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皮革防水:皮革防水工艺技术研究进展情况及未来方向

发布日期:2024-6-19  类型:免费文章  作者:  来源: 搜狐网   点击 1242

一、皮革涂层防水工艺技术

  市面上的皮革一般可分为皮革大致分为三种:光面革(修面革)、水染革和绒面革。不同的皮革对防水工艺的要求不同。对于鞣制后皮革粒面伤残严重或对皮革表面油特殊要求的皮革,皮革的涂饰就很关键。可以通过在该类皮革的表面添加一层防水的涂层使皮革表面具有拒水性。 而为使皮革经涂饰获得防水性,涂饰剂的选择就很关键,如在选择底涂产品时,产品中不能含有较多的乳化剂或亲水性添加剂。最好选择具有良好防水性的粘合剂和助剂。最理想的情况是底涂产品中不含有任何影响膜防水性能的成分 。


  在其它涂层的涂饰中也应该遵循同样的原则。根据成膜剂的不同,皮革涂饰剂可分为蛋白类涂饰剂、聚氨酯类涂饰剂硝化纤维类涂饰剂和乙烯基类涂饰剂。对这四类涂饰剂进行选择及改性是制备防水涂层的关键。 酪素是最常见也是应用最为广泛的的蛋白类涂饰剂,酪素是含磷蛋白质,其含有的氨基、羧基等能与皮革胶原纤维形成次级键紧密结合,其本身具有多种优异性能如粘着力强、透水汽等,因此,酪素经改性后可制得优异的防水涂饰剂。通常采用己内酰胺、丙烯腈、丙烯酸及其酯类等对酪素进行改性,部分研究采用有机硅对酪素进行改性来制备防水性能优异的皮革涂饰剂。

  二、皮革革身防水工艺技术

  皮革的革身防水要求整个皮革横截面都具有疏水性,水染革的防水就需做到这一点,而这一点多通过加脂防水来实现。加脂防水的关键是防水加脂剂的选择。一种经处理的聚丙烯酸酯共聚物制备的聚合物防水加脂剂 FS,该加脂剂是以丙烯酸单体为原料,偶氮二异丁腈为引 发剂 , 通过自由基共聚聚合,经后处理制得。该防水加脂剂 FS 含有较多的疏水基团,对坯革进行加脂填充后能使整个革身的防水性良好,研究表明经铬盐固定还能提高其动态防水性。该种工艺制备得的防水革不仅动态防水性良好,还具有较好的静态防水性,对于皮革革身防水是一种可选择的加脂材料。


  有机硅防水加脂剂在防水革的制备上应用一直很广泛,以丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸十八醇酯及乙烯基封端的硅氧烷等为单体,以偶氮二异丁氰为引发剂,通过嵌断共聚反应制备了一种有机硅防水加脂剂。该加脂剂引入的有机硅具有良好润滑性能和防水性能,且采用的丙烯酸十八醇酯在复鞣加脂方面有良好的应用,引入了长脂肪链进一步润滑胶原纤维。将这三种单体共聚,综合了有机硅和丙烯酸树脂的优点,可以在复鞣、加脂、填充的同时赋予皮革优异的防水性能,使皮革革身整个横截面都具有疏水性。

  三、皮革绒面防水工艺技术

  绒面革的防水要求与革身防水相似,但绒面革对表面防水的要求又相对较高一点,已有很多研究专门探讨了绒面革的防水工艺。 通过加脂防水使小湖羊绒面毛革获得防水性的工艺:结合使用防水加脂剂 PF4700(3M公司)、聚合物柔软剂 SOF(TFL) 和合成加脂剂 PSE(BASF),加酸固定,制备防水革。该工艺是针对绒面毛皮的防水处理,在保持了天然毛皮原有的优良性能,进一步赋予了其防水性能,加脂工序还不会造成毛被黏结油腻,对于毛皮的防水性处理作出了新贡献。

