皮革加脂剂的研发进展

汪晓鹏

（甘肃省皮革塑料研究所有限公司，甘肃兰州730046）

前言

数千年以来，真皮胶原材料一直是人类使用的最主要纤维材料，要得到高质量的皮革需要很多的加工工序，而加脂工序是得到高品质皮革的重要工序之一。油脂或润滑材料作为皮革加脂剂加入到皮革中可以有效地提高皮革柔软度和丰满性，并可改善皮革的物理机械性能。加脂剂能渗透到胶原纤维交织的结构中，提高革纤维强度，改善其机械性能。而多功能加脂剂可赋予皮革更多的新功能，如更高的柔软度、防水、耐光、低雾化值、耐汗性等。加脂剂是由天然油脂和乳化成分组成。稳定性是皮革加脂剂的重要性能，常用表面张力、水和油之间的界面膜、乳胶粒子的变化来反映。影响乳液稳定性的因素主要有乳化剂、p H、水的硬度等。

在环境问题日益严重的今天，通过绿色工艺制备加脂剂是非常必要的。现在研究人员对加脂剂的研究主要集中在加脂剂的稳定性和与胶原纤维的结合能力两个方面。皮革经过加脂可以表现出良好的丰满性、柔软性、耐水性、弹性、滑爽性等，可以满足人们的要求。

皮革加脂是皮革生产过程中的重要工序之一,是用加脂材料处理皮革,使皮革吸收一定量的油脂而赋予革一定的物理、机械性能和使用性能的过程,它能润滑皮革纤维,防止皮革板结、折裂,又使皮革具有相应的弹性、韧性、延伸性和柔软性等良好的物理力学性能。皮革加脂的方法包括乳液加脂和干加脂,其中乳液加脂是轻革加脂的主要方法。所用加脂剂主要是由中性油和乳化成分组成的。加脂剂中的油成分不同,经其加脂处理的皮革也具有不同的风格。加脂剂中的乳化成分实际上就是表面活性剂。可以直接添加相应类别的表面活性剂于油成分中,制成外乳化体系的加脂剂。用这种方法制备的加脂剂其应用性能差,目前很少使用。目前几乎是通过化学改性在不溶于水的油脂分子中引入亲水基团,制成自乳化体系的加脂剂。化学改性方法是赋予皮革加脂剂不同特性的重要手段。按加脂剂中乳化成分所带的电荷可将加脂剂分为:阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。

1 研发

陈玉萍等[1]以葵花籽油为原料，与甲醇充分醇解，将反应得到的葵花籽油脂肪酸甲酯与乙醇胺进行酰胺化反应，而后与磷酸化试剂进行酸化反应、中和，制得改性葵花杆油轉酸盤皮革加脂剂。通过单因素试验和正交试验法，确定了各步的最佳工艺参数，并利用I R手段对各反应产物进行了分析。对该加脂剂的性能进行测试，结果表明：改性葵花籽油磷酸酯皮革加脂剂具有优良的稳定性能，并能很好地降低水溶液的表面张力。

吕斌，高建静，高党鸽等[2]从菜籽油的结构、组成及理化性质出发，综述了菜籽油在物理、化学、基因方面的改性，重点介绍了化学改性中菜籽油的硫酸化、氧化亚硫酸化、羟基磷酸化、酰胺化、醇解、酯交换、极压元素改性与酶催化的制备方法和机理，阐述了改性菜籽油在皮革加脂剂中的应用及生物降解性的研究现状，并展望了基因技术、分子设计、超声波技术及纳米技术等在改性菜籽油加脂剂方面的研究前景。

吕斌，段徐宾，高党鸽[3]介绍了蓖麻油的结构、组成及理化性质，综述了蓖麻油的主要改性方法，阐述了改性蓖麻油在皮革加脂剂中的应用现状，并展望了蓖麻油在皮革加脂剂中的发展趋势。

樊国栋，张昭，强西怀等[4]以棉籽油为原料，首先进行甲醇醇解反应，接着与顺丁烯二酸酐发生酯化反应，然后采用改进的氧化亚硫酸化两步法，将酯化产物进行空气氧化和亚硫酸化，最终制备出了一种新型结合型加脂剂。试验重点对影响氧化反应的主要因素进行了考察，确定了棉籽油氧化的最佳工艺条件。红外光谱分析证实，在油脂分子中引入了磺酸基以及与皮革纤维亲和力强的羧基基团。该工艺简便可行、绿色环保，制备的加脂剂乳化性能优良、加脂效果好。王全杰，赵凤艳，高龙[5]以棉籽油为原料，首先进行甲醇醇解反应，接着与顺丁烯二酸酐发生酯化反应，然后采用改进的氧化亚硫酸化两步法，将酯化产物进行空气氧化和亚硫酸化，最终制备出了一种新型结合型加脂剂。试验重点对影响氧化反应的主要因素进行了考察，确定了棉籽油氧化的最佳工艺条件。红外光谱分析证实，在油脂分子中引入了磺酸基以及与皮革纤维亲和力强的羧基基团。该工艺简便可行、绿色环保，制备的加脂剂乳化性能优良、加脂效果好。

