一种持久散发天然薰衣草味的生物功能水性合成革的制作方法

本发明属于合成革，具体涉及一种持久散发天然薰衣草味的生物功能水性合成革。

背景技术：

1、随着社会的发展，人们生活水平的提高，对于消费品的要求越来越高，天然皮革正是其中一种热点消费品，由于原材料少，供需不均造成皮革制品价格昂贵，限制了皮革制品的普及推广。

2、为了满足消费者的需求，作为替代材料的合成革应运而生，聚氨酯合成革具有柔软、真皮感强的外观，具有与基材粘结性能优异、可洗涤、加工方便、价格优廉等特点，是天然皮革最为理想的替代品，广泛应用于服装、制鞋、箱包、家具等行业。

3、目前市场上聚氨酯合成革中占市场份额最大的是溶剂型聚氨酯合成革，但是溶剂型聚氨酯在生产过程中需要大量的有机溶剂，比如甲苯、二甲基甲酰胺、丙酮、甲乙酮等，这些溶剂具有较大的毒害作用，而且溶剂难以完全回收，排放至空气中不仅会污染环境，还会危害人类的身体健康。

4、水性聚氨酯是以水为分散介质，具有无毒、环保、安全等优点，是溶剂型聚氨酯的最佳替代品；

5、现有技术在制备水性聚氨酯的过程中，通常是引入羧基等亲水基团以提高合成革的透水性能，但是现有技术在增强透水性能的同时，通常会降低剥离强度、撕裂强度、拉伸强度等物理性能，并且耐水性能差,而且目前的水性合成革均存在耐低温性能不佳的问题。

6、因此，现有技术制得的水性合成革，具有以下问题：

7、1.在提高透水性能的同时，降低剥离强度、撕裂强度、拉伸强度等物理性能；

8、2.耐水性能差；

9、3.耐低温性能不佳。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种持久散发天然薰衣草味的生物功能水性合成革，同时解决以下技术问题：

2、1.在提高透水性能的同时，保证剥离强度、撕裂强度、拉伸强度等物理性能；

3、2.耐水性能优异；

4、3.耐低温性能佳。

5、针对上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

6、一种持久散发天然薰衣草味的生物功能水性合成革，所述合成革的制备方法，具体包括以下步骤：

7、1.薰衣草精油的制备

8、将薰衣草干花破碎,得到薰衣草碎料,然后加入6-8倍体积的去离子水,混合均匀后进行超声处理，控制超声处理的温度为30-34℃，处理时间为8-12min，超声处理结束后置于120-130℃下进行蒸馏，蒸馏时间为1.7-2.2h，馏出液经氯化钠溶液盐析，然后在3.6-4.5℃下低温静置7.7-8.2h，静止后用分液漏斗分离，制得薰衣草精油；

9、所述氯化钠溶液的质量浓度为3.8-4.2%。

10、2.制备含薰衣草精油的微胶囊a

11、（1）制备壁材

12、将明胶和麦芽糊精混合，然后加入去离子水进行搅拌，搅拌时间为13-17min，搅拌转速为120-135rpm，搅拌时间为40-44℃，搅拌结束后加入乙基纤维素、十二烷基硫酸钠进行超声振荡，振荡时间为6-8min，振荡频率为20-25khz，振荡处理结束后制得壁材溶液；

13、所述明胶、麦芽糊精、去离子水、乙基纤维素与十二烷基硫酸钠的质量比为3.6-4.0:2.0-2.4:35-40:0.6-0.9:0.3-0.5；

14、（2）制备芯材

15、将薰衣草精油与大豆卵磷脂混合，然后进行搅拌，搅拌转速为142-155rpm，搅拌时间为20-25min，搅拌结束制得芯材；

16、所述薰衣草精油与大豆卵磷脂的质量比为10-12:2.5-2.8；

17、（3）混合

18、将壁材与芯材混合，然后加入乙撑双硬脂酰胺进行均质处理，均质次数为3次，均质压力为3.2-3.7mpa，每次均质时间为4-6min，均质处理结束后进行喷雾干燥，控制喷雾塔的进风温度为136-140℃，出风温度为68-72℃，干燥后冷却至室温，过80-120目筛，制得含薰衣草精油的微胶囊a；

