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毛皮鞣劑的發展趨勢探討

2021-05-25 6569 皮革工業論文

甲醛鞣的毛皮顏色純白,質量輕,耐堿、耐氧化劑、耐汗耐水、耐高溫,收縮溫度高,在收縮時發生強度降低和面積縮小方面比應用其他鞣劑時小。但用甲醛鞣制時會降低染料結合的牢度,可能出現粒面層緊縮和可塑性降低。此外,甲醛鞣法皮板不夠豐滿,且甲醛有較大的毒性,操作很不方便,且成本高,成品皮板收縮太大,出裁率小,在高檔毛皮鞣制上一般不采用[4]。油鞣所得的成品具有柔軟度高、比重輕、延伸率大、手感舒適、多孔性突出、可塑性好、透氣性很強、干后不變性等與眾不同的特點[5-7]。對于一些珍貴毛皮的鞣制來說,油鞣法仍然是一種非常重要的鞣制方法,但投入也是相當大的,收縮溫度也不高。國內外學者在傳統毛皮鞣劑的基礎上進行研究,以提高毛皮鞣劑的性能。德國朗盛公司開發了拜朗科系列鞣劑,其中拜朗科BA-I和拜朗科HR是用于鉻鞣的專用堿化劑,拜朗科MR是中等反應性、不含鉻的固色組分,專為厚毛皮的高吸收鉻鞣工藝而開發。

兄弟公司開發的ALB鋁鞣劑,是一種陽離子高堿度鋁鹽,可與所有陽離子助劑配合使用,在與陰離子產品配合時通常會產生沉淀。由于它的高堿度使其具有鞣性并能與皮纖維很好結合,可用于制造鋁鞣柔軟毛革。專利CN1772926[8]發明了一種用鋁鞣劑和稀土-鉻結合鞣法鞣制毛皮的方法。其特征在于將浸水脫脂或軟化達到要求的毛皮通過浸酸、鋁鞣、稀土-鉻結合鞣制、提堿等工藝的處理,使它能夠有效地提高鉻的吸收,減少了鉻鞣劑的使用量和用水量,使成品革中甲醛和六價鉻的含量大大低于生態皮革指標的限量。與現有技術相比,鞣制的毛皮皮板顏色淺淡,呈灰白色,絨毛細致均勻,染色性能極佳,節約鉻鞣劑50%,鉻的吸收率達到95%以上,是一種高吸濕清潔生態鞣制技術。田龍賓等[9]通過用戊二醛-鋁-鋯結合鞣的方法鞣制銀星竹鼠皮,由于用鋁鞣革不耐水,皮經水洗后,就會退鞣,革干燥后變粗硬,扁薄;鋯鞣革皮板硬,吸水性大;戊二醛價格太高,同時成品顏色泛黃。試驗表明在此鞣制工藝生產的銀星竹鼠毛皮,皮板柔軟、豐滿、延展性好,毛被松散、靈活、有光澤,成革收縮溫度在80℃以上。雖然各個領域的各類毛皮鞣制的研究都已較成熟,但其所涉及到的環保和高性能并未真正得到實質性的改進,所以就有了新型毛皮鞣劑的出現。

隨著社會的發展和科學技術的進步,毛皮鞣制技術也在迅速發展。另外,隨著人民生活水平的提高,毛皮制品的國內外市場需求量與日俱增。比較明顯地向質量高、款式美的方向發展,特別是國際市場要求更高,都希望得到更美好的外觀、更舒適的穿著性及耐洗、耐汗等性能。國際市場對毛皮成品十分重視觀感指標,要求毛被松散、靈活、光澤好,皮板豐滿、柔軟、潔白,產品無灰、無味、耐水洗。為了提高毛皮產品質量,減少對環境的污染,開發新型毛皮專用鞣劑已迫在眉睫。

PAE-酚醛樹脂鞣劑是以己二酸、二乙烯三胺、環氧氯丙烷、苯酚、甲醛為原料合成的一種新型毛皮鞣劑。PAE-酚醛樹脂鞣劑其中含有的酚羥基、N-羥甲基酰胺基、羧基和氨基等活性基團可與皮膠原中的羧基、氨基等生成離子鍵、共價鍵和氫鍵發生結合起到鞣制作用。由于該產品中的PAE大分子鏈叔胺和季胺基團氮原子上帶有陽離子電荷,因此增加了大多數染料的結合點,從而具有一定的助染性,較好地克服了陰離子型鞣劑的“敗色”現象。PAE樹脂和酚醛樹脂復配后,在鞣制過程中,PAE樹脂滲透到毛皮纖維之間,增加毛纖維和皮板之間的結合強度,所以該鞣劑有填充性和保毛性[10,11]。王云芳[12]主要針對家兔皮脫毛現象研制出了保毛性良好、具有助染性的PAE-酚醛樹脂鞣劑。該鞣劑合成工藝簡單,產品質量穩定,可以直接用作主鞣劑,對毛皮具有一定的助染性,并且鞣制的毛皮柔軟,毛色光亮。在當前提倡無鉻、少鉻、低毒鞣劑,與環境友好發展的經濟發展趨勢下,它是一種市場開發前景很好的產品。

