什么是糊状染色加脂法
1.对皮革的染色加脂法提出的新要求
为了使皮革获得均匀一致和牢固的颜色及加脂效果,制革工作者的任务是寻找简捷的途径,在保证质量的前提下简化工艺、节省原材料、减轻工人劳动强度和提高生产效率,减少环境污染。
利用现有的国产材料,甚至是常用的染料和加脂剂,加工成一个新的物料体系,这个体系,既能消除或减少种材料原来的缺点,并能改善和赋予各种材料以新的性能,使适应上面提出的要求,这就是糊状染色加脂法的前提。
2.传统的染色加脂法及其缺点
软革的染色和加脂,一般的操作是:调好水量及温度,在转动下把化好的染料从轴孔加人转鼓,染色一定时间以后,加酸固定,最后进行乳液加脂。还要进行中间干燥和整理,再给予第二次染色加脂。
这种工艺的缺点是:容易产生色花和色差,除了原皮本身的问题外,造成色花和色差的原因有:①操作人员之间的差距;②水量的多少;③水温的高低;④加料速度的快慢;⑤染色时间的长短;⑥称料产生的误差;⑦染料本身的性能如分子大小、渗透快慢等等。
以上种种误差,对于面革的影响,可以通过涂饰加以修整,但对于绒面革或轻涂饰面革,则每个因素都会明显地影响质量,有时一批皮有几种颜色。
3.糊状染色加脂法及其优点
为了克服旧法存在的缺点,通过一系列的试验摸索和对比,终于找到一个比较简捷的方法,即糊状法。这里,以一个具体的例子来说明此法的整个过程。
比如,要生产山羊黑色平纹服装手套革2万张,按设备能力需要分30鼓进行染色,每鼓500市斤,可按以下步骤进行:
(1)配方:(皮重按削匀后增加40%计)
2）称料:按上述配方称足30鼓皮的用料总和,从上面配方看,每鼓皮的染料及油脂用量为96.2斤,30鼓皮共2886斤；
(3)配料:把所称30鼓皮总用料放在木桶或缸里,用械搅拌,制成均匀的糊状物,然后分成30份,用塑料袋装好备用；
(4)染色加脂操作:
①按常法中和水洗后把水倒干；
②把糊状物连袋放人转鼓,关鼓门；
③转动60分钟,加热水1.5倍,转动30分钟；
④加酸转动30分钟,水洗搭马。
这种工艺有如下优点:
①减少称料工作量及称料误差,因为30鼓皮用料一起称,其误差就为原来的1/30；
②操作时,由于常温无浴,不必化染料也不必加料,能比较彻底地消除操作误差；
③由于一次透染,取消第二次染色,节省了原材料和工时,减少污染；
④统一操作,简化工艺,不论革坯颜色深浅和柔软程度不同,一律统一上述操作,不必增减时间。
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糊状物的组成及其性质
糊状物的成分,就是常用的染料和加脂剂,以及必要的助软剂和乳化剂。
这些材料,通过机械拌和以后,就形成一个性质稳定的系统—胶体系统,胶体化学的原理就是本法的主要理论基础。
在这个系统里,自制乳化油在制造过程中,水以粒子的形式分布于油中而形成油包水型乳状,它的成分中,三乙醇胺和油酸醋都是很好的乳化剂和润湿剂。这种乳化油又和所加油剂组成以油为主体的稳定乳胶体。
染料混合于乳胶系统之后,通过机械拌和而成为小颗粒分散于乳胶体系中,并被乳胶所包围,形成以染料为胶核的胶团,由胶核的电荷性质决定,能够吸引与它本身电荷相反的离子,与扩散的离子构成在胶团周围的双电层,而使整个胶团在胶体中呈电中性,因而这种系统具有乳胶体系的均一性和稳定性,能够存放,几乎不会分层。
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糊状染色加脂法的特点
常规的染色法,由于染料首先单独加人,染料分子与皮革表面某一质点的碰撞机会较多,结合量也较多,而且各点的结合量也不一致,这样,就有色花和夹里色深的可能；而对于要求透染的软革,就产生染料渗透好坏的问题,为了克服色花和表面结合过多,必须借助于化工助剂和匀染剂等来缓和染料的结合；另方面是正确选用染料,但染料的渗透速度,除非用仪器进行系统的测定,否则就只能凭各人的实际印象,所以,在染色后期加酸固定以后,就有表里颜色不一的现象。
在加脂操作中,有时由于染色过程复杂,染浴不适于加脂,就会影响加脂效果,必须换水加脂,如果使用了阳离子加脂剂,又要重新换水或分开加入,这样,操作既麻烦并浪费热水,又容易发生质量问题。
采用糊状法以后,情况就不同了:
1.由于染料在整个物料体系中所占的{比例很小(只有1/10一3/10),而且每个染料粒子都被乳状液所包围而保护起来,形成稳定的胶团,和皮革同一质点的碰撞机会较少(也是1/10~3/10),结合量也少,同时,这种糊状物很容易使皮的质点表面得到饱和,通俗地说,皮革表面被糊状物糊住以后,就再也不会多吸收了,这就有利于皮革表面颜色的均匀一致；
