五章皮革涂饰剂.ppt
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1、五章皮革涂饰剂 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望9.1 皮革涂饰剂概述皮革涂饰剂概述 通过刷、揩、淋、喷等方式,将配制好通过刷、揩、淋、喷等方式,将配制好的色浆覆盖在皮革表面上,形成一层的色浆覆盖在皮革表面上,形成一层漂亮的保护性薄膜(也可将薄膜直接漂亮的保护性薄膜(也可将薄膜直接贴在皮革上),皮革生产这一重要工贴在皮革上),皮革生产这一重要工序称为皮革涂饰,其中的色浆一般称序称为皮革涂饰,其中的色浆一般称为皮革涂饰剂。为皮革涂饰剂。酪素、蛋白酪素、
2、蛋白 硝化纤维、醋酸纤维硝化纤维、醋酸纤维 天然类天然类 乙烯基类聚合物乙烯基类聚合物 聚氨酯聚氨酯 合成类合成类 成膜剂成膜剂颜料颜料 染料染料 着色剂着色剂 水水 有机溶剂有机溶剂 溶剂溶剂 手感剂手感剂光亮剂光亮剂消光补伤剂消光补伤剂增塑剂增塑剂增稠剂增稠剂渗透剂渗透剂流平剂流平剂发泡剂发泡剂消泡剂消泡剂稳定剂稳定剂填料填料交联剂交联剂防腐剂防腐剂防水剂等防水剂等 助剂助剂 涂涂饰饰剂剂 涂饰剂的分类方法很多,根据涂饰剂组份中成膜剂、着色剂、溶剂的不同有三种常见的分类方法,见表9.1 成膜剂不同着色剂不同溶剂不同蛋白类涂饰剂覆盖型涂饰剂(颜料)水性或乳液涂饰剂(水)硝化(醋酸)纤维类涂饰
3、剂苯氨型涂饰剂(染料)溶剂型涂饰剂(有机溶剂)乙烯基聚合物类涂饰剂聚氨酯类涂饰剂皮革涂饰剂又可分为底层涂饰剂、中层皮革涂饰剂又可分为底层涂饰剂、中层涂饰剂、面层或顶层涂饰剂。涂饰剂、面层或顶层涂饰剂。uu底层是整个涂层的基础,主要作用是粘和底层是整个涂层的基础,主要作用是粘和着色剂在皮革表面成膜以及封面(底)。着色剂在皮革表面成膜以及封面(底)。uu中层涂饰的作用是使涂层颜色均匀一致,中层涂饰的作用是使涂层颜色均匀一致,弥补或改善底层着色的不足,最后确定成弥补或改善底层着色的不足,最后确定成革的色泽,形成具有所需光泽的、各项监革的色泽,形成具有所需光泽的、各项监牢度良好的、有一定机械强度的涂层
4、。牢度良好的、有一定机械强度的涂层。uu面层的基本作用是保护涂饰层,赋予革面面层的基本作用是保护涂饰层,赋予革面良好的光泽和手感。良好的光泽和手感。底层涂饰剂要求底层涂饰剂要求uu底层涂饰剂要求粘着力要强,能适当渗入革内,以使涂层底层涂饰剂要求粘着力要强,能适当渗入革内,以使涂层底层涂饰剂要求粘着力要强,能适当渗入革内,以使涂层底层涂饰剂要求粘着力要强,能适当渗入革内,以使涂层薄膜与革面牢固结合,并能牢固粘结着色材料,以免产生薄膜与革面牢固结合,并能牢固粘结着色材料,以免产生薄膜与革面牢固结合,并能牢固粘结着色材料,以免产生薄膜与革面牢固结合,并能牢固粘结着色材料,以免产生掉浆,不耐干、湿擦等
