新型环保裘皮防水剂的研究及其防水机理阐述
(北京恒普科技有限责任公司)
皮革防水性作为皮革及其制品的一项重要使用指标已越来越为人们所重视,但制革防水的同时又要求保护甚至提高成革的其它物理、化学及机械性能、手感指标、特别是透气和透水汽等卫生性能指标,这就对防水材料及防水工艺提出了更高的要求,特别是性能优异的防水材料在我国可谓凤毛麟角,因此加速皮革防水剂特别是防水性多功能加脂材料的研制,推广应用及防水工艺的配套研究工作,提高我国皮革防水材料及防水革的质量档次,提高皮革产品的附加等工作已迫在眉睫。下面就目前市场主流皮革防水剂的类型及防水机理进行分析阐述,同时对北京恒普科技有限责任公司近期推出的新产品多功能环保防水剂—凯斯?防水剂TM的性能特点进行重点阐述,以便人们更好的了解未来皮革防水剂的趋势。
用于皮革防水的材料众多,按其类属可分为以下几类:
1、疏水性物理填充
这是最早的一类防水剂,是将油脂、石蜡、橡胶等疏水性物质填充于皮革纤维空隙中起到阻水向皮内渗透的作用而达到防水的目的。但此防水处理会影响皮革的透气及透水性,因而现极少采用。
2、高级脂肪酸的金属盐(Cr、Zr、Al)络合物
此类防水剂是国外40~50年代开发的产品。国内70~80年代研制应用较多。一般为硬脂酸或油酸与金属盐(Cr3+、Al3+)形成的络合物,如国内研制的“韦纳”型脂肪酸铬络合物阳离子型合成产物AC2防水剂。此类防水剂分子末端有疏水性脂肪族长链,它们沉积或通过活性基结合于革纤维周围形成一层拒水膜而防水。属于此类防水剂还有如CA、CR等。一般用作服装革尤其是绒面革的加脂后防水处理,特别是加油干燥再防水效果更佳。但成革比重较大,因防水剂本身颜色较深,染色后防水易使革色加深,故浅色革应用受到限制。对于该类防水剂的应用国内报道较多,国外也有人用作皮革加脂处理使皮革具有防水及不透水性。
3、长链烯基琥珀酸(ASA)
此类防水剂是六十年代发展起来的防水剂,其结构是一种长链二元酸防水剂,由烯烃与马来酸酐合成烯基琥珀酐经减压蒸馏,水解制得。它属于“油包水型”表面活性剂,可降低水的表面张力。用它处理的皮革防水性不是与革真实反应的结果。而是材料本身油包型性质决定的。革中的ASA遇水时生成粘滞性的油包水型疏水性胶乳,将纤维间隙阻塞,阻止水向革内的渗透而起的防水作用。
用ASA处理的皮革有较理想的动态防水效果。也可用于毛皮的防水处理。
4、有机硅类防水剂
近几年有机硅及其改性产物作为皮革加脂、防水、滑爽剂已成为人们研究和应用的热点,特别是用作防水剂,国内外有大量的文献报道。有机硅防水剂主要由特定的硅油、硅树脂交联剂、催化剂等组成。有机硅化合物经固化交联后,在胶原纤维外形成有一定强度的弹性膜。经聚甲基硅氧烷定向,硅氧烷偶极转向皮面,而疏水的甲基向外,从而使处理后的皮革具有优良的疏水性。并且保持天然皮革的“呼吸”卫生性能。绒面革经其防水处理后,恰似鸭毛淋水一样,水珠自动滚下而不粘湿,且滑爽、丝光强烈。国外七十年代就已开始研究及应用有机硅进行皮革防水,有溶剂型和水乳型两类,并以后者应用更为广泛,目前国外许多化学公司均有系列含硅防水(加脂)剂生产并工业化应用。如德国的BASF公司的Densordin(敌水新)系列产品LD6356(CD)、S和OF均系Si的防水材料复合物。美国道康宁公司的DC447、D1109等,经其防水处理静态防水由125%降至10~30%,可在水中浸泡5~10天而不透水。动态防水测试有未处理前的0~1000次提高到曲挠次数为4000~10000次甚至更高。而耐曲挠10000次相当于水中行走16.09公里不漏水。
