摘要/關鍵詞/引言1
1. 表面活性劑在準備工序中的應用2
1.1 浸水助劑2
1.2 脫脂劑3
1.3 浸灰劑3
1.4 脫灰劑3
2.表面活性劑是製革鞣製過程的關鍵工序…………………4
3.表面活性劑在染色、加脂、填充以及整飾中所起的作用
3.1染色助劑4
3.2加脂助劑5
3.3填充助劑5
3.4整飾助劑5
3.5皮革用特殊表面活性劑6
4.表面活性劑在製革廢水處理中不可替代……………………6
5.表面活性劑與環境保護6
6.表面活性劑發展趨勢7
6.1表面活性劑在軍事作戰用皮革生產中也很有潛力8
7.結語9
8.致謝9
9.參考文獻10
表面活性劑在皮革工業中的應用與發展趨勢
摘要: 介紹了表面活性劑在製革各種工序中的作用與功能,表面活性劑在皮革工業中的應用已經滲透到各個工序,在很大程度上影響著成革的品質和效能。**了軍事作戰用皮革的生產以及皮革工業環境保護對表面活性劑應用效能的要求;展望了皮革用表面活性劑的產品開發及發展趨勢.
關鍵詞: 表面活性劑;製革工業;應用;發展。
引言：近年來,隨著製革工業的迅速發展,皮革製品品種、產量不斷增加,檔次也在不斷提高。以表面活性劑構成的助劑需求量也迅增加,這類材料對皮革業已成為不可或缺的材料。
一般來說，皮革化學品的用量與皮革的重量相比很小，但其對皮革製品質量的高卻起著直接和決定性的作用。特別是表面活性劑，由於其獨特的結構與效能，已經成為皮革化學品的主要品種或重要組成部分，具有不可替代的作用【1】。在工藝過程中改善了其他化工材料的綜合性能與應用效果;在減少汙物排放,高革製品外觀及內在質量上也有明顯的功效。
根據表面活性劑在製革過程中所起的作用可分為3種型別:可作過程助劑,其主要作用是輔助各種化工材料對皮或革坯發揮更有效的作用,如潤濕滲透、溶解分散和吸收等作用;可作功能助劑,這些表面活性劑可賦予成革功能,如防腐殺菌、防水防汙、改善光澤或手感等;兼有兩種特性的綜合型表面活性劑,如既有助於分散滲透、乳液的穩定,自身又容易被皮革吸收並改善皮革的某些功能。表面活性劑除了單獨使用外,大多是和其他化工材料配合使用。
1.表面活性劑在準備工序中的應用
皮革生產過程是乙個複雜的過程.除去原料皮(生皮) 中的製革無用物(如毛,表皮, 纖維間質, 皮下組織等),鬆散膠原纖維,為鞣製作準備,這個過程稱之為準備過程. 其中涉及到的皮革化學品有:
浸水助劑,浸灰劑,脫灰劑,酶製劑,浸酸劑等.
1.1 浸水助劑
浸水是將經過乾燥,防腐和儲存的原料皮浸泡在水池或盛有水的轉鼓中,其目的是使生皮充水,恢復其在乾燥, 防腐和儲存過程中失去的水分,同時洗去皮上的髒汙物及防腐物,溶解皮中的一些可溶性蛋白質,鬆散膠原纖維. 浸水時加入浸水助劑可縮短浸水時間. 浸水用的表面活性劑多是陰離子型和非離子型的.
從實際應用效果來看,陰離子型表面活性劑的浸水助劑效果不如非離子型的. 陽離子表面活性劑在浸水過程中也有應用,主要利用的是其殺菌防腐功能. 表面活性劑類浸水助劑可以應用於各次浸水中, 一般用量為原皮重的 0.
3%～1.0%【2】
1.2 脫脂劑
脫脂是將皮表面和皮脂腺中的油脂除去.脫脂效果的好壞,直接關係到鞣製,染色,加脂等的效果.對革製品質量影響也很大.
皮革脫脂時,與一般的織物不同,因為生皮中油脂主要存在於游離脂肪細胞和皮脂腺內. 脫脂時,脫脂劑進入生皮後,還必須滲透到脂肪細胞或脂腺內乳化溶解脂肪並使油脂返回溶液中,所以要求脫脂劑必須同時具有良好的滲透性,乳化性,去汙和洗滌性,特別是對脂肪細胞和脂肪組織要有強的穿透性.故皮革用脫脂劑主要成分是表面活性劑,而且為陰離子和非離子表面活性劑.
考慮到需在不同工序中脫脂,因此還要求脫脂劑應具備一定的耐酸鹼能力.試驗表明:非離子型表面活性劑比陰離子型表面活性劑脫脂效果好.
1.3 浸灰劑
浸灰(又稱為鹼膨脹) 是指生皮在鹼性溶液中進一步發生充水作用.其目的是除去生皮上的毛,表皮,毛根鞘,脂肪組織和纖維間質,並促使生皮在鹼性條件下充水膨脹,鬆散膠原纖維束,暴露膠原分子上的活性基團.由於生皮具有部位差,在浸灰和脫毛過程中吸收操作液的快慢和受材料作用程度的各個部位不同,並由此導致脫毛膨脹不均勻,故在浸灰脫毛時加入皮重 0.
5%～1.5%的表面活性劑可以促進浸灰脫毛液向皮內均勻滲透,使生皮膨脹均勻. 顯然用於該工序的表面活性劑應具有好的耐酸鹼, 耐還原劑能力和很強的分散鈣皂的能力.
