正文 第七章 幹燥及整飾(1 / 3)

168.幹燥的方法有哪些?影響幹燥的因素是什麼?

皮革的幹燥方法繁多,幹燥室及幹燥機械設備的類型也很多。例如:

①皮革掛在靜止的鉤上或杆上進行幹燥。

②固定在木板上進行幹燥。

③皮革掛在鉤上或杆上,在連續運轉的幹燥通道內進行幹燥。

④將皮革貼在平滑的板上(例如玻璃板、瓷鋼板以及不鏽鋼板),或貼在木板上,進入幹燥通道進行幹燥(這種方法稱為貼板幹燥)。

⑤將皮革繃在框架上,然後進入幹燥室或幹燥通道進行幹燥(這種方法稱為繃板幹燥)。

⑥將皮革貼在加熱的不鏽鋼板上,然後加蓋並抽真空(這種方法稱為真空幹燥)。

⑦將皮革平放在金屬絲網編結的傳送帶上,使皮革進入幹燥通道予以幹燥。

⑧將皮革貼在熱板上,通過熱傳導或直接接觸,使皮革得以幹燥(這種幹燥方法比較簡單)。

⑨皮革高頻幹燥。

⑩將皮革鋪放在傳送裝置的幹燥板上,采用真空法將它吸住並使其繃緊。該法類似於上麵的繃板幹燥,幹燥機械的名稱為唐納凡克(DYNAVAC)型繃展真空幹燥機。

生皮的種類,它們在準備工段中的處理情況,鞣製的種類及其鞣製程度,油脂的含量及其在皮革中的分布狀況,以及塗飾材料和塗飾操作等,凡此種種因素,都會影響到皮革的幹燥結果。

169.幹燥操作控製的因素有哪些?

幹燥過程中的各項控製數據,例如溫度、濕度、空氣流速以及幹燥速度等,可通過實驗獲得,或按照經驗數據確定。

(1)幹燥溫度

溫度對濕坯革的幹燥有較大影響。溫度越高,濕坯革中的水分蒸發就越快,濕坯革幹燥也就越快。但是,由於坯革中的水分含量是有一定限度的,不同品種的坯革其耐濕熱穩定性能也存在一定的差異,因此,幹燥溫度並非越高越好。烘房幹燥、烘道幹燥的控製溫度一般為:鉻鞣革40℃左右,植物鞣革28~35℃;真空幹燥的控製溫度一般為:鉻鞣革95~100℃,植物鞣革50℃左右。

(2)相對濕度

空氣的濕度是指空氣中含水蒸氣的量的大小。通常用絕對濕度和相對濕度來表示。絕對濕度是指單位體積空氣中所含水蒸氣的量。相對濕度則是指單位體積的空氣中含水蒸氣的量與在同溫、同壓下單位體積空氣中所含飽和水蒸氣的量之比,用百分率表示,如下式所示:

相對濕度=D÷D飽和×100%

式中:D——在某一溫度時的絕對濕度

D飽和——在同一溫度時的飽和濕度

空氣的相對濕度越低,則濕坯革水分蒸發速度越快,坯革幹燥就越迅速,所需幹燥時間也就越短。反之,空氣的相對濕度越高,則濕坯革中的水分越難蒸發,坯革幹燥就越慢,所需幹燥時間就越長。尤其是在南方梅雨季節時,空氣的相對濕度很高,坯革難以幹燥,往往影響生產進度。需要注意的是,空氣的相對濕度過低,會導致坯革幹燥過急,坯革革身的收縮率過大,使坯革手感僵硬,粒麵粗糙。

幹燥房的相對濕度常保持在40%~60%。

(3)蒸氣壓

在濕坯革的幹燥過程中,水分蒸發的快慢與水的沸點高低有關,而水的沸點又與空氣的壓力有關。在相同條件下,三者存在以下關係,即:空氣的壓力越大,則水的沸點越高,水分蒸發就越慢;反之,空氣的壓力越小,水的沸點就越低,水分的蒸發就越快。

真空幹燥機就是利用水的沸點隨空氣壓力的降低而降低的原理,設計製造出來的一種皮革幹燥設備。

(4)空氣流速

在幹燥過程中,濕坯革的水分因受熱蒸發而進入到周圍的空氣中,使周圍空氣的相對濕度逐漸升高,空氣中水蒸氣含量趨於飽和,幹燥速度也就隨之減慢。調節空氣流速,使幹空氣不斷替換濕坯革周圍的濕空氣,就可以確保幹燥的正常進行。在利用幹燥室或烘道幹燥設備進行坯革的幹燥時,往往是通過利用鼓風和排風裝置,不斷鼓入一定量的不飽和空氣,排出潮濕的空氣,以加大空氣的流速,從而加快濕坯革的幹燥進程。通常將空氣的流速控製在1~2m/s的範圍。

(5)幹燥速度

幹燥速度對成革物理性質有重要影響。緩慢的幹燥往往得到身骨柔軟、延伸性較大的革,但是粒紋較粗。快速幹燥後成革粒麵緊實,纖維織角較高。應當根據成革品種要求選擇幹燥速度。在幹燥室幹燥和烘道幹燥時常控製在4~16h內幹燥完畢。繃板和貼板幹燥速度則更快。

170.貼板幹燥產生的缺陷有哪些?成因是什麼?

