一種水性聚氨酯接枝膠原蛋白肽制備固色劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性聚氨酯接枝膠原蛋白肽制備固色劑的方法，屬于固色劑領(lǐng)域。本發(fā)明先制備得水性聚氨酯預(yù)聚體，再從豬皮和魚鰾皮中提取出膠原蛋白肽，將膠原蛋白肽和水性聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)形成共價鍵，固色處理時對水性聚氨酯進(jìn)行解封，解封后的異氰酸酯基與纖維上的羥基或者染料分子上的活潑氫形成共價鍵結(jié)合，可以達(dá)到固色的效果，再利用膠原蛋白肽和纖維交織形成網(wǎng)狀，粘度很好，能將染料牢牢的包覆，不易脫落或者變色，達(dá)到提高色牢度的目的，而且可以改善織物的親水性和抗氧化性，本發(fā)明制備得的固化劑無甲醛，色澤鮮艷，摩擦不易掉色，可以有效提高固色牢度，而且工藝簡單，染色效果好。
【專利說明】
一種水性聚氨酯接枝膠原蛋白肽制備固色劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明公開了一種水性聚氨酯接枝膠原蛋白肽制備固色劑的方法，屬于固色劑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]紡織品染整加工過程中，為保證染色牢度達(dá)到要求，通常在染色后要進(jìn)行固色處理，以解決褪色和沾色問題。目前市場上使用的固色劑基本上是化學(xué)合成的，不少固色劑其化學(xué)組成中含有一定數(shù)量的游離甲醛，游離甲醛的存在會導(dǎo)致皮膚病，甚至導(dǎo)致皮膚癌，嚴(yán)重危害人體健康。即使不含甲醛的固色劑，對人體還是有一定的傷害。
[0003]動物膠固色劑的原料直接從動物的皮、筋、鰾提取，無污染，對人體健康沒有任何影響，屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品。而且動物膠固色劑原料來源豐富，易采購，具有很好的發(fā)展前景，對綠色環(huán)保、保護(hù)環(huán)境有積極意義，符合當(dāng)前對“綠色紡織品”的要求。動物膠的主要成分是膠原，即構(gòu)成結(jié)締組織的纖維狀蛋白質(zhì)，膠原纖維彼此相互交織成網(wǎng)狀，粘度很高，其制品的融點、凍點和凍力等相應(yīng)較低。在一定條件下，動物膠在纖維表面粘接成網(wǎng)狀，使纖維上的染料不易脫落或變色，以達(dá)到提高色牢度的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前市場上使用的固色劑基本上是化學(xué)合成的，其化學(xué)組成中含有一定數(shù)量的游離甲醛，游離甲醛的存在會導(dǎo)致皮膚病，甚至導(dǎo)致皮膚癌，嚴(yán)重危害人體健康問題，提供了一種水性聚氨酯接枝膠原蛋白肽制備固色劑的方法，本發(fā)明先制備得水性聚氨酯預(yù)聚體，再從豬皮和魚鰾皮中提取出膠原蛋白肽，將膠原蛋白肽和水性聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)形成共價鍵，固色處理時對水性聚氨酯進(jìn)行解封，解封后的異氰酸酯基與纖維上的羥基或者染料分子上的活潑氫形成共價鍵結(jié)合，可以達(dá)到固色的效果，再利用膠原蛋白肽和纖維交織形成網(wǎng)狀，粘度很好，能將染料牢牢的包覆，不易脫落或者變色，達(dá)到提高色牢度的目的，而且可以改善織物的親水性和抗氧化性，本發(fā)明制備得的固化劑無甲醛，色澤鮮艷，摩擦不易掉色，可以有效提高固色牢度，而且工藝簡單，染色效果好。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)稱取10?15g聚乙二醇，將聚乙二醇在0.09?0.1OMPa和105?110°C下真空脫水0.5?Ih，脫水后放入三口燒瓶中，向燒瓶中加入15?20g甲苯二異氰酸酯和0.2?0.4g二丁基二月桂酸錫，放入水浴中升溫至80?90°C，保持此溫度下攪拌預(yù)聚反應(yīng)2?4h;
