3.7.1染色助劑的性能與組分結構染色是輕革生產重要的工序,現代皮革染色顯得尤為重要。通過染色可使皮革呈現各種鮮豔的顏色,增加花色品種,以適應各種用途。現代皮革染色,不僅要賦予皮革鮮豔而純正的色調,而且要求色澤盡可能均勻一致、染色堅牢度高。在現代製革工業中,在生產軟麵革﹑家具革﹑正麵服裝革時,重染輕塗是一種趨勢。要想獲得輕薄的塗飾層,染色的好壞是關鍵;而對絨麵革來說,染出的顏色就是皮革成品的最終色調,因此對絨麵革染色提出了更高的要求。為確保絨麵革色澤的均勻性﹑堅牢度﹑飽和度和耐幹、濕摩擦性能,絨麵染色的顏色應均勻一致,色澤飽滿和色調純正;同時近年來也提出了成品革中染料的遷移性等問題,對染色和染色操作的要求也越來越高。在染色過程中,除了正確選用和使用染料外,染色助劑的合理使用可以有效的解決上述問題。在提高染色效果的同時,可以節約染料用量,減輕染色廢液色度,增加染色的深度、飽滿度以及堅牢度。皮革染色助劑按其結構與使用的功效可分為勻染劑、增深劑與固色劑。

(1)勻染劑

由於皮革是一個多孔各向異性的天然織態纖維材料,張與張之間的纖維織態存在區別,在同一張上也客觀地存在一定的部位差,再加之染色過程是一個複雜的物理、化學過程,這容易造成皮革染色和著色不均勻現象。為了提高染色的均勻程度和染料在皮革中的滲透性,常在染色時添加勻染劑以達到勻染的目的。勻染作用一般是通過減緩染料與皮革的接觸(即緩染),或者使已經上染的染料由皮革深色部位向淺色部位移動(即移染)來實現的。勻染劑主要有兩類,一類是對膠原纖維有較強的親和力,主要利用對膠原纖維表麵活性部位的先於染料分子的吸附而延緩染料的上染;另一類是對染料具有一定的親和力,先和染料發生親和聚集而延緩染料與革的吸附與作用。從化學結構上看兩類勻染劑均屬表麵活性劑物質。

①親纖維型勻染劑親纖維型勻染劑一般分子較小,運動速度比染料分子快,再加之一般是先於染料加到染浴中,因而能先於占據染料分子應該在皮革膠原纖維上占據的活性位置。而染料分子較大,雖然運動速度較慢,但對皮革膠原纖維具有更大的親和力,因此,染料分子最終能把先於染料附著在膠原纖維上的大部分勻染劑分子取代下來。此過程延緩了染料的上染時間,有助於染料的滲透和染料在膠原纖維上的均勻分布。這類勻染劑沒有“移染”功能,而是通過緩染機製達到勻染的目的。

皮革使用的親纖維型勻染劑,基本上是印染行業中的擴散劑(又稱分散劑)。使用較早並具有代表性的品種是擴散劑NNO,其化學名稱為亞甲基雙萘磺酸鈉或二萘甲烷二磺酸鈉,屬於陰離子表麵活性劑。擴散劑NNO在芳香族磺酸鹽類擴散劑中的結構是最簡單的,為了改善擴散劑的性能,後來又開發出一係列改進型產品(如擴散劑MF、擴散劑CNF)。擴散劑MF的化學名稱為亞甲基雙甲基萘磺酸鈉,在分散性能和耐高溫方麵,均優於擴散劑NNO。擴散劑CNF是氯化苄、精萘在濃硫酸的存在下縮合,用硫酸磺化,經甲醛縮合而製得的。該產品具有良好的擴散性能,無起泡性和滲透性,但對染料的分散、勻染性能和耐高溫性能均優於擴散劑NNO和MF。木質素磺酸鈉(如擴散劑M-9)及木質素磺酸鈉與甲醛的縮合物(如擴散劑MSF)等陰離子材料也是皮革染色中一類良好的勻染劑。無論是芳香族磺酸鹽擴散劑,還是木質素磺酸鹽類擴散劑,它們均為粉劑。這類勻染劑在皮革用陰離子染料(如酸性染料)染色時,可在染色前先加入,便可起到促進染料滲透和勻染作用。但是直接在皮革染色中進行添加使用的方式幾乎很少,現在大多數都是將該類勻染劑在陰離子染料的生產過程中拚混添加5%~15%,尤其是對分散性和滲透性較差的染料,經過這樣處理有助於提高染料的滲透性和在革麵著色的均勻性。需要強調的是,這類勻染劑的使用雖有助於提高染料的滲透性和著色的均勻性,但染色工藝中和染料生產中的添加量必須適當控製,否則會對皮革著色的飽滿度和鮮豔程度帶來一定的負麵影響。

②親染料型勻染劑親染料型勻染劑對染料分子具有較大的親和力。這類勻染劑添加到染液中後,染料分子便被勻染劑分子所吸附,使染料分子不易同皮革膠原纖維快速結合,從而減慢了染料上染的速度,達到了勻染的目的。由於這類勻染劑對染料分子具有較大的吸引力,對已上染的染料分子同樣具有較強的吸附作用,因而,可使濃色部分(染料結合多的位置)的染料分子移至淺色處(染料結合少的位置),使染色均勻,即起“移染”作用。親染料型勻染劑主要是聚氧乙烯醚類非離子表麵活性劑,兩種典型代表是脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪胺聚氧乙烯醚,它們分別是用脂肪醇和脂肪胺與環氧乙烷在堿性催化劑存在下進行加成聚合反應而製得。