使用貼板幹燥機,操作工人的勞動條件則要好得多。然而這種幹燥機械設備也有它的缺點,例如將粘貼的粒麵層從板上取下來比較麻煩,此外幹燥的時間也比較長。

常出現的問題如下:

(1)幹燥不足

成因和解決辦法:①幹燥溫度不符合規定範圍,必須定期檢查溫度並且把它調整到幹燥規定的範圍;②幹燥區域內相對濕度過高,必須進行調整,使之符合規定的範圍;③空氣循環流通速度過低,必須檢查和調整通風裝置,而且還要檢查調節空氣進出的壓縮閥的運行情況;④幹燥時間不夠;⑤在製品水分含量太高,必須嚴格控製擠水後在製品水分的含量;⑥散熱被灰塵堵塞,必須定期清除灰塵。

(2)幹燥過度

在製品幹燥時其乳頭層比網狀層幹燥得快,因此在過度幹燥情況下它收縮得更劇烈。在這種情況下,在製品就形成不均勻的張力,易出現鬆麵。此外,幹燥過度,會使成革過硬,豐滿度下降。

成因和解決辦法:①幹燥區相對濕度過低,必須調整空氣的相對濕度;②空氣循環流動速度過快,必須調整通風器;③幹燥時間過長;④在製品水分含量低,必須嚴格控製擠水後在製品水分的含量。

(3)幹燥不均勻

成因和解決辦法:①幹燥時,空氣循環不均勻,必須檢查、調整通風器;②在製品擠水不均勻;③幹燥後期溫度過高,必須檢查調整溫度和空氣的濕度。

(4)在製品離開貼板時,整張或局部出現變形,收縮,麵積縮小

成因和解決辦法:①在製品含水量過高,需檢查在製品擠水含量;②幹燥時相對濕度不足,空氣循環不均勻;③在製品在貼板時沒有貼好,貼板時應用刮刀先橫著貼,然後再沿脊線貼,同邊要特別認真操作,不能出現皺褶;④在製品修邊不到位,修邊時應除去沒有用的皮邊;⑤伸展後在製品堆置時間過長,檢查堆置時間,而且在堆置時應該加蓋塑料薄膜。

(5)在製品在貼板上麵粘貼過牢

在製品因粘貼牢度過大,揭取時部分粒麵與革留在貼板上,造成革有的部位沒有粒麵,且成革發硬。

成因:①濕工段操作不正確,粒麵最容易與真皮層分離而留在貼板上;②在製品加脂不足。

171.真空幹燥缺陷有哪些?成因是什麼?

目前使用最普遍的是皮革真空幹燥機。其優點是幹燥速度較快,整飾革的粒麵幹燥後平滑。但是這種設備發散出較多的熱量,因此操作工人的勞動條件較差。常出現的問題有:

(1)真空幹燥不足

成因和解決辦法:①幹燥溫度低,須檢查溫度,使其符合規定;②幹燥時間不足;③真空機的蓋網太髒,沒有清理;④真空度不足,應調整真空度使之符合幹燥規定的度數,真空度越高,水的沸點越低,濕革中的水分就越容易氣化,幹燥速率就越高,宜控製6.6~13.3kPa(50~100mmHg);⑤在製品水分含量過高,應對擠水有所調整。

(2)幹燥過度

成因和解決辦法:①幹燥溫度高;②幹燥時間過長;③在製品水分含量不足。對上述控製參數應嚴格控製。

(3)死褶

出現這種缺陷,會給隨後的機械操作帶來困難,另外這些死褶還可能引起其它一些缺陷。有這種缺陷的革,得革率下降,成革品質也可降。

成因和解決辦法:①在製品幹燥時沒有展平,必須認真伸展,不能存在褶皺;②在製品在擠水伸展時沒有很好的伸展。應檢查擠水伸展工段。

(4)幹燥不均勻

成因和解決辦法:①供熱板、網太髒,沒有清理,應定期檢查、清理;②在製品在幹燥前擠水不均勻,應平衡水分;③供熱板供熱不均勻,要檢查和調整供熱板所有的點的溫度。

172.通道幹燥缺陷有哪些?成因是什麼?

使用通道幹燥設備時由於各種原因偏離操作規程造成以下缺陷:

(1)幹燥不足

幹燥不足(幹燥後皮中水分含量大於15%)的在製品在隨後的回潮時會吸收過多的水分,因而成革變硬。

成因和解決辦法:①幹燥時空氣溫度偏低,要調節空氣溫度,使之符合規定要求;②空氣循環不夠,須對空氣循環設施進行檢查。

(2)過度幹燥

過度幹燥(水分含量小於12%)的在製品發硬,回潮過程中不易吸水,伸展困難。

成因和解決辦法:①幹燥時空氣溫度太高,必須檢查和調整空氣溫度,使之符合標準。②空氣循環過快,須檢查和調整空氣循環設備。

(3)在製品水分含量過高

水分含量高的在製品在隨後幹燥時就會彎曲,且不易伸平。建議含水量大的在製品革留下來堆置24h。

成因和解決辦法:①幹燥不足,必須使幹燥後的在製品達標;②回潮時用水量過大,須減少水量或者加速回潮設備的傳送裝置。

173.為什麼坯革在擠水掛晾幹燥後容易出現水痕?如何解決?

出現水痕的原因一般有以下幾種:

①染料未被很好的固定,導致擠水時發生了轉移;②坯革出鼓前未水洗幹淨,表麵可能帶有沒有結合的染料和填料擠水時很可能造成色花;③擠水不均勻也可能造成色花。

解決的方法主要是在出鼓前對沒有吸淨的染料再進行換水固色:

換水固色:200%水,溫度45℃,x%甲酸,轉動20min;0.3%~1.0%固色劑,轉動20min,水洗出鼓。

在水洗時一定充分洗淨,以排出的水不帶顏色為準。另外,也要注意擠水是采用四刀法,擠兩次,盡量使各個地方受力均勻。

174.幹燥對油脂滲透有什麼影響?

