2010-1-25 來源:網(wǎng)絡(luò)
關(guān)鍵詞：皮革 涂飾劑 UV光固化 皮革技術(shù)專家與化學(xué)家學(xué)會
皮革涂飾劑是用于皮革表面涂飾保護和美化皮革的一類皮革助劑的統(tǒng)稱，它由成膜物質(zhì)、著色材料、溶劑及助劑按照一定比例配制而成，其中成膜物質(zhì)是皮革涂飾劑的基礎(chǔ)。皮革涂飾劑在皮革制造業(yè)中也有非常重要的作用，可以增加皮革美觀，延長皮革使用時間，顯著提高皮革制品的質(zhì)量和檔次，增加商業(yè)價值。隨著消費者觀念的改變和環(huán)保問題的提出，人們對涂飾劑提出了更高的要求，因此，近年來對皮革涂飾劑的研究非常多，下面將國內(nèi)外對皮革涂飾劑的研究進展進行綜述。
1 傳統(tǒng)皮革涂飾劑種類及進展
酪素是人們最早使用的皮革涂飾劑，具有很悠久的歷史。酪素是從牛奶中提取的一種物質(zhì)。由于使用酪素涂飾其成膜堅硬、無延伸性、容易斷裂、吸水氣性強、不耐濕擦，并且從牛奶中提取不符合發(fā)展要求，因此經(jīng)過改進或用合成的聚合物所替代。硝化棉溶液(硝化纖維類)于1920年開始正式應(yīng)用于皮革涂飾劑并商品化，硝化纖維可增加涂層的耐水性能，作為面層光亮劑。然而，硝化纖維類涂飾劑不耐老化、使用過程中增塑劑容易揮發(fā)，使涂層變硬發(fā)脆，在紫外光照射下涂層會發(fā)黃，因而，硝化纖維類涂飾劑在皮革修飾工藝中始終沒有得到廣泛應(yīng)用。
1933年，丙烯酸樹脂乳液首先在德國用于皮革涂飾，很快得到了應(yīng)用推廣。丙烯酸樹脂涂飾劑和天然樹脂及其他合成樹脂相比，具有獨特的性能，它與皮膠原結(jié)合力強、成膜強度高、富有彈性、耐候性好、耐老化性能優(yōu)良、成本低廉，賦予皮革良好的物性。但是丙烯酸乳液是熱塑性樹脂，其涂膜存在著“熱黏、冷脆”、不耐溶劑等缺點，限制了它的使用。聚氨酯又稱聚氨基甲酸酯，它是由多異氰酸酯與多元羥基化合物作用而成的高分子化合物，其特點是大分子鏈上含有許多重復(fù)的氨基甲酸酯基團，因此，具有很好的強度、耐磨、耐溶劑等性能，而且可通過改變化合物的結(jié)構(gòu)、分子量的大小，使聚氨酯的性能在很大范圍內(nèi)得到調(diào)節(jié)。聚氨酯用做皮革涂飾劑，其成膜性能好，粘結(jié)牢固，涂層具有高光澤、高耐磨性、高彈性、耐水、耐侯、耐寒、耐熱、耐化學(xué)藥品，涂飾的成品革手感豐滿、舒適，能大大提高成品革的檔次。20世紀(jì)60年代初，聚氨酯首次應(yīng)用于皮革，并在第五屆國際皮革會議上交流，最初僅用于漆革，為單組分濕氣固化，隨后發(fā)展了許多溶劑型涂飾劑，如單組分活性聚氨酯等。為了進一步提高聚氨酯涂飾劑的性能，國內(nèi)外對聚氨酯涂飾劑進行了大量的研究。1967年水性聚氨酯實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，1972年德國Bayer公司率先開發(fā)了水性聚氨酯皮革涂飾劑。20世紀(jì)80年代后，德國BASF公司開發(fā)了As-tacinFinishPUD系列，意大利Fenice公司開發(fā)了UW系列的水性聚氨酯皮革涂飾劑。聚氨酯在我國皮革工業(yè)上的應(yīng)用開始于20世紀(jì)70年代，較早的涂飾劑是天津皮革研究所的PU-1，沈陽皮革研究所的PU-2以及原化工部晨光研究院的PU系列。80年代以來，國內(nèi)水性皮革涂飾劑的研究得到了長足的發(fā)展，特別是經(jīng)過“八五”和“九五”攻關(guān)，聚氨酯涂飾劑的品種不斷增加，性能也越來越好。