杨秦欢，杨玲，张廷有[6]借鉴表面活性剂的表面活性,试图以更科学的方法对皮革加脂剂进行复配改性。将硫酸酯化蓖麻油(Sulf-C-O)和磺化蓖麻油(Sulfon-C-O)分别与表面活性剂OP-10和AEO-9进行复配,测定复配体系的γCMC和CMC,对乳液粒径和乳液稳定性进行了表证,优选了最佳复配方案,并用于皮革加脂。结果表明:用一定质量的OP-10或AEO-9复配后,Sulfon-C-O的耐盐性和耐酸性都有一定的提高;Sulf-C-O-AEO-9复配体系的耐盐性和耐酸性都有一定的提高,Sulf-C-O-OP-10复配体系的耐盐性有一定的提高,但其耐酸性没有什么变化。复配体系的皮革加脂效果优于未复配的。

吕斌，王泓棣，贾潞[7]介绍了皮革加脂剂的类型、加脂机理与加脂后皮革的性能，并对皮革加脂剂发展进行了展望。天然油脂作为皮革加脂剂的主要原材料得到了越来越多的关注。为了得到更加高品质的皮革加脂剂，要求所制备的加脂剂可以赋予皮革良好的柔软、丰满、紧实、爽滑等性能。人们希望能够得到多功能的皮革加脂剂。

孙燕情[8]研究了将妥尔油（TO）和浓硫酸反应，合成了硫酸化妥尔油（S-TO），中和后将其用于皮革加脂，并对产物的结构和性能进行了表征。通过单因素实验优化出S-TO的最佳合成条件，即反应时间6 h，反应温度40℃，浓硫酸与TO的摩尔比为1:5，反应转速为600 r/min，在此条件下制得的S-TO的乳化时间最长。S-TO的结构和性能检测结果表明：S-TO的亲水亲油平衡值（HLB值）为12.4，乳液粒径为81.2 nm，且乳液具有良好的耐栲胶、耐碱稳定性，但耐酸稳定性、耐铬盐较差。采用S-TO和市售硫酸化牛蹄油（S-NO）对皮革进行加脂，对加脂前后的皮革结构和性能进行了表征。结果表明：分别采用S-TO和S-NO加脂后，皮革厚度增加，透水汽性能略微降低，采用S-TO加脂后的成革抗张强度和撕裂强度都明显提高，扫描电镜（SEM）结果表明加脂后胶原纤维变得更加松散；加脂综合效果说明S-TO可以达到市售加脂剂的加脂效果。

樊宝珠，金勇，漆锐[9]综述了目前以天然油脂岑主要原料合成的磷酸酯皮革加脂剂及其复合型加酯剂的复配研究进展，并展望了天然油脂基磷酸酯皮革加脂剂的发展方向。天然油脂改性磷酸酯加脂剂因其良好的性能已在加脂剂中占有一席之地。为了更好地利用天然油脂及磷酸酯所具有的优良特性，开发新的天然油脂原料品种和通过分子设计，在碟酸化的同时引入更多具有不同特性的基团，是天然油脂磷酸酯加脂剂的发展方向之一。此外，利用不同加脂剂组分各自的优良特性，将其进行复配处理，植被具有综合性能更优的加脂剂产品，也是其发展趋势之一。

2 展望

随着绿色、环保发展理念深入人心，当前国家“环保风暴”的实施。对皮革加脂剂提出了新的要求，其发展应朝着环保、绿色、无污染的方向迈进。在众多加脂剂中天然油脂作为皮革加脂剂的主要原材料得到了越来越多的关注。为了得到更加高品质的皮革加脂剂，要求所制备的加脂剂可以赋予皮革良好的柔软、丰满、紧实、爽滑等性能。人们希望能够得到多功能的皮革加脂剂。此外还应关注的是增加皮革与Cr3+的结合性能，以及如何保护环境。前期工作表明这个领域的理论研究还较为缺乏，所以将来的研究方向应集中在机理方面。

[1]陈玉萍,崔秀兰,陶羽.葵花籽油制备磷酸脂皮革加脂剂的研究[J].中国皮革,2015,44(5):29-36.

[2]吕斌,高建静,高党鸽等.改性菜籽油的研究进展及其在皮革加脂剂中的应用研究 (续)[J].中国皮革,2012,41(21):44-47.

[3]吕斌,段徐宾,高党鸽.蓖麻油的改性及其衍生物在皮革加脂剂中的应用与展望(续)[J].中国皮革,2015,44(11):44-48.

[4]樊国栋,张昭,强西怀.棉籽油改性氧化亚硫酸化加脂剂的制备与性能研究 [J].中国皮革,2007,36(11)37-40.

[5]王全杰,赵凤艳,高龙.阳离子皮革加脂剂的研究进展[J].皮革化工,2011,28(2):27-28.

[6]杨秦欢,杨玲,张廷有.阴离子加脂剂与非离子表面活性剂的复配[J].皮革科学与工程,2008,18(3):6-10.

[7]吕斌,王泓棣,贾潞.皮革加脂剂研究进展[J].日用化学品科学,2015,38(5):20-26.

[8]孙艳情.基于妥尔油改性的皮革加脂剂的合成及性能研究[D].陕西科技大学,2017.5.

[9]樊宝珠,金勇,漆锐.天然油脂合成磷酸酯皮革加脂剂的研究进展 [J].中国皮革,2015,44(9):32-38.