從某種意義上來說,油脂的滲透更多的是與加脂劑的穩定性和乳液粒子的大小有關。這些因素也控製了濕加工時加脂劑的滲透程度。但是正如多脂植鞣革生產廠家都熟知的那樣,在馬具革和鞍具革加脂時,油脂的滲透和分布與皮革幹燥所用的時間有很大關係。在水分向外遷移並蒸發時,油正好向內遷移。

雖然油脂的滲透主要取決於加脂劑的成分以及加脂劑的用量,但是在將皮革搭馬以及進行幹燥的過程中,隨著水分的揮發,也會對油脂遷移以及油脂分布狀態的變化產生影響。

為了使皮革達到最大的柔軟度,需要在幹燥完成之前使油脂完全滲透。比較慢速的幹燥有助於油脂的滲透。當然,並非所有皮革都需要很軟。在製作有身骨的皮革時油脂最好少滲透,因此可以使幹燥速度較快一些。

而在製作柔軟且纖維緊密的皮革時,需要先使油脂最大限度滲透,然後進行最低程度的拉軟。這樣的好處是,首先利用油脂達到一定程度柔軟,隨後通過輕微的適度拉軟將纖維分開,並使得纖維斷裂減少到最低限度。這樣製成的皮革,既豐滿又緊密。

175.幹燥對皮革麵積有什麼影響?

由於皮革的銷售需要通過測算麵積來確定,因此在不影響品質的條件下,皮革達到最大麵積,也就等於有望取得最大限度的利潤。采用中間可以張開的繃板幹燥機,或許可在最大限度上增加幹燥後的皮革麵積。與此相比,手套革采用掛晾幹燥法,隻能達到很低的麵積得率,但延伸性良好。因此麵積得率並非總是皮革幹燥的最終要求。

東印度皮革的幹燥方法可能是增加麵積得率的極好實例:幹燥開始時用刮刀將皮革手工推平,但皮革增加的麵積會縮回一些。在幹燥進行過程中,再重複進行手工推平,此時由於增加了原纖維間的摩擦,即使再有回縮,其程度也要小得多,因而延伸的麵積最終能夠永久保留下來。

不過,增加皮革麵積是要付出代價的。英國皮革技術中心曾經做過如下實驗:用崩裂力試驗機分別測定皮革在兩種狀態下的延伸度,一是坯革,二是經過複鞣及加脂的皮革,結果發現,兩者的延伸度密切相關——如果一種皮革在處於坯革時測得的延伸度很差,那麼在其最後整理為成革時測得的延伸度也是差的。

坯革經整理後崩裂力會有所改進,但這種改進最大限度為1mm,也就是說,皮革在坯革狀態下的伸展長度為4mm,則在其處於成革狀態下測得的伸展長度不會超過5mm。這兩種在裂麵時達到的延伸度的相互關係非常明顯,因此坯革延伸度可以作為成革性能測定的指示標記以及皮革選材的依據。

在使用中間可張開的繃板幹燥機情況下,對皮革進行測試也得到這種結果,即盡管提高了得革麵積,但與處於較低張力下幹燥的皮革相比,顯然是以降低了粒麵的折裂強度為代價的。

176.高頻幹燥、微波幹燥和紅外線幹燥的工作原理和特點分別是什麼?

(1)高頻幹燥

高頻幹燥機是一種效率比較高的皮革幹燥機械設備。

工作原理:在高頻電場中,濕革中的介電質水分子受電場的作用,分子發生騷動、分子間產生摩擦發熱,從而使革中水分得到足夠的熱量而汽化,再由空氣將蒸汽帶走,達到皮革幹燥的目的。

高頻幹燥的特點:

①幹燥速度快由於電能轉化為熱能,高頻電場與皮革間不需要任何中間媒介,因而在被幹燥的皮革通電的瞬間便產生熱量,達到快速幹燥的目的。

②幹燥均勻,皮革品質好若將皮革幹燥到特定的水分含量,會遇到很多問題,其中之一就是水分的均勻性問題。以往,大多數製革廠總是將皮革幹燥到坯革狀態,然後再進行回濕。據說隻有這種方法才能使皮革具有均勻含水量,以便於進行拉軟。高頻加熱幹燥的做法大不相同,皮革某一部位吸收的熱能是與該部位含水量成正比的。結果,較濕部位吸收的熱能較多,因而使整張皮的各部位含水量變得均勻。傳統幹燥方法隻能進行常規幹燥,較濕部位留存的水分要多一些,除非是一直幹燥下去,直到所有水分全部蒸發為止,這樣就非常容易造成過度幹燥和麵積上的損失。

③操作簡便、控溫容易,易實現自動化。

④耗電量大,氣化1kg水約需8kW·h的電能。這種設備的投資費用較高,其購置和維修保養並不是小型製革廠所能辦得到的。

(2)微波幹燥

工作原理:微波是一種波長為0.001~1m的電磁波,利用坯革中的水分子對微波能的吸收,使水分子發生極化而隨電磁場振動,由於相互間“激烈”地摩擦而生熱,水分子獲得了足夠的熱量後汽化,再由周圍空氣帶走從而達到幹燥皮革的目的。

微波幹燥的特點:

①幹燥時間短,速度快;②幹燥效果好;幹燥強度均勻,不會造成皮革表麵硬化的缺陷。③由於微波的波長較短,因此除了引發水分吸收能量之外,還會促進油脂吸收能量。與高頻幹燥法相比,微波法所取得的幹燥程度不那麼均勻。而且從安全角度來看,對設備的設計也需要特別小心。微波裝置價格較高,組件易損,使用時需防微波滲漏等。

