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NPS系列皮革助剂的研制及应用

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NPS系列皮革助剂的研制及应用

发布日期:2018-12-03 作者:来源 点击:

NPS系列皮革助剂的研制及应用

摘要:通过对NP类表面活性剂进行硫酸化处理并用不同中和剂进行中和,制得一系列NPS试样。将其用于皮革的染色、脱脂等工序,从中筛选出适合皮革染色的匀染渗透剂NPS-1和适合脱脂的乳化脱脂剂NPS-2。实验证明,NPS-1和NPS-2除具有渗透匀染或乳化脱脂作用外,还具有溶出皮纤维间质作用。另外,NPS-1还可用于皮革的复鞣和毛皮漂白褪色。

    关键词:皮革助剂;匀染;脱脂

 

    表面活性剂是重要的皮革助剂,除干燥、机械操作以外,几乎可用于皮革、毛皮生产过程中的每道工序。我国表面活性剂品种虽多,但皮革、毛皮专用表面活性剂类助剂极少,这与国外相比差距很大。为此研制开发了NPS系列皮革生产专用助剂。

    1实验

    1.1合成

    1.1.1合成方法

    将定量的NP加入反应釜中,搅拌,缓慢滴加浓硫酸,加料时间t1,温度T1。加完硫酸后升温T2,保温反应时间t2,用碱性试剂中和。

    1.1.2原料合成条件优化

    选取具有不同聚氧乙烯链长度的NP,分别进行硫酸化,对硫酸与NP的比例、T1、T2、t1、t2进行多轮正交试验,用氨水中和。以合成产品的渗透性、乳化性和应用性能为考察指标,优选出原料、配比和反应条件。

    1.1.3中和剂及后处理方法选择

    将在优化条件下合成的试样分别用二乙醇胺、氨水、二乙醇胺配合氨水(二级中和)、碳酸钠溶液中和,并对中和后的产品做盐析和不盐析处理,考察所得最终样品性能。

    1.2NPS系列助剂组成、结构分析测试

    分别采用001×7阳离子交换树脂和201×7阴离子交换树脂分离,不同溶剂萃取的方法分析试样组分。

    取少量分离提纯的阴离子组分,与KBr一起研磨压片后,进行红外光谱分析。对分离提纯的非离子组分用液膜法进行红外光谱分析。

    1.3应用

    1.3.1脱脂

    猪皮脱脂:盐湿皮经去肉、水洗后进行脱脂。水量150%,温度40℃,NPS2%,纯碱1%,转动60min。脱脂后水洗。

    绵羊皮脱脂:淡干绵羊皮经浸水、去肉后进行第一次脱脂。水量250%,温度40℃,NPS1%,纯碱0.5%,转动45min。脱脂后水洗,进行第二次脱脂,条件同第一次脱脂。

    测定脱脂率,比较脱脂后生皮组织构造变化,方法见文献[1]、[2]、[3]。

    1.3.2染色前预处理

    猪绒面革:蓝湿革经片皮、削匀、磨绒、称重回软后,用NPS预处理。水量1000%温度55-60℃,NPS2%,转动40min。充分水洗,以后按常规工艺染色加油。

    牛绒面革:蓝湿革经片皮、削匀、磨绒、称重回软后,用NPS预处理。水量1000%,温度55-60℃,NPS2%,转动90min。充分水洗,以后按常规工艺染色加油。

    1.3.3用作复鞣填充助剂

    山羊正软鞋面革复鞣填充:水量150%,温度30℃,亚硫酸化鱼油1%,转动20min,加NPS-10·3%,转动5min,加复鞣填充剂3%,转动60min。

    1.3.4用作毛皮褪色助剂

    甲醛鞣杂色兔皮褪色:1)选皮称重后回软。水量2000%,温度25℃,NPS-10.5g/L,划动60min。2)经媒染水洗后褪色。水量2000%,温度35℃,NPS-11g/L,甘油8g/L,焦磷酸钠6g/L,冰乙酸1-2g/L,pH5.5,双氧水35g/L,划动8h。

    1.4NPS对皮、革纤维松散作用研究

    1.4.1NPS-1对革纤维分散作用研究

    采用测定视密度和真密度、计算孔率的方法测定猪反绒服装革的孔率。用扫描电镜观察NPS-1处理前后革纤维组织变化。

    采用动态粘弹仪测定经NPS-1处理的和未经处理的革样的动态力学性能。

    1.4.2用NPS-2脱脂时,对生皮纤维间质的作用研究

    工艺同1.3.1猪皮脱脂。取脱脂前和后的皮样固定,作扫描电镜观察;取脱脂废液测定废液中羟脯氨酸、还原糖和氮含量。方法见文献[4]。

    2结果与讨论

    2.1原料、配比、合成条件

    比较具有不同聚氧乙烯链长度NP的硫酸化产品的乳化性、渗透性和应用性能,发现具有中等长度聚氧乙烯链的NP改性样品效果最好。聚氧乙烯链太长或太短的试样效果均不理想。通过对多轮正交试验的样品进行考察,得出硫酸化时温度T1在10-15℃最好。温度太低,搅拌困难,温度太高,局部出现焦化现象,所得产品颜色深,性能也有所下降。滴加硫酸时间为30-50min,滴加太快,搅拌不匀,也会产生局部焦化。恒温反应温度T2为30-40℃,反应时间t2为4-6h(中和值达到稳定)。硫酸用量为原材料的20%-40%,硫酸用量小时得到的产品中非离子型表面活性剂占比例大,乳化性能好;硫酸用量大时,产品中阴离子型表面活性剂占比例大渗透性好。

    研究表明,用二乙醇胺中和除成本高外,优点较多,中和过程中无粘度高峰产生,产物为淡黄色透明状粘稠液体,渗透性极佳,远远超过其它几种中和剂中和的产品,乳化性与氨水、二乙醇胺配合氨水中和的产品差别不大,但优于碳酸钠溶液中的产品。用二乙醇胺中和的产品另一突出优点是产品耐酸性、耐酸盐性(模拟浸酸条件)[1]较其它中和剂中和的产品好得多。用碳酸钠溶液中和的产品为不透明白色膏状体,产品渗透性最差,且不耐酸和酸盐溶液。用氨水中和的产品为半透明白色膏状体,性能介于二乙醇胺和碳酸钠溶液中和的产品之间。但用氨水与碳酸钠溶液中和,中和过程都会出现粘度高峰,生产中不易控制。采用二级中和所得产品放置过程中有分层现象,上层呈淡黄色透明状液体,下层为白色膏体,中和过程粘度高峰不明显。综合各方面因素,选用氨水中和较好。考察中和后经盐析和不经盐析的产品性能,发现不经盐析的产品各方面性能优于经盐析的产品性能。因此中和后可不经盐析直接使用,生产简单,无废水排出,节能降耗。

    通过应用试验优选出NPS-1匀染渗透剂和NPS-2乳化脱脂剂。这两种助剂在-25℃存放3昼夜均不凝固,不冻结,渗透性、乳化性良好。




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