(2)上述反應(yīng)結(jié)束后向燒瓶后加入反應(yīng)物總質(zhì)量I?2%酒石酸為親水基團(tuán)和反應(yīng)物總質(zhì)量5?6%1，4-丁二醇為小分子擴(kuò)鏈劑，保持80?90 0C繼續(xù)攪拌反應(yīng)I?2h，反應(yīng)后向反應(yīng)體系中加入總質(zhì)量8?10%丙烯酸羥乙酯為封端劑，并降低溫度至60?70°C下反應(yīng)I?2h，反應(yīng)后得到水性聚氨酯預(yù)聚體，備用；
(3)分別稱取20?30g豬皮和15?25g魚鰾皮，去除皮下脂肪后分別將其表面洗凈后，清洗后斬碎混合，將混合物按固液比I: 3加入三氯甲胺-無水乙醇混合溶液中浸泡2?3h，浸泡后過濾，將濾渣再按固液比1:10放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中，并放入微波中在15?20°C下微波處理15?20min;
(4)將上述微波處理后的混合物放入pH為6.0磷酸鉀緩沖液中浸泡，加入混合物質(zhì)量2?3%的木瓜蛋白酶提取5?6h，提取后離心分離得提取液，將提取液放入透析袋中透析8?1h，將透析液冷凍干燥即可得到膠原蛋白肽；
(5)將上述得到的膠原蛋白肽按固液比1:5加入去離子水中，攪拌至完全溶解，向溶液中加入膠原蛋白肽質(zhì)量1.5?2.0倍步驟(2)備用的水性聚氨酯預(yù)聚體，攪拌混合后再加入總質(zhì)量1?15% 二甲基亞砜和總質(zhì)量3?5%過硫酸銨，放入水浴鍋中，在50?70 °C下攪拌反應(yīng)3?4h，反應(yīng)后冷卻至室溫取出反應(yīng)物，將反應(yīng)物放入透析袋中透析2?4天，得到透析液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在80?85 °C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)3?5h得濃縮液，并噴霧干燥即可得到固色劑。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用方法:染色織物為棉綸織物，染液組分為酸性染料卡普倉B紅:5?6% (0.w.f);亞硫酸鈉用量:8?9% (0.w.f);醋酸和氨水調(diào)節(jié)pH值為3.5?4.5;浴比:1:30?40;染色工藝:在溫度為30?35°C入染，添加亞硫酸鈉，按照浴比添加待整理織物，震蕩保溫10?15min，以2.0?3.0°C/min升溫速率升溫至40?50°C，保溫20?30min后用冷水沖洗并烘干。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明制備得的固化劑無甲醛，色澤鮮艷，摩擦不易掉色，可以有效提高固色牢度；
(2)本發(fā)明制備工藝簡單，染色效果好；
(3)本發(fā)明染色是對水性聚氨酯進(jìn)行解封，解封后的異氰酸酯基與纖維上的羥基或者染料分子上的活潑氫形成共價鍵結(jié)合，可以達(dá)到固色的效果；
(4)本發(fā)明利用膠原蛋白肽和纖維交織形成網(wǎng)狀，粘度很好，能將染料牢牢的包覆，不易脫落或者變色，達(dá)到提高色牢度的目的，而且可以改善織物的親水性和抗氧化性。
【具體實施方式】
[0008]首先稱取10?15g聚乙二醇，將聚乙二醇在0.09?0.1OMPa和105?110°C下真空脫水0.5?Ih，脫水后放入三口燒瓶中，向燒瓶中加入15?20g甲苯二異氰酸酯和0.2?0.4g二丁基二月桂酸錫，放入水浴中升溫至80?90°C，保持此溫度下攪拌預(yù)聚反應(yīng)2?4h;上述反應(yīng)結(jié)束后向燒瓶后加入反應(yīng)物總質(zhì)量I?2%酒石酸為親水基團(tuán)和反應(yīng)物總質(zhì)量5?6%1，4_丁二醇為小分子擴(kuò)鏈劑，保持80?90 