(3)紅外線幹燥

紅外線幹燥法主要用於對皮革上的塗飾劑進行幹燥。紅外線透射的方式和微波不一樣,在幹燥塗飾層時對皮革本身的影響極小,由此可以避免幹燥過度和麵積損失。

工作原理:利用紅外線照射皮革,使濕革中的水分汽化,再以空氣帶走蒸汽從而實現皮革幹燥的方法。

紅外線是波長為0.75~1000μm的電磁波;近紅外:0.75~1.5μm;中紅外:1.5~5.6μm;遠紅外:5.6~1000μm。

輻射線穿透物體的深度約等於波長,因此遠紅外比近紅外效果好。其發射頻率與水、高分子塑料等物質的分子的固有頻率相匹配,更易引起共振,產生好的幹燥效果。

紅外線幹燥的特點:

①幹燥速度快紅外線幹燥的輻射能的傳遞是直接的,不需通過任何其它中間介質,避免了熱損失,傳熱效率高。幹燥同樣的革,是對流幹燥時間的1/16~1/10。

②幹燥效果好由於皮革表層及內層同時吸收遠紅外線,所以幹燥較均勻,幹燥後的坯革性能較好。

③耗能少。

④皮革的麵積收縮率大,鉻鞣革為20%~30%,底革為4%~6%。

177.回潮有什麼作用?回潮的方法有哪些?

濕坯革經過幹燥後,隨著坯革內的水分含量由60%~65%降至14%~18%,革纖維之間發生一定程度的黏結,坯革纖維之間的相對滑動性變差。在進行拉軟時,皮革中的最適宜含水量為22%~28%。如果低於這個含水量,將會影響拉軟的效果,如高於該含水量,有可能會產生鬆麵。

回潮的作用有:①改善手感;②增加麵積;③防止黴菌斑產生;④使塗飾後皮革較軟。

回潮的工藝方法:

①鋸末回潮將皮革與含水量為35%的鋸木屑拌和,然後堆放過夜。鋸木屑中的含水量適當與否,對於拉軟前皮革的狀態具有決定性的影響。

②噴淋回潮機回潮噴淋回潮機的傳送帶速度以及水溫都應保持穩定。

經過回濕後的皮革,接著在振蕩拉軟機上進行拉軟。服裝革和手套革在進行拉軟前應先進行摔軟處理,摔軟操作在幹轉鼓中進行,轉鼓內添加700g重的合成材料球及700g重的橡膠球。直徑為2.5m、寬度為2m的轉鼓,一般添加30~60個球。皮革經拉軟後,再進行繃板幹燥,這是皮革最終的幹燥處理過程。

178.幹整理工段引起的汙染有哪些?

幹整理工段中引起的汙染是坯革的固體廢邊角及固體粉塵。前者為大塊廢物,是易處理的,而後者產生於幹燥的坯革進行磨革、削勻、掃灰操作工序。含有大量複雜化學成分的有毒皮纖維粉塵,在這些操作過程中,能夠在相當大的範圍內飛揚。盡管許多工廠在磨革機、削勻機、掃灰機中安裝著吸塵裝置,可以吸收大部分粉塵,但一些細小成分仍會被操作人員吸入或飛揚進入附近的水域、生活區。目前,我國製革企業中擁有高品質的進口幹削、幹磨設備的較少。事實上,也有不少皮革品種製造時,可以通過在濕態或半幹態下進行磨革、削勻。如何擴大這種工藝操作的適用性,還有待於製革工藝師的努力。

179.塗飾的目的是什麼?

塗飾經曆了一個漫長的發展過程,由油蠟塗飾到酪素塗飾、由丙烯酸樹脂的出現到聚氨酯樹脂、無酪顏料膏、水性頂塗的大量應用;由發泡塗飾、補傷膏提升等級、陽離子塗飾到輥塗機的使用,每次新材料和新設備的出現都會給塗飾技術帶來一次飛躍性的變化,塗飾技術還在向前發展之中。

隨著市場對皮革外觀要求的提高和塗飾材料種類的不斷增加,塗飾已經從一門技術轉變成是一門藝術,是對皮革的整容化妝術。通過塗飾可以增加皮革的美觀,提高皮革的使用性能,修正皮表麵上的瑕疵,遮蓋皮革自身的缺陷,提高皮革的使用價值,擴大皮革的使用範圍,增加皮革花色品種。

180.塗飾的風格有哪些?牛皮常見的風格有哪些?

①按皮革粒麵狀況分全粒麵塗飾(也叫苯胺塗飾)、輕修麵塗飾、重修麵塗飾等。

②按皮革表麵效應分龜裂革、油變革、蠟變革、漆革、防水革等。

③按顏色分單色革、雙色革、三色革、珠光革等。

④按操作工序分擦色革、拋光革、打光革、印花革、水洗革、套色革、壓花革等。

牛皮常見風格:全粒麵、油變、修麵、漆皮、摔紋、二層絨麵、納帕、壓紋、打蠟。

181.常用的塗飾方式有哪些?

