标王 热搜: 润滑  性能  甜菜碱  硫酸铵  镀锌  金属  环保  原油破乳剂  热塑性  氟碳表面活性剂 
 
当前位置: 首页 » 技术 » 应用技术 » 正文

表面活性剂在染色和加脂中的应用-制革用染料

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-09-07  浏览次数:766
核心提示:表面活性剂在染色和加脂中的应用-制革用染料

染色使革呈现各种颜色,鲜艳美观,风格独特,色彩动人,价值倍增。皮革染色主要使用的是酸性和直接性染料,如皮革黄MR、酸性橙Ⅱ、直接耐酸大红4BS ZL、直接红棕RN、皮革棕PRS ZL、皮革棕B ZL、皮革棕NR ZL、皮革棕NT ZL、酸性黑10B ZL、酸性粒子元青MS、酸性黑ATT、直接耐晒黑G、皮革黑NG、皮毛黑DBN等。近年来开发的无公害环保染料有开封树脂厂的无公害多功能络合染料、上海皮革研究所的金属络合黑、保定化工三厂的皮革黑NG、丹东轻化工研究院的皮革黑GN、洛阳瑞丰公司的皮革黑ATS,深圳兴华公司的皮革黑-l50等。又如PGD系列无致癌芳香胺黑色皮革专用染料,表面着色力强、黑色浓厚,上染率、匀染性、溶液吸净率、耐光性、化学稳定性等均优良,日晒牢度达到5级,耐擦牢度达到4~5级。

    偶氮着色剂是指所有具有着色效果和结构中拥有一个或多个偶氮基(-N=N-)的化学物质。偶氮着色剂依溶解度的不同分为偶氮颜料和偶氮染料,前者不溶于使用介质,而后者则溶于使用介质。在品种和用量方面,偶氮着色剂是合成着色剂中最大的类别,占世界市场份额的60%~70%。由于色调种类繁多和良好的耐光性,其应用范围极为广泛。偶氮着色剂能够用于许多不同基质的着色,如合成的和天然的纺织纤维、塑料、皮革、纸张、矿物油、蜡,甚至食品和化妆品(采用精选的偶氮着色剂)等。

    由于这些染料中一个或多个偶氮基裂解,会形成一些芳香胺,有致癌作用。所以在制革中被禁用。因此,进口和国产无偶氮染料取代偶氮染料,被大多数皮革厂家引进,广泛应用于皮革、丝绸、羊毛、纤维等的染色。

    替代禁用偶氮类直接染料,关键在于合成出染料双胺中间体的代用品。目前的研究方案主要有:用非联苯胺型的双氨基化合物取代联苯胺系中间体所合成的染料;用多偶氮染料、杂环型直接染料等取代联苯胺系直接染料;用活性染料、硫化染料等其他类型染料来取代联苯胺系直接染料。

    聚合物染料又叫高分子染料,是最近发展起来的一种新型染料,由于其优良的性能和特殊的作用愈来愈受到重视。依据聚合物染料本身的结构及应用特点,聚合物染料可分为反应固色型聚合物染料和自固色型聚合物染料。

    反应固色型聚合物染料,又叫交联染料,通常由对纤维具有直接染色活性的染料母体和带有活性基的阳电荷高分子固色剂构成。染色时染料母体除了同纤维素纤维形成共价键外,阳离子性的高分子固色剂中的多个活性基团还会在纤维之间形成交联,并且同染料母体键合,从而在纤维之间形成一种立体的网络交联结构,从而使得染料具有很好的坚牢度和耐水洗性。

    自固色型聚合物染料,依据分子构造大致有以下两种类型,一类是高分子本身具有发色基团,同时自身又具有水溶性基团和能与纤维结合的活性基团。染色时,高分子本身同纤维形成交联,起到固色作用。同时,由于无毒及难消化性能而在食品、饮料中得以应用。另一类是染料母体接枝在具有水溶基团和能与纤维结合的活性基团的高分子链上。染色时,依靠染料母体使纤维着色,同时依靠高分子同纤维交联而起到固色作用。由于高分子同纤维及自身的交联,从而使染料同纤维牢固地结合。同样,此类聚合物染料具有很好的耐湿坚牢度和优良的耐水洗牢度。

