1、文库下载 免费文档下载http:/ 西安 710021)摘要:综述了皮革染色助剂的主要类型及其作用,介绍了现阶段国内外的研究与应用现状,提出环保型染色助剂的研发应受到重视。关键词:染色助剂;皮革;环保中图分类号:TS 5291 文献标识码:A 文章编号:1004-7964(20l0)02-0035-04引言皮革通过染色改善其外观,使之适应当前的流行风格,最大限度地增加它们的附加值。皮革的色泽坚牢度同皮革的手感、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,
2、因此对绒面革的染色就提出了更高的要求,以确保绒面革色泽的均匀性,坚牢度,耐磨革性能等等,从皮革的横切面看,要求文库下载 免费文档下载http:/ 皮革染色助剂的类型及其作用染色助剂的合理使用,有助于提高染色效果,还有可能减少皮革生产工序,节约染料用量,减轻染色废液色度。皮革染色助剂按其功能可分为匀染剂、增深剂与固色剂。11 匀染剂匀染剂通常可分为两类:一类是亲染料型;另 一类是亲纤维型。亲染料型匀染剂,有助于染料分散,并与染料结合,减少染料与革坯的亲合力或者说是反应活性,使染料缓慢上染。亲纤维型匀染剂,在染色前先与革坯结合,占有染料与革坯的结合点,使染料不能迅速上染,随着染色时间及机械作用染料
3、又渐渐取代下匀染剂,最终得到较好的上染率。实际上,情况并不完全如此,因此在使用匀染剂时,其用量必须恰当,以防止不必要地增进成革的亲水性。在实践中发现,染色时加入匀染剂无须达到 1或 2,通常为 05至08即已足够。12 增深剂有些材料(或物质)能同染料作用,使染料反射光谱向长波方向移动即发生红移,同时染料的吸收强度增加而产生增色效应,这些材料便被称为增深剂。大部分增深剂同时具有固色作用。皮革染色使用的染料主要是阴http:/ 离子型染料,对这些染料具有增深与固色作用的材料主要有多价金属盐、含氮化合物,和以这些材料为主的衍生产品。能与多价金属离子络合的染料,经多价金属离子处理后,不仅可以产生增色
4、效应,同时,染料在纤维上生成了水溶性较小的金属络合物,从而降低染料的水溶性,提高了其湿处理牢度及日晒牢度。在皮革工业中常用的多价金属离子有三价铬盐、三价铝盐及稀土金属离子;在印染工业中还有二价铜离子,如硫酸铜、醋酸铜、酒石酸铜钠等。文库下载 免费文档下载http:/ 固色剂使用固色剂可增加染料的上染率,也增强染色牢度,因此其已成为现代染色中必不可少的助剂。固色剂多是阳离子高分子化合物,它的作用主要是通过改变皮革的表面电荷达到增加阴离子染料与皮革结合力的目的。固色剂与阴离子染料的反应机理如下:能够作为固色的材料很多,对阴离子染料而言,酸及阳离子型物质都可以固色,只是固色效果会因固色剂及染料品种不
5、同有差异。前已述及,酸用于固色,以形成色素酸,使染料不溶于水而沉积,这种固色要求染色后期染料基本吸净后采用,否则过多的表面沉积导致不耐湿擦。用酸固定的优点在于价格低,固定深度好,可以在较短的时间内做到全截面上的固定。无机鞣剂如铬盐、铝盐及稀土盐等可作为固色剂用,这类鞣剂本身与革坯能结合,可以使染料在革坯内有牢固的结合,但由于鞣剂部分短时间不易深入革坯内,故以表面固色为主,在这些鞣剂中,铝盐及稀土盐固色主要靠电荷结合为主,这对异电荷敏感的染料有明显效果。其他一些阳离子有机物,如阳离子型加脂剂、复鞣剂及专用固色剂等也能靠异电荷进行固色,同样以表面固色为主,被固定的染料对阳电荷敏感,生产上有时为了加
