两性聚合物在皮革中的应用研究进展(3)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】闫转等[28]采用变色酸(CA)作为聚氨酯(PU)的改性剂合成了变色酸接枝的两性聚氨酯(CAGAPU)。对产物进行结构的FT-IR、1H-NMR测试。醛复鞣工艺和CAGAPU复鞣对比试
闫转等[28]采用变色酸(CA)作为聚氨酯(PU)的改性剂合成了变色酸接枝的两性聚氨酯(CAGAPU)。对产物进行结构的FT-IR、1H-NMR测试。醛复鞣工艺和CAGAPU复鞣对比试验表明:(1)CAGAPU 复鞣系统复鞣的皮革在收缩温度和感官性能方面可与市场复鞣系统相媲美,甚至超越市场复鞣系统;(2)皮革胶原纤维更光滑有序,提高了皮革和毛皮的美观性;(3)CAGAPU 复鞣系统可使醛鞣革中的游离甲醛含量降至 56.08 μg/kg,游离甲醛去除率达 80.95%;(4)CAGAPU的最佳用量为20g,最佳复鞣时间为6h。因此,该研究为皮革的可持续发展提供了可能,改变了传统的“终端治理”,实现了“始端预防”。
王学川等[29]以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、2,4-二羟基苯甲醛(DDBA)、N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)和2.2-二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,通过聚加成反应制得一种新型含醛基两性聚氨酯(AAPU)复鞣剂。将该复鞣剂应用于皮革复鞣实验,结果表明:AAPU复鞣剂提高了坯革与阴离子染料的结合能力,经过AAPU复鞣剂处理后的坯革,其对染料的吸收率高达99%,染色浴液透明清亮;坯革染色均匀、色泽饱满。
党鸿辛等[30]以二乙基二烯丙基氯化铵(DEDAAC)和丙烯酸为原料,在水溶液中通过自由基聚合反应合成一种两性聚合物复鞣剂。将其应用皮革复鞣试验中,结果表明,该复鞣剂处理后的皮革颜色饱满、无败色现象,成革手感丰满厚实、弹性较好。
图8 两性聚合物加脂剂PDM合成示意图[33]Fig.8 Synthesis of amphoteric polymer fatliquor PDM[33]
靳丽强等[31]以甲基丙烯酸(MAA)、丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,经自由基反应合成了两性聚合物复鞣剂Poly(MAA-AN-DM),将其应用猪蓝湿革复鞣试验中,结果表明,该复鞣剂使蓝湿革收缩温度提高5.5℃,抗张强度增加76.5%,增厚率为13.2%,革身饱满、无败色现象。
李运[32]利用自由基聚合反应首先合成系列两性乙烯基类聚合物。然后与无机纳米(ZnO、MMT、Al2O3、TiO2)制备两性乙烯基类聚合物/无机纳米复合鞣剂,将其应用于皮革鞣制工艺,结果表明,纳米ZnO和纳米MMT的加入有利于提高皮革收缩温度,纳米Al2O3和纳米TiO2的对鞣制后革样性能影响不大。
4.2 加脂
在皮革加工过程中加脂是至关重要的一道工序,是在一定条件下,将加脂剂直接或以乳液的形式施于皮革上,使具有润滑作用的油脂成分渗入到皮纤维中,增加皮革纤维间的可移动性,使皮革柔软耐折,同时使其具有适当的力学性能和使用性能。两性聚合物加脂剂不仅可以赋予坯革良好的柔软性、丰满性及力学性能,也可以提高皮革和阴离子材料的吸收与结合率。目前有关两性聚合物加脂剂的研究鲜有报道,但随着无铬鞣剂的开发,两性聚合物加脂剂将成为必然的发展趋势。
杨宏[33]以二异丁烯、马来酸酐、十二醇、N,N-二甲基乙醇胺原料,通过自由基聚合及接枝改性,合成两性聚合物加脂剂PDM(图8)。将其应用羊皮蓝湿革加脂工序中,考察PDM加脂效果。结果显示,聚合物加脂剂具有较好的耐盐及耐栲胶性能。经PDM加脂后坯革柔软度、丰满性好、撕裂强度提高、耐黄变性能和低雾化性能都得到改善。
4.3 其他助剂
Luo等[34]以甲基丙烯酸、甲基烯丙基磺酸钠和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,用过硫酸铵在80℃下进行3 h的自由基共聚反应,合成了两性聚合物助剂。两性聚合物助剂在无铬皮革对染料和加脂剂的吸附上的应用结果表明,该助剂具有很强的吸附能力,染料和加脂剂的吸附率达96%以上。
Jia等[35]通过自由基聚合反应制备两性聚合物(图9),将其应用于皮革酸洗中,结果表明,两性聚合物可以使制革废液中Cr2O3含量降低53.5%,Cl含量降低78.3%,减少制革废弃物的污染,促进清洁生产的发展。
此外,我国制革工业在全球制革行业中占据着重要地位,每年都会产生大量的制革废水[36],两性聚合物具有良好的抗污染性能[37,38],抗菌性[39],絮凝性[40]以及生物降解性,用于皮革废水预处理具有良好的净水效果,不会对环境造成二次污染[41],有利于助推实现皮革的清洁化生产。
5 总结与展望
图9 两性聚合物合成示意图[35]Fig.9 Synthesis of amphoteric polymer[35]
两性聚合物因具有独特的性质被广泛应用各个领域中。目前在皮革复鞣方面研究应用较多,其他方面应用较少。我国对两性聚合物的研究和应用的研究还很薄弱。随着国家对环境问题的重视,研发清洁化的制革技术及皮革化学品将成为皮革绿色、环保、可持续发展的必然趋势。开发适应无铬生态工艺的两性聚合物鞣剂、两性聚合物加脂剂及其他两性产品也显得较为迫切。因此,两性聚合物在皮革领域中的研究还有待进一步深入和扩展,主要从以下两方面考虑:(1)根据有机无铬鞣革需求设计与之配套的两性聚合物分子结构并进行“定制”合成;(2)进一步探讨和研究两性聚合物结构与胶原纤维构效关系及作用机理等基础性科学问题的研究,例如离子种类、阴、阳离子的比例、等电点、相对分子质量的大小等对皮革性能的影响,为两性聚合物材料在皮革湿整饰中的高效利用提供理论支持。
文章来源:《中国皮革》 网址: http://www.zgpgzz.cn/qikandaodu/2021/0322/447.html