总之有机硅材料具有优良的绝耐寒性、耐热性及防水性,但因其价格较高,水溶性差,所以一般很少单独使用。而北京恒普科技有限责任公司新推出的凯斯?防水剂TM客服上述价格高、水溶性差等缺点,同时在应用领域还具备了多功能性,受到市场的一致欢迎和好评。
凯斯?防水剂TM主要用途:不含有溶剂,能有效的增强纤维、皮革、家具、石材、汽车漆面、建筑陶瓷等表面的疏水性,赋予表面优良的光泽性、耐干湿擦性,而且还具有优良的附着力以及防水抗污染能力。能有效增强材料表面的防水性、防油性和耐磨性能,同时赋予材料良好的手感。
凯斯?防水剂TM特点:无毒、无味,不会对环境造成任何污染;可与水任何比例互溶,使用成本低廉;耐候性强,能在恶劣环境下,长时间保持其性能不受影响具有较强的固化能力,能持久保持其疏水性能。
5、改性丙烯酸树脂复鞣加脂防水剂
此类材料是集复鞣、填充、加脂、防水于一体的多功能皮化处理剂,典型代表如美国Rohm&Hass公司的Lubritan WP及其系列产品用之复鞣处理皮革后可不需加脂而使皮革丰满、柔软及优良的防水性能。国内也有类似产品如AWP系列和有机硅改性的丙烯酸树脂防水加脂复鞣处理剂WPFS。他们的共同特点就是集多功能于一体,并以丙烯酸树脂为主进行接枝改性,含有一定的疏水基和活性基,当其中活性基与皮革胶原纤维相结合后,疏水基起到了填充、助柔及疏水作用。之后若用金属盐进一步封闭活性基如-COOH,可明显提高防水性能,静、动态防水接近或达到了美国军用防水水准。
6、毛皮漂白新材料
此外,环保裘皮化料专业制造商北京恒普科技有限责任公司还针对毛皮加工过程开发了系列环保产品,该系列进入市场后,广受市场好评,该系列产品以优异的性能和环保为主要特点。
福斯FOSC?系列毛皮染料是由北京恒普科技有限责任公司与全球知名科 研机构India Chemical Technology Laboratory及Federal Institute of Chemical Technology合作开发的全新结构染料,该系列染料是完全符合生态纺织品的要求的环保染料。该系列毛皮染料色谱齐全,色泽鲜艳、自然、饱满,上染较快,吸净率高,皮板着色极浅。染色温度低,在60~65℃之间即可得到良好的染色效果。具有良好的匀染性、结合力和优越各种坚牢度。福斯FOSC?系列毛皮染料是环保型染料,均不含有25种禁用致癌芳香胺。
凯斯?白鞣剂KASTANO DC系北京恒普科技有限责任公司与国外知名企业合作共同研发,于2013年正式推出。由于该产品开发之初就以不含有醛和铬任何形式的成分,并辅以先进合理的操作工艺,从而解决了传统以铬鞣法鞣制工艺在鞣制过程所带来六价铬和甲醛问题。该鞣剂渗透性强,填充性好,与胶原结合能力强。适用于制作白色皮板时的毛皮生产,具有良好的鞣性。皮板颜色洁白、柔软、丰满,并可赋予皮板优异的染色性能。
凯斯?鞣宝BL是一种易溶于水的材料,可使鞣剂更好的向皮内渗透,使鞣剂在皮内结合均匀,提高其丰满度、柔韧性及收缩温度。与凯斯?白鞣剂KASTANO DC配合使用,提高皮板忍受反复地润湿、干燥、循环的能力。并且有利于后期漂白,降低皮板着色。此外,还可以提高产成品使用寿命。
