1.4,第一阶段冰水浴时间3 h,第二阶段反应温度为45℃,反应时间4 h,第三阶段反应温度为70℃,反应时间3 h;用水杨醛法测定了改性前后胶原纤维中氨基含量的变化,并用SEM、和FTIR分别对改性前后胶原纤维的组织形态、分子结构进行了表征。

耐水耐热型水性聚氨酯的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯为硬段,聚四氢呋喃醚二醇及蓖麻油(C.O)作为软段,用丙酮法制得一系列水性蓖麻油基聚氨酯乳液(CWPU-1、CWPU-2、CWPU-3、CWPU-4、CWPU-5、CWPU-6,数字表示蓖麻油添加量占总体质量的百分比)。并采用红外光谱、热失重(TG)、X射线(XRD)及原子力显微镜(AFM)分析研究了聚合体系的结构及性能。结果表明:当C.O用量为3%时,胶膜水接触角由未改性的65.5°增加至98.4°,吸水率由未改性的9.0%降低到3.2%,耐水性得到明显改善,胶膜拉伸强度达到12.48MPa;XRD、AFM及TG测试表明:胶膜的结晶度增加,结晶形式发生了微小程度的转变,聚合物存在不均匀的多相结构。TG测试表明,改性后胶膜耐热性得到明显提高。

超支化聚合物表面活性剂的研究进展

超支化聚合物表面活性剂(两亲性超支化聚合物)是一类具有多个端基官能团、三维立体结构的两亲性高分子聚合物。综述了不同结构的两亲性超支化聚合物,分别有线性-树枝状、树枝状核-线性壳结构、环状树枝状核-线性壳结构、树枝状核-环状壳结构、线性核-树枝状壳结构的超支化聚合物表面活性剂。介绍了超支化聚合物表面活性剂在药物和染料的封装-释放、膜材料添加剂、炭黑及硅表面的接枝改性、纳米无机粒子的封装等领域显示出了良好的应用前景。

第一代氨基化胶原纤维的制备及其对染料的吸附性能研究

以乙二胺(EDA)为原料、三聚氰氯(CNC)为交联剂对制备的猪皮胶原纤维(CF)进行氨基化改性,得到以胶原纤维为基质的第一代氨基化胶原纤维(ACF-1)吸附材料;用水杨醛法测定了改性前后胶原纤维中氨基含量的变化,并用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)分别对改性前后胶原纤维的组织形态及分子结构进行表征;将制备的吸附材料用于染料吸附试验,通过单因素法分别考察了吸附剂用量、染料质量浓度、温度、pH和吸附时间对染料吸附的影响.