西德猪绒面疏水、防水、耐洗革的加工技术
西德希伦·赛勒赫(Schill& Seilacher)化工公司制革工作者左斯洛(Jauze-leau)先生一行曾应邀于1985年9月下旬来沪进行技术交流,旨在探讨绒面革疏水、防水和耐洗产品的加工技术,同时,对该公司有特点的鞣剂、加脂剂、防水剂以及有关助剂等产品也进行了初步应用实验。交流实验的猪正绒革、二层绒鞋面革和服装革等品种,实验结果经初步评议,革身、绒毛、色泽等外观质量不低于国内一般绒面革水平。其中以猪正绒疏水鞋面革、猪二层绒面耐洗服装革更为成功,其疏水性能经表面水滴实验,效果明显。试样经Bally动态透水仪测定,静态和动态透水时间均大于180min,是欧洲现行标准(20min)达9倍。现择3例就有关加工技术扼要予以述评,供同行参考。
示例Ⅰ 猪正绒疏水鞋面革
(一)实验工艺
磨绒后干坯革,称重,作为用料依据。
搭马静置不少于一天两夜;挂晾干燥—拉软—摔软—绷板—成品。
(二)材料说明
Derugan NF系高分子聚合物复鞣填充剂,具单分子发泡性能,主要成分为苯乙烯-马来酸共聚物钠盐,阴离子型,有效成分20%,10%溶液的pH 6~7,耐光性良好,不能与阳离子材料混用。应用时应严格控制溶液pH,当pH4.2以上时利于渗透,而若加酸使溶液pH降至3.8以下,则开始呈现单分子“发泡性”,最终颗粒可增大至4倍左右,并固定结合,具明显的填充增厚作用。
Perfectol CW系该公司具代表性的防水剂,主要成分为高分子石蜡乳液,并含一定量天然油脂加工产品,阴离子型,有效成分47%,10%溶液的pH 8.5,乳化组分17%,耐光性良好,有一定的加脂作用。主要用于面革疏水、防水加油。
Neopristol SW系复合活性加脂剂,主要成分为合成油液,阴离子型,有效成分60%,乳化组分20%,10%溶液的pH 5~6,耐光性较好,对电解质稳定。常用于软革加油或与Perfectol CW结合用于疏水、防水加油。
Lipsol S系绒面革表面特殊加脂剂,主要成分为复合型合成油,阴离子型,有效成分94%,乳化组分14%,10%溶液的pH5~6,耐光性较好,对电解质稳定。常在染浴酸化后用于绒面革表面加油,能赋予绒毛丝光感。:
(三)技术意图
(1)疏水型产品,在干坯革回湿时及以后湿加工过程中忌用表面活性剂润湿、助软或帮助渗透,实验工艺仅用氨水助软,避免因洗涤不净、表面活性物质残存革内而降低成革的疏水性能。
(2)绒面革染色应选用坚牢度好的优质染料,首先以低温、少浴、加氨水等技术措施使染料渗透、匀染,然后通过升温、增浴、加酸,促进表面上色,使绒面色调浓艳、坚牢。
(3)用Derugan NF复鞣填充,关键是:①填充时间要短,侧重于表面和松软部位,以NF被吸收为限。若时间延长,作用不限于局部,达不到预期效果;②使用前后溶液的pH务必严格控制,理想的条件是加酸使pH降至3.8以下,使之颗粒增大并固定结合。
(4)以Perfectol CW防水剂为主,施加组合疏水加油组分,赋予革内部纤维以疏水性,然后,采用铬粉及相应的掩蔽剂(如甲酸钙)进行表面处理,由于脂肪酸铬盐的形成,表面的疏水性得以增加。
(5)水洗仅要求除去表面残余物,搭马静置十分必要,通过陈化,可使疏水加油组分和铬盐表面处理获得充分固定。实验证明,试样的疏水、防水性能确实与陈化时间密切相关。据左斯洛先生介绍,疏水、防水和耐洗产品,宜在加工成革后,一周以后送样检测,才能如实反映上述性能。
示例Ⅱ 猪二层绒防水鞋面革
(一)实验工艺
磨绒后二层干坯革,称重,作为用料依据。
回湿、染色工序操作,同示例I,略。
加油:利用上述染浴,pH4.7
搭马静置不少于一天两夜;挂晾干燥—拉软—摔软—绷板—成品。
(二)用料说明
参阅示例Ⅰ,略。
(三)技术意图
(1)防水型产品与疏水型产品一样,在于坯革回湿时切忌使用表面活性物质,以防降低成革的防水性能。其他如染色、复鞣填充等工序的用料、技术控制和要求亦同。
(2)据介绍,防水型产品既应具有良好的疏水性,还要求兼具一定的拒水和抗溶剂性。因此,与示例Ⅰ疏水型工艺相比,不仅防水剂PerfectolCW用量增加,而且操作上采取分次施加法。前者以防水加油组分在pH较高的条件下,侧重于革内;后者单独使用,侧重于革面固定,表里结合,提高防水性能。
