TF-826磷脂加脂剂的制备及应用

2015-02-25 12:19闫哲薛强乔平莫刘成荣贯东浙江传化股份有限公司杭州萧山311215
西部皮革 2015年18期
关键词:皮革磷酸化

闫哲,薛强,乔平,莫刘成,荣贯东(浙江传化股份有限公司,杭州萧山311215)

TF-826磷脂加脂剂的制备及应用

闫哲,薛强,乔平,莫刘成,荣贯东
(浙江传化股份有限公司,杭州萧山311215)

摘要:将脂肪醇醚(O-3、O-5、O-7、O-9、O-15)与P2O5进行磷酸化反应,然后与其他油脂及乳化剂进行复配制备磷脂加脂剂TF-826。探讨了乙氧基数目对皮革纤维加脂效果的影响,并将TF-826与司马BA加脂剂进行应用对比。结果表明:TF-826赋予皮革良好的滋润感和滑爽度,且柔软度和丰满度方面均优于司马BA加脂剂。

关键词:脂肪醇醚;磷酸化;磷脂加脂剂;皮革

加脂是制革的重要工序,它能赋予成品革柔软、丰润的手感并改善其物理力学性能,对成革质量具有重大影响。磷脂加脂剂凭借其优异的性能颇受制革界人士的青睐。如今市场上进口的及国内研发的磷脂加脂剂均利用天然大豆磷脂或磷酸化脂肪醇与其他动植物油复配而成,但是普遍存在易分层、易结块、易发霉、结合性较差、流动性较差等缺点[1-2]。

TF-826的设计立足于国内原料和设备,采用绿色环保工艺,通过对脂肪醇醚进行磷酸化反应,并与多种动植物油、矿物油及乳化剂复配而成。最后以司马BA加脂剂为参照标准,考察了TF-826的技术指标与加脂性能。

1 实验部分

1.1主要原料

脂肪醇醚(O-3、O-5、O-7、O-9、O-15),工业级,江苏海安石化;P2O5,工业级,苏州诚只成化工;磺化油,工业级,浙江赞宇有限公司;羊毛脂,A级,天津鹤喜圆;牛蹄油,工业级,天奇维诚化工有限公司;防腐剂MW,工业级,上海三博生化;复合乳化剂,自制。

1.2试验方法

1.2.1中间体的制备

在装有搅拌器、温度计的反应釜中加入计量的脂肪醇醚,加热至50~60℃待其完全溶解后,分批加入P2O(5约1 h完毕),然后在进行60℃酯化反应4.0 h,65℃水解反应1.5 h及60℃中和反应1.0 h,得到磷酸化脂肪醇醚钠盐(固含量为40.0±1.0%),反应中脂肪醇醚、P2O5及H2O的摩尔比为(脂肪醇醚)∶(P2O5)∶(H2O)=1.5∶1.2∶0.8[3]。

1.2.2复配

将1.2.1的产物降温至60℃,加入适当比例的磺化油、羊毛脂、牛蹄油及自制的乳化剂,搅拌均匀后调节pH值和固含量,得到TF-826。其质量指标见表1。

表1 TF-826的质量指标

1.2.3加脂剂的稳定性测定

参考文献加脂剂的乳液稳定性、酸碱稳定性、耐候性和耐电解质稳定性的测定方法见[4]。

1.2.4加脂应用工艺(选用绵羊服装革坯)

300%,水,35℃

0.3%,甲酸

0.5%,TF-806B(强力脱脂剂剂),60 min,pH = 3.6,控水;

150%,水,35℃

2.0%,甲酸钠,30 min

0.5%,小苏打,60 min,pH=5.2,控水;

150%,水,55℃

10.0%,TF-826(司马BA或中间体),50 min

1.2%,甲酸,20 min,pH=3.5~4.0

挂晾干燥,摔软[5]。

1.2.5坯革柔软度测定

在Instron-1122万能强力试验机上测定坯革实验的抗弯刚度,计算出坯革的柔软度S,该数值越大,表示坯革越柔软[6]。

1.2.6坯革的感官评价

通过制革专家感官评价坯革的丰满度、滋润感和滑爽感。数值越大,表示性能越好。

2 结果与讨论

2.1中间体的选择

将1.2.1合成的系列磷酸化脂肪醇醚钠盐(以TF-nP标记)应用于1.2.4加脂工艺中,考察不同磷酸化脂肪醇醚钠盐对皮革纤维的影响。其结果见表2。

表2 不同磷酸化脂肪醇醚钠盐对皮革纤维的影响

从表2可以看出:随着中间体中的乙氧基数目的增加,皮革的柔软度、丰满度和滋润感均有所提高。这可能是由于中间体的相对分子量逐渐增加,会使皮革纤维内部的间距逐渐增大,而皮革纤维之间的摩擦系数相对降低。但是,当乙氧基超过一定数目后会导致皮革的柔软度、丰满度和滋润感急剧降低,这是因为乙氧基数目过多,中间体的亲水性较强,其乳液在皮革纤维中很难破乳,所以加脂效果明显降低。综上考虑选择TF-7P作为TF-826的复配用中间体。

