
皮革涂飾概述
1. 什么叫皮革的涂飾?
將成膜劑、著色劑、添加劑等分散于水或有機溶劑中配成漿狀混合物(涂飾劑),通過揩、刷、噴、淋或輥印的方式將其(施)涂于干坯革表面,經過干燥,使其在革面上形成一層均勻的薄膜。
2. 為什么要對皮革進行涂飾?
(1)提高革的使用性能
常規(guī)干坯革易沾污、防水性差。通過涂飾可在坯革表面覆蓋一層保護膜。這種保護膜具有一定的耐干濕擦、耐溶劑、耐撓曲、耐沖擊性及防水性,不易沾污,易清潔保養(yǎng),從而可提高革的使用性能。
(2)提高美觀性并獲得不同的花色品種
在涂飾劑中加入著色劑,形成的涂層具有一定的色彩,可以彌補染色時著色的不足,也可通過變換著色劑和涂飾方法生產出各種花色的革。如果變換涂飾劑中的成膜劑和添加劑,可得到不同光澤、不同手感風格的革。
(3)適當遮蓋革面的傷殘和缺陷,提高產品檔次
3. 皮革涂飾有哪些特殊性?
(1)涂層的底基(坯革)是柔軟的多孔物質底基對涂飾劑的吸收能力強,形成的涂層為柔性涂層。
(2)底基的組織結構和表面特征是非均一性的不同部位,不同張,對涂飾劑的吸收能力強弱不同,涂后的外觀存在差異。
(3)底基為單張且外形不規(guī)則,厚度不均勻不易進行連續(xù)精確的自動化涂飾操作
4. 皮革涂飾所追求的基本目標是什么?
在提高皮革使用性能、美觀性能和產品檔次的前提下,突出天然皮革的真皮感。即保持革身豐滿性、柔軟性、有彈性的手感,突出革面(粒紋)自然舒適的觀感,最大限度地保持天然皮革的衛(wèi)生性能。
5. 在涂飾部分應掌握的重點內容
(1)涂飾劑的基本組成與常用的幾種涂飾系統(整飾材料化學)
(2)常用涂飾材料的性能特點(整飾材料化學)
(3)涂飾劑的配置方法
(4)皮革涂層應具備基本性能
(5)涂層的一般構成與設計
(6)涂飾劑的成膜機理
(7)常用的施涂方法
(7)幾種常見產品的涂飾過程
(8)涂飾中的污染與清潔生產方法
6. 主要參考書
(1)魏世林、劉鎮(zhèn)華、王鴻儒編. 制革工藝學. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2001年1月
(2)王鴻儒編著. 皮革生產的理論與技術. 北京: 中國輕工業(yè)出版社,1999年7月,2006年10月
第一節(jié)涂飾劑
一、涂飾劑的基本組成
(一)成膜劑
1. 成膜劑的作用:容納或粘結其他組分形成薄膜,將薄膜牢固粘結在革面。
2. 可作為成膜劑的物質
主要有:合成樹脂(丙烯酸樹脂、丁二烯樹脂、聚胺酯)、纖維素衍生物(硝化纖維、醋酸纖維素)、蛋白及其改性產物(酪素、蛋白酐及改性蛋白)
3. 評價成膜劑性能的主要指標
(1)形成的涂層的觀感特征:①遮蓋性;②柔軟性;③均勻性;④手感;⑤表面風格。
(2)形成的涂層的物理機械性能
①耐干濕擦;②與革面的干濕粘著性;③撓曲性(干/濕/冷);④耐光性;⑤耐熱性;⑥耐磨性;⑦耐老化性;⑧ 抗水性。
(3)涂飾操作中的使用性能
①儲存穩(wěn)定性;②pH穩(wěn)定性;③機械穩(wěn)定性;④與添加劑及有機溶劑的配伍性;⑤流平性;
4. 常用的幾類成膜劑的性能特點
(1)水乳型陰離子丙烯酸樹脂
共性:熱塑性;粘著力強;耐光、耐熱、耐水解、耐老化、耐熱撓曲性好;與其他涂飾材料配伍性好;價格便宜;薄膜透明度高,遮蓋性差;冷撓曲性差;壓花性能差;不耐有機溶劑。
(2)水乳型陰離子丁二烯樹脂
共性:熱塑性;粘著力強;遮蓋性強;壓花性能好;耐寒、耐水解、冷撓曲性好;耐光性能中等;耐熱穩(wěn)定性較差;薄膜橡膠感較強,易變硬變脆。