FTA是一種極性較強的大分子化合物,能使膠原纖維深處的纖維間質和油脂部分地得到溶解,借以起到進一步分散纖維的作用。此外,FTA中的羰基雙鍵由一個α鍵和一個π鍵組成,其鍵不在同一平面上,而是一種空間結構,故FTA與皮結合時能起到空間支撐作用,這是使皮泡松柔軟的因素。毛皮鞣劑FTA能明顯提高毛皮產品的質量,使產品達到毛被松散、靈活而有光澤;皮板豐滿、柔軟;防潮、耐水洗;耐老化、抗溫、可塑性好,特別是皮板舒展、潔白,毛色自然,無異味。謝昌志等[13]通過大量實驗研制出來的毛皮鞣劑FTA除具有鞣制作用外,兼具分散纖維作用,能較快地使其進入到纖維結構間并與其牢固結合,同時對纖維間質及油脂有一定的溶解和分散作用,這將有利于毛皮成品質量。使用該鞣制工藝操作簡便,容易掌握與控制,并且有效地改善了衛生環境,降低了對環境的污染程度,能夠提高成革的出皮率。很顯然,該鞣劑是適合于各種毛皮鞣制用的一種理想產品。

在人們追求天然制品,提倡用綠色化學品來生產革制品的今天,研究開發清潔、綠色化鞣劑,來代替鉻鞣劑已成為當前皮革化學工作者的重要任務。有機膦鹽最早是在1921年由AHoffman在實驗室制得,用磷化鋁與水產生磷化氯氣體,然后通入甲醛和濃鹽酸溶液,反應完成后,蒸發揮發性成分和水,獲得四羥甲基氯化磷(THPC)白色晶體[14]。同時THPC還可以由三羥甲基、甲醛和鹽酸反應合成,或由黃磷、甲醛、鹽酸以及帶正電的金屬反應制得[15]。WAReeves和FFFrancis等報導了四羥甲基季磷鹽的制備過程,并申請了專利[16]。錢亦萍等[17]通過不斷的試驗,研制出一種PT型有機膦鹽鞣劑并對其鞣革性能和最佳應用工藝條件進行了研究。改性有機膦鹽鞣劑最佳應用工藝參數是:用量1.5%,常溫鞣制,初期pH值控制在2.5~3.0,后期控制在6.0。在毛皮鞣制中PT有機膦鹽鞣劑鞣性良好,毛被和皮板純白,耐曬和耐燙性能優異,可以用來制作白色裘皮[18]。專利CN101781689A[19]發明了一種環境友好型毛皮鞣劑,由四羥甲基硫酸(THPS)(50~100份)、添加劑(5~60份)、絡合劑(6~50份)、EDTA(1~10份)和水(10~100份)組成。且所述鞣劑產品的性能良好,其儲存穩定性高,外觀無色、無異味。該鞣劑用于毛皮鞣制,皮板收縮溫度達83℃,該鞣劑滲透性強、填充性好,鞣制的毛被潔白、自然。該發明所述鞣劑適合用于羊毛皮的鞣制,是制裘領域的新技術。北京泛博有限責任公司開發了威斯合成鞣劑FP,一種淡黃色的改性有機磷化合物,替代甲醛或醛類鞣劑進行毛皮鞣制。與普通醛鞣劑的使用方法相近,但應注意鞣制結束時的pH不能太高,建議控制在6.5~6.7,鞣制結束后應進行氧化操作,以消除未結合鞣劑。適合于制作羊皮白色皮板時的毛皮生產,具有良好的鞣制作用。皮板顏色潔白、柔軟、豐滿,并可賦予皮板良好的染色性能。由Clariant公司推出的FCC鞣劑,就是以四羥甲基季鹽為主要成分的鞣劑,據Clariant公司的材料說明書介紹,FCC具有滲透效果好,與膠原的結合力強的優點。此外,用其鞣制得到的成革具有白色的外觀,均勻清晰的色澤。用有機磷鞣制得到的毛皮外觀為白色,具有優異的耐光牢度和耐熱性,收縮溫度可以達到80~85℃,同時具有良好的透氣性,具有一定的阻燃效果[20,21]。

毛皮工業在國內外素有“軟黃金”行業之稱,對滿足國防和日用品需要,以及不斷改善人民生活都具有重要的意義,是國民經濟中不可缺少的部分。歐盟的“綠色壁壘”或“貿易壁壘”在一定意義上就是對毛皮工藝的限制,隨著綠色環保生態需求的提出,發展對環境無污染、對人體無傷害,且符合“環保、健康、安全”三大要求的毛皮鞣劑已經成為社會發展的必然趨勢[25]。硝面鞣法、鉻鞣、醛鞣等雖能得到產品,卻存在著各種各樣的不足。未來的毛皮鞣劑不僅要達到較高的收縮溫度、穩定性好、可長期保存,還要賦予毛皮皮板豐滿的性能,具有符合毛皮制品的抗張強度、撕裂強度、負荷伸長率,并且有害殘留物含量少,對人體健康和環境無影響。(本文作者:袁霞、何有節 單位:四川大學制革清潔技術國家工程實驗室)

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