(1)油蠟塗飾

該塗飾方式最早起源於美國,一般常用於油蠟感的植物鞣馬鞍革塗飾,傳統的方式為手工塗油加脂(刷塗),近年來則用於鉻鞣革轉鼓蒸汽幹加脂(熱浴加脂或蒸汽三溫暖式加脂),自1980年後為順應流行趨勢則改為以滾塗機熱加脂。一般滾塗機可滾油,油/蠟混合,熱溶蠟滾塗後一般靜置隔夜後再噴油蠟。生產中的機械處理有壓平板或消光板,有時須做鼓軟操作以獲得特殊的效應,根據客戶所需而變化調整。

(2)半苯胺塗飾

半苯胺塗飾實際上是帶顏料的成膜塗飾,但嚴格控製顏料膏的用量和塗層的厚度,使其有苯胺革的外觀。

生產半苯胺革的目標是獲得比全顏料塗飾的革更高的利潤。很多操作都是為了獲得表麵的苯胺效果,雙色或表麵的輕微壓花。

如果不壓花,革要塗飾雙色調。雙色調的革要自然掛晾幹燥,不能壓,這樣粒紋較高。革坯先塗飾較淺的顏色,然後壓花,再通過側麵較小角度向粒麵突起部分噴較深的顏色。

半苯胺塗飾的總厚度小於20μm,塗飾劑的用量小於20g/m2。在許多性質上和蛋白塗飾相似,與顏料塗飾也有一些相似,但與打光或拋光革的塗飾不一樣。這類革的耐濕擦性不好,革的手感自然,通常選用無機顏料膏,這樣色調鮮豔。

(3)漆革塗飾

20世紀中葉前,生產漆革是一門藝術,使用亞麻籽油在太陽光照氧化下使塗飾層變硬,隻有幾家非常著名的工廠可以生產。自從50年代使用聚氨酯塗飾劑以來,漆革可以在任何製革廠生產。漆革的光澤度高,塗層厚度可以達到100μm。

(4)剖層革的塗飾

鉻鞣或植鞣的剖層革原則上可以像重修麵革一樣塗飾。粗糙的表麵開始使用粗砂紙磨,然後使用細砂紙磨。底層漿的濃度盡量高,以避免滲透太多。因此剖層革塗飾層比帶粒麵的革厚且硬。剖層革壓花可以形成粒麵花紋,根據塗飾的質量,穿著使用性能可以很好,主要用於工作鞋、雨鞋、包袋等,最好不使用三層革塗飾,剖層革應有足夠的厚度。

20世紀20年代,Levacast或Baycast方法廣泛用於剖層革的塗飾。天然皮革的粒紋製作在橡膠板矽酮模板上,模板可以使用很多次,在這個模板上,噴聚氨酯乳液或使用雙組分,塗層厚度100~300μm,反應沒有完全立即熨壓在磨好的皮革上。在這種情況下,聚醚-二異氰酸酯-預聚合物組成一個硬化劑的溶液。聚氨酯的反應溫度為80℃,硬化後,模板脫去,留下的剖層革很像粒麵革。

(5)絨麵革的塗飾

絨麵革或努巴克革,打開的絨頭不能黏合在一起,因此任何成膜的材料都不能應用。絨麵革幹燥磨革後重新回濕染色,然後再幹燥,所有的絨頭都是轉鼓幹摔或者小心的刷絨處理而出來的。絨麵革通常噴由苯胺染料和少量加脂劑混合的水溶性塗飾劑,賦予纖維鮮亮的顏色。

絨頭的長短可以不同。長絨頭具有書寫效應,噴加脂劑可以增強這種效果;短絨頭沒有書寫效應,應該顏色深而均勻,最具有代表的是深黑色絨麵革。

182.塗飾成膜劑包括哪些?特性是什麼?

成膜劑有蛋白類成膜劑、樹脂類成膜劑、硝化纖維類成膜劑。

(1)蛋白類成膜劑

酪素、蛋白幹、明膠及植物蛋白質水溶液。

特點:①改善堆疊性,防黏;②優良的黏結力和光澤持久;③耐高溫和耐熨光,適用於打光、拋光或熱可塑性的塗飾;④給予自然的透明感;⑤增強抗溶劑性;⑥促進耐幹摩擦性;⑦耐濕摩擦性和耐光牢度差。

(2)樹脂類成膜劑

①丙烯酸樹脂乳液黏著力強,穩定性好,能在較長時間內保持穩定,不易產生結塊或分層現象,共溶性好,可以與其它陰離子型樹脂和蛋白質溶液、顏料膏混合使用,塗層透明有光澤,耐光、耐老化、耐曲折性好,延伸性適中。丙烯酸樹脂又可分為三類:

a.填充性丙烯酸樹脂:乳液微粒細,配合適量滲透劑,可透過坯革的乳頭層或粒麵層,達到乳頭層和網狀層交界處,滲透入革纖維內部結構,與革纖維結合,加固了乳頭層和網狀層之間的連接,對解決鬆麵有明顯效果。填充性樹脂乳液根據微粒的大小和滲透能力的強弱,可用於全粒麵革或磨麵革的幹態填充。

b.軟性丙烯酸樹脂:乳液黏著力強,結膜柔軟,耐寒性好,耐曲折性好,常用於底層塗飾,也可用於調節中層塗層的軟硬。

c.中等硬度丙烯酸樹脂:乳液結膜較硬,有光澤,耐熱性較好,可耐熨燙不黏板,抗張強度較高,耐撓曲摩擦性較好,主要用於中上層塗飾,有時也用於調節底層的硬度。

②丁二烯樹脂成膜劑具有良好的黏著能力,薄膜耐寒性好,填充性、遮蓋性特優,壓花成型性好,耐撓曲性很好,延伸性好,強度高。

a.底層塗飾劑:成膜柔軟、富有彈性,塗層與革黏著固定好,延伸率大,成膜性能好。

b.中上層塗飾劑:成膜硬、彈性較小,可提高塗層的硬度和成膜能力,常用於殘次皮、二層革的塗飾成膜劑。

③聚氯乙烯成膜劑塗層黏著性能好,成膜能力高,塗層塑料感較重,常用於二層革和修飾麵革的塗飾。

④聚氨酯樹脂成膜劑塗層耐撓曲性好,柔韌性好,耐摩擦、耐老化性能好,塗層光亮透明,黏著牢固,不易沾灰,抗水性好,抗甲苯和一般溶劑,壓花成型性好,遮蓋性好,使用性能好。

(3)硝化纖維類成膜劑

濃硫酸、濃硝酸混合液處理纖維素得到的酯化產品。成膜彈性模數高,耐摩擦性好,塗層光亮滑爽,作為光亮層塗飾劑不需要固定,幹燥後輕熨平光澤更好。溶解度低,自黏力差,成膜硬脆。改性硝化棉具有較好的黏著力,能增加塗層的光澤、柔軟性,改進手感。

183.塗飾的著色劑包括哪些?特性是什麼?