凯斯?除醛剂DR是一种易溶于水的材料,与甲醛具有极高的反应活性。在常温下即可完全与甲醛快速反应生成无害物质,从而极大降低毛皮或皮革中的游离甲醛含量。凯斯?除醛剂DR与甲醛反应是不可逆的,它可以随时与毛皮或皮革中释放出的甲醛反应,保护毛皮或皮革的安全性能。分多次使用并调节其用量,可以将毛皮或皮革的甲醛降至极低。
凯斯?护毛剂E6是由特殊生化原料和精选助剂复配而成,对毛被和皮板具有良好的保护使用。在漂白浴中可最大限度保护毛被和皮板不受氧化剂和还原剂的破坏,能够最大限度地保持毛被原有的光泽、手感和弹性。
凯斯?消泡剂HB能快速消泡并抑制泡沫的产生,不影响皮板的手感,并能减少毛被缠结,提高毛被光泽和手感。
凯斯?漂毛粉BLANKIT系与Australia Lagrange Luo Chemical Co. Ltd.合作共同研发,于2012年正式推出的毛皮专用漂白产品,该产品漂白性能远超市场其他同类产品不含荧光增白剂。漂白效率极强,白度高,白度稳定,不会损伤纤维。能结合铁离子和重金属离子,即使在水质较差条件中,羊毛仍可保持柔软手感。通过还原纤维上的有色组份,使之褪色并溶于水中而达到漂白的目的。
凯斯?多功能剂HP-302具有同时消除毛皮或皮革中已产生的六价铬和游离甲醛的作用,同时能使皮革的粒面更加细腻,提高皮革的品质。能够有效解决毛皮和皮革出口产品的六价铬和甲醛超标问题。
凯斯?加脂剂ML具有良好的乳化力,极好的渗透性,优异的耐热和耐电质性能,可均匀深入的渗入皮板,分散天然油脂能力强,使皮板柔软而不油腻。加脂后的毛皮延伸性、柔软性、弹性极佳。
凯斯?脱脂剂DM对天然油脂具有极强的乳化性和去除力,极佳的渗透性能,可以最大限度的去除皮板中的油脂。并且使脱去的油脂容易形成稳定的乳液,不至于重新沉淀在裸皮,转鼓或划槽内壁上。对源自各地的绵羊皮脱脂,尤其以油腻著称的新西兰皮,英格兰土种皮有显著效果。凯斯?脱脂剂DM为低泡环保型,可生物降解,完全不含壬基酚,产品符合欧盟环保2003/53/EC条例。
凯斯?防静电剂GL为非离子型,可有效去除毛被和皮板的静电,使毛被松散、灵活,减少吸尘和沾污。不影响毛被的颜色和手感,效果长久。可应用在染色的最后阶段大约5~20min,或在烫毛整理阶段,转锯末中以及喷涂、回潮时使用。
凯斯?防静电剂GL的有如下有点:
1.在较低的相对湿度(25%)下,仍有良好的防静电性能;
2.在万次摩擦后,仍具有极佳的防静电性能;
3.已通过毒理试验;
4.能应用于水油溶剂混合的三防助剂中;
5.对产品的手感不产生影响。
中国已经成为世界毛皮大国,在毛皮制品出口过程中已经受到越来越多的技术性贸易措施的限制,为了保证中国毛皮行业的可持续发展,环保裘皮化料专业制造商北京恒普科技有限责任公司也通过不断的努力研发绿色环保皮革助剂,为中国皮革产品健康发展贡献自己的力量。
通过以上研究发现,北京恒普科技有限责任公司的凯斯?防水剂TM在目前的众多的皮革防水剂产品有其独特的优势,首先,其安全环保成本低,其次,其多功能性使其应用范围更广,这是其他产品所不具备的;再次,其优异的产品性能,使其能够满足用户对产品的要求。相信随着凯斯?防水剂TM在市场上的广泛应用逐渐被大家认可,必将进一步助推皮革加工产业向着更好的方向发展。