抗氧化和紫外吸收剂对皮革加脂剂的影响

2024-03-22郭连娣沈扬

西部皮革 2024年4期

郭连娣，沈扬

（科凯精细化工（上海）有限公司，上海 201512）

0 引言

加脂是现代制革过程中一个十分重要的处理过程[1]，对皮革的观感和内在品质有重要影响。加脂剂能对皮革纤维起到良好的润滑作用[2-3]，显著改善皮革的物理机械性能[4]，是制革过程中用量最多的皮革化学品之一[5]。加脂剂通常是一种水包油乳液，广泛用于皮革加脂工序[6-8]。加脂剂是表面活性剂，有助于保持皮革的柔软性、韧性、拉伸强度、耐光牢度和耐热性、疏水性、抗老化性、不变性、丰满性、延展性、染色防晒性和流平性。

皮革加脂剂对皮革性能有着显著的影响。通过加脂，皮革吸收适量的油脂，各个纤维被有润滑作用的油脂包围起来，增加了纤维与纤维相互间的可移动性，使皮革变得柔软耐折，其抗张强度、延伸率、耐水性都得到显著提高。同时，皮革加脂剂还起着轻微的补充鞣制作用，赋予革以韧性。

通常情况下，天然油脂类皮革加脂剂中含有大量的不饱和双键，导致其在光、热和金属离子等的作用下容易发生氧化、酸败，产生“油蛤味”，甚至导致皮革中的挥发性有机物和Cr（vi）含量超标，极大降低皮革品质。因此，添加抗氧化组份以中断加脂剂氧化过程中发生的自由基链式反应，是提升加脂剂氧化稳定性的一种有效途径。

皮革加脂剂是皮革生产过程中不可或缺的助剂，其主要作用是提高皮革的柔软度、丰满度和弹性。然而，由于其易受氧化物的影响，导致其性能下降，从而影响皮革的品质。为了解决这些问题，本文通过添加不同类型的抗氧化及紫外吸收组份来研究其对皮革加脂剂应用性的影响。

1 试验

1.1 试剂与材料

材料：蓝湿革牛皮。

试剂：实验室制备的空白加脂剂，IRGANOX L 57，IRGANOX 1135，防老剂2246，欧稳德UV1130，欧稳德AN6133，其分子结构式见表1。

表1 市售抗氧化剂及紫外吸收剂化学名称和分子结构式Tab.1 Chemicalnames and molecular structures of commercially available antioxidants and ultraviolet absorbers agent

1.2 设备

500 mL玻璃三口烧瓶（蜀牛牌玻璃仪器），ME3002电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司），DGF3006电热鼓风干燥箱（重庆四达实验仪器有限公司.恒达仪器厂），HH-8数显恒温水浴锅（金坛市精达仪器制造有限公司），Datacolor 500 QC System测试仪。

1.3 实验过程

首先制备无任何添加剂（抗氧化和紫外吸收剂）的空白加脂剂产品，然后按照表2进行皮革加脂剂样品制备，最后对皮革进行加脂整理。

皮革的具体加脂过程，如表3所示。

表3 皮革加脂工艺过程Tab.3 Leather fatliqour process

1.4 皮样耐热及耐光测试方法

HG/T 3689-2014 《鞋类耐黄变试验方法》：根据白色或浅色制品再自然光照射下易发生变黄的现象，以太阳灯及加热控温装置模拟自然的环境下，在规定的时间内观测样品表面颜色发生的变化，确定样品变色程度，从而判定该材料在太阳光辐射下耐黄变能力。

QB/T 5250-2018 《皮革色牢度试验加速老化条件下颜色的变化》：通过加热处理模拟长期老化作用，主要是皮革本身的颜色变化；因处理时间和温度可以改变，可用作不同的目的。

