摘要對(duì)稀土在皮革染色過程中的助染作用作了系統(tǒng)研究,并提出了稀土的應(yīng)用條件及工藝參數(shù)。
關(guān)鍵詞皮革染色稀土助染
前言
稀土在皮革生產(chǎn)中的應(yīng)用研究始于20世紀(jì)60年代,從對(duì)三價(jià)鈰硫酸鹽的鞣性研究開始,此后,德國(guó)和法國(guó)的科研人員對(duì)稀土氯化物、硝酸鹽和醋酸鹽的鞣性也做了探索性研究。近年來,國(guó)內(nèi)對(duì)稀土的鞣性也進(jìn)行了大量的研究,認(rèn)為稀土單獨(dú)用于鞣革尚不成熟,但可與鉻、鋁、鋯等進(jìn)行結(jié)合鞣,其效果較好[1]。對(duì)稀土在皮革染色過程中的應(yīng)用研究系國(guó)內(nèi)首創(chuàng),20世紀(jì)80年代,北京、煙臺(tái)、江蘇等地的制革廠曾對(duì)稀土在皮革染色中的應(yīng)用做過一些探索,認(rèn)為稀土助染對(duì)改善成革的色澤有所幫助[2]。相對(duì)于稀土的鞣性研究,稀土在皮革染色方面的應(yīng)用研究則要少得多,這方面的研究成果遠(yuǎn)不及鞣性研究的成果多。
我國(guó)是稀土大國(guó),有著豐富的稀土資源,稀土的應(yīng)用有著得天獨(dú)厚的條件。因此應(yīng)大力開發(fā)稀土的應(yīng)用。事實(shí)上,稀土在皮革染色中有明顯的助染效果,對(duì)提高染料的上染率、減少染料用量、降低染色殘液的色度及污染有重要作用。
為推動(dòng)稀土在皮革工業(yè)中的應(yīng)用,本論文在研究稀土助染機(jī)理的基礎(chǔ)上,對(duì)稀土在皮革染色中的助染作用也做了大量的研究,提出了稀土助染的應(yīng)用條件,旨在為生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1試驗(yàn)
1.1材料及工藝
鉻鞣羊皮服裝坯革,工業(yè)用酸性染料、直接性染料及制革助劑,混合氯化稀土(稀土含量:按氧化物計(jì)45.22%)。
染色工藝條件:
液比2.5
溫度45—48℃
時(shí)間2h
將坯革按常規(guī)工藝回軟、中和后,按上述染色條件,以不同的染料及稀土用量制定染色方案,如表1。染色結(jié)束后,通過測(cè)定染料的上染率、染色成革的性能及外觀質(zhì)量的評(píng)定來說明結(jié)果。
2結(jié)果與討論
2.1稀土助染作用的研究
利用不同染料,在染色過程中通過加與不加稀土進(jìn)行染色,通過比較稀土在不同染料染色過程中的助染效果、上染率及染色過程曲線,可較好地說明稀土的助染作用。
染色是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程,染料首先向纖維轉(zhuǎn)移,并在纖維表面吸附,隨后逐漸進(jìn)入纖維內(nèi)部將纖維染透,染料在纖維中的滲透與結(jié)合狀況將直接影響染色效果。這一效果的好壞可通過染色過程曲線看出。
染色過程曲線,又稱上染速率曲線,是以上染百分率為縱坐標(biāo),時(shí)間、溫度為橫坐標(biāo)作圖而得,它能直觀地描述染料的上染特性及助劑的助染效果。
稀土在酸性染料及直接性染料染色過程中均有不同程度的助染效果,從染色過程曲線的對(duì)比可以看出:在染色過程的不同階段,稀土助染的上染率通常高于常規(guī)染色的上染率,且在整個(gè)染色過程中,染色過程曲線都較平滑;而常規(guī)染色在溫度較高時(shí),上染率明顯提高,而在低溫時(shí)上染率較低。這說明稀土在皮革染色中不僅能提高染料在革纖維上的上染率,還可以使染料在纖維上均勻而緩慢地上染,起到了勻染及緩染的作用。
2.2稀土助染與常規(guī)染色的成革性能的比較
染色結(jié)束后,測(cè)定成革的主要機(jī)械性能及染色牢度,結(jié)果見表2。從表2可以看出:稀土助染的成革,其機(jī)械性能均優(yōu)于常規(guī)染色,其中抗張強(qiáng)度及收縮溫度提高較大,這是稀土的補(bǔ)充鞣制所致;稀土助染的成革的耐干濕擦牢度、耐洗、耐溶劑性能均有不同程度的提高,這說明稀土助染可使染料與纖維的結(jié)合更加牢固。
稀土是一種金屬離子,具有一定的活性,可與染料大分子及膠原多肽鏈上的羧基及羥基發(fā)生一定的結(jié)合,這種結(jié)合有可能生成稀土-染料大分子或稀土-染料-膠原大分子結(jié)構(gòu),這種大分子的形成一方面可延緩染料在纖維上的上染,另一方面可提高染料在纖維上的結(jié)合量及牢固程度,因此,稀土助染的皮革其染色堅(jiān)牢度有所提高。
2.3稀土助染的適宜用量
固定染料用量,增加稀土用量,分別測(cè)定其上染率及觀察染色成革的外觀并繪制不同稀土用量與上染率之間的關(guān)系曲線(見圖2)。從圖2可以看出,隨著稀土用量的增加,上染率逐漸提高,稀土用量達(dá)到0.4%-0.6%后,上染率隨稀土用量的增加提高不大,而染色成品的外觀色澤逐漸加深,其光澤性、鮮艷性下降。
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