6、强固定,采用两种以上材料以增强染色牢度并增加染料的吸收结合。2 皮革染色助剂的研究与发展21 阳离子型皮革染色助剂阳离子染色助剂在国外已普遍使用,BASF、LANXESS、Hoechst 公司等都有许多阳离子染色助剂。从 20 世纪 30 年代开始,国外各化学公司都相继开发研究各种固色剂。当时还未发明活性染料,因此重点是针对直接、酸性染料,其中以双氰胺甲醛树脂及含铜双氰胺甲醛http:/ 树脂固色效果较为理想。并逐渐形成商品化生产即 Colour fix Y 和 CoprantexB(后来发展成国产固色剂 Y 和固色剂 M)。50 年代初活性染料问世。不久卜内门化学公司提出专利,用阳离子固色剂
7、及弱酸文库下载 免费文档下载http:/ 的 Blancorol Ac 和 Blancorol ZB 特别适用于鞋面革的染色,它们不但具有匀染作用,且能大大增加皮革的色泽并具有填充作用,但却不会使皮革的粒面显得填充过度。Blancoml ZB 可应用于酸性较强的介质中,在皮革染色过程中它对成革粒面的紧密、手感的丰满弹性都具有良好的效果。BASF 公司的染色助剂 Amollan R 能明显减缓染料吸收速度,其匀染作用和增深效果都相当明显。阳离子类染色助剂主要可分为多价金属盐类和含氮的阳离子化合物。多价金属盐类,如氯化稀土、三价铬、三价铝,这类物质一般宜在偏酸性介质下使用,以免因遇金属离子而生成氢
8、氧化物沉淀(稀土金属盐遇硫酸根也会产生沉淀)产生色花;另一类是含氮的阳离子化合物,如 N 一长链烷基季铵盐、多元胺与环氧氯丙烷的反应产物。这些产品的结构中都含有如一NR2、一 NHR、一 NH2 等基团。根据 Wittt 提出的“发色团和助色团理论” ,一 NR2、一NHR、一 NH2 均为助色基团,因此,含氨基的固色剂或匀染剂,不仅可以起到固色和匀染的作用,还可提高颜色的深度和饱满度。211 含稀土皮革染色助剂稀土助染时,稀土的用量一般在 04一 06之间比较合适,并且应在染料加人一段时间后,再加入稀土。含稀土皮革染色助剂是一种含稀土盐,阳离子聚合物的皮革染色助剂。实践证明该助剂兼具阳离子聚
9、合物及稀土盐助染增艳的性能。用于皮革染色,能提高染料的吸收与结合,使坯革着色程度提高 l 一 2 级,节约染料 20一 40,废染液色度降低 90。使用方便灵活,可用在染色后期或加脂后期。“KRD-型含稀土皮革染色助剂”是四川大学研制,属第二代含稀土皮革染色助剂。该助剂为制革专用稀土盐与阳离子聚合物和其它助剂的“复合”产品。应用结果表明,蓝湿革坯无论是用无机鞣剂,还 http:/ KRD-含稀土皮革染色助剂,均可达到满意的染色效果。文库下载 免费文档下载http:/ DN-I 对彩色高分子的助染效果好,稀土助剂一般是在染色前期和中期加人。212 含多金属阳离子染色助剂马兴元等人对主要成分为金属
10、有机盐的染色增深剂染色宝的助染性能进行了研究。染色宝是一种阳离子染色助剂,其金属阳离子可和革纤维结合,从而增加革表面的正电荷,提高革表面的着色力。另一方面,染色宝可和染料结合,并提高染料的着色能力。结果表明,染色宝有良好的助染性能,颜色增深率可达到 20一 30,可基本解决败色现象。尤艳雪等人以碱式氯化铝和氧氯化锆为主要原料,谷氨酸为有机配位基,通过两步络合反应,合成了一种阳离子型水溶性铝锆皮革染色助剂,该偶联剂可使固色作用增强,革坯的耐干湿擦性得到提高,并且革坯色泽丰满,手感好。专利中介绍了一种多金属醋酸盐皮革染色助剂及其制备工艺。此染色助剂在皮革染色时与同类增深助剂相比可使颜色增深 253