(3)乳型陰離子聚胺酯
共性:熱塑性;粘著力較強;柔韌性、耐撓曲、耐磨擦、耐老化、抗水性好;光亮、透明,不易沾灰;抗有機溶劑性,壓花成型性、遮蓋性較好。
(4)蛋白質
共性:熱固性,可打光;粘著力強;透水汽性、抗有機溶劑性、再揩性好;手感自然舒適,能保持革
的天然特征;配伍性好,對其他材料具有分散穩(wěn)定作用;污毒,無污染,不易燃,使用安全;耐干濕擦性能差,需要專門固定。(5)化纖維素
共性:彈性、耐摩擦、光亮度好,滑爽;涂層易變硬、變脆、發(fā)黃;改性硝化纖維素粘著力、柔韌性、耐撓曲性提高;乳液型的光亮度、抗水性、耐擦牢度低于溶劑型的。
(二)著色劑
1、著色劑的作用使涂層著色,適當增加涂層的遮蓋能力。
2、可作為著色劑的物質
(1)顏料膏
水分散型:含酪素的顏料膏(陽離子、陰離子);無酪素顏料膏(陽離子、陰離子);
有機溶劑分散型:同一類型或相近類型的顏料膏常常有黑、白、紅、黃、藍、棕、綠、橙等十幾種基礎色。
(2)染料
1:2 金屬絡合染料;醇溶染料;酸性或直接性染料。染料與顏料同時使用時的配色:
3、著色劑性的性能
(1)顏料膏與染料的著色差別
染料:透明,有些耐干濕擦差;
顏料膏:遮蓋,耐干濕擦較好。
(2)幾種染料的著色特點
金屬絡合染料:溶于水和醇,先用醇溶解再加入水中。著色強度高,堅牢度高,顏色鮮艷,涂層透明,遮蓋力差。生產苯胺革。
醇溶性染料:不溶于水,與金屬絡合染料相似。
酸性或直接性染料:抗水性、耐干濕擦性差。只用于底涂。
(3)含酪素與不含酪素顏料膏的區(qū)別
含酪素的顏料膏對涂層柔軟度有影響,不適用于對柔軟度要求較高的革的涂飾。
(4)無機顏料膏與有機顏料膏的區(qū)別
無機顏料膏:不透明、遮蓋力強、著色強度中等。
有機顏料膏:有一定透明度、顏色鮮艷、著色力強、遮蓋性較差。
(5)高分散顏料膏與普通顏料膏的區(qū)別
普通顏料膏:顏料顆較粗(1 m)
高分散顏料膏:顏料顆粒細(0.2 m)、著色力強、遮蓋力強,著色后涂層表面細膩,涂層可涂得較薄,顏料顆粒對涂膜的物理機械性能影響較小。
(三)分散介質
水:軟水或低硬度水,使用方便,成本低,對人體和環(huán)境無危害,但涂層抗水性差。
有機溶劑:涂層抗水,主要物理性能優(yōu)良,但易燃,對人體和環(huán)境有危害。
(四)劑或添加劑
根據涂層的要求可選擇加入一種或多種助劑或添加劑。
1.交聯劑和固定劑;6.填充劑;
2.滲透劑; 7.流平劑;
3.手感劑; 8.電荷調節(jié)劑;
4.消光劑; 9.防水劑;
5.增稠劑;10、其它助劑
二、涂飾系統
按所用分散介質分為:
水分散型涂飾系統
有機溶劑分散型涂飾系統。
將水分散型涂飾系統按離子性又分為:
陰離子涂飾系統(陰離子材料為主,可有非離子或微量陽離子材料)
陽離子涂飾系統(以陽離子材料為主,可有非離子材料)
實際中將兩種分法疊加起來使用:
水分散型陰離子系統
水分散型陽離子涂飾系統
有機溶劑型涂飾系統
對某一皮革:可采用一種系統,也可采用兩種及兩種以上系統涂飾。
三、涂飾劑的配置
(一)配方核算與材料用量計算:核查配方中各組分的種類與比例,計算出每種材料實際用量
(二)拼色以光與色的互補理論為基礎以顏料或染料商提供的單色和拼混色卡為依據拼混色
(三)配置方法(以水分散型為例)
1. 器具:瓷或塑料容器、聚四氟乙烯攪拌棒。
2. 分散介質: 20-30℃軟化水。
3. 稱料方法:充分搖勻,先稱取水,然后按加料次序稱取其他料.