塗飾的著色劑有顏料膏和染料水。

(1)顏料膏

顏料膏為不溶性色料,具有瑕疵覆蓋性,改善牢度,分為有機及無機顏料膏兩大類。

無機顏料膏有好的覆蓋性、耐光牢度、溶劑不溶解性、耐熱性,價廉,無機顏料膏顏色豔度不夠,所以,有些較豔的顏色調不出來。主要種類有氧化鈦、氧化鐵、鉻化物、硫化鎘、炭黑。

有機顏料膏具中等至較差的遮蓋力,中等至較佳的耐光牢度,可被溶劑溶解,耐熱性差,豔色,使用範圍廣泛,成本較無機顏料膏為高。主要種類為偶氮、雙偶氮、調色劑、沉澱色素等。

(2)染料水

染料水為可溶性色料,用於全粒麵革、苯胺革、半苯胺革、苯胺效應革。塗層遮蓋力差,耐水性和耐水漬印性差,用於中底層著色材料。染料水與顏料膏的最大不同在於染料水是透明的而顏料膏是不透明的。透明與著色力強為其優點,成本高且遮蓋性差是其缺點,較不易固著,耐光性差,無法隨便與各種物質用於塗飾配方中。主要用於:

①輔助苯染革塗飾染料水+少量顏料膏。

②半苯染革塗飾顏料膏做底塗+染料水光油頂塗。

184.使用顏料膏應注意什麼?顏料膏覆蓋性取決於什麼?

使用顏料膏應注意:

①白色和氧化鐵具有很好的不透明性,好的遮蓋性,好的物性,需要更多的黏合樹脂。

②有機顏料膏更透明,遮蓋性差,耐光牢度差。

③注意有些可溶性的顏料為了配製某個顏色會用染料來調色頭。

④有機紅色顏料會破壞丁二烯膜。

⑤是否含酪素。

顏料膏覆蓋性取決於:

①顏料膏的固體成分(有效成分);②分散的品質;③分子大小;④折射性;⑤顏料膏的種類。

顏料膏的折射率比較見表7-3。表7-3顏料膏折射率比較

白顏料膏折射率覆蓋力二氧化鈦(金紅石rutile)2.70高二氧化鈦(銳鈦磺anatase)2.55低氧化鋯2.40氧化銻2.20氧化鋅2.02鋅鋇白1.84

185.配製和使用顏料膏溶液時常出現的問題有哪些?

在配製和使用顏料膏溶液時常出現的問題有:

(1)顏料膏溶液腐化

顏料膏溶液腐化後能散發出刺鼻的不良氣味,有的還可能形成黴菌層,其原因是:①配製的顏料膏溶液因容器水洗不淨而被黴菌和細菌汙染;在溶液配製之前必須檢查容器是否洗淨;②配製的溶液pH低,適合黴菌繁殖,這樣的溶液不能長時間保存。

(2)顏料膏操作液凝結

使用凝結的顏料膏操作液,塗飾後塗層薄膜層脫落,因此凝結的顏料膏操作液不能用。產生凝結的原因是:①使用高硬度的工業用水稀釋顏料膏。在這種情況下,鎂鹽、鈣鹽能使聚合物凝結;②顏料膏操作液配製得不正確。也就是說操作液組分加入順序不對。必須檢查各組分加入順序:顏料膏→添加劑→部分水→聚合物分散液混合物→水;③顏料膏溶液的濃度太大,必須檢查溶液濃度,有些化工材料在稀釋的溶液中兼容,在濃縮的溶液中變得不相容;④顏料膏溶液保存溫度低,因聚合物分散液不耐寒造成凝結。

(3)顏料膏溶液顏色改變

溶液配製後經過數日顏色就可能出現變化,原因是:①顏料膏沉澱。必須對配製的溶液定期攪拌;②使用金屬容器配製溶液。必須使用塑料、不鏽鋼或搪瓷容器。

需要牢記的是,用於皮革塗飾的所有水溶液,即使不含蛋白質,都可能是黴菌繁殖的場所。

186.塗飾的助劑包括哪些?

用於助劑的物質主要是填料、手感調節劑、增塑劑、表麵活性劑、交聯劑等。它們的主要作用是改善塗層的成膜性能和使用性能。

(1)填料

填料是固體含量為19%~25%的惰性物質,成膜性差,會促使樹脂變鈍,或使有光澤的革色變暗。可填補各孔洞鬆麵,並防止塗飾膜滲透進粒麵層內,提高遮蓋、打光、壓板的效果。可加速樹脂膜的幹燥和改善黏性問題,並能改善填充性、離板性,但會降低塗層的耐曲折性和耐濕擦性。

(2)手感調節劑

有些樹脂會造成塑料手感,一般在頂塗添加油/蠟手感劑。手感的描述:蠟感,油感,溫暖感,澀感,粗澀感,奶油感等。

(3)增塑劑(有機矽乳液和蠟乳液)

增塑劑可以調節塗層手感(平滑性、蠟感、油感),保持塗層柔軟、不易脆裂。根據皮革彎折性能的不同、所使用的成膜劑軟硬程度的不同以及塗層厚度的不同,塗飾漿料中都應加入不同用量的增塑劑。其目的是提高塗層的延伸性和彈性,防止塗層在皮革保存和使用時脆裂。無論是水性還是溶劑型塗飾劑,都有不同種類的增塑劑可供使用。