0C繼續(xù)攪拌反應(yīng)I?2h，反應(yīng)后向反應(yīng)體系中加入總質(zhì)量8?10%丙烯酸羥乙酯為封端劑，并降低溫度至60?70°C下反應(yīng)I?2h，反應(yīng)后得到水性聚氨酯預(yù)聚體，備用；分別稱取20?30g豬皮和15?25g魚鰾皮，去除皮下脂肪后分別將其表面洗凈后，清洗后斬碎混合，將混合物按固液比1:3加入三氯甲胺-無水乙醇混合溶液中浸泡2?3h，浸泡后過濾，將濾渣再按固液比1:10放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中，并放入微波中在15?20 °C下微波處理15?20min;將上述微波處理后的混合物放入pH為6.0磷酸鉀緩沖液中浸泡，加入混合物質(zhì)量2?3%的木瓜蛋白酶提取5?6h，提取后離心分離得提取液，將提取液放入透析袋中透析8?10h，將透析液冷凍干燥即可得到膠原蛋白肽;將上述得到的膠原蛋白肽按固液比1:5加入去離子水中，攪拌至完全溶解，向溶液中加入膠原蛋白肽質(zhì)量1.5?2.0倍備用的水性聚氨酯預(yù)聚體，攪拌混合后再加入總質(zhì)量10?15% 二甲基亞砜和總質(zhì)量3?5%過硫酸銨，放入水浴鍋中，在50?70°C下攪拌反應(yīng)3?4h，反應(yīng)后冷卻至室溫取出反應(yīng)物，將反應(yīng)物放入透析袋中透析2?4天，得到透析液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在80?85°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)3?5h得濃縮液，并噴霧干燥即可得到固色劑。
[0009]實例I
首先稱取1g聚乙二醇，將聚乙二醇在0.09MPa和105°C下真空脫水0.5h，脫水后放入三口燒瓶中，向燒瓶中加入15g甲苯二異氰酸酯和0.2g二丁基二月桂酸錫，放入水浴中升溫至80°C，保持此溫度下攪拌預(yù)聚反應(yīng)2h;上述反應(yīng)結(jié)束后向燒瓶后加入反應(yīng)物總質(zhì)量1%酒石酸為親水基團(tuán)和反應(yīng)物總質(zhì)量5%1，4_ 丁二醇為小分子擴(kuò)鏈劑，保持80 °C繼續(xù)攪拌反應(yīng)lh，反應(yīng)后向反應(yīng)體系中加入總質(zhì)量8%丙烯酸羥乙酯為封端劑，并降低溫度至60°C下反應(yīng)lh，反應(yīng)后得到水性聚氨酯預(yù)聚體，備用;分別稱取20g豬皮和15g魚鰾皮，去除皮下脂肪后分別將其表面洗凈后，清洗后斬碎混合，將混合物按固液比1:3加入三氯甲胺-無水乙醇混合溶液中浸泡2h，浸泡后過濾，將濾渣再按固液比1:10放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中，并放入微波中在15 °C下微波處理15min;將上述微波處理后的混合物放入pH為6.0磷酸鉀緩沖液中浸泡，加入混合物質(zhì)量2%的木瓜蛋白酶提取5h，提取后離心分離得提取液，將提取液放入透析袋中透析8h，將透析液冷凍干燥即可得到膠原蛋白肽;將上述得到的膠原蛋白肽按固液比1:5加入去離子水中，攪拌至完全溶解，向溶液中加入膠原蛋白肽質(zhì)量1.5倍備用的水性聚氨酯預(yù)聚體，攪拌混合后再加入總質(zhì)量10% 二甲基亞砜和總質(zhì)量3%過硫酸銨，放入水浴鍋中，在50 °C下攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)后冷卻至室溫取出反應(yīng)物，將反應(yīng)物放入透析袋中透析2天，得到透析液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在80°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)3h得濃縮液，并噴霧干燥即可得到固色劑。
[0010]染色織物為棉綸織物，染液組分為酸性染料卡普倉B紅:5% (0.w.f);亞硫酸鈉用量:8%(0.w.f);醋酸和氨水調(diào)節(jié)pH值為3.5;浴比:1:30;染色工藝:在溫度為30 V入染，添加亞硫酸鈉，按照浴比添加待整理織物，震蕩保溫lOmin，以2.(TC/min升溫速率升溫至40C，保溫20min后用冷水沖洗并供干。