4. 混合次序:
√先加一部分水
√加入蛋白類成膜劑
√ 顏料膏
√用兩倍醇溶解的金屬配合染料
√樹脂成膜劑和硝化纖維乳液
√其他添加劑
√使用前加入交聯劑
5. 注意事項:
√加料時必須邊攪拌邊加,每次加完要充分攪拌;
√ 任一材料若在加入時有沉淀的趨勢,應稀釋后加;
√當天用當天配;
√使用前用紗布或銅篩過濾.
一、皮革涂層應具備的基本性能
(一)粘著力強
1. 粘著力強的涵義:成革在長期使用過程中,經歷惡劣氣候條件和不良環(huán)境涂層也不脫落(不掉漿)。
2. 粘著力檢測衡量方法(剝離力的測定)
3. 粘著力構成
(1)涂層物質與革纖維的分子間引力;
(2)涂層滲入革后與革纖維的機械絞纏力。
4. 影響涂層物質與革纖維分子之間引力的因素
(1)成膜劑分子上極性基越多,分子鏈越柔順,涂層與革纖維間的引力就越大;
(2)坯革表面電荷與成膜劑電荷相反,且相反電荷越多時,引力就越大;
(3)革面無沾污,能被涂飾劑潤濕,涂層與革面纖維接觸越緊密時,引力就越大。
5. 影響機械絞纏力的因素:涂層向革面以下滲入得深,機械絞纏力就大。但滲入過多會影響革的手感。
6. 提高粘著力的方法
(1)采用柔軟且極性基多的成膜劑;
(2)對革面進行清潔及電荷調節(jié);
(3)選用合適的施涂方法并對涂層熨壓;
(4)通過配方調節(jié)涂層向革內的楔人深度。
(二)耐多次拉伸與壓縮
1. 耐多次拉伸與壓縮的涵義:在多次拉伸和壓縮時只發(fā)生彈性變形,在解除拉伸力和劑壓力后能夠恢復到原來的狀態(tài)(不出現散光、裂漿、掉漿)。
2. 耐多次拉伸與壓縮的檢測衡量方法(撓曲次數)
3. 涂層彈性伸長率與坯革伸長率的匹配
(1)匹配:涂層的彈性伸長率要大于坯革的伸長率,在成品革拉伸到坯革的極限時涂層仍處在彈性變形范圍。
(2)不匹配:如果涂層的彈性伸長率小于坯革的伸長率,在成革的拉伸幅度較大時涂層就有可能發(fā)生塑性變形,使涂層的顏色變淺,出現所謂的散光,
(3)嚴重不匹配如果涂層的彈性伸長率小于坯革的伸長率,在成革的拉伸幅度較大時涂層者涂層會斷裂,出現所謂的裂漿。
4. 影響涂層的彈性伸長率的因素
(1)成膜劑分子鏈:成膜劑分子側鏈及側鏈極性基越少,鏈越柔順,涂層的延伸率就越大。
(2)涂層中的固體顆粒:涂層中顏料顆粒等影響成膜劑分子鏈滑移的固體物越少,涂層的延伸率就越大。
(3)涂層厚度:涂層越厚,涂層的延伸率就越大。
(4)拉伸速度:拉伸速度越慢,涂層的延伸率就越大。
(三)耐熱耐寒性好
1. 耐熱耐寒性好的涵義:在加工和使用過程中經受高溫時不發(fā)生粘,經受低溫時不發(fā)生玻璃化,能始終保持高彈態(tài)。即,在90℃以上熨平時不粘板,或打光時(320℃左右)不發(fā)粘。在-20℃或-30℃使用,涂層不脆裂。
2. 涂層的粘流溫度與玻璃化溫度要求:要求同時具有較高的粘流溫度和較低的玻璃化溫度。
3. 提高粘流溫度與降低涂層玻璃化溫度的方法單獨一種成膜劑很難達到這一要求,需要將熱塑性成膜劑與非熱塑性成膜劑(如蛋白類)共混,將熱塑性成膜劑中耐熱性好的與耐寒性好的適當搭配。
(四)化學和物理穩(wěn)定性好
1. 穩(wěn)定性好的涵義
(1)對化學品的穩(wěn)定性:在使用過程中對接觸到的化學品(水、有機溶劑、酸堿等)有良好的穩(wěn)定性;尤其遇水不易潤脹(耐干濕),遇有機溶劑不被溶解(耐有機溶劑)。
(2)對環(huán)境條件的穩(wěn)定性:在熱、光、氧氣、水汽、各種氣候條件下老化慢(不變硬,不變脆,不變色);
