Page 187 - 《精细化工》2021年第12期
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第 12 期 郭林新,等: 酰化单宁的制备及其鞣制性能 ·2549·
含量为 2.33 mmol/g。
2.2 酰化单宁的结构解析
对酰化单宁进行核磁共振碳谱扫描,结果如图
13
3 所示。在酰化单宁的 CNMR 核磁扫描图中,δ 113
处峰是酰化单宁结构中未取代的芳环碳信号,δ 146
处峰是酰化单宁结构中酚羟基取代的芳环碳信号,
δ 169 处峰是酰化单宁结构中酯羰基的碳信号。在低
场处 δ 196 处峰是酰化单宁结构中的醛基碳信号。
对比未改性单宁的结构 [21] 及该醛基特征信号峰可以
鉴定出,单宁的结构中已成功地引入了醛基基团。
图 3 酰化单宁的 13 CNMR 谱图
Fig. 3 13 CNMR spectrum of modified tannin
2.3 酰化单宁鞣制皮革的物理性能
对酰化单宁及未改性单宁鞣制皮革的物理性能
进行测定,结果如表 2 所示。未改性单宁鞣制皮革的
收缩温度为(72.7±2.1)℃。以酰化单宁为鞣剂进行
绵羊酸皮的鞣制,使得鞣制皮革的湿热稳定性得到
显著改善,其收缩温度可达(85.3±2.5)℃。此外,
酰化单宁与皮革胶原氨基的化学交联作用,增强了
鞣剂对皮革的鞣制作用,使得酰化单宁鞣制的皮革
更加紧实,相比于未改性单宁鞣制的皮革表现出更
小的 增厚率( 71.3%±1.5% )和柔软度〔( 5.72±
0.23)mm〕。未改性单宁鞣制皮革的撕裂强度为
(32.3±0.8)N/mm,抗张强度为(5.8±0.5)MPa,
断裂伸长率为 75.8%±1.2%。酰化单宁鞣制皮革的撕
裂强度为(47.7±1.3)N/mm,抗张强度为(10.2±
1.1)MPa,断裂伸长率为 97.9%±2.0%,酰化单宁比
图 2 TFA 用量(a)、HMTA 用量(b)、反应温度(c)
未改性单宁鞣制的皮革性能均明显提高。单宁的结
及反应时间(d)对醛基含量的影响
Fig. 2 Effects of TFA dosage (a), HMTA dosage (a), reaction 构中含有丰富的酚羟基、醛基等结构基团,在鞣制
temperature (c) and reaction time (d) on aldehyde 过程中可以和皮革胶原纤维产生氢键等交联作用,
content 使得皮革的机械性能得到改善。单宁经酰化改性后,
通过对单宁酰化改性反应过程中的 TFA 用量、 在保留其原有酚羟基等活性基团的基础上,引入了
HMTA 用量、反应时间及反应温度进行优化,确定 高反应活性的醛基。在鞣制过程中醛基可以和皮革
了最佳的反应条件,即为 1.0 g 单宁样品,添加 6 g 胶原分子中的氨基发生化学反应,形成稳定的化学
反应溶剂 TFA 及 1.5 g 反应添加剂 HMTA,在 100 ℃ 键,从而可以显著提高成革的机械性能。
下反应 1.5 h。在此条件下,得到的酰化单宁的醛基