2.2复配料的选择

在TF-826的配方中磷酸化脂肪醇醚钠盐既是主要的加脂组分,又是良好的乳化剂,分子结构中具有磷酸根,能与铬盐络合,因此用在铬鞣或者铬复鞣中,可以使铬盐在革内分布更均匀,同时它们又能与革纤维结合,具有永久加脂效果[7];组分中的矿物油渗透性好,能润滑纤维,可提高皮革的柔软性和表面滑爽;羊毛脂保湿性好,可使皮革表面柔和温润,且使绒面有很好的丝光感[3]。

2.3TF-826的技术指标

以司马BA加脂剂为目标样品进行技术性能指标测定[8-9],评价结果见表3。

结合表1和表3的数据分析得出:TF-826的各项技术指标与司马BA加脂剂相当,并且在耐热稳定性方面强于司马BA,不易在高温作用下发霉,这可能是由于TF-826中不含天然大豆磷脂,并且产品中加

入抑制细菌生长的防腐剂的结果。

表3 TF-826与司马BA技术性能比较

表4 TF-826与司马BA应用性能比较

2.4制革应用试验

以司马BA加脂剂为目标样品进行比较加脂试验,评价各项性能指标。相关结果见表4。

TF-826与司马BA制革应用对比研究表明:在滋润感和滑爽度方面性能差异不明显,而在柔软度和丰满度方面TF-826好于司马BA。

3 结论

国内模仿司马BA的产品有许多种,但是基本上采用天然大豆磷脂或磷酸化脂肪醇与其他动植物油复配而成的,产品的外观状态和储存稳定性都比较差。而本文制备的TF-826以磷酸化脂肪醇醚作为中间体有效地改善了易分层、易结块、易发霉、结合性较差、流动性较差等缺点,并且赋予皮革更好的柔软度和丰满度。

[1]高慧,方银军.磺化大豆磷脂新型加脂剂的研制[J].皮革科学与工程,1999,(3):48-49.

[2]李广平,李天铎,白清泉.复合型磷脂加脂剂PPC的研制[J].中国皮革,2002,(3):12-15.

[3]张宗才,刘赤斌.磷酸酯加脂剂的合成与应用[J].精细化工,1995,12:11-14.

[4]宋鹏,闫哲.TF-828综合加脂剂的制备[J].西部皮革,2013,(4):15-17.

[5]闫哲.脂肪醇醚对SMA的改性及其产物在皮革复鞣加脂中的应用[D].陕西科技大学,2012:48-49.

[6]章川波,李桂文.皮革柔软度测定方法探讨[J].西北轻工业学院,1994,12(3):538-544.

[7]于松华,徐群.HPP-1型皮革加脂剂的研制和应用[J].皮革科学与工程,1995,5(1):17-21.

[8]单志华.制革化学与工艺学[M].北京:科学出版社,2010:183-185.

[9]王荣荣.结合型含磷加脂剂的制备应用研究及MST在含磷脂废水中的应用[D].西北大学,2004:53-54.

Preparation and Application of Composite Phosphate Fatliquor TF-826

YAN Zhe, XUE Qiang, QIAO Ping, MO Liu-cheng, RONG Guan-dong (Zhejiang Transfar Co.,Ltd., XETZ, Hangzhou 311215, China)

Abstract:Fatty alcohol ethers(O-3,O-5,O-7,O-9,O-15)were esterified by phosphorus pentoxide (P2O5) to produce fatty alcohol phosphate esters, which were then hydrolyzed and neutralized, thus the intermediate was obtained. Subsequently composite fatliquor TF -826 was prepared by blending the intermediate with other ingredients such as oils and emulsifying agents. The impact of ethoxy number of the intermediate on the fatliquoring effect was studied. The results showed that the crust leather lubricated by composite fatliquor TF-826 performed better softness, smoothness and fullness than those lubricated by fatliquor BA produced by Zschimmer & Schwarz.

Key words:fatty alcohol ether; phosphorylation; phosphate fatliquor; leather

作者简介:第一闫哲(1986原),男,陕西咸阳,浙江传化股份有限公司,工程师。E-mail: yanzhe114@163.com。

收稿日期:2015-08-07

中图分类号:TS 529.4

文献标识码:A

文章编号:1671-1602(2015)18-0030-03

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