5、质量缺陷。掉浆,不耐干、湿擦等质量缺陷。掉浆,不耐干、湿擦等质量缺陷。掉浆,不耐干、湿擦等质量缺陷。uu还要有较强的遮盖能力、对坯革的缺陷能给予遮盖,并使还要有较强的遮盖能力、对坯革的缺陷能给予遮盖,并使还要有较强的遮盖能力、对坯革的缺陷能给予遮盖,并使还要有较强的遮盖能力、对坯革的缺陷能给予遮盖,并使坯革着色均匀一致,色泽鲜艳、明亮、饱满。坯革着色均匀一致,色泽鲜艳、明亮、饱满。坯革着色均匀一致,色泽鲜艳、明亮、饱满。坯革着色均匀一致,色泽鲜艳、明亮、饱满。uu底层涂饰剂成膜性也要好,薄膜应有较好的柔软性和延伸底层涂饰剂成膜性也要好,薄膜应有较好的柔软性和延伸底层涂饰剂成膜性也要好,薄膜应有
6、较好的柔软性和延伸底层涂饰剂成膜性也要好,薄膜应有较好的柔软性和延伸性,对革的天然粒纹影响小,并能将革面与中、上层涂饰性,对革的天然粒纹影响小,并能将革面与中、上层涂饰性,对革的天然粒纹影响小,并能将革面与中、上层涂饰性,对革的天然粒纹影响小,并能将革面与中、上层涂饰层分开,使中、上层涂饰剂及其它助剂如增塑剂不会渗入层分开,使中、上层涂饰剂及其它助剂如增塑剂不会渗入层分开,使中、上层涂饰剂及其它助剂如增塑剂不会渗入层分开,使中、上层涂饰剂及其它助剂如增塑剂不会渗入革内。革内。革内。革内。uu通常底层涂饰剂的浓度较大,含固量在通常底层涂饰剂的浓度较大,含固量在通常底层涂饰剂的浓度较大,含固量在通
7、常底层涂饰剂的浓度较大,含固量在1020%1020%之间,之间,之间,之间,底涂层厚度占整个涂层厚度的底涂层厚度占整个涂层厚度的底涂层厚度占整个涂层厚度的底涂层厚度占整个涂层厚度的6570%6570%。中层涂饰剂要求中层涂饰剂要求uu中层涂饰剂所形成的膜要求硬度要大、耐摩擦、中层涂饰剂所形成的膜要求硬度要大、耐摩擦、中层涂饰剂所形成的膜要求硬度要大、耐摩擦、中层涂饰剂所形成的膜要求硬度要大、耐摩擦、手感好、色泽鲜艳。手感好、色泽鲜艳。手感好、色泽鲜艳。手感好、色泽鲜艳。uu中层着色剂的分散度要大,若为效应层则着色材中层着色剂的分散度要大,若为效应层则着色材中层着色剂的分散度要大,若为效应层则着
8、色材中层着色剂的分散度要大,若为效应层则着色材料常是透明的。料常是透明的。料常是透明的。料常是透明的。uu一般中层涂饰剂的浓度较低,含固量约为一般中层涂饰剂的浓度较低,含固量约为一般中层涂饰剂的浓度较低,含固量约为一般中层涂饰剂的浓度较低,含固量约为10%10%或更低,中涂层厚度约为整个涂层厚度的或更低,中涂层厚度约为整个涂层厚度的或更低,中涂层厚度约为整个涂层厚度的或更低,中涂层厚度约为整个涂层厚度的2025%2025%。面层涂饰剂要求面层涂饰剂要求uu面层涂饰剂所形成的膜要求硬度大、不发面层涂饰剂所形成的膜要求硬度大、不发粘、光泽好、耐摩擦、手感滑爽、抗水和粘、光泽好、耐摩擦、手感滑爽、抗