19、所述壁材、芯材与乙撑双硬脂酰胺的质量比为10-13:1.0-1.3:0.2-0.5。

20、3.制备含薰衣草精油的微胶囊b

21、（1）改性微晶纤维素

22、将微晶纤维素置于2-4倍体积的氢氧化钠溶液中进行搅拌，搅拌时间为4-6min，搅拌结束后，洗涤，干燥制得碱浸微晶纤维素；将碱浸微晶纤维素置于3-5倍体积的浸渍液中进行浸渍，浸渍温度为38-42℃，浸渍时间为22-28min，浸渍的同时施加压力，控制浸渍压力为0.6-0.8mpa，浸渍结束后先是以0.8-1.2℃/min的速率降温至4.0-4.5℃，然后进行预冷干燥，预冷温度为-15～-11℃，预冷时间为17-20min，预冷结束进行冷冻干燥，冷冻温度为-30～-25℃，冷冻时间为20-30min，冷冻干燥结束后，自然恢复至室温，制得改性微晶纤维素；

23、所述氢氧化钠溶液的质量浓度为13-15%；

24、所述浸渍液是羟丙基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水的混合物，所述羟丙基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水的质量比为4.4-4.7:3.0-3.3:35-40；

25、（2）包埋

26、将改性微晶纤维素与海藻酸钠、阿拉伯胶混合，然后加入去离子水进行搅拌，搅拌时间为15-20min，搅拌转速为178-190rpm，搅拌温度为45-51℃，搅拌结束后制得混合剂，向混合剂中加入薰衣草精油、椰油酰胺丙基甜菜碱，置于密闭容器中进行密闭处理，密闭处理时间为30-36min，密闭处理压力为0.4-0.6mpa，密闭处理结束后，置于温度为-38～-35℃下进行冷冻处理，自然恢复至室温制得含薰衣草精油的微胶囊b；

27、所述改性微晶纤维素、海藻酸钠、阿拉伯胶、去离子水的质量比为11-13:7-9:13-15:106-115；

28、所述混合剂、薰衣草精油与椰油酰胺丙基天甜菜碱的质量比为73-80:8.2-8.8:1.1-1.5。

29、4.制备水性聚氨酯乳液

30、将聚乙二醇置于117-122℃下进行真空脱水，脱水时间为1.7-2.2h，降低温度至53-57℃，加入二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡进行反应，反应时间为1.2-1.6h，反应温度为82-86℃，然后加入1,3-丙二醇、二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷继续反应2.2-2.7h，然后降低温度至52-56℃，加入降粘剂丙酮，降温至32-38℃加入和剂三乙胺，中和反应4-6min，降低至25-27℃加入去离子水，搅拌20-32min，制得水性聚氨酯乳液；

31、所述聚乙二醇、二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、1,3-丙二醇、二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷、丙酮、三乙胺和去离子水的质量比为108-112:27-31:0.23-0.27:2.3-2.5:4.6-4.8:0.26-0.30:87-93:4.1-4.5:342-350。

32、5.制备浆料

33、将水性聚氨酯树脂、含薰衣草精油的微胶囊a、二甲基硅油、羟甲基纤维素、硬脂酸钠、活化炭黑和去离子水混合，然后进行球磨处理，球磨时间为30-34min，球磨转速为775-785rpm，球料比为2-6:1，球磨温度为30-35℃，球磨结束制得底层浆料；

34、将水性聚氨酯树脂、含薰衣草精油的微胶囊b、二甲基硅油、羟甲基纤维素、硬脂酸钠、色粉、活化炭黑和去离子水混合，然后进行球磨处理，球磨时间为38-45min，球磨转速为815-823rpm，球料比为6-10:1，球磨温度为32-38℃，球磨结束制得面层浆料；

