源于可再生资源的高坚牢度加脂剂

Leonardus Strijbos, Rupert Saumweber, Markus Hess等著古启明　编译

源于可再生资源的高坚牢度加脂剂

Leonardus Strijbos, Rupert Saumweber, Markus Hess等著
古启明编译

1　前言

从准备工段到涂饰，皮革生产过程的每一步都有可能影响皮革的柔软度。然而，生产每一张皮革都用了一种或多种皮革化学品对皮革进行软化处理。加脂剂或柔软聚合物常常用量很大，尤其是软革，如服装革、家具革和汽车革。因此这些化学品对皮革的技术性能（包括耐光、耐热性）有决定性的影响。

加脂剂可基于一系列的天然油脂改性或者来源于合成材料。聚合物柔软剂常源于合成。迄今为止，很显然合成加脂剂比天然油脂加脂剂具有好得多的耐光性和耐热性。

可耗竭性的合成原料和对于皮革化学品生态意识的提高，使可再生资源产品需求增加。同时，先进材料如汽车革的制造商对他们产品的技术性能必须保证不能打折扣。迄今，满足这两种需求非常困难。

新加脂剂主要基于可再生原料，且具有优异的耐光、耐热性和极好的柔软效果。本文对加脂剂的化学性能进行了概述，比较了他们的环境影响和技术性能。

2　原料选择的生态影响

在产品生产过程中常常有大量的因素对环境产生影响。如果评估生产某种产品的环境影响，能量消耗、产生无害甚至有害废物、空气和水污染以及使用天然原料等因素都包括在内需要考虑、权衡。如果不仅考虑生产过程，还要考虑所用材料对环境的影响，事情就变得更复杂。

如果是与大众沟通这些复杂的问题通常是非常困难的，因此出现了“碳足迹”，作为指标广泛用于衡量产品对环境的影响。这当然是一个非常简单的看法，甚至计算它的值时需要相当数量的假设和近似。无论怎样，假设是在可比性基础上进行计算，“碳足迹”可以作为产品可持续性的一个有价值的指标。

3　加脂剂化学

皮革是一种最古老的人造材料之一。数千年来，它由天然原料经可持续过程制备而来。但工业化也改变了皮革的生产：虽然仍然使用天然原料，皮革生产的现代工艺经常涉及重要的能源消耗和不可再生的资源。

加脂剂很大程度上是以天然原料或化学改性天然原料为基础的，这些天然原料常常与其它石化原料一起结合使用。表1列出了不同来源的加脂原料类型。化学方法改性包括氧化亚硫酸化、硫酸化、磺化、氯磺化、磺化氧化、磺氧化、酯化、皂化和烷氧基化。

选择用于水场湿操作配方的加脂剂不仅对产品的感官性能（如柔软性、触感、丰满性、粒面紧实性）有重大影响，而且也影响其技术性能。加脂剂会对皮革产品的耐光、耐热性有重大影响，且常是雾化行为的决定因素。

众所周知，某些类型的加脂剂可以赋予皮革某些杰出的性能。以氧化亚硫酸化鱼油为基础的加脂剂通常认为柔软性好，但对皮革的耐热性有负面

影响。全合成加脂剂如烷烃衍生物具有优异的耐光耐热牢度性能，但柔软性欠佳，手感干涩。本文比较了一系列最常用原材料改性加脂剂的性质，通过他们的“碳足迹”值代表这些产品对环境的影响。这些结果用来作为评估大量以可再生材料为基础的新加脂剂的参考点。

表1　加脂原料类型

表2　加脂筛选配方

4　比较方法

加脂剂应用：所有实验的加脂剂都使用相同的皮革湿操作筛选配方，有效含量用量相同。有效含量定义为100%减去水分含量，根据Karl Fischer法确定。同时做一空白试验。

耐光性测试：根据EN ISO 105-B02，24 h。

耐热性测试：根据EN ISO 17228，120℃加热7 d。

搭马过夜，挤水，湿绷板，整软。

雾化实验：根据重力法EN ISO 17071进行试验

“碳足迹”评估：是以原料的数据库值为基础进行评估。由于一些原料没有准确的数据可用，这种情况下就根据与之相似的材料已知数据来评估。因此，这个数据只能是个大约值。

所有的数据是基于考虑假设直到皮具最终焚烧的一个生命周期。列于下面结果部分的数据是样品50%的标准化有效含量。

5　试验加脂剂的选择

我们选择了三类加脂剂作为常用加脂剂的典型代表。

加脂剂1：基于烷烃衍生物和矿物油。

加脂剂2：以氧化二硫酸酯

鱼油、羊毛脂衍生物和矿物油为基础。

表3　不同加脂剂的比较结果

加脂剂3：以卵磷脂和矿物油为基础。

另外还对三种特殊植物油改性的新型加脂剂进行了试验。

加脂剂4和5：以改性植物油和矿物油为基础。

加脂剂6：以改性植物油和来源于可再生资源的添加剂为基础。

6　结论

所有的结果总结于表3。

6.1耐光性

通过比较蓝湿革和没有加脂的样品可见，复鞣过程的确对皮革的耐光性有影响，加脂剂的影响很小。与没有加脂的样品比较，加脂剂1、2和3属于中等，加脂剂4、5和6甚至有轻微的提高，从3～4提高到4。

6.2耐热性

在加速老化试验的严酷条件下，未处理的蓝湿革明显变黄。与耐光性结果相反，鞣制过程的影响微不足道，而不同加脂剂的影响明显。加脂剂2和3是典型的以天然原料为基础的加脂剂，有显著的负面影响。但合成加脂剂1以及4、5和6都没有黄变，除了未经处理的蓝湿革已可观察到黄变外。

6.3雾化性

所有革除样品1外，都表现出低雾化值。样品1因为选择了对雾化性不是最优的矿物油。

6.4碳足迹

来源于可再生的原料含量和碳足迹之间的关系清楚可见，虽然这种关系并不总是呈线性关系。可再生原料含量高的样品6的碳足迹比合成产品1少一半。

6.5皮革的性质

正如期望的那样，典型的以天然原料为基础的加脂剂2 和3使皮革内层很柔软，表面具有滋润感。相比之下，合成加脂剂1柔软度较差，但有蜡感，粒面紧实。样品4、5、6都能赋予皮革内层高柔软性，样品6表面有点干。

7　结论

与合成加脂剂相当，以改性植物油为基础的新型加脂剂能提供良好的耐热、耐光性。用它们加脂后的皮革，能赋予皮革内层很好的柔软性，就像鱼油或卵磷脂加脂后的皮革。根据配方，再生原料用量达80%，碳足迹低。因此这些加脂剂很好地融合了结合皮革性质提供合成产品的技术性能和从天然来源产品的可持续性。

（编译自：XXXI IULTCS CongressValencia(Spain)-September 27th-30th2011）