(3)加工防水革的关键性材料是Perfectol CW,但要获得理想的疏水、防水效果,还需根据产品的具体要求,选择相应的加脂材料如Neopristol SW、LNF、Lipsol BSFR、Lipsol S、Ossipol LN等构成疏水或防水加油系统,必要时还可应用另一防水剂Perfectol FLT以加强防水处理。该公司总经理坤德(Quench)博士在《制革生产的新助剂和新工艺》报告中指出:铬鞣革经过植物鞣剂复鞣后,加入高达10%的Perfected CW,再通过掩蔽铬盐的最后处理,就可以达到超过6h的防水值(用Billy渗透仪测定),这个水平远远超过了所有国家军用和特殊工种的防水靴的标准,此种皮革在任何情况下的吸水性都低于20%。
示例Ⅲ 猪绒面耐洗服装革
(一)实验工艺
1.从蓝湿革至磨绒坯革
剖层后蓝湿革,称重,作为用料依据。
搭马静置过夜,然后真空干燥—挂晾干燥—拉软—平展—磨绒。
2.从磨绒后干坯革至成品
磨绒后干坯革,称重,作为用料依据。
回湿:1000%水60℃
染色:200% 水30℃
加油:同上浴。
表面处理:600% 水40℃
搭马静置不少于两昼夜;然后挂晾干燥—拉软—摔软—绷板—成品。
(二)用料说明
Silastol R687系广泛用途的表面活性剂,具有润湿、乳化、脱脂作用,主要成分为特选的乳化剂混合物,有效成分高达100%,非离子型,10%溶液的pH4~6,对阳离子、电解质均稳定。可用于制革浸水、脱脂、浸灰、脱灰、软化、浸酸各工序,也可用于干坯革回湿助软,尤其用于猪皮脱脂、裸皮 脱灰效果尤佳。
Aglutan SO系酸性蛋白酶制剂,最适pH为4.4~4.6,催化蛋白质水解的作用较通常所用的胰酶更缓和,渗透性好,作用表里均匀,无危险性,不易导致皮张表面侵蚀和产生松面,宜用于对蓝湿革辅助软化特别是对于猪蓝湿革复鞣前预处理,可以促进纤维松散、增加成品的柔软度、缩小部位差,是加工猪软面革和服装革的特殊材料。.
Ukatan NCS系低含铬复柔剂,Cr2O3含量仅3%左右,其中含3种合成鞣剂组分,倾向于替代型,系统呈阴离子型,有效成分93%,10%溶液的pH 5~6,耐光性极好,对电解质稳定,适用与非铬复鞣型的产品,与Tannesco H、Basyntan CD等含铬复鞣剂有明显区别,常用于铬鞣服装革、绒面革复鞣。据介绍,NCS中所含的铬盐对其中的合成鞣剂组分具有使之良好固定的作用。
Ossipol LN系特种软革加脂剂,是以天然植物油为主体的特殊工艺加工产品,非离子型,有效成分70%,乳化组分23%,10% 溶液的pH 7~8,对阳离子和电解质均稳定。适宜用于要求非常柔软的服装革、软面革加油。
Lipsol BSFR系纯合成加脂剂,阴离子型,有效成分62%,乳化组分27%,10% 溶液的pH7~8,耐光性良好,是一种通用性合成加脂剂,宜用于加工要求成革延伸性小的产品加油。
Perfectol FLT系防水剂,主要成分为高分子石蜡乳液,弱阳离子型,10%溶液的pH4~4.5,对酸、铬盐、硬水(硬度<50°)均稳定,但耐碱稳定性差,适宜用于表面肪水处理,可用于各种鞋面革、服装革的防水、耐洗处理。
其余用料参阅示例Ⅰ,略。
(三)技术意图
(1)耐洗型产品主要是指耐水洗性能,并非要求革具有疏水、防水性,而是要求被固定在革上的有效物质(如鞣剂、染料、加脂剂等)不因水洗或皂液洗涤而被除去,具有一定的耐洗涤牢度。因此,从工艺技术上考虑,其与疏水、防水型产品相比,主要区别在于:①在鞣后湿加工阶段如复鞣前脱脂净化、干坯革回湿等工序允许使用表面活性剂脱脂、助软,实验工艺中两次应用Silastol R687其目的在于此;②在加脂组分中不用特效防水剂Perfectol CW,而改用兼有防水、耐洗作用的PerfectolFLT表面处理;③扩大加油总量,两次加油量共达32%(其中坯革预加油15%,成品加油17%),同时选用与皮革反应活性较强的加脂剂Ossipol LN(用量为19%),分别在复鞣后、预加油和加油等工序多阶段施加,使之逐步均匀地被固定在革纤维上,以提高成革的耐洗性能。