除染料、染色工艺条件外,在染色过程中,要加入各种染色助剂,如匀染剂、固色剂、增深剂、促染剂、缓染剂等。这些染色助剂大多是表面活性剂。

1染色助剂作用机理

1.1  匀染剂

    染色中加入表面活性剂可以使染料分子尽可能以分子水平分散,缓慢地与皮革接触(即缓染),或可以使已上染的染料由深色部位向浅色部位移动(即移染),容易渗入革内,与胶原纤维发生化学及物理作用,达到匀染、色牢度好的效果。

    匀染剂中有的是亲纤维性的,有的是亲染料性的,或者对两者都有亲和性。亲纤维性的匀染剂分子一般较小,运动速度比染料分子快,因而能先占据染料分子应在纤维上占据的位置,而染料分子较大,虽然运动速度较慢,但对革纤维具有更大的亲和力,因此染料分子最终能把附在纤维上的匀染剂分子一个个取代下来,此过程延缓了染料的上染时间,使染料分子能均匀地附在纤维上,从而达到缓染、匀染的目的。

    亲染料性的匀染剂对染料分子具有较大的亲和力,这样的匀染剂加入到染液中后,染料分子被匀染剂分子所包围,或是被匀染剂分子拉住,使染料分子不易附着纤维,从而减缓了上染速度,达到匀染的目的。由于这类匀染剂对染料分子具有较大的吸引力,对已上染的染料分子具有吸引力,因而可将深色部位的染料分子拉回染液中,再移至淡色部位,使染色均匀,起到移染作用,一般脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂即属此类匀染剂。

以染料溶液进行喷染修面革时,加人匀染渗透剂(如LUTENSOL AP-10或LUTENSOL N0-50)时,可以获得满意的上染效果。

1.2增深剂与固色剂

    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。随着阴离子型乙烯基类聚合物复鞣(填充)剂及阴离子型芳香族合成鞣剂在轻革生产中的普遍应用,它们的“败色”作用已引起关注,为解决其败色问题,增深剂的研制备受重视。

    皮革染色使用的染料主要是阴离子型染料,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。

在皮革匀染过程中,表面活性剂还可用作染料分散剂或增溶剂。用作分散剂时,一般是将其配制成1%的溶液、pH值调至6~8左右,使之具有最佳扩散能力,将集聚的固体染料粒配使用,阳离子表面活性剂仅能单独使用。当所用表面活性剂浓度接近临界胶束浓度时,染料被增溶量最大,色牢度也最好。

2主要染色助剂品种

    制革中所用染料主要是酸性和直接性染料,带有负电荷,经常采用的匀染剂是非离子和阴离子表面活性剂,有脂肪醇聚氧乙烯醚(如匀染剂0、LUTENSOL ON)、烷基酚聚氧乙烯醚(如匀染剂OP、JFC、LUTENSOL AP)、二丁基萘磺酸钠(拉开粉BX)、亚甲基双萘磺酸钠(扩散剂N)、脂肪酸聚氧乙烯酯(SG-7、SIN—T.ANOL、DT-308)等。

    INVADERMA是瑞士CIBA-GEIGY公司的非离子匀染剂,在酸性介质中显弱阳离子性,主要成分是脂肪胺聚氧乙烯醚。这种匀染剂能够与染料分子中的磺酸基作用,因而可以延缓染料与革纤维的结合,从而起到匀染作用。在中性及弱碱性染浴中,很少的用量即可产生良好的匀染作用。在强碱性浴液中,较大的用量可以消除染色时产生的缺陷。

    阴离子染料染色时,阳离子表面活性剂能起到增加表面染色深度、固定染料等作用。这一类的产品有Bayer公司的Retinga。季铵化水溶性高分子用作染色助剂,近年来受到重视。如固色交联剂ZXSH是一种具有反应性活性官能基的季铵盐类阳离子型高分子化合物,外观呈淡黄棕色液体,1%水溶液,pH值为l~6,水溶性好;在弱酸性至中性介质中稳定;能广泛应用于直接性、酸性、中性、冰染、硫化等染料的染色中;可作为皮革染色、印染和印花等工序后处理固色交联助剂,经该助剂处理,可以提高染料的皂洗、汗渍、水浸摩擦等各项坚牢度性能。

