本發(fā)明涉及天然膠乳加工領(lǐng)域,特別涉及一種天然膠乳皮革及其制備工藝。
背景技術(shù):
1、天然橡膠是指通過(guò)巴西三葉橡膠樹自然合成的一種高分子材料,按照工藝需求分為天然橡膠生膠和濃縮天然膠乳。從橡膠樹直接采集到的天然膠乳稱為新鮮膠乳,是橡膠粒子分散在水相(即乳清)中所形成的天然大分子乳液。隨著橡膠樹品系、樹齡的不同,以及季節(jié)、氣候等種植環(huán)境因素的改變,新鮮天然膠乳總固體含量存在較大的差異,一般介于20%~45%。通過(guò)離心濃縮等工藝,將新鮮天然膠乳的總固體含量提高,所得到的天然膠乳稱為離心濃縮天然膠乳。
2、傳統(tǒng)工藝主要采用聚氨酯制備皮革。而水性聚氨酯價(jià)格高,又屬于聚氨酯不可再生的石油化工原材料,相較而言,天然膠乳價(jià)格便宜,天然膠乳可再生資源。但是,現(xiàn)有工藝采用天然膠乳直接制皮革,存在以下問(wèn)題:(1)硫化速度慢;(2)第二層發(fā)泡層容易破泡;(3)產(chǎn)品表層容易皸裂、不耐老化、轉(zhuǎn)印紋路不清晰。研究克服以上缺陷,對(duì)天然橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于此,本發(fā)明提出一種天然膠乳皮革配方及其制備工藝,解決上述問(wèn)題。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種天然膠乳皮革,所述皮革依次由第一層、第二層和第三層組成;
3、所述第一層的涂料包括以下重量份的原料制得:天然膠乳100份,硫磺粉4~5份,硫化助劑1~1.5份,增稠劑0.8~1.2份,氧化鋅2~4份,防老劑0.8~1.2份,色漿0.8~1.2份;
4、所述第二層的涂料包括以下重量份的原料制得:天然膠乳100份,硫磺粉4~5份,硫化助劑1~1.5份,起泡劑0.8~1.2份,增稠劑4~6份,氧化鋅2~4份,防老劑0.8~1.2份,色漿0.8~1.2份,填料0.01~100份;
5、所述第三層的涂料包括以下重量份的原料制得:天然膠乳100份,聚氨酯20~100份(優(yōu)選25~35份),硫磺粉4~5份,硫化助劑1~1.5份,增稠劑0.8~1.2份,氧化鋅2~4份,防老劑0.8~1.2份,色漿0.8~1.2份,過(guò)氧化物1.5~2.5份,多羥基補(bǔ)強(qiáng)材料2~4份,硅烷偶聯(lián)劑0.4~0.6份;所述多羥基補(bǔ)強(qiáng)材料為多羥基石墨烯和多羥基碳納米管中至少一種。
6、進(jìn)一步的,所述第一層的涂料包括以下重量份的原料:天然膠乳100份,硫磺粉4份;硫化助劑1.5份,增稠劑1份,氧化鋅3份,防老劑1份,色漿1份;所述第二層的涂料包括以下重量份的原料:天然膠乳100份,硫磺粉4份,硫化助劑1.5份,起泡劑1份,增稠劑5份,氧化鋅3份,防老劑1份,色漿1份,填料1份;所述第三層的涂料包括以下重量份的原料:天然膠乳100份,聚氨酯30份,硫磺粉4份;硫化助劑1.5份,增稠劑1份,氧化鋅3份,防老劑1份,色漿1份,過(guò)氧化物2份,多羥基補(bǔ)強(qiáng)材料3份,硅烷偶聯(lián)劑0.5份。
7、進(jìn)一步的,所述天然膠乳的總固體含量為60~65%,氨含量≤0.15%。
8、進(jìn)一步的,所述過(guò)氧化物為質(zhì)量比10:0.8~1.2的過(guò)氧化二異丙苯和1,1-雙(叔丁基過(guò)氧)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷組成。
9、進(jìn)一步的,所述多羥基補(bǔ)強(qiáng)材料由多羥基石墨烯和多羥基碳納米管按照質(zhì)量比1.5~2.5:0.8~1.2組成。
10、進(jìn)一步的,所述硫磺粉為80~120目。
11、進(jìn)一步的,所述硫化助劑由質(zhì)量比0.8~1.2:1.8~2.2:0.8~1.2的秋蘭姆類硫化促進(jìn)劑、二硫代氨基甲酸鹽類硫化促進(jìn)劑和黃原酸鹽類硫化促進(jìn)劑組成。更進(jìn)一步的,所述秋蘭姆類硫化促進(jìn)劑為硫化促進(jìn)劑tmtd,所述二硫代氨基甲酸鹽類硫化促進(jìn)劑為硫化促進(jìn)劑zdmc,所述黃原酸鹽類硫化促進(jìn)劑為硫化促進(jìn)劑zbx。
12、進(jìn)一步的,所述氧化鋅由質(zhì)量比3.5~4.5:0.8~1.2的30nm氧化鋅:80nm氧化鋅組成。
13、進(jìn)一步的,所述增稠劑由質(zhì)量比為0.8~1.2:2.4~2.6羧甲基纖維素鈉和酪素組成。