[0011]實例2
首先稱取13g聚乙二醇，將聚乙二醇在0.095MPa和108 °C下真空脫水0.7h，脫水后放入三口燒瓶中，向燒瓶中加入17g甲苯二異氰酸酯和0.3g二丁基二月桂酸錫，放入水浴中升溫至85°C，保持此溫度下攪拌預(yù)聚反應(yīng)3h;上述反應(yīng)結(jié)束后向燒瓶后加入反應(yīng)物總質(zhì)量1.5%酒石酸為親水基團(tuán)和反應(yīng)物總質(zhì)量5.5%1，4_ 丁二醇為小分子擴(kuò)鏈劑，保持85°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)1.5h，反應(yīng)后向反應(yīng)體系中加入總質(zhì)量9%丙烯酸羥乙酯為封端劑，并降低溫度至65°C下反應(yīng)1.5h，反應(yīng)后得到水性聚氨酯預(yù)聚體，備用；分別稱取25g豬皮和20g魚鰾皮，去除皮下脂肪后分別將其表面洗凈后，清洗后斬碎混合，將混合物按固液比1:3加入三氯甲胺-無水乙醇混合溶液中浸泡2.5h，浸泡后過濾，將濾渣再按固液比1:10放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中，并放入微波中在17°C下微波處理17min;將上述微波處理后的混合物放入pH為6.0磷酸鉀緩沖液中浸泡，加入混合物質(zhì)量2.5%的木瓜蛋白酶提取5.5h，提取后離心分離得提取液，將提取液放入透析袋中透析9h，將透析液冷凍干燥即可得到膠原蛋白肽;將上述得到的膠原蛋白肽按固液比1:5加入去離子水中，攪拌至完全溶解，向溶液中加入膠原蛋白肽質(zhì)量1.7倍備用的水性聚氨酯預(yù)聚體，攪拌混合后再加入總質(zhì)量13% 二甲基亞砜和總質(zhì)量3?5%過硫酸銨，放入水浴鍋中，在60 0C下攪拌反應(yīng)3.5h，反應(yīng)后冷卻至室溫取出反應(yīng)物，將反應(yīng)物放入透析袋中透析3天，得到透析液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在83 °C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)4h得濃縮液，并噴霧干燥即可得到固色劑。
[0012]染色織物為棉綸織物，染液組分為酸性染料卡普倉B紅:5.5%(0.W.f);亞硫酸鈉用量:8.5%(0.w.f);醋酸和氨水調(diào)節(jié)pH值為4.0 ;浴比:1: 35 ;染色工藝:在溫度為33 °C入染，添加亞硫酸鈉，按照浴比添加待整理織物，震蕩保溫13min，以2.°C/min升溫速率升溫至45 0C，保溫25min后用冷水沖洗并烘干。
[0013]實例3
首先稱取15g聚乙二醇，將聚乙二醇在0.1OMPa和110°C下真空脫水lh，脫水后放入三口燒瓶中，向燒瓶中加入20g甲苯二異氰酸酯和0.4g二丁基二月桂酸錫，放入水浴中升溫至90°C，保持此溫度下攪拌預(yù)聚反應(yīng)4h;上述反應(yīng)結(jié)束后向燒瓶后加入反應(yīng)物總質(zhì)量2%酒石酸為親水基團(tuán)和反應(yīng)物總質(zhì)量6%1，4-丁二醇為小分子擴(kuò)鏈劑，保持90 0C繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)后向反應(yīng)體系中加入總質(zhì)量10%丙烯酸羥乙酯為封端劑，并降低溫度至70°C下反應(yīng)2h，反應(yīng)后得到水性聚氨酯預(yù)聚體，備用;分別稱取30g豬皮和25g魚鰾皮，去除皮下脂肪后分別將其表面洗凈后，清洗后斬碎混合，將混合物按固液比1:3加入三氯甲胺-無水乙醇混合溶液中浸泡3h，浸泡后過濾，將濾渣再按固液比1:10放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中，并放入微波中在20 °C下微波處理20min;將上述微波處理后的混合物放入pH為6.0磷酸鉀緩沖液中浸泡，加入混合物質(zhì)量3%的木瓜蛋白酶提取5?6h，提取后離心分離得提取液，將提取液放入透析袋中透析10h，將透析液冷凍干燥即可得到膠原蛋白肽;將上述得到的膠原蛋白肽按固液比1:5加入去離子水中，攪拌至完全溶解，向溶液中加入膠原蛋白肽質(zhì)量2.0倍備用的水性聚氨酯預(yù)聚體，攪拌混合后再加入總質(zhì)量15% 二甲基亞砜和總質(zhì)量5%過硫酸銨，放入水浴鍋中，在70°C下攪拌反應(yīng)4h，反應(yīng)后冷卻至室溫取出反應(yīng)物，將反應(yīng)物放入透析袋中透析4天，得到透析液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在85°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)5h得濃縮液，并噴霧干燥即可得到固色劑。
[0014]染色織物為棉綸織物，染液組分為酸性染料卡普倉B紅:6% (0.w.f);亞硫酸鈉用量:9%(0.w.f);醋酸和氨水調(diào)節(jié)pH值為4.5;浴比:1:40;染色工藝:在溫度為40 V入染，添加亞硫酸鈉，按照浴比添加待整理織物，震蕩保溫15min，以3.(TC/min升溫速率升溫至50C，保溫30min后用冷水沖洗并供干。
【主權(quán)項】
1.一種水性聚氨酯接枝膠原蛋白肽制備固色劑的方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)稱取10?15g聚乙二醇，將聚乙二醇在0.09?0.1OMPa和105?110°C下真空脫水0.5?Ih，脫水后放入三口燒瓶中，向燒瓶中加入15?20g甲苯二異氰酸酯和0.2?0.4g二丁基二月桂酸錫，放入水浴中升溫至80?90°C，保持此溫度下攪拌預(yù)聚反應(yīng)2?4h; (2)上述反應(yīng)結(jié)束后向燒瓶后加入反應(yīng)物總質(zhì)量I?2%酒石酸為親水基團(tuán)和反應(yīng)物總質(zhì)量5?6%1，4-丁 二醇為小分子擴(kuò)鏈劑，保持80?90 0C繼續(xù)攪拌反應(yīng)I?2h，反應(yīng)后向反應(yīng)體系中加入總質(zhì)量8?10%丙烯酸羥乙酯為封端劑，并降低溫度至60?70°C下反應(yīng)I?2h，反應(yīng)后得到水性聚氨酯預(yù)聚體，備用； (3)分別稱取20?30g豬皮和15?25g魚鰾皮，去除皮下脂肪后分別將其表面洗凈后，清洗后斬碎混合，將混合物按固液比I: 3加入三氯甲胺-無水乙醇混合溶液中浸泡2?3h，浸泡后過濾，將濾渣再按固液比1:10放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中，并放入微波中在15?20°C下微波處理15?20min; (4)將上述微波處理后的混合物放入pH為6.0磷酸鉀緩沖液中浸泡，加入混合物質(zhì)量2?3%的木瓜蛋白酶提取5?6h，提取后離心分離得提取液，將提取液放入透析袋中透析8?1h，將透析液冷凍干燥即可得到膠原蛋白肽； (5)將上述得到的膠原蛋白肽按固液比1:5加入去離子水中，攪拌至完全溶解，向溶液中加入膠原蛋白肽質(zhì)量1.5?2.0倍步驟(2)備用的水性聚氨酯預(yù)聚體，攪拌混合后再加入總質(zhì)量1?15% 二甲基亞砜和總質(zhì)量3?5%過硫酸銨，放入水浴鍋中，在50?70 °C下攪拌反應(yīng)3?4h，反應(yīng)后冷卻至室溫取出反應(yīng)物，將反應(yīng)物放入透析袋中透析2?4天，得到透析液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在80?85 °C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)3?5h得濃縮液，并噴霧干燥即可得到固色劑。
【文檔編號】D06P3/60GK106087485SQ201610469280
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月25日
【發(fā)明人】仇穎超, 王統(tǒng)軍
【申請人】仇穎超