2 UV固化皮革涂飾劑進展
光固化涂料是20世紀(jì)60年代末由德國開發(fā)的一種節(jié)能環(huán)保型涂料，該涂料在受到紫外光照射后，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，使涂層快速聚合、交聯(lián)，從而達到涂層的固化。傳統(tǒng)的熱固化皮革涂飾劑，不僅生產(chǎn)效率低、環(huán)境危害大而且使皮鞋類產(chǎn)品對外貿(mào)易出口上受到了極大的限制，相對于其他類型的涂料，紫外光固化涂料具有固化速度快、節(jié)約能源、綠色環(huán)保等優(yōu)點，正在逐漸受到人們的重視。
光固化涂料應(yīng)用于皮革表面始于20世紀(jì)70年代，1977年6月在美國皮革化學(xué)家協(xié)會會議上，Buechler首次提出了輻射固化制備皮革涂飾劑的思想并闡述了其優(yōu)點。同年9月，在德國漢堡舉辦的第15屆皮革技術(shù)專家與化學(xué)家學(xué)會上，Knight和Marriott也提出了相同的論題。1978年加拿大鷹牌渥太華皮革公司、1981年澳大利亞Unisearch公司、1982~1989年美國賓夕法尼亞州費城的FrankScholnick，PeterR.Buechler和HelenA.Gruber、1995~2002年巴基斯坦和科學(xué)與工程研究院2001年北京英力科技公司、2002年德國LangroChemie公司、2002年意大利FeniceSPA公司、2003年湖南亞大有限公司、2004年北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、中國臺北WOEI-KAEHUANG等人均開展了對光固化皮革涂料的研究。北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院系統(tǒng)研究了有色體系光固化皮革涂料、水基光固化皮革涂料、納米改性光固化皮革的研究，并將光固化皮革涂料成功應(yīng)用于皮鞋表面的涂飾。經(jīng)檢測，光固化皮革涂料既具有良好的涂飾性能，又保持了真皮的透氣性。表1為UV皮革涂料參考配方，從表1中可以發(fā)現(xiàn)UV皮革涂料基本組成。
UV皮革涂料基本組成
相對于傳統(tǒng)的皮革上光工藝，光固化涂料類皮革涂料的溶劑揮發(fā)大大減少，火險隱患降低，最主要的是涂層的固化速度大幅度提高，不需要晾干擺放空間，干燥時間從過去的數(shù)小時縮短到不足一分鐘。光固化皮革涂料可用于真皮，也可以用于人造革。光固化皮革涂料顯著的環(huán)保、高效、高性能的優(yōu)勢已成為其應(yīng)用于皮革涂飾領(lǐng)域的共識�？梢灶A(yù)見，光固化皮革涂飾劑研究和應(yīng)用將成為熱點。
3 結(jié)語
總結(jié)以上發(fā)展歷程，皮革涂料發(fā)展趨勢有以下幾個方面：①水溶性涂飾劑逐漸取代溶劑型涂飾劑；②單一涂飾劑向復(fù)合型及多功能涂飾劑發(fā)展；③水溶性聚氨酯類涂飾劑將占據(jù)主導(dǎo)地位；④向著UV光固化涂飾劑發(fā)展。((北京化工大學(xué)北京市新型高分子材料制備與加工重點實驗室魏杰王麗娜李剛強) )