14、進(jìn)一步的,所述防老劑由質(zhì)量比1:2.5~3.5的辛基化二苯胺和2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉組成。
15、進(jìn)一步的,所述填料由質(zhì)量比0.8~1.2:2.5~3.5:0.8~1.2的雙飛粉、白炭黑、高嶺土組成。
16、進(jìn)一步的,所述起泡劑由質(zhì)量比0.8~1.2:0.8~1.2:0.8~1.2的十二烷基醇硫酸鈉、油酸鉀、烷基苯磺酸鈉組成。
17、上述天然膠乳皮革的制備工藝,包括以下步驟:
18、(1)將第一層的涂料涂布在基層上,涂布完成后,進(jìn)行硫化;
19、(2)在第一層基礎(chǔ)上涂布第二層的涂料,涂布完成后,再進(jìn)行硫化;
20、(3)硫化完畢后涂布第三層的涂料,涂布完成后,再進(jìn)行硫化;硫化后分離基層,制得天然膠乳皮革;
21、所述硫化為梯度溫度硫化,梯度溫度范圍為65℃~155℃,總硫化時(shí)間為4~12分鐘。
22、進(jìn)一步的,所述第一層的涂料和第三層的涂料的涂布厚度均為8-12絲;所述第二層的涂料的涂布厚度為35-50絲。
23、進(jìn)一步的,步驟(1),所述梯度溫度硫化的程序:65~75℃硫化1~3分鐘,85~95℃硫化1~3分鐘,105~115℃硫化1~3分鐘,125~135℃硫化1~3分鐘;
24、步驟(2),所述梯度溫度硫化的程序:75~85℃硫化1~3分鐘,95~105℃硫化1~3分鐘,115~125℃硫化1~3分鐘,135~145℃硫化1~3分鐘;
25、步驟(3),所述梯度溫度硫化的程序:85~95℃硫化1~3分鐘,105~115℃硫化1~3分鐘,125~135℃硫化1~3分鐘,145~155℃硫化1~3分鐘。
26、進(jìn)一步的,步驟(1),所述梯度溫度硫化的程序:70℃硫化2分鐘,90℃硫化2分鐘,110℃硫化2分鐘,130℃硫化2分鐘;
27、步驟(2),所述梯度溫度硫化的程序:80℃硫化2分鐘,100℃硫化2分鐘,120℃硫化2分鐘,140℃硫化2分鐘;
28、步驟(3),所述梯度溫度硫化的程序:90℃硫化2分鐘,110℃硫化2分鐘,130℃硫化2分鐘,150℃硫化2分鐘。
29、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
30、(1)采用本發(fā)明配方及工藝制備的天然膠乳皮革,不但其性能良好,而且進(jìn)一步提高皮革安全性以及環(huán)保性,有效促進(jìn)天然橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
31、(2)本發(fā)明以天然膠乳為原料,采用本發(fā)明配方及工藝制皮革,其拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、皮革撕裂強(qiáng)度、抗紫外、耐磨性、透氣性、防水性等指標(biāo)性能良好,而且其表層轉(zhuǎn)印紋路清晰,仿皮革效果良好。
32、(3)本發(fā)明以天然膠乳為主要原料,采用過(guò)氧化二異丙苯和1,1-雙(叔丁基過(guò)氧)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷,結(jié)合多羥基石墨烯和多羥基碳納米管,并添加硅烷偶聯(lián)劑,促使交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生;這種復(fù)配體系能夠在皮革中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)其支撐力和整體強(qiáng)度,有效提高材料的機(jī)械性能和穩(wěn)定性,同時(shí)皮革的耐水性、耐磨性、韌性、抗拉強(qiáng)度和附著力等性能顯著提升,同時(shí)也提高了產(chǎn)品的耐候性和抗氧化能力,實(shí)現(xiàn)了功能性和耐用性的雙重提升,還全面改善了皮革的整體性能,延長(zhǎng)了其使用壽命。
33、(4)本發(fā)明特制配方涂料,采用特定的梯度溫度硫化的程序,通過(guò)逐步控制和調(diào)節(jié)硫化過(guò)程中溫度的變化,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的化學(xué)反應(yīng)和材料結(jié)構(gòu),以顯著提升皮革的性能。