加脂剂是三大类皮革化工材料之一,目前市场上用量很大。磷脂是指从其它植物和动物原料中分离出的含磷脂肪的物质,在我国资源丰富且价格低廉[1]。磷脂独特的分子结构,使其具有乳化、分散、渗透、润湿、软化等多种功能,在制革行业被视为优良的皮革加脂剂。大量实验证明,用磷脂加脂剂加脂后的成革具有许多突出的优点,如良好的油感和滋润感,手感柔软丰满且具有良好的弹性。然而作为皮革加脂剂,磷脂还存在HLB值(仅为1~2)较低,油溶性好但基本不溶于水等缺点,限制了它的进一步应用。因此,对磷脂进行改性,提高其乳化分散性、增加其渗透性和填充性是十分必要的。目前,化学改性方法有羟化改性[2,3]、乙化改性[4]、磺化改性[5]、氢化改性[6]、水解改性[7]等及这些方法的不同组合[8]。
本文以自己研发的马来酸酐化改性磷脂作为皮革加脂剂,通过对山羊皮铬鞣服装革进行加脂实验,以德国司马公司的优秀产品BA加脂剂为参照标准,考察了该改性磷脂加脂剂的加脂性能。
1.实验部分
1.1主要材料及设备
主要材料﹕山羊蓝湿革、司马BA(#1)、自制的改性磷脂(#2)。
主要设备﹕CH-10-AT型皮革测厚仪、皮革柔软度测试仪、数显皮革崩裂试验仪、电脑拉力试验机、DJD¢1000双滚筒鞣革机
1.2加脂应用工艺
工艺流程﹕称重-水洗-复鞣—水洗—中和—水洗—加脂—水洗—出鼓
1.3加脂革的性能测试
改性磷脂和司马BA处理后的山羊皮铬鞣革按常规方法[9]检测。测定的项目有柔软度、厚度、抗张强度、撕裂强度、崩裂强度。
1.3.1增厚率
将革样在CH-10-AT型测厚仪上随意测出10个位置的厚度d,求出其平均值d ,由d值的大小可以比较出革样经加脂后增厚的程度。
1.3.2柔软性
在皮革柔软度测试仪上用内径为20mm的环分别测出各试样6处相近位置的柔软度,求出其平均值。
1.3.3抗张强度
按照服装革抗张强度的测试方法分别测试不同加脂剂处理后所得成革的抗张强度及规定负荷(5N/mm)伸长率。拉力机活动夹的拉伸速度为100mm/ min。
1.3.4崩裂强度
按照服装革崩裂强度的测试方法分别测试不同加脂剂处理后所得成革试样的崩裂强度。
1.3.5撕裂强度
按照服装革撕裂强度的测试方法分别测试不同加脂剂处理后所得成革试样的撕裂强度。
2.结果与讨论
2.1皮革感观性能比较
本文以自己研发的马来酸酐化改性磷脂作为皮革加脂剂,通过对山羊皮铬鞣服装革进行加脂实验,以德国司马公司的优秀产品BA加脂剂为参照标准,考察了该改性磷脂加脂剂的加脂性能。
1.实验部分
1.1主要材料及设备
主要材料﹕山羊蓝湿革、司马BA(#1)、自制的改性磷脂(#2)。
主要设备﹕CH-10-AT型皮革测厚仪、皮革柔软度测试仪、数显皮革崩裂试验仪、电脑拉力试验机、DJD¢1000双滚筒鞣革机
1.2加脂应用工艺
工艺流程﹕称重-水洗-复鞣—水洗—中和—水洗—加脂—水洗—出鼓
1.3加脂革的性能测试
改性磷脂和司马BA处理后的山羊皮铬鞣革按常规方法[9]检测。测定的项目有柔软度、厚度、抗张强度、撕裂强度、崩裂强度。
1.3.1增厚率
将革样在CH-10-AT型测厚仪上随意测出10个位置的厚度d,求出其平均值d ,由d值的大小可以比较出革样经加脂后增厚的程度。
1.3.2柔软性
在皮革柔软度测试仪上用内径为20mm的环分别测出各试样6处相近位置的柔软度,求出其平均值。
1.3.3抗张强度
按照服装革抗张强度的测试方法分别测试不同加脂剂处理后所得成革的抗张强度及规定负荷(5N/mm)伸长率。拉力机活动夹的拉伸速度为100mm/ min。
1.3.4崩裂强度
按照服装革崩裂强度的测试方法分别测试不同加脂剂处理后所得成革试样的崩裂强度。
1.3.5撕裂强度
按照服装革撕裂强度的测试方法分别测试不同加脂剂处理后所得成革试样的撕裂强度。
2.结果与讨论
2.1皮革感观性能比较
表1 不同加脂剂处理皮革后成革的感观性能比较
测定项目 加脂剂 |
革的感官性能 |
|
柔软度 |
增厚率 |
|
# 1 |
9.12 |
41.43% |
# 2 |
9.5 |
37.13% |
皮革感观性能包括柔软度和厚度,其中厚度通过皮革加脂前后的增厚率来进行评价,本实验所用山羊皮铬鞣服装革的原始厚度为0.7mm。表1是不同加脂剂处理皮革后成革感观性能的对比表格,由表可见,自制的改性磷脂加脂剂处理后的山羊皮服装革柔软度为9.5,而经司马BA处理后的山羊皮柔软度为
9.12,即自制改性磷脂加脂剂使皮革柔软的性能优于司马BA﹔从增厚率来分析,改性磷脂加脂剂处理后的山羊皮服装革的增厚率为41.43%,司马BA加脂后的山羊皮的增厚率为37.13%,在填充性能上司马BA稍微优于化改性磷脂。
2.2皮革理化性能比较
9.12,即自制改性磷脂加脂剂使皮革柔软的性能优于司马BA﹔从增厚率来分析,改性磷脂加脂剂处理后的山羊皮服装革的增厚率为41.43%,司马BA加脂后的山羊皮的增厚率为37.13%,在填充性能上司马BA稍微优于化改性磷脂。
2.2皮革理化性能比较
表2 不同加脂剂处理皮革后皮革的理化性能比较
对照组 测定项目 |
# 1 |
# 2 |
||
横 |
纵 |
横 |
纵 |
|
抗张强度(N/mm) |
8.42 |
12.03 |
7.60 |
11.45 |
规定负荷伸长率(%) |
140.7 |
53.7 |
117.8 |
89.1 |
撕裂强度(N/mm) |
61.31 |
43.48 |
48.68 |
39.14 |
出现裂纹时的高度(mm) |
15.84 |
16.77 |
||
出现裂纹时的崩裂力(N) |
148.55 |
170.35 |
||
崩裂强度(N/mm) |
1329.17 |
1639.42 |
3.结论
(1)与司马BA相比,用自制的改性磷脂加脂剂加脂后的山羊皮服装革,其柔软度和崩裂强度增强得较为明显。
(2)从提高皮革的抗张强度、撕裂强度和增厚程度方面来看,化改性磷脂加脂剂稍比司马BA稍差,但很接近。
综上所述,由于自制的改性磷脂加脂剂价格大大低于进口的BA加脂剂,所以可以代替BA降低皮革生产成本。