(4)表麵活性劑

用於塗飾工序的表麵活性劑有滲透劑、潤濕劑、分散劑、乳化劑、穩定劑、消泡劑等。

滲透劑用於幹填充和底層塗飾劑。有助於填充樹脂滲透到乳頭層和網狀層交界處,增強乳頭層和網狀層之間的連接,使粒麵緊實,改善鬆麵現象,可使底層塗飾劑適當滲入革的表麵層,有一定填充效果,增大底塗層與革麵的機械黏合力,能增大塗層流變性、乳液穩定性和塗層透水汽性。

乳化劑主要用於塗飾劑成膜物質微粒的分散,保證成膜物質微粒分散的運動穩定性和聚集穩定性。穩定劑主要是防止塗飾劑中的成膜物質的微粒早期凝聚。

工藝中常用的表麵活性劑有潤濕劑JFC、滲透劑T、乳化劑OP、烷基磺酸、硫酸及羧酸鹽類表麵活性劑、季銨鹽類表麵活性劑等。國外產品有Ciba-Geigy公司的Tinovfetin BL潤濕劑、Schill & Seilacher公司的Furan NWD乳化劑、Sandoz公司的Relca E滲透劑等。

(5)交聯劑

交聯劑可加大相對分子質量,改善塗層物性(聚合物相對分子質量越大,物性越好);與樹脂的羧基反應,降低親水性,從而改善塗層的耐水性能;使底、頂塗層交聯,改善塗層間的接著性能;顯著增強頂層塗層耐熱性、耐濕擦性、抗水性、物理力學性能和耐刮性。

(6)防水劑

矽酮類、矽烷及含氟化合物,增加塗層光亮、抗水性能和滑爽度。

(7)溶劑

溶劑是一些具有揮發性的液體,它能溶解樹脂油類或硝化纖維,使它們由固體或黏稠液體變為稀薄的液體以便噴塗或刷塗。

(8)增稠劑

通常用於重磨革或二層革的塗飾,以獲得好的緊密膜或使其迅速形成良好的塗飾膜。在皮革塗飾上使用的增稠劑有多種不同的種類。增稠劑的不同種類有:①締合性增稠劑;②非離子疏水改性聚氨酯增稠劑;③疏水改性的堿可溶乳液;④疏水改性的羥乙基纖維素;⑤堿可膨脹乳液;⑥堿可膨脹聚丙烯酸增稠劑。

(9)消光劑

消光劑可產生不透明的膜,接著性差,須與其它黏結劑聯用。作用在於分裂塗飾膜,增加光的擴散性,可有較低的亮度,較好的遮蓋性。使用過量時頂層有白色的皺痕線產生,並要注意白點的產生。

(10)蠟劑

蠟劑種類繁多,有下列的品種:Candollilla Wax(石油蒸餾所得);Carnaula Wax(由巴西蠟棕闊葉子提製);Bees Wax;Paraffin Wax;Montan Wax(從褐煤中提煉而出);Ceresine Wax(硬質礦物蠟);合成蠟。

一般使用低熔點蠟劑改善離板性及堆疊性能。在使用60~100℃溫度進行壓平板或壓花時,蠟劑將變成液狀以防止熱可塑性樹脂黏板,同時使塗層表麵均勻光滑,並且維持革身的柔軟度及自然感。

合成蠟熔點較低,柔軟、填充性好,低溫時流動性良好,用於底層塗飾;植物性蠟,熔點高,可與奶酪素混合使用,通常較硬,填充性差,用於較硬的頂塗。

蠟劑的使用量一般不超過樹脂總量的20%。使用過量,會發生再噴塗的困難及再塗飾後的黏著性問題。

187.如何確定塗飾劑的用量?

塗飾劑用量主要由塗飾風格決定的,苯胺輕修類,塗層較薄,重修壓花類,塗層較厚。一般皮革塗飾膜最厚為150μm。頂塗層2~10μm,一般底塗層10~50μm。

當塗飾劑的濃度較高時,塗層的黏合性能都比較好。當然,塗飾劑的濃度也有一定的限製,這主要與所用的皮革化工材料的性質及配方中水量的多少有關。革身柔軟、粒麵平滑細致的坯革,為了保持皮革的天然外觀,突出真皮感,所以要求塗層較透較薄,一般采用多層較薄的塗層,這樣要優於層數少而較厚的塗層,因為多次小量的塗飾方法更容易控製塗層厚度。塗飾過程中經過燙平再塗飾,成品燙平後摔軟,皮革外觀更為自然精細美觀。

在厚度較高的皮革塗層裏,塗飾劑的濃度一般可以高一些,這樣可以提高生產效率。

表麵未做過處理的皮革進行塗飾時,皮革的吸收性能對於確定塗飾劑的用量是一個重要的因素。凡是吸收性能較低的皮革,滲透不佳,塗飾劑容易停留在表麵,更易形成較厚的塗層,所以塗飾劑的濃度應小一些,可以在塗飾劑中增加滲透劑和水。皮革的吸收性能良好或是過高,這時塗飾劑的濃度應該大一些。特別是粒子細、滲透深的塗飾劑更應如此。如果在塗飾過程中不注意塗飾劑的用量及皮革本身的吸收性能,則很可能造成塗層過重及起殼結皮等現象。

188.代替甲醛固定蛋白質塗飾的緩和方式有哪些?