(3)對機械作用的穩(wěn)定性:在外力作用(沖撞、擠壓、繃頂、摩擦)后能保持原有的性能和強度(回彈性好)
2. 穩(wěn)定性的檢測衡量:耐水、耐有機溶劑、耐干濕擦、耐老化、耐摩擦、回彈性。
3. 提高涂層化學和物理穩(wěn)定的方法:提高涂層的交聯程度,可使上述性能程度不同地得到提高。
(五)衛(wèi)生性能好
1.衛(wèi)生性能好的涵義:透氣和透水汽性能好。
2. 成品革的透氣性和透水汽性:成品革的透氣性和透水汽性取決于坯革和涂層兩方面。其中:坯革的透氣性和透水汽性很好;涂層的透氣性和透水汽性比坯革差。涂飾或多或少地都要降低革的透氣和透水汽性。要將涂飾對革透氣和透水汽性的影響降到最低。
3. 影響涂層透氣性和透水汽性的因素
(1)涂層的種類:涂層親水基越多,水合傳遞水分的能力就越強,透水汽就越好。
(2)涂層厚度:涂層越厚,透氣和透水汽性能越差。
(3)涂層緊密度:涂層越緊密,微孔越少,透氣和透水汽性能越差。
(六)外觀和手感真皮感強
1. 外觀和手感上的真皮感的涵義
外觀:粒文清晰自然,折紋表現出各相異性,有立體感。
手感:豐滿,柔軟,有彈性,舒適自然(無橡膠和塑料感)
2. 涂飾目標: 最大限度地保持或強化天然皮革的真皮外觀和手感。
二、涂層的構成與設計
(一)涂層的基本類型與功能
1. 基本類型
(1)苯胺涂飾:涂層不著色或只用染料著色
(2)半苯胺涂飾:涂層只用少量顏料著色
(3)顏料著色涂飾:涂層用大量顏料著色
2. 基本功能
(1)苯胺涂飾:涂層透明,清楚展現革面自然粒文特征和染的底色。
(2)半苯胺涂飾:涂層透明度稍低,仔細觀察才能看到革面自然特征
(3)顏料著色涂飾:涂層透明度低,掩藏了革面自然特征。
3. 涂層基本類型與坯革表面狀況的關系
(1)表面無傷殘,粒紋美觀,染的色達到成品要求,為了展示天然的表面特征----苯胺涂飾
(2)表面有非常輕的傷殘,粒紋美觀,染的色接近成品的要求,為了從視覺上掩蓋缺陷,同時展示天然粒紋特征--- 半苯胺涂飾
(3)表面有傷殘,或粒紋不夠美觀,染的顏色達不到成品的要求,為了適當遮蓋缺陷,調整顏色,或改變花色---
顏料著色涂飾。
一般來講,坯革的質量越好,所需要的涂層就越簡單。坯革的質量越差,所需要的涂層的綜合性能就越高,涂
層就越復雜。
4. 涂層基本類型與成品革要求的關系
(1)當成品革對涂層性能要求不高時,涂層比較簡單,采用一個或兩個配方就能完成涂層。例如苯胺革
(2)當成品革對涂層的綜合性能要求較高時,采用一個或兩個配方就很難達到要求,往往需要多個配方才能達到其
綜合性能要求。例如,顏料著色修飾面革.既要求粘著牢固,又要求光亮;既要求遮蓋傷殘,又要求耐干濕擦。
(二)涂層的基本構成舉例分析
以表面有傷殘的全粒軟面鞋面革為例
要求:粘著牢固,盡量不降低坯革柔軟度,適當遮蓋傷殘,修正坯革染色的不足,涂層本身柔軟而光亮。
1. 封底層
作用:降低坯革對底層漿料的吸收能力
配方:陽離子軟性樹脂(聚氨酯、丙烯酸樹脂)陽離子蠟乳液陽離子油
涂法:噴
2. 底層
(1)性能要求
√黏著力強—防止掉漿
√成膜柔軟延伸性好—防止?jié)B入革后使革變硬;防止使革粒面粗糙
√能使革著色—--彌補皮革染色的不足
√有一定遮蓋力----適當遮蓋粒面缺陷
(2)配方組成:
√成膜劑:以黏著力強,成膜柔軟,延伸率大的成膜劑為主,可適當加入一些成膜后透明度較底的軟性樹脂。
盡量不用或少用較硬的成膜劑。
√著色劑:可采用顏料膏和染料。為增強遮蓋性,顏料膏用量較多,一般與成膜劑的比例為:顏料膏:樹脂
=1:2-1:3。
√添加劑:為增加遮蓋性,可加入適量消光劑或蠟乳液。
(3)漿料濃度