35、所述制备底层浆料中，所述水性聚氨酯树脂、含薰衣草精油的微胶囊a、二甲基硅油、羟甲基纤维素、硬脂酸钠、活化炭黑和去离子水的质量比为92-96:5.5-5.9:1.2-1.4:2.0-2.4:1.7-1.9:2.7-3.3:16-20；

36、所述制备面层浆料中，所述水性聚氨酯树脂、含薰衣草精油的微胶囊b、二甲基硅油、羟甲基纤维素、硬脂酸钠、色粉、活化炭黑和去离子水的质量比为107-113:5.8-6.2:1.4-1.6:2.3-2.9:1.8-2.2:4.8-5.2:4.1-4.5:20-25；

37、所述活化炭黑的制备方法为，将白炭黑置于温度为115-125℃下煅烧18-22min，然后以3.8-4.2℃/min升温至176-184℃，在176-184℃下煅烧22-30min，再以1.8-2.2℃/min速率升温至246-254℃，在246-254℃下煅烧30-34min，煅烧结束后，降低至室温，加入去离子水、聚乙二醇、柠檬酸，然后进行等离子体处理，处理时间为23-27s，处理频率为10-14khz，处理功率为30-34w，处理结束后，干燥，制得活化炭黑；

38、所述炭黑、去离子水、聚乙二醇和柠檬酸的质量比为10-14:53-62:2.1-2.5:2.8-3.2。

39、6.涂覆

40、将面层浆料涂覆于离型纸的下方，涂覆量为95-105g/m2，在107-114℃下干燥制得面层，将tpu粘结剂涂覆于面层下方制得粘结层，将底层浆料涂覆于粘结层下方，涂覆量为97-103g/m2，在108-112℃下干燥制得底层，将无纺布在95-105℃下预热，将预热后的无纺布贴合在底层下方，贴合压力为0.5-0.7mpa，贴合后在103-107℃下烘干，最后经冷却、剥离，制得水性合成革。

41、与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：

42、1.本发明采用特定的方法制备含薰衣草精油的微胶囊a，其避免了在后处理过程中薰衣草精油的损失；采用特定的方法制备含薰衣草精油的微胶囊b，其对微晶纤维素进行改性，固化效果好，保证了微胶囊的稳定性，两种微胶囊相结合，有效的保证了精油的缓释性能，并且避免了将精油直接加入对于合成革强度性能的影响，增强了抑菌持久性能和散发香味性能；在制备浆料过程中加入活化炭黑，其与特定的球磨处理步骤相结合，增强了合成革的拉伸强度、剥离强度、撕裂强度以及顶破强度等强度性能，并且提高了合成革的结构稳定性能，减少了在低温以及水解后的强度性能损失，保证了透水性能。

43、2.本发明制得的水性合成革，距离5cm可以闻到天然薰衣草的味道，香味散发性能持续2年以上；

44、3.本发明制得的水性合成革，对大肠杆菌抑菌率为94.2-95.2%，对金黄色葡萄球菌抑菌率为93.5-94.3%，对白色念珠菌抑菌率为93.1-95.0%；

45、置于温度为26℃，湿度为45℃环境下进行静置6年，对大肠杆菌抑菌率为84.2-87.5%，对金黄色葡萄球菌抑菌率为84.4-85.6%，对白色念珠菌抑菌率为85.8-86.1%；

46、4.本发明制得的水性合成革，剥离强度为120-128n/cm，撕裂强度为42.3-46.5n/cm，拉伸强度为507-512n/cm，耐磨性能为1kg /1007-1025转，顶破强度为20.8-22.5kg/cm2，透水性为116-124mg/10cm2,24h；

47、本发明制得的水性合成革，置于质量浓度为5%的氯化钠溶液中浸渍48h，剥离强度为117-125n/cm，撕裂强度为40.7-45.3n/cm，拉伸强度为489-503n/cm，顶破强度为20.0-21.8kg/cm2；

48、本发明制得的水性合成革，置于-25℃下静置10d，剥离强度为114-123n/cm，撕裂强度为40.5-44.9n/cm，拉伸强度为487-497n/cm，顶破强度为19.7-21.6kg/cm2。