①陽離子性頂塗酪素+替代醛類(反應較慢)。

②最後噴塗磷酸鹽加強固定(若劑量適當則可增加牢度但仍有氣味殘留)。

③添加5%的可打光硬聚氨酯(PU)或1%的二碳硫亞胺交聯劑可有所幫助,但須配合高溫作業。較不適於純植鞣革的塗飾(較無健康及安全顧慮,對濕摩擦牢度有改善)。

④最後噴塗3%的聚氮丙啶交聯劑或添加於頂塗中(有改善但須視該交聯劑特性而定)。

⑤添加2%的異氰酸鹽交聯劑於頂塗(在低溫時較慢)。

⑥選擇硝化纖維素乳化光油於頂塗(可解決接著問題)。

⑦選擇溶劑性可打光的硝化纖維素於頂塗,快速濕噴一次(可解決耐溶劑問題)。

189.為什麼聚氨酯樹脂適合做頂塗樹脂?

這是由聚氨酯樹脂的物性決定的。聚氨酯樹脂耐高溫,耐寒,附著力強,耐黃變,光亮度好,彈性好,成膜牢度強,而丙烯酸樹脂不具有這樣的特點,這就是為什麼丙烯酸樹脂的價格一般為聚氨酯樹脂的一半甚至以下,還要選擇聚氨酯樹脂做頂塗的原因。

另外,加入交聯劑後,聚氨酯樹脂的物性會大大提高。

190.使用交聯劑應考慮哪些因素?

(1)不同交聯劑的特點

氮丙啶類交聯劑是功能最強和最容易使用的交聯劑,同其它交聯劑相比,它對溫度的依賴性更低;異氰酸酯交聯劑的特點是易於分散到頂塗配方中(切記不能預先用水稀釋),反應活性高,漿料有效期長;碳二胺類交聯劑是最具選擇性的交聯劑,它隻同羧基反應,具有中高等反應活性。

(2)交聯劑的用量

交聯劑的用量對於應用水性頂塗體係也是非常重要的。

對於每一頂塗體係,根據聚合物的官能基團的不同和配方中助劑的不同,存在一個最佳的交聯劑用量。使用高於最佳用量的交聯劑通常會得到更差的物理性能,尤其是耐濕擦性能。

(3)幹燥溫度

為了激活交聯劑和聚合物間的交聯反應,需要有一個最低的溫度。

溫度上升大約10℃,反應速度就增加1倍,這就意味著幹燥溫度從80℃上升到100℃,反應速度就增加為4倍。

其中氮丙啶化合物主要用於鞋麵和沙發革,因會變黃而不用於淺色革的塗飾;異氰酸鹽主要是交聯聚氨酯,可用於所有類型的革;環氧化物用於所有皮革的底塗和黏著層中,因反應慢而不用於頂塗,較氮丙啶化合物和異氰酸鹽更能保持軟度。

使用交聯劑永遠要注意生產商的建議!

191.使用交聯劑有什麼缺點?交聯劑在毒理學上是有害的嗎?

交聯劑的缺點:

①由於使用期的緣故,雙組分係統比單組分係統更難以處理;②交聯塗飾劑總有在後期發硬的傾向;③交聯劑價格昂貴,並且在生理上是有害的。

交聯劑應劃分成兩類:在毒理學上無害的,即發生可逆化學反應的產品;在毒理學上有害的,即發生不可逆化學反應的產品。遺憾的是,迄今我們隻了解到僅有一種交聯劑屬於第一類害處較小的產品,那就是用於交聯丁二烯樹脂的氧化鋅,人們通常稱為EUKANOL膏FA或EUDERM膏RA01。這些產品的活性成分也就是被醫生用於燒傷皮膚治療的氧化鋅軟膏。氧化鋅隻能夠在很有限的程度上與丙烯酸一起使用,但是不能與聚氨酯一起使用,因為它會催化酯類產品水解。

所有其它交聯劑在毒理學上或多或少是有害的,因為它們既與塗飾樹脂中的反應基團,也與人體細胞中的反應基團發生不可逆的反應。有害程度基本上由交聯劑的反應率和選擇性決定。某種交聯劑對於相互反應物越有選擇性,並且反應率越慢,則與其它交聯劑相比較,危害性越小。

192.塗飾前要對目標產品進行哪些檢查?

首先要研究目標產品:是在同一類坯革上嗎?水牛皮不會有小牛皮的粒麵?重顏料遮蓋還是苯胺塗飾?有特殊效應嗎?磨麵的嗎?擦擦它,摸摸它的手感,燒燒它,在放大鏡下看看,還要觀察以下方麵:

(1)外觀

是指要塗飾的種類,如苯胺、半苯胺或顏料,全粒麵或磨麵革、壓花革、單色或雙色。

(2)光澤

光澤是高光、中光還是消光。

(3)表麵手感

手感是指絲絨感、滯感、油感、蠟感、滑感、澀感或黏感。

(4)物性要求

物性要求包括:耐甲苯、耐丙酮、耐幹濕摩擦性、耐汗性、耐光性、耐曲折性、黏著性、耐磨耗性、耐寒冷裂性、耐洗滌性、耐聚氯乙烯遷移性、耐水洗性、耐幹洗性、耐刮性、耐火棉膠性、耐縫合性、耐熱壓性、耐火焰性、防霧性。

因此,我們必須詳細了解市場對成品的要求,以便決定在塗飾時根據不同的坯革和塗飾種類選擇最適的配方及化工材料以達到成品所需的最終效果與物理標準。

193.塗飾開始前檢查坯革的哪些方麵?

①顏色與所要求的樣品的顏色是否一致,如果有差距,可考慮噴染料水校正,或者加大顏料膏的用量來遮蓋。

②坯革的柔軟度和延伸性根據柔軟度和延伸性的大小,來選擇樹脂。延伸性大,樹脂的延伸性小容易裂漿。