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皮革加工技术在超纤合成革生产中的研究
(1.陕西科技大学资源与环境学院,咸阳712081;2.万华合成革集团有限公司,烟台264002)
摘要：论述了牛皮加工整饰技术在超细纤维合成革生产中的应用研究。
关键词：皮革工艺 超细纤维 合成革 整饰
中图分类号TS54文献标识码B
由于受到自然条件的限制,世界性的天然皮革不会有大量的增长,而超细纤维合成革不仅可在数量上补充天然皮革的不足,并且由于其许多性能优于天然皮革,已在越来越多的领域得到应用。将天然皮革加工技术应用于超细纤维合成革生产,是被行家看好的、具有发展前途的。由于超细纤维合成革与真皮革的手感性能之间存在一定的差距,即超细纤维合成革存在着透湿性较低的问题,因此人们从未停止过对合成革仿真皮革方法的探索。皮革之所以一直为人们所喜爱,就是因为皮革具有优越的吸湿性和除湿功能,可减少鞋内
产生的异味,改善鞋内的微气候状况,使之具有穿着舒适性、符合人体的卫生要求。舒适性(亲水、吸汗、弹性、透气、透湿、保暖)是中高档鞋的最基本要求,因而,作为鞋材,必须具有一定的吸湿性,以保证穿着过程中脚上的汗水得以均匀散发。吸湿性是表征纤维性能的基本指标。大部分的合成纤维缺乏或没有足够的吸湿性亲水基,所以吸湿性较差。超细纤维合成革的吸湿性是合成革中最优秀的,据资料显示:天然皮革的坯革透水汽量为800mg/(10cm2·24h)左右,而超细纤维基布的透水汽量为400mg/(10cm2·24h)左右,这主要是由于天然皮革中胶原纤维上的亲水基团比超细纤维基布中超细纤维上的亲水基团多,天然皮革对水汽的传递速度自然就比超细纤维快得多。
超细纤维基布和天然皮革的坯革相比,纤维编织密度小,基布空松,从而导致其手感扁薄。通过组织切片分析可知,超细纤维基布单个纤维呈直线柱状,通过枝状交叉,形成网状立体结构,而天然皮革的单个纤维呈弯曲的线状,通过相互的分合,形成网状的立体结构。所以,超细纤维基布和天然皮革的坯革相比,弹性模量大,不易压花成型。
本研究是针对提高超细纤维合成革的透水汽性和改善其手感和压花成型性而进行的。
1超细纤维合成革加工工艺
该工艺主要包括2部分:一是湿加工,二是干整饰。该工艺的基本原理是:超细纤维的主要成分是聚酰胺纤维,而据资料显示,聚酰胺纤维的组成和结构比蛋白质纤维简单,仅在分子链的末端才具有羧基和氨基,在分子链的中间,存在大量碳链和酰胺基,无侧链。聚酰胺纤维的氨基含量低,锦纶66和锦纶6的氨基含量分别为0.04mol/kg(纤维)和0.098mol/kg(纤维),为羊毛的1/20和1/10左右。聚酰胺纤维的羧基含量高于氨基,在等电点时,氨基全部以-NH3+离子的形式存在,而羧基只是部分以-COOH-离子的形式存在。
针对聚酰胺纤维的组织结构,先采用酸水解和酶法水解技术,对超细纤维进行化学修饰,打开其酰胺键,增加其活性基团;然后采用天然皮革的复鞣、填充、加脂和染色技术,使大分子鞣剂填充于超细纤维之间,改善其透水汽性及其它物理性能,使超细纤维基布与真皮革坯的手感接近。干整饰的基本原理是针对成品的不同用途,利用天然皮革的涂饰技术结合合成革造面技术,采用封底-压细纹-磨革-造面-压细纹-顶涂-压花-摔软的工艺路线,可以形成具有真皮外观的超细纤维沙发革。采用湿法移膜形成接着层,赋予超细纤维基布类似真皮革坯的粒面,在此基础上,利用辊涂、喷涂、压花、印花、贴膜等多种真皮革涂饰技术,可制成近似于真皮革外观和手感的千姿百态的时尚产品。
2应用天然皮革加工工艺所生产的超细纤维合成革的优缺点
2.1优点
(1)产品档次明显提高将天然皮革加工工艺应用于超细纤维合成革加工过程,解决了超细纤维合成革扁薄、空松、手感差、使用时易起皱褶的问题,使其基本达到真皮革性能;除透水汽性与牛修面革相近外,其余各项物理性能指标均超过天然皮革。
(2)经济效益明显,产品附加值高由于所生产的超细纤维合成革的仿真皮革性强,售价可以提高30%左右。
(3)环保性好随着环保要求的日益严格,皮革的污染问题越来越引起社会的关注超细纤维合成革的生产过程没有固体废弃物的产生,与天然皮革的加工相比,其整个后整饰工艺中水量消耗非常少,且化料使用量也很少,工艺设计合理,废水中的BOD、COD值很低,能满足清洁化生产的要求,减少了污水治理的难度。
2.2缺点
(1)超细纤维合成革是连续自动化生产的产品,生产效率高,产品质量稳定。将天然皮革加工技术用于超细纤维合成革加工,必须将成卷的产品裁剪成块,借助转鼓的机械作用,使化工材料渗透入超细纤维内,增加了操作的繁琐性。因此必须进一步研究这种加工方法,以找到一种适合于连续化生产的方法。
(2)为了改善超细纤维合成革的手感,在加工中使用了铬粉,并使用了一般的酸性染料,以赋予合成革流行的色彩,但却给产品的出口,增加了一道障碍。
3结论
将皮革的湿加工和涂饰技术引入到超细纤维合成革的生产,是一种新的合成革的加工方法,这种方法在目前超细纤维加工技术水平上可以使用,但随着超细纤维加工技术水平的提高,从根本上改进超细纤维基布的制造工艺,使超细纤维基布本身与天然皮革革坯的物理性能和手感接近,不使用皮革化料进行超细纤维基布的湿加工,仅进行仿真皮涂饰,应该是一个方向。超细纤维合成革的开发必须与制革、染整、制鞋及家具加工等结合起来,形成上下一条龙,提高整体开发能力,唯此,超细纤维合成革才具有生命力。