(2)采用统一加工的蓝湿革在剖层时分品种加工服装革(或软革),必须单独进行补加软化处理,仅仅依靠复鞣、加油等技术措施来赋予革身柔软度是不够的。因此,实验工艺采用酸性蛋白酶Aglutan SO补加软化,并且在干燥整理阶段加重机械助软。
(3)采用复鞣填充剂Derugan NF处理,前后两次,用量相同,而处理的时间相差悬殊。前者处理30min,意在均匀填充,赋予成革以丰满性;后者处理时间很短仅5min,侧重于松软部位填充,以缩小部位差。但两次处理后均需加酸固定,pH控制在3.55~3.6。
(4)加工绒面革,磨绒是一项重要环节。一般采用两次磨绒。左斯洛先生推荐:第一次,宜用NO.320砂纸(相当于国产飞轮牌1号砂布),操作应由头尾部纵向两端朝内磨;第二次,宜用NO.400~500砂纸(相当于国产飞轮牌3/0号砂布),操作应由两腹向内横向磨。
(5)绒面耐洗服装革的染色十分重要,首先要选择耐洗坚牢度好的染料,然后采取分次加色、控制染浴温度、水量和pH,使染料渗透结合符合绒面革的要求,最后使染料充分固定。倘若要求染色能“透心”,通常情况不必增加染料,可以考虑下列措施:①降低染浴温度;②延长染色时间;③添加氨水缓染助渗;④必要时采用缓染剂Baykanol TF(Bayer公司)处理。
问题讨论
(—)关于绒面疏水、防水和耐洗革加工的技术关键问题
左斯洛先生在阐述其工艺构思后指出如下控制要素:
(1)应用Derugan系列的Z、ZN、NF等产品分别进行预复鞣一复鞣一表面复鞣,以提高革身丰满、柔软度,克服松紧部位差异,必要时配合进行适当填充。
(2)疏水、防水型产品,在鞣后湿加工阶段切忌使用表面活性物质,防止降低上述性能。
(3)选用耐洗牢度好的染料染色,并使之充分固定,避免遇水脱色或因洗涤而被除去。
(4)根据产品具体要求(如疏水、防水、耐洗),选择针对性的加脂剂、防水剂品种,或组合应用,或单独施加,并使加脂剂固定好。
(5)最后采用掩蔽铬盐固定或用Perfetol FLT表面处理,以提高表面疏水、耐洗性能。
总之,关键问题还在于上述各项技术措施加工过程中是否严格控制和切实执行,包括操作条件、水量、水温、pH、化料用量等,要根据工艺要求酌情调整、恰当掌握,这才是真正的成败关键。
(二)关于提高成革抗撕裂强度问题
客方推荐应用DeruganF,有助于明显提高成革抗撕裂强度,对于猪、牛的正面革、绒面革、服装革均能奏效。正常浸酸裸皮,操作要点如下:
据介绍,在铬鞣阶段,于两次加铬粉之间,仅用1%的Derugan F处理,成革的抗撕裂强度即可提高约一倍,效果极为明显。
(三)关于提高全粒面革的崩裂强度问题
左斯洛先生认为,要提高粒面崩裂强度关键在于选用加脂材料以及加脂的深度和效果,若加脂能使革纤维滋润、耐弯曲,并提高其滑动性,则纤维耐变形性增大,耐崩裂强度自然相应提高。问题是测定崩裂强度的作用偏重于粒面部位,换言之,皮革粒面部分的纤维比肉面部分相对更纤细致密,而崩裂测试时受力更大,因此必须从考虑改变加脂深度上入手,使加脂剂尽可能增强在粒面部位的分布与结合,从而提高该部位纤维的滋润性、滑动性和可变形性。该公司的非离子型加脂剂Ossipol LN,可用于表面加油,具有改善崩裂强度的效果。
(四)关于铬鞣革在铬鞣时提高铬盐吸收和固定量的问题
客方认为,这方面问题已有许多专门研究,可供参考。据介绍,通常采用铬粉鞣制,加小苏打提碱固定,实验数据是:用1%Cr2O3时,革上仅固定0.3%Cr2O3,附着在革上可被洗去的为0.4%,废铬液中残存的为0.3%。而另一实验表明,用1%~2% Derugan Z(改性戊二醛)预鞣的皮,若用0.5%Cr2O3铬鞣后,则革中被固定的Cr2O3量达0.48%,这是提高铬盐吸收和固定量的有效途径之一。
(五)关于皮革用低毒高效防霉剂的选用问题
客方指出,该公司的所有加脂剂产品均含有有效的防霉组分,应用时毋庸另行选加。客户推荐该公司的防腐剂Afrotin E-1011、B254产品兼有防霉作用,具毒性,因用量少,对人体无害,可用于蓝湿革防霉,也可用于涂饰的酪素液防霉,后者用量仅为0.02%(按干酷素重计)。
(原载《皮革科技》1986年第3期)