    稀土用作助染剂有着十分明显的效果,如氯化稀土盐、常用助染剂和KRD-11均含稀土皮革染色助剂,用于皮革染色,可节约20%~40%的染料,提高革坯黑度,降低废液色度90%以上。

    上海皮革化工厂的含铬鞣剂CR是芳香族合成鞣剂与三价铬的复合物,用于皮革的复鞣便可减轻阴离子型鞣剂对染色的败色作用。四川四海科学研究所生产的S—HB鞣剂是一种含铬的、带有正电荷的材料,外观为黄绿色浆状物,固含量为39%~41%,Cr203含量为6.1%~6.3%,在阴离子型鞣剂复鞣后,用该材料以及在固色后使用,均有较明显的增深效果。

    如果一种染色助剂,在皮革染色时除具有增深、固定作用外,还具有匀染作用,便可将其称为匀染增深剂。如宝鸡电化厂生产的LD 317—2型染色助剂即是含有稀土的匀染增深剂,其中的混合氯化稀土主要起增深和固色作用,而聚氧乙烯醚表面活性剂则起匀染作用。

    含氮化合物及其衍生产品在皮革染色中的应用报道较多。在染色前,用N一长链烷基季铵盐阳离子表面活性剂处理坯革,可提高皮革的染色性能,有一定的增深效果。另外,用季铵盐和醛的混合物处理复鞣坯革也可提高其染色性能。乙二胺或其他胺类与环氧乙烷加成物,用于皮革的染色可起到较好的增深效果。也有用聚氧乙烯Cl6~Cl8烷基胺来作染色助剂的。

    固色剂Y的化学组成为双氰胺-甲醛树脂,属于阳离子型,而固色剂M则是由固色剂Y与铜盐作用而制得的。在固色时,阳离子固色剂中的阳离子能与染料中的阴离子结合生成相对分子质量较大的化合物沉积在纤维中,从而提高了染料的湿牢度。有机胺与环氧氯丙烷反应的产物,具有很好的增深与固色作用,常用的有机胺有乙醇胺、二乙醇胺、乙二胺、多乙烯多胺、二甲胺、三甲胺等。相比之下,阳离子或两性高分子表面活性剂的固色作用更为理想,一般用水溶性阳离子树脂,如固色剂Y、固色剂M、固色增深剂DN-Ⅱ等。

    目前专用染色助剂品种很多。国内有DN—I A、匀染渗透剂DN-I B、DN—IIA/HB匀染增深剂、FR-3型稀土多功能匀染剂、LD 317、LD 213染色助剂等。国外产品则更多,如表1所示。

表1  国外制革用匀染剂

    阳离子或两性离子丙烯酸树脂除用作复鞣剂外,亦有促染和增色的作用。BASF公司的BASTSINOL DR LIQUID是一种阳离子性加脂剂,主要改善采用阴离子性染料染色后皮革的均匀性和耐汗渍牢度,还可用来加深黑色的色泽,尤其是染成黑色的皮革。另外,也可以加入匀染剂来使颜色均匀一致,使表面无花纹、起斑。此外,含有稀土、高分子助染剂、表面活性剂的LD-317也是一种效果十分理想的助染固色剂。

    应该指出,皮革染色的影响因素较为复杂,染料的品种较多,使用工艺条件各异,故选择匀染剂较为困难。一般酸性和直接性染料多用阴离子或非离子型表面活性剂作为匀染剂,阳离子型染料则多用阳离子或非离子表面活性剂作为匀染剂。

分享到:
 
关键词: word
 
[ 技术搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 

 
推荐图文
推荐技术
点击排行
 
网站首页 | 企业资质 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 网站地图 | 排名推广 | 积分换礼 | 网站留言 | RSS订阅 | 豫ICP备2020028982号
手机扫描,快速浏览!