11、3,又可对白湿皮起鞣剂作用。213 含氮阳离子染色助剂国外有关含氮化合物及其衍生物产品在纺织和皮革染色中的应用报导较多。德国专利中报导由乙氧化的脂肪酰胺和双氧水制得一种黄色的油状物,将其用于阴离子染料的染色,可使染色革颜色饱满且色调均匀。不少含有氮元素的染色助剂,如由二乙三胺和环氧丙烷制得的加成物可用作染色助剂。将油胺和氢氧化钠在真空条件下反应 8 h,再加入硫酸二甲酯进行季胺化反应,所得的产物有很好的增深能力。此外,也有用烷氧基化胺(碳链长度20)和聚氧乙烯 C16 一 18 烷基胺来作染色助剂的例子。专利中还介绍到将含有磺酸基的芳香族化合物、二羟基二苯砜及甲醛三者的缩合产物用金属离子处理后
12、,其生成物用于皮革或聚酰胺纤维的染色,可提高染料的耐光性。文库下载 免费文档下载http:/ 一 85下反应 30 min,升温后加人多聚甲醛,去水后再加入环氧乙烷,反应所得的水溶性棕色浆状物用于阴离子染料染色的助染,不仅可使染料充分渗透,而且表面颜色饱满。另外还有能提高染料色调耐湿擦牢度的染色助剂,其示意式为:常新华等人利用混合多元胺与环氧氯丙烷反应制得的多功能染色助剂 LD317-3、LD3173A固色增深剂来解决丙烯酸树脂复鞣革的染色问题。LD317-3 固色增深剂集固色、增深于一体,不仅可以解决树脂复鞣坯革表面不易着色的缺陷,而且增加颜色的鲜艳度,减少染料用量,同时,可以促进加油。兰云
13、军等人用混合多元胺与环氧丙烷及环氧氯丙烷反应开发出 DA 系列阳离子染色助剂。DA系列阳离子染色助剂,属于含氮阳离子化合物,其在酸性至弱碱性的条件下均具有良好的水溶性,其水溶性不受 pH 值的制约,可同多价金属盐类配伍使用,增深效果显著。22 两性皮革染色助剂含有多个助色基团的两性表面活性剂在染色中能起到很好的助染效果,因为当它应用到阴离子染料染色中去时,其电荷性能就可以随着染色浴 pH 值的变化而变化,从而可以达到在不同的阶段发挥不同作用的效果,并且可保证不会因阳离子性过强,而与阴离子染料作用生成沉淀。如氨基酸型或甜菜碱型两性表面活性剂作为皮革染色助剂,不但具有匀染增艳的效果,而且还可以提高
14、皮革的柔软性和加脂效果,并且可在较宽的 PH 值范围内使用。美国专利5603733 和专利 6357845 分别对两性表面活性剂用作皮革染色助剂进行了详尽的介绍。目前,使用的主要产品有 LANXESS 公司的助染剂 levogenLF、斯特豪森公司的匀染剂 Invadem LU等。兰云军等人以长链烷基伯胺、丙烯酸酯和有机多元胺、氯乙酸等为原料经多步反应制得了一文库下载 免费文档下载http:/ APA1220。该添加剂可干燥成固体直接与染料进行复配从多方面提高阴离子染料的应用性能,具有匀染、增深增艳和固色的作用。鲍利红等人还以 N 一长链烷基一 B 一氨基丙酸乙酯和马来酸双酯为原料,通过调节两
15、者配比,合成了一系列结构由 N 一长链烷基一 B 一氨基丙酸钠组成的具有增艳作用的新型两性表面活http:/ 性剂产品 MAPA。卢行芳等人借助 mannish 反应原理,以多元胺为原料合成了 RM 系列两性皮革染色助剂。实验表明,所得系列产品可使染料的最佳吸收波长向长波方向偏移,具有较好的匀染增深效果。3 展望随着社会的进步,制革工业的发展,对染色的要求越来越高;另一方面,环保越来越被人们所提倡和重视,皮革工业的发展也势必会受到挑战。因此适合于皮革生产的新型皮革染色助剂的开发和研究显得非常迫切。为保护生态环境,新型染色助剂除了强调特殊功能外,还应力图不含甲醛、无毒性、生物降解性好、不含有害金属盐、酚类、芳烃、磷酸盐等生态标准要求。因此,环保型的染色助剂应得到发展。文库下载网是专业的免费文档搜索与下载网站,提供行业资料,考试资料,教学课件,学术论文,技术资料,研究报告,工作范文,资格考试,word 文档,专业文献,应用文书,行业论文等文档搜索与文档下载,是您文档写作和查找参考资料的必备网站。文库下载 http:/