皮革工业染色助剂的选择与应用

皮革工业染色助剂的选择与应用

1皮革的生产将成为人们进一步关注的重心皮革行业是轻工业的主要产业之一。在国家政策中，皮革行业产品是国家鼓励发展的优势产品。现在，中国是世界皮革加工的中心之一。2004年，我国皮革工业商品及鞋类商品进出口继续保持了两位数的强劲增长。据海关统计，2004年我国皮革工业商品（包括初级产品和工业制品）及鞋类商品进出口总值375.9亿元，同比增长19%。这充分显示了我国皮革工业正在迅猛发展。随着人们对皮革制品在质量﹑性能﹑花色品种上的要求不断提高，以及皮革工业清洁化生产过程的要求，现有的传统化工材料已不能满足要求。特别是近年来，尤其是中国加入WTO后，国外皮化材料的大量涌入，国内皮化材料与国外皮化材料在性能﹑品种上的差距日渐明显，因此，人们逐渐将目光转移到新型化工材料的研制﹑开发及应用上。皮革通过染色可改善其外观，使之适应当前的流行风格并且可能获得时尚化，最大限度的增加它们的附加值。皮革的色泽及其坚牢度同皮革的机械强度﹑手感﹑粒面的细致度等特性同样重要。因此，现代皮革染色显得尤为重要。在生产软面革﹑家具革﹑正面服装革时，要想获得轻薄的涂饰层，染色的好坏是关键；而对绒面革来说，染出的颜色就是皮革成品的最终色调，因此对绒面革染色提出了更高的要求，为确保绒面革色泽的均匀性﹑坚牢度﹑饱和度和耐干﹑湿摩擦性能及近年来提出的成品革中染料的迁移性问题等，对染色和染色操作的要求也越来越高。而染色助剂的合理使用，则可以有效的解决上述问题。2实验部分2.1主要原材料和原产地2.2设备和设备2.3染料和染料之间的关系2.3.1固色剂浓度的影响选择常规染料NG-3来确定各种染色助剂的最佳作用浓度。操作：将四种匀染剂APA-1208、APA-1220、MF、N和三种固色剂DA、DN、AC-1815分别配成浓度为1.0000g/L、2.0000g/L至5.0000g/L的水溶液。然后将各种浓度下助剂的溶液与等体积浓度为0.0300g/L的NG-3混合，以与染料混合后等浓度的助剂的溶液做参比，用分光光度计测得在400～700nm不同波长下的吸光度，绘制吸收曲线。2.3.2染料吸光度的测定由2.3.1得出各种助剂的最佳浓度。选择四种不同类型染料DX、SB、天龙黑和NG-3，采用分光光度计考察不同助剂对同一种染料吸光度的影响。比较不同助剂的作用效果。2.4添加剂中的助染性应用选用铬鞣绵羊服装蓝坯革经正常复鞣中和后做应用试验，工艺如常规染色工艺，匀染剂用于染色前期，固色剂用于染色后期。2.5成品皮检测对成品革进行检测包括：上染率的测定；耐干湿擦牢度的测定；水洗牢度的测定等。3结果与讨论3.1为最佳浓度的测定添加剂3.1.1表面活性剂浓度的影响从图1～4可以看出，在匀染剂作用下，染料最大吸收波长均向长波方向移动（从600nm到620nm），而人们观察到的物质颜色是吸收光谱的补色—反射光谱，匀染剂同染料NG-3作用后最大吸收波长移向长波是一种“红移”现象，其反射光谱却是向短波方向移动，实际上是颜色的增深，因而观察到的颜色是“蓝移”，但这种向长波方向的移动并不是很明显，因此不会造成颜色色头很大程度的改变。从图1和图2还可看出，加入APA匀染剂后染料的吸光度明显增加，说明APA对这种染料具有增深增艳作用。当浓度为4g/L时，其吸收曲线在吸光度增加幅度最大。因此，选取APA-1208和APA-1220两性表面活性剂的浓度为4g/L（混合前的浓度）进行深入研究。从图3可看出，加了MF后染料的吸光度增加不及前两种助剂明显，与染料的吸收曲线趋势相同，即在各个波长下吸光度值增加幅度相差不多，当浓度为3g/L时，其吸收曲线吸光度增加幅度最大。因此，选取MF阴离子表面活性剂的浓度为3g/L进行深入研究。从图4可看出，加了N后吸光度增加不明显，甚至与染料的吸收曲线十分接近，当浓度为5g/L时，吸光度增加幅度最大，因此，选取N阴离子表面活性剂的浓度为5g/L进行深入研究。