一種氧化石墨烯原位還原制備高物性皮革的方法

專利公開號：CN113736929A

申請人：齊魯工業(yè)大學(xué)

摘要：本發(fā)明為一種氧化石墨烯原位還原制備高物性皮革的方法，屬于皮革功能材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體為在酸化后的酸皮中加入納米氧化石墨烯分散液進(jìn)行分散，分散后加入一定量的鉻粉進(jìn)行鉻鞣，鉻鞣完成后加入還原劑進(jìn)行納米氧化石墨烯的原位還原。本發(fā)明在鉻鞣工序中加入納米氧化石墨烯滲透進(jìn)入皮革后，再加入還原劑原位還原氧化石墨烯，可以使成革的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度明顯提高，提高了鞣制時對鉻的吸收，使皮革的導(dǎo)熱率提高，從而顯著提升了皮革的物理性能，具有操作簡單、用量少、污染小、效果顯著的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于皮革功能材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化石墨烯原位還原制備高物性皮革的方法。

背景技術(shù)

皮革是由鮮生皮經(jīng)過浸水、脫脂、脫毛、浸酸、鞣制、中和、加脂整理等幾十道工序加工制成的，其中最關(guān)鍵的工序是鞣制。鞣制是通過加入鞣劑使生皮轉(zhuǎn)化成帶有水分的熟皮，皮革鞣劑與皮膠原纖維發(fā)生作用形成化學(xué)鍵的過程，在天然蛋白纖維之間形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使皮革具有抗微生物性能及良好的力學(xué)性能和適當(dāng)?shù)膹椥院腿彳浶?。目前，主要的鞣制方法包括以下幾種：

（1）無機(jī)鹽鞣革，如鉻、鋁等金屬鹽與蛋白纖維上的羧基形成配位鍵；

（2）有機(jī)物鞣革，如醛類化合物、酚類化合物與蛋白纖維上的胺基、羥基形成共價鍵；

（3）植物鞣革是利用植物汁液中的高分子量物質(zhì)通過氫鍵和離子鍵與蛋白纖維作用。

在以上方法中，經(jīng)醛鞣的革甲醛含量高，且皮革不耐黃變，植鞣皮坯白度差，會發(fā)生黃變。而鉻因其特殊的電子層結(jié)構(gòu)，經(jīng)鞣制后的革具有良好的柔軟性、延伸性、耐熱穩(wěn)定性及透水汽性等特點(diǎn)，因此，鉻一直被廣泛地應(yīng)用于皮革生產(chǎn)，并以其柔軟、豐滿、耐高濕熱等優(yōu)良特點(diǎn)一直占據(jù)主導(dǎo)地位。但是，由于目前的鉻鞣法中鉻鹽的利用率低，大量三價鉻未被吸收就直接排放出去，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為了減少對環(huán)境造成的污染，需要減少鉻鞣劑的用量。減少鉻鞣劑用量的主要方法是提高鉻鞣劑的吸收率，進(jìn)而減少含鉻污染物的排放，但目前效果不是非常明顯。

石墨烯是一種理想的二維晶體，具有完美的晶體結(jié)構(gòu)和極高的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、優(yōu)異的光學(xué)、力學(xué)等物理性質(zhì)。而氧化石墨烯（GO）作為石墨烯的衍生物，也具有良好的物理性質(zhì)。氧化石墨烯的水分散液具有較好的穩(wěn)定性，其納米片層表面及邊緣含有羥基、羧基、羰基等可與皮革膠原纖維發(fā)生反應(yīng)的活潑基團(tuán)，在膠原纖維之間又具有納米尺寸效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)，因此納米氧化石墨烯可以用于皮革生產(chǎn)過程。氧化石墨烯經(jīng)過還原后可以得到石墨烯，但氧化石墨烯中的含氧官能團(tuán)不可能被完全去除，共軛結(jié)構(gòu)也不會完全恢復(fù)，因此一般被稱為還原氧化石墨烯（RGO），其還原程度越高，越接近石墨烯原本的性質(zhì)。

附圖說明

圖1為實施例2酸皮還原前后及常規(guī)鉻鞣革的粒面及肉面圖。

圖1