9、水和一般有机溶剂、能承受各种机械作用。一般有机溶剂、能承受各种机械作用。uu面层涂饰剂的浓度更低,含固量仅为面层涂饰剂的浓度更低,含固量仅为25%,厚度也最薄。,厚度也最薄。皮革涂饰的主要目的皮革涂饰的主要目的 uu使革面美观。使革面美观。uu提高皮革的使用性能。提高皮革的使用性能。uu遮盖皮面缺陷,修正粒面瑕疵。遮盖皮面缺陷,修正粒面瑕疵。uu增加皮革花色品种。增加皮革花色品种。成膜物质成膜物质uu成膜物质又称为成膜剂、粘合剂,是涂饰成膜物质又称为成膜剂、粘合剂,是涂饰剂的主要成分,剂的主要成分,uu一般为天然或合成高分子物质,如乳酪素、一般为天然或合成高分子物质,如乳酪素、硝化纤维、丙烯酸
10、树脂、聚氨酯等,硝化纤维、丙烯酸树脂、聚氨酯等,uu能够在底物(如皮革)表面形成均匀透明能够在底物(如皮革)表面形成均匀透明的薄膜。的薄膜。皮革涂饰的成膜物质具有以下性质:皮革涂饰的成膜物质具有以下性质:uu粘着力强粘着力强 uu薄膜的弹性、柔软性、及延伸性应与皮薄膜的弹性、柔软性、及延伸性应与皮革一致。革一致。uu薄膜应具有容纳力薄膜应具有容纳力 uu薄膜光泽好薄膜光泽好 uu薄膜具有良好的卫生性能薄膜具有良好的卫生性能 uu薄膜具有很好的坚牢度薄膜具有很好的坚牢度 蛋白质类成膜物质蛋白质类成膜物质 蛋白质类成膜物质包括乳酪素、改性乳酪蛋白质类成膜物质包括乳酪素、改性乳酪素、乳酪素代用品素、
11、乳酪素代用品毛蛋白、蚕蛋白、及毛蛋白、蚕蛋白、及以胶原溶解产品为基础的成膜物质。以胶原溶解产品为基础的成膜物质。乳酪素乳酪素乳酪素乳酪素 uu乳酪素又称干酪素、酪素、酪朊,是一种含磷结乳酪素又称干酪素、酪素、酪朊,是一种含磷结乳酪素又称干酪素、酪素、酪朊,是一种含磷结乳酪素又称干酪素、酪素、酪朊,是一种含磷结 合蛋白质。合蛋白质。合蛋白质。合蛋白质。uu其分子式大致为其分子式大致为其分子式大致为其分子式大致为C C170170HH268268NN4242SPOSPO5151,平均分子量取决,平均分子量取决,平均分子量取决,平均分子量取决于制备方法,一般在于制备方法,一般在于制备方法,一般在于制
12、备方法,一般在7.5357.535万之间。万之间。万之间。万之间。uu乳酪素普遍存在于动物乳,如牛奶中酪素以钙盐乳酪素普遍存在于动物乳,如牛奶中酪素以钙盐乳酪素普遍存在于动物乳,如牛奶中酪素以钙盐乳酪素普遍存在于动物乳,如牛奶中酪素以钙盐 形式存在,其含量为形式存在,其含量为形式存在,其含量为形式存在,其含量为45%45%,是乳酪素的主要来源。,是乳酪素的主要来源。,是乳酪素的主要来源。,是乳酪素的主要来源。uu根据凝乳方法不同,酪素可分为酶酪素和酸性酪素。制革根据凝乳方法不同,酪素可分为酶酪素和酸性酪素。制革根据凝乳方法不同,酪素可分为酶酪素和酸性酪素。制革根据凝乳方法不同,酪素可分为酶酪素
13、和酸性酪素。制革 工业中通常用的是酸性酪素。工业中通常用的是酸性酪素。工业中通常用的是酸性酪素。工业中通常用的是酸性酪素。酪素的性质酪素的性质 uu外观外观外观外观 纯酪素为白色或淡黄色的无气味的硬颗粒或纯酪素为白色或淡黄色的无气味的硬颗粒或纯酪素为白色或淡黄色的无气味的硬颗粒或纯酪素为白色或淡黄色的无气味的硬颗粒或粉末。粉末。粉末。粉末。uu两性两性两性两性 酪素的水解产物中含有较多的谷氨酸和天冬酪素的水解产物中含有较多的谷氨酸和天冬酪素的水解产物中含有较多的谷氨酸和天冬酪素的水解产物中含有较多的谷氨酸和天冬氨酸,等电点为氨酸,等电点为氨酸,等电点为氨酸,等电点为4.64.6uu溶解性溶解性