目前使用較普遍的是非離子型表面活性劑.常用的陰離子型表面活性劑有 las,as, aes,bx,滲透劑 t 等;常用的非離子表面活性劑有 op-7,op-10,jfc,aeo-9 等.
1.4 脫灰劑
脫灰是除去皮內殘存的 ca(oh)2 ,調節裸皮 ph 值,為酶軟化,浸酸等創造條件, 有利於鞣劑的滲入和結合.脫灰過程中加入表面活性劑可以使脫灰劑滲透更快,分布更均勻,同時能清除皮垢,使皮粒面清潔,防止裸皮過度膨脹.在脫灰過程中可加入的表面活性劑有琥珀酸二烷基酯磺酸胺,脂肪醇或烷基酚聚氧乙烯醚酯,jfc 等.
2.表面活性劑是製革鞣製過程的關鍵工序
預處理後的生皮並不具有革的性質,為使其具有耐熱性、耐久性和柔軟性,必須進行鞣革。鞣革過程就是生皮與鞣劑結合過程。鞣革工序中使用表面活性劑,可加速鞣劑的滲透,以達到速鞣、鞣製均勻、提高鞣劑結合量和成革的豐滿度。
使用時,應考慮鞣劑的電荷性質,所用的表面活性劑不能與鞣劑反應而產生沉澱,同時在低ph值和大量鹽類存在的情況下,其活性和作用應不受影響。鉻鞣時,可使用脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等非離子表面活性劑。日本吉川製油株式會社的助鞣劑solamin t則是脂肪酸的特殊按胺縮合物為主的陰離子分散劑,耐酸耐鹽性能優良,可使鉻鞣劑很好地分散、滲透並均勻分布,有效地分散天然脂肪,並使染色、加脂均勻性地增加[【3】。
油鞣時,可使用硫酸化油、高階醇硫酸酯鹽等陰離子表面活性劑和擴散劑n等非離子表面活性劑。有時也使用陽離子表面活性劑,如鞣白色革時,就可使用十六烷基三甲基季銨鹽等陽離子表面活性劑。hf-937含矽皮革手感劑則還使用了咪唑啉兩性表面活性劑,該鞣劑可賦予革製品適度的蠟感和舒適的手感,柔軟滋潤,光澤自然柔和,且有防水功能【4】。
3.表面活性劑在染色、加脂、填充以及整飾中所起的作用
3.1染色助劑
染色中加入表面活性劑可使染料分子盡可能以分子水平分散,並易滲入革內部,與膠原纖維發生化學及物理作用,達到勻染、色牢度好的效果,即可稱勻染劑和固色劑。製革中所用主要是酸
性和直接性染料,所以勻染劑一般是非離子和陰離子表面活性劑。
3.2加脂助劑
皮革加脂是將油脂加入皮內,作用是在膠原纖維表面形成單分子層油膜,並在纖維間也吸附適量的油脂,防止纖維結合變硬,使纖維分子鏈及鏈段運動變得十分容易,從而提高皮革柔軟度和豐滿感,防止皮板僵硬甚至開裂。故加脂是製革一道重要工序。
3.3填充助劑
填充分為溼填充和幹填充,這裡主要指溼填充。所謂溼填充是指將加脂前、後的革置於填充劑浴液內,填充劑滲入革纖維內並填充於革纖維間或吸附於革纖維周圍,從而使革挺實、豐滿、增加彈性並能有效克服松面和減少部位差。填充過程中表面活性劑的作用是幫助滲透和擴散。
3.4整飾助劑【5】
整飾指革的後期整理和塗飾,定革的外觀、手感和一系列物理機械效能的關鍵工序。整飾過程中應用表面活性劑主要是利用它的潤濕、滲透擴散和乳化作用,從而使整飾材料能在坯革表面更均勻和更快地分布,增大塗層的流平性和勻飾性,提高染料、顏料粒子在塗飾漿中的穩定性等。整飾中常用的表面活性劑有滲透劑、潤濕劑、分散劑、乳化劑、穩定劑、消泡劑等。
在塗飾過程中表面活性劑起十分重要的作用。
3.5皮革用特殊表面活性劑
氟、矽表面活性劑是近20年開發的具有特殊效能的表面活性劑，具有優異的表面活性，常用作皮防水劑、防汙防油劑、柔軟劑、手感劑等。如美3m公司的fx3573，美國rohm&h朋s公司的addi2229即屬此類產品。還有高分子表面活性劑，它們是具有較高相對子質量、又有一定表面活性的大分子，在皮革上的用主要在製革廢水處理方面。
4.表面活性劑在製革廢水處理中不可替代
製革產生的汙水量很大,汙水處理的辦法很多,近年來使用表面活性劑作為絮凝劑取得了明顯的效果。具有顯著絮凝效果的是相對分子質量較大的表面活性劑或極性高聚物,但更多和更有效的是加入高分子表面活性劑,它們可以通過搭橋作用等機理使分散微粒發生凝結。汙水處理中常用品種有聚丙烯醯胺(非離子、陰離子、陽離子、兩性離子等品種);澱粉改性物如陽離子澱粉、兩性澱粉等;殼聚醣及其改性物等品種,各種離子型聚丙烯醯胺(pam)及澱粉接枝聚丙烯醯胺在這方面有著引人注目的效果[6]。
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