3.1.2浓度对染料吸收曲线的影响从图5～图7可看出，改变DA固色剂的浓度后，染料的吸光度变化不太明显，当浓度为1g/L时，吸光度数值增加幅度最大。因此，选取DA固色剂的浓度为1g/L进行深入研究。由图6可看出，DN溶液浓度从3g/L开始，吸收曲线发生明显变化，最大吸收峰从600nm到460nm明显向短波方向移动，蓝移明显。表现在染色革上，色头发生明显红移，会给染色颜色控制带来麻烦，对染色不利。但当浓度为1g/L和2g/L时，最大吸收波长不发生明显的移动，且当浓度为1g/L时，其吸收曲线在最大吸收波长处的吸光度值增加明显，其增深效果最好。因此，选取浓度为1g/L进行深入研究。由图7可以看出，在不同AC-1815浓度下，染料的各个波长处吸光度值都明显增加，但不受助剂浓度变化的影响。同时还可看出染料最大吸收波长发生红移。因此，从经济方面考虑，我们选择AC-1815的浓度为1g/L进行深入研究。3.2各种匀染剂对染料的最大吸收波长由图8可看出，对染料NG-3，四种匀染剂同染料作用最大吸收波长都有红移，且最大吸收波长处吸光度值都有增大，APA-1220增加幅度最大，表现在染色革上，效果最好。DA、DN、AC-1815三种固色剂，DA和DN同染料NG-3作用后吸收曲线最大吸收波长不变，而AC-1815红移，且吸光度值最大，则其助染效果最好。由图9可看出，对于染料DX，四种匀染剂和染料作用后，APA-1220最大吸收波长不变其它三种都有小程度的红移，APA-1208在最大吸收波长处吸光度值增加最大；对于三种固色剂，DN对染料失效，DA和AC-1815同染料作用后，染料的最大吸收波长有很小程度的红移，最大吸收波长处AC-1815吸光度值增加幅度大，其对染料作用效果最好。从图10可看出，对于染料天龙黑，四种匀染剂同染料作用后，染料的最大吸收波长都发生红移，最大吸收波长处的吸光度值都增大，其中APA-1220增加幅度最大；对于三种固色剂，DN对染料天龙黑失效，DA同染料作用后，染料的最大吸收波长不变，吸光度值改变不大，而AC-1815同染料作用后，不仅染料的最大吸收波长红移，吸光度值还明显增加，因此助染效果最好。由图11可看出，对于染料SB，匀染剂APA-1208同染料作用后，染料的最大吸收波长不变，其它三种发生红移，APA-1220在最大吸收波长处吸光度值增加幅度最大；对于固色剂，同染料作用后，最大吸收峰都不变，DA在最大吸收波长处吸光度值最低，DN较大，AC-1815最大。综上可知，对于四种匀染剂，APA-1220的助染性效果最好；对于三种固色剂，AC-1815的助染性能最好。3.3两性匀染剂和dn复合剂从实际应用性能来看，匀染剂N及MF，有明显的匀染效果，但是降低了染料上染率和染色革深度，影响染料与皮革的结合牢度，革表面手感﹑干湿擦性能差，甚至影响油脂的吸收结合。两性匀染剂APA-1208与A-PA-1220则有效的避免了阴离子匀染剂的缺点，可适用于各种染料，并有一定的增深﹑增艳效果。DA弱阳离子固色剂，可适用于复合染料和金属络合染料，能够明显提高皮革的黑度﹑干湿擦﹑手感等性能，综合效果好。DN含稀土的固色剂，增深﹑增艳效果好，但是皮革表面手感会显粗，且泛金属光泽。AC-1815增深增艳效果不明显，而且皮革手感发涩，综合性能不好。4两性匀染剂和强阳离子固色剂(1）当前皮革工业上广泛使用的阴离子匀染剂虽然有明显的匀染效果，但是负面影响较大，如降低染料上染率﹑染色革深度，影响染料与皮革的结合牢度，革表面手感﹑干湿擦性能差，甚至影响其它材料的吸收结合。而且当这类助剂用量大时，会引起操作不便。而两性匀染剂则有效的避免了阴离子匀染剂的缺点，可适用于常用的复合染料和金属络合染料，并有一定的增深﹑增艳效果，可降低染料用量，可生物降解，是一