14、溶解性溶解性 不溶解于酒精或其它中性有机溶剂,也不不溶解于酒精或其它中性有机溶剂,也不不溶解于酒精或其它中性有机溶剂,也不不溶解于酒精或其它中性有机溶剂,也不溶于水,但可在水中膨胀,膨胀后的酪素容易在溶于水,但可在水中膨胀,膨胀后的酪素容易在溶于水,但可在水中膨胀,膨胀后的酪素容易在溶于水,但可在水中膨胀,膨胀后的酪素容易在酸、碱溶液中溶解。酸、碱溶液中溶解。酸、碱溶液中溶解。酸、碱溶液中溶解。uu水解水解水解水解 水解程度与温度、浓度、细菌的存在等密切水解程度与温度、浓度、细菌的存在等密切水解程度与温度、浓度、细菌的存在等密切水解程度与温度、浓度、细菌的存在等密切相关。在酸、碱、酶存在时会加
15、速水解。相关。在酸、碱、酶存在时会加速水解。相关。在酸、碱、酶存在时会加速水解。相关。在酸、碱、酶存在时会加速水解。酪素溶液的配制酪素溶液的配制 uu在皮革涂饰中常用工业氨水、硼砂来溶解酪素。uu酪素溶液一般配成10%的浓度。uu酪素溶液的pH一般控制在7.58 uu酪素溶液应随配随用。酪素酪素膜性能膜性能uu硬脆硬脆uu耐水性差耐水性差uu卫生性能良好卫生性能良好uu耐温性好,可以熨烫,易于打光。耐温性好,可以熨烫,易于打光。uu抗有机溶剂浸蚀能力优良。抗有机溶剂浸蚀能力优良。uu以水为溶剂,无毒、无污染、不易以水为溶剂,无毒、无污染、不易燃。燃。酪素涂饰剂酪素涂饰剂 揩光浆(2)改性乳酪素
16、)改性乳酪素 酪素涂饰材料亲水、性脆、易腐酪素涂饰材料亲水、性脆、易腐改性改性解决酪素薄膜脆性,一般是添加增塑剂,如解决酪素薄膜脆性,一般是添加增塑剂,如甘油、乙二醇、聚乙二醇、油酸三乙醇胺、甘油、乙二醇、聚乙二醇、油酸三乙醇胺、硬脂酸三乙醇胺等进行物理改性,以削弱硬脂酸三乙醇胺等进行物理改性,以削弱酪素分子间的作用力。酪素分子间的作用力。uu酪素分子的极性基使其膜有较强的亲水性,吸水酪素分子的极性基使其膜有较强的亲水性,吸水酪素分子的极性基使其膜有较强的亲水性,吸水酪素分子的极性基使其膜有较强的亲水性,吸水性强的增塑剂的加入更加剧了这种缺陷。为此,性强的增塑剂的加入更加剧了这种缺陷。为此,性
17、强的增塑剂的加入更加剧了这种缺陷。为此,性强的增塑剂的加入更加剧了这种缺陷。为此,在有酪素的涂饰配方,常采用甲醛固定。反应原在有酪素的涂饰配方,常采用甲醛固定。反应原在有酪素的涂饰配方,常采用甲醛固定。反应原在有酪素的涂饰配方,常采用甲醛固定。反应原理如下:理如下:理如下:理如下:使酪素薄膜在水中的膨胀性减小,也较难溶于酸碱,使酪素薄膜在水中的膨胀性减小,也较难溶于酸碱,使酪素薄膜在水中的膨胀性减小,也较难溶于酸碱,使酪素薄膜在水中的膨胀性减小,也较难溶于酸碱,从而提高了涂层的抗水性、耐湿擦性。从而提高了涂层的抗水性、耐湿擦性。从而提高了涂层的抗水性、耐湿擦性。从而提高了涂层的抗水性、耐湿擦性