2 试验结果与分析

2.1 添加剂对加脂剂外观的影响

分别应用市售的IRGANOX L 57、IRGANOX 1135、防老剂2246、欧稳德UV1130和欧稳德AN6133五种抗氧化剂及紫外吸收剂，代表不同类型的抗氧化及紫外吸收组份，研究它们对皮革加脂剂外观的影响，结果见图1。

图1 加脂剂产品的外观变化Fig.1 The appearance change of fatliquor products

经过长达五十天的自然光照测试，5种不同类型的抗氧化剂及紫外吸收剂对加脂剂产品外观的影响如图1所示。从图1可以观察到不同类型的抗氧化剂及紫外吸收剂对加脂剂产品外观的影响各不相同。其中，IRGANOX L 57和ANTIOXIDANT 2246对产品外观的影响最为显著。IRGANOX L 57使产品外观颜色偏向棕色，而ANTIOXIDANT 2246使产品外观颜色偏向粉色，最终偏向橘黄色。在所测试的所有样品中，欧稳德UV1130对外观的影响最小，能有效地控制加脂剂产品外观的改变。然而，将其与欧稳德AN6133进行复配使用后，产品的外观并没有更好，而是变差。也就是说，胺类和酚类抗氧化剂会严重影响加脂剂的外观。

2.2 添加剂对耐热及耐光的影响

用不同抗氧化及紫外吸收组份皮革加脂剂整理，分别在70 ℃/72 hr，100 ℃/144 hr，120 ℃/24 hr和日光80 ℃/24 hr条件下进行测试，所得结果如表4所示。

表4 皮革样品耐热及耐光测试结果Tab.4 Test results of heat and light fastness of leather samples

70 ℃/72 hr：在此测试条件下，所有测试的抗氧化剂及紫外吸收及均能提升皮革的耐热性能。其中，最好的是使用IRGANOX L 57；最差的结果是使用欧稳德AN6133。除了使用欧稳德AN6133之外，其他产品均能提升耐热等级0.5级。

100 ℃/144 hr：使用IRGANOX L 57是所有测试样品中最好的结果，可以提升耐热等级1级。使用IRGANOX 1135，ANTIOXIDANT 2246，欧稳德AN6133的耐热等级与空白持平，而使用欧稳德UV1130的耐热等级下降。另外，值得注意的是，增加欧稳德AN6133和欧稳德UV1130的用量，并不能提升皮革的耐热等级。

120 ℃/24 hr：使用IRGANOX L 57，IRGANOX 1135和ANTIOXIDANT 2246可以提升或保持皮革样品的耐热性能，最好的是IRGANOX 1135。而使用欧稳德AN6133和欧稳德UV1130则降低了皮革样品的耐热等级。同样，增加欧稳德AN6133和欧稳德UV1130的用量，并不能提升皮革的耐热等级。但测试偏差数值有所提升。

日光80 ℃/24 hr：所有测试样品的使用均不能提升皮革样品的耐日光性能。其中相对影响较小的是IRGANOX 1135，影响最大的是使用IRGANOX L 57。

从上述的测试结果上我们可以得出，抗氧化和紫外吸收组份的添加可以改善皮革的耐热黄变性能，但是不能改善皮革的耐日光性能。胺类抗氧化剂（RGANOX L 57）能有效提升皮革的耐热性能，但是其耐光性能也是最差的。这一现象也是其结构决定的。综合耐热性能和耐光性能的测试结果，推荐在加脂剂中使用抗氧化剂IRGANOX 1135。

2.3 添加剂对皮革色泽的影响

用不同皮革加脂剂整理后的皮革样品，它们的色泽如表5所示。从测试结果上看，不同类型的抗氧化剂及紫外吸收剂的添加基本上不会影响皮革样品的色泽，只是b*有些许差异，空白皮革样品的b*在1.98；而添加同类型的抗氧化剂及紫外吸收剂的皮革样品的b*值在2.37～2.73之间。这一变化意味着，添加同类型的抗氧化剂及紫外吸收剂后，皮革样品的色泽向黄色进展。但是，这种变化并不明显。