2.由于皮革表面已经饱和,余下的糊状物就在机械作用下被挤进皮子的深处,直到皮革的全厚度都饱和为止,而且里外是比较一致的,这就有助于表里颜色的一致性。
3.所谓染料和皮子的结和缓合,只是相对而言,实际上,以上过程是很快的,糊状物被吸收并均匀分布于皮革的全厚度,只需15分钟的时间。过程之初,以物理作用为主,使糊状物被吸收并均匀分布,但当它们接触到皮革表面时,由于皮面水份以及机械磨擦热的作用,使亲水物料开始溶化并被纤维吸附,系统的稳定性开始破坏,但这种破坏不是整个系统同时发生,而是从触的表面开始；后期以化学作用为主。由于电荷的作用,胶体的稳定性受到逐渐的破坏,胶团也开始破裂,系统里的各种物料开始分别与纤维吸附和结合。当加入热水的时候,由于热运动及液体的作用,促使物料的分布更均匀,作用更牢固,最后加少量的酸进行固色,整个染色加脂过程就算完成。
除了上述特点外,糊状法能超越普通法则的限制,比如:
1.在掌握中和程度的条件下,单用直接染料或酸性染料,都能在很短时间内比较均匀地分布于皮革的全度,不受染料分子大小和渗透速度的限制；
2.阴离子染料及加脂剂,可以和阳离子型、两性型和高分子反应型的材料同时混用,但阳离子加脂剂或高分子材料加入拌和以后,有部分要起反应而成中间复合物,结果,染料与皮革的结合更加缓和了,而油脂与皮革夹里的结合略为增加了,这样,不但没有坏处,反而发挥了阳离子加脂剂的表面加脂作用而不防碍其他物料的渗透,而且皮革颜色更加均匀。利用这一性质,我们把原来要求更软并需要进行第二次染色的平纹手套革,在糊状物中加入反应型的助软剂,取消第二次染色和加脂,可以获得比较满意的效果,湿革的夹里由于多余的助剂而有发粘现象,但干燥以后经过整理,夹里便具有丝绒和舒服的手感。
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糊状染色加脂法与软革的生产
软革的生产,按常规法考虑是:
1.加强灰碱处理程度,使胶原纤维受到比较强烈的水解作用；
2.强软化和重浸酸；
3.多次加脂,多次拉软铲软。这些办法是强化学处理、强机械作用和精工细作的工艺路线。采用糊状法以后,就不必考虑铬革的生产工艺了,不论半制品纤维分散程度和软硬如何,都可以染成软革或超软革,而仅仅改动糊状物的组成就可以达到的。
这里,既不是强化学处理,使纤维组织受到破坏,也不是强机械作用,是借糊状物的性能,加入一些化工助剂,把皮革纤维加以分散并使之润滑,减小纤维的织角而增加其可动性,这样,既保住皮革的身骨和弹性,又能获得平整和柔软的性能,而要求不同的革,作用时间不变,都是1小时。采用糊状法以来,就是用山羊铬揉鞋面革的坯革染成平纹服装手套革的,成革质量基本稳定。
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由糊状染色加脂法所引起的制革工艺湿操作改革
实现制革工艺湿操作的连续化和半自动化,是我们共同奋斗的目标之一,要实现这一目标,一是生产单一的品种,或是把多品种的湿操作工艺统一起来,如果品种不同,工艺也不,就会阻碍连续化和半自动化的进程。
既然糊状法可以用鞋面坯革染成软革,这样,两者的湿操作工艺就可以统一起来了,准备工段的设备可以化小为大,实现机械操作,靴制工段的转鼓或倾斜转鼓就可以定容定量和统一操作。由于条件的限制,采用的工艺路线是:准备工段仍按品种分开,但统一用鞋面革的工艺操作；揉制工段,平纹服装手套革采鞋面革的工艺。
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存在问题及操作要点
1.糊状物的均一性,如果对混合物的搅拌不够彻底,少数染料粒子太粗,皮革也有发花的可能,必须仔细地搅拌均匀。根据操作人员的实践,可以先用水把染料浸润膨胀并搅成糊,再加入混合物中拌和。染料加水拌和,本身就是一个胶体系统,加入的水量以保证系统的稳定为限,称料时必须把所加入的水量计算在内。
糊状物的检查:向装有蒸馏水的玻璃杯中滴一滴糊状物,让它自由扩散,可以看到染料粒子,如果发现某种颜色的粒子特别粗,染出的皮就有发花的可能,要继续拌和,并注意把缸底铲起,消除“死角”。
2.如果所用的加脂剂总量不能把染料拌和成糊,就得增加水量,而水量多又影响粘度,必须加入增厚剂,但所有加入的材料都必须对皮革的质量有所帮助,至少没有害处。软革可以加入乳化剂和助软剂,鞋面革可以加入明胶水或干酪素液以及乳化剂等。
3.应用范围,仍局限于软革