  也可以采用氟碳化合物 CF4 对皮革表面进行改性,在皮革表面引入自由能很低的含氟基团,通过在皮革表面涂覆一层含氟聚合物,降低皮革纤维表面的临界张力,使皮革获得低能表面从而显著增加其防水性。该工艺是含氟化合物除改性加脂剂外,在防水革制备上的新应用,其操作简单,碳氟化合物的性能优异,在绒面革的表面防水上应用广泛。


  因此,进一步研究利用碳氟化合物 F315 和 F225 通过湿部转鼓和表面喷涂,碳氟化合物含有的 - CF3 基团和长链丙烯酸脂肪醇酯在防水效果上相互协同,共同提高了防水性。该种工艺同样适用于绒面革的的防水处理,利用该种工艺来进行防水处理除了具有操作简单、成本适中还节约材料等优势,还增强了皮革的染色性能和耐摩擦性能。但该表面喷涂防水剂使得皮革内部未受到防水处理,皮革静态防水性优良但具有较差的动态防水性。

  四、皮革全防水工艺技术

  光面革(修面革)多应用全防水工艺。而皮革的全防水要求皮革兼具动态防水性与静态防水性,在制革工艺过程单独进行某一工序的防水处理很难达到全防水的要求,应当多个工序结合,相互补足,才能制备出优质的全防水皮革。因此要求全防水的皮革不仅要在加脂、复鞣等工序就使坯革革身获得防水特性,还应添加具有防水性的涂层。但防水坯革表面的疏水性较强,如何使涂层较好粘附就成了一个关键性的问题。


  防水革表面的拒水性使得大多为水基型的涂饰剂很难对其进行涂饰,因此其涂饰过程与一般皮革不同的涂饰。防水革的涂饰不仅应该做到使涂层与防水革粘附良好,涂层还不能破坏防水革原有的防水性能。在解决涂饰难题的基础上,通过选用具有防水特性的涂饰材料,可以制备出不仅革身防水,涂层亦防水的全防水皮革。 除了对涂饰工艺的改进,还可以从整个制革工序出发,恰当选择制革用材料及工艺,综合考虑工序之间的互相影响,来制备冬、静态防水性能兼备的全防水革。

  对复鞣、加脂及涂饰的材料选取及结合,制备了全防水的皮革,通过将填充型复鞣剂A 与 WPT-S 防水加脂复鞣剂、WPF-1 丝光型防水加脂剂、结合型加脂剂配伍,得到动、静态防水 性能优良的防水革坯。再采用 FD-1 封底剂及 WPT-S 替代其他阴离子涂饰助剂作为涂层手感剂使用,较好保持了坯革原有的疏水性能。该工艺在复鞣、加脂、涂饰工序都进行了防水处理,使皮革从表面到内部都获得了疏水性,制得动、静态防水性能都很好的全防水皮革。

  五、结论

  市场对防水革的需求与日俱增,对其要求也越来越高。高档防水革不仅要求同时兼具静态防水性及动态防水性,对于透气性、透水汽性和柔软性等优异性能也有较高要求。现今防水革的研究已取得了较多重要成果,但依然存在很多关键技术亟待解决,如在鞣制过程中表面活性剂的使用对皮革的防水性能造成了负面影响等。因此,我们要在防水革的研究开发方面进行不断创新。当今科学技术的飞速发展使得越来越多的新型材料被研发出来,越来越多的皮化材料的性能被挖掘出来,防水材料的家族正在不断壮大。更多的新型防水材料的出现,一方面意味着制造具有优异的性能防水革有了更多更佳的选择,同时也对防水革制造工艺技术提出了新要求。

  只有综合考虑制革工艺方法和材料,兼顾生产成本、防水性能和其他更多优异性能,达到材料与工艺的平衡,追求更大的经济效益,才能制造出优异的高档防水革。

编辑:崔婷婷

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