在皮革成品竞争日益激烈的今天,市场上对皮革成品的要求也越来越高。坯革的松面或空松是影响成革质量的一个主要问题,在此时解决松面的最佳途径是干填充。干填充效果的好坏与树脂乳液的渗透速度有很大的关系。树脂乳液渗透快,填充效果就好,树脂乳液渗透慢,填充效果就差,最适当的渗透速度在1～2s之间。少量表面活性剂的插手可帮手填充剂分散、渗透,使填充均匀,成革丰满。渗透剂的作用机理主要是降低界面张力,加速树脂向革内的渗透。
目前在皮革干填充配方中使用的渗透剂有表面活性剂、有机溶剂,以及两者的结合,不同的渗透剂对树脂渗透效果的影响不同,不同的坯革由于其纤维编织不同,前处理的方法不同,可能需要用不同的渗透剂来帮手树脂的渗透。本论文选择了常用的JFC(表面活性剂类)、异丙醇(有机溶剂)、PF-C(含有机溶剂及表面活性剂)以及新型的氮酮类渗透剂KD-T041,以考察此4种渗透剂在牛皮坯革上的渗透情况。氮酮是一种高效、低毒、对皮肤无刺激作用的药物渗透剂,与其它渗透剂比拟,具有很大的表面活性,很强的助渗和自渗作用,广泛应用于医药,化妆品,日用化学品和防治病虫害,促进植物生长等领域。本尝试的目的之一便是考察氮酮类渗透剂在皮革干填充上的应用效果。
1 尝试部门
1. 1 尝试药品与仪器设备
1. 1. 1 主要尝试试剂和材料
黄牛沙发皮坯革
JFC 渗透剂 工业级
PF - C 渗透剂 工业级
异丙醇 阐发纯
KD- T041 渗透剂 工业级
PRIMAL FGR树脂 工业级
1.2 尝试方法
本尝试使用了四种渗透剂,其中
渗透剂JFC为典型的表面活性剂,异丙醇为有机溶剂、PF-C既含有有机溶剂又含有表面活性剂,而KD-T041为氮酮类渗透剂,是一种已经在多个领域中使用的渗透剂。
了尝试的准确性 ,进行 4 次平行尝试,取 4 次尝试的平均值为最终成果。为了更好地说明渗透剂的作用 ,同时进行空白尝试, 即配方中不加渗透剂,只含树脂和水,同样进行干填充尝试。
1.2.2 渗透速度的测定
用0.5mL移液管吸取按配方配好的填充液0.5mL,滴在革坯表面,用秒表记录液体在革坯表面完全渗透和扩散所需要的时间,同时记录其尝试环境温度。用液体体积除以完全渗透和扩散所需的时间,就是所求的渗透速度,共进行4次平行尝试,成果取其平均值。单位:mL/s。
透速度=所取液体的体积(mL)/完全扩散及渗透的时间(s)
含渗透剂的填充树脂液在牛皮革坯上的渗透情用OCA20视频接触角测量仪来测定树脂液在革坯表面的静态接触角。该方法可以同时得出填充液向革坯内的渗透速度和在革面上的铺展情况,铺展程度越大说明流平性越好。
所使用的配方为树脂200份,水400份,渗透剂50份。空白样品为只用以上比例的水和填充树脂而不加任何渗透剂。液滴体积为3μL,从液滴滴到革坯表面之前进行持续摄像直至革坯表面无液体为止。从拍摄到的渗透过程可以得到渗透所需的时间,从而可以求出渗透速度。从液滴在皮革表面上静态接触角的大小,可以判定其在皮革表面的铺展情况,得出渗透剂对填充液流平性改善情况。
2 成果与讨论
2.1 渗透深度
尝试时发现,液滴在表面渗透,先是向外扩散可以明显地看到液滴与革坯的接触面积增大。由于革坯表面有些部位不服整,液滴会往低处流,对尝试可能会造成误差。取的量相对较多,因此当液滴已经渗透过革身时,粒面上还是有液滴还没向外扩散,在温度为26℃时,尝试成果见表1。
从表1可以看出,在填充液配方中除KD-T041为40份时的渗透深度小于未加渗透剂的空白尝试之外,不论何种渗透剂,也不论渗透剂的用量为多少,均或多或少地显示出了比未加渗透剂的空白尝试的渗透深度要大,插手渗透剂会降低水的界面张力,从而增大了润湿作用。说明渗透剂的插手有助于填充树脂向革坯内的渗透。