18、。酪素改性原理:酪素改性原理:以己内酰胺为改性剂以己内酰胺为改性剂以己内酰胺为改性剂以己内酰胺为改性剂 以乙烯基类单体为改性剂以乙烯基类单体为改性剂uu在酪素肽键在酪素肽键-C原子上接枝原子上接枝 uu在酪素肽键在酪素肽键N原子上接枝原子上接枝 uu在酪素侧链N原子上接枝uu在酪素侧链连有羟基C原子上接枝(3)其它蛋白类成膜剂)其它蛋白类成膜剂毛蛋白毛蛋白毛蛋白毛蛋白 又称毛酪素,系由(猪)毛经氢氧化钠溶又称毛酪素,系由(猪)毛经氢氧化钠溶又称毛酪素,系由(猪)毛经氢氧化钠溶又称毛酪素,系由(猪)毛经氢氧化钠溶解、过滤、用丙烯腈改性,然后加酸中和、洗涤、解、过滤、用丙烯腈改性,然后加酸中和、洗
19、涤、解、过滤、用丙烯腈改性,然后加酸中和、洗涤、解、过滤、用丙烯腈改性,然后加酸中和、洗涤、干燥、粉粹而制得的淡黄色至黄灰色粉剂。干燥、粉粹而制得的淡黄色至黄灰色粉剂。干燥、粉粹而制得的淡黄色至黄灰色粉剂。干燥、粉粹而制得的淡黄色至黄灰色粉剂。主要反应如下:主要反应如下:主要反应如下:主要反应如下:类似的产品还有羽毛、蚕蛹蛋白等的改性物作为酪类似的产品还有羽毛、蚕蛹蛋白等的改性物作为酪类似的产品还有羽毛、蚕蛹蛋白等的改性物作为酪类似的产品还有羽毛、蚕蛹蛋白等的改性物作为酪素的代用品。素的代用品。素的代用品。素的代用品。工业明胶工业明胶uu将工业明胶用分散剂分散得到常温下稳定将工业明胶用分散剂分
20、散得到常温下稳定的分散液,通过丙烯酸类单体接枝和互穿的分散液,通过丙烯酸类单体接枝和互穿网络双重改性,使得改性产品具有很好的网络双重改性,使得改性产品具有很好的抗冻融稳定性和成膜性能,能打光、抛光,抗冻融稳定性和成膜性能,能打光、抛光,完全可以替代酪素。完全可以替代酪素。uu国国外外开开发发的的蛋蛋白白类类粘粘合合剂剂以以合合成成产产品品及及酪酪素素的的改改性性为为主主。改改性性的的主主要要目目的的是是增增加加其其塑塑性性,改改性性剂剂除除了了乙乙烯烯基基类类单单体体,还还有有聚聚氨酯和软性油脂等。氨酯和软性油脂等。9.2.2硝化纤维类成膜物质硝化纤维类成膜物质 uu又称为硝基纤维、硝化棉、火
21、棉。是一种形似棉又称为硝基纤维、硝化棉、火棉。是一种形似棉又称为硝基纤维、硝化棉、火棉。是一种形似棉又称为硝基纤维、硝化棉、火棉。是一种形似棉花、在紫外光下会逐渐变色分解的白色纤维状物。花、在紫外光下会逐渐变色分解的白色纤维状物。花、在紫外光下会逐渐变色分解的白色纤维状物。花、在紫外光下会逐渐变色分解的白色纤维状物。密度为密度为密度为密度为1.601.60,在水中不膨胀、不溶解,易溶于酮,在水中不膨胀、不溶解,易溶于酮,在水中不膨胀、不溶解,易溶于酮,在水中不膨胀、不溶解,易溶于酮或酯类有机溶剂。或酯类有机溶剂。或酯类有机溶剂。或酯类有机溶剂。纤维素与硝酸经酯化反应得到:纤维素与硝酸经酯化反应