各种渗透剂在用量为50份时均表示出渗透深度最大,效果最好。当配方中渗透剂用量均为50份时,渗透剂对填充树脂液的渗透深度提高挨次由高到低依次为:KD-T041、PF-C、JFC和异丙醇。不同份数时,三种渗透剂的渗透深度的变化趋势不异,均为50份>60份>40份。可见并不是渗透剂用量越多,对填充液渗透的帮手越大。
2.2 渗透速度
温度为26℃时,不同配方的填充液在牛皮革坯表面的渗透速度尝试成果见表2。
从表2可以看出,渗透剂的插手可以促进填充树脂液在革坯上的渗透速度。而渗透剂种类不同,渗透速度加快的幅度也不一样,且由于渗透剂用量的不同,也会导致渗透速度有快慢的区别。不异的渗透剂在用量上均为50份时渗透速度最快,在此用量时,渗透速度最快的是KD-T041,其次是PF-C,再次是JFC,最慢的是异丙醇。
按照对填充液渗透深度和渗透速度的尝试成果可以得出,本尝试条件下干填充最佳的配方为:FGR树脂200份、水400份、渗透剂50份。
2.3 静态接触角的测定成果
图1-5别离显示了加有不同渗透剂的填充液和空白样在革坯表面上静态接触角的变化情况。从图中可以看出,未加渗透剂的液体静态接触角的变化比力均匀,可以说是呈线性变化的;而加了渗透剂的液体其静态接触角在刚最先时变化很快,斜率很大,一按时间后呈现拐点,接触角的变化减小。
从图中可以清楚地看出干填充液在革坯表面随时间的延长,静态接触角的变化过程,同时,可以得出其完全渗透所需的时间,比力定量地、准确地表征了各种填充液渗透的情况。从图中可以看出,当液体滴在革坯表面时,在加有渗透剂的填充液刚接触到革坯表面的时间里,静态接触角减小迅速,即最先时的渗透速度较快,呈现拐点后,静态接触角的减小程度变缓,而未加渗透剂的空白样其静态接触角的变化一直都比力均匀。
表3显示了不同配方的干填充液刚滴到革坯表面上时在革坯上的静态接触角以及3μl的填充液在皮革表面上完全渗透的时间。
从表3中可以看出,渗透剂的插手可以显著降低填充液在革坯表面的静态接触角,提高填充液在革坯表面铺展程度,从而改善其在革坯表面的流平性。渗透剂对填充液的铺展程度和流平性改善由高到低依次为KD-T041,
渗透剂JFC、异丙醇和PF-C。渗透剂的插手也可以显著促进填充液向革坯内的渗透。从表3可以看出,3μL未加渗透剂的填充液完全渗透进革坯内的时间需要42474ms,而加有渗透剂的填充液完全渗透的时间均有成倍甚至几十倍的缩短。填充液完全渗透进革坯内的时间由短到长的挨次为KD-T041、PF-C、
渗透剂JFC和异丙醇。
以上成果与前面测定渗透成果一致,说明可以用测定填充液静态接触角的方法进行渗透剂性能的表征。
3结论
从以上尝试成果可以得出以下主要结论:
1、渗透剂的插手有利于填充液向革坯内的渗透,从插手的各种渗透剂的效果来看,在牛皮革坯上,不异渗透剂不同份数时,渗透剂用量为50份时渗透深度最大,效果最好。而不同渗透剂均取50份时,提高填充液渗透深度的挨次为KD-T041>PF-C>
渗透剂JFC>异丙醇。
2、对本尝试使用的四种渗透剂而言,渗透剂取50份时的单位体积渗透速率最大,并且在取不异份数时KD-T041的速率均为最快,优于其它三种渗透剂;其次是PF-C、
渗透剂JFC,最慢的是异丙醇。可见在干填充上渗透剂具有良好的帮手填充树脂液向革坯表面的横向渗透的能力,且对于这四种渗透剂而言,效果最佳的为KD-T041,其次是PF-C、
渗透剂JFC,最慢的是异丙醇。干填充最佳的配方为:FGR树脂200份、水400份、渗透剂50份。
3、渗透剂的插手可以显著促进填充液向革坯内的渗透,并使树脂液的流平性得到改善。可以看出KD-T041对填充树脂液流平性的改善最佳。
4、可以采用测定静态接触角的方法来表征不同渗透剂在皮革上的渗透速度,快速简便。
5、KD-T041应用在皮革干填充配方中,明显促进了填充液向革内的渗透,具有较好的应用前景。