22、得到:纤维素与硝酸经酯化反应得到:纤维素与硝酸经酯化反应得到:uu纤维素每个单体有三个羟基,选择不同的纤维素每个单体有三个羟基,选择不同的配料比例及工艺条件可得到一硝酸酯、二配料比例及工艺条件可得到一硝酸酯、二硝酸酯、三硝酸酯,其含氮量分别为硝酸酯、三硝酸酯,其含氮量分别为6.76%、11.11%和和14.14%。根据含氮量的不同,硝。根据含氮量的不同,硝化纤维可划分为表化纤维可划分为表9.4中的四级。中的四级。表表9.4四种不同含氮量的硝化纤维四种不同含氮量的硝化纤维 含氮量含氮量(%)溶解于溶解于不溶于不溶于用途用途10.711.2乙醇乙醇脂肪烃脂肪烃塑料、油漆塑料、油漆11.211.7甲
23、醇甲醇醋酸乙酯醋酸乙酯丙酮丙酮乙乙醇醇+乙醚乙醚脂肪烃脂肪烃摄影底片摄影底片油油漆漆11.812.3醋酸戊酯或丁酯醋酸戊酯或丁酯丙酮丙酮乙醇乙醇+乙醚乙醚乙醇乙醇脂肪脂肪烃烃油漆油漆假皮假皮皮皮革革12.313.9丙酮丙酮无烟火药无烟火药烈烈性炸药性炸药uu皮皮革革涂涂饰饰用用的的硝硝化化纤纤维维含含氮氮量量范范围围为为11.812.3%之间,粘度范围为之间,粘度范围为0.5s40s之间。之间。硝化纤维成膜剂的特点:硝化纤维成膜剂的特点:uu优优点点:光光亮亮、美美观观、耐耐酸酸、耐耐油油、耐耐水水及及耐干湿擦;耐干湿擦;uu缺缺点点:不不耐耐老老化化、耐耐寒寒性性差差、易易燃燃,膜膜透透气性
24、差,溶剂易燃有毒。气性差,溶剂易燃有毒。分类分类 uu溶溶剂剂型型硝硝化化纤纤维维(硝硝化化纤纤维维清清漆漆):由由硝硝化化纤纤维维、增增塑塑剂剂、溶溶剂剂及及稀稀释释剂剂组组成成。其其优优点点是是流流动动性性较较好好,干干燥燥时时间间较较短短,薄薄膜膜的的坚坚牢牢度度、抗抗水水性性特特别别是是耐耐干干湿湿擦擦性性能能好好。缺点是易燃易爆。缺点是易燃易爆。uu乳液型硝化纤维(硝化纤维乳液):其主乳液型硝化纤维(硝化纤维乳液):其主要组分与溶剂型产品相同外,还有乳化剂要组分与溶剂型产品相同外,还有乳化剂和水。薄膜的卫生性能较好,缺点是光泽和水。薄膜的卫生性能较好,缺点是光泽较差,乳液长期存放不稳
25、定。较差,乳液长期存放不稳定。(1)溶剂、助溶剂及稀释剂)溶剂、助溶剂及稀释剂 为硝化纤维分散液的挥发组分。其目的是使硝化纤为硝化纤维分散液的挥发组分。其目的是使硝化纤为硝化纤维分散液的挥发组分。其目的是使硝化纤为硝化纤维分散液的挥发组分。其目的是使硝化纤维、树脂、油等由固体或粘稠液体变为稀薄液体,维、树脂、油等由固体或粘稠液体变为稀薄液体,维、树脂、油等由固体或粘稠液体变为稀薄液体,维、树脂、油等由固体或粘稠液体变为稀薄液体,以便涂饰操作。以便涂饰操作。以便涂饰操作。以便涂饰操作。常用的溶剂主要是酯、酮、醇醚等。常用的溶剂主要是酯、酮、醇醚等。常用的溶剂主要是酯、酮、醇醚等。常用的溶剂主要是
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