CN103013231B - 制革用金属络合染料硝化棉光油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了制革用金属络合染料硝化棉光油及其制备方法，所述硝化棉光油由以下重量百分数的组分组成：改性硝化棉9%～16%、金属络合染料溶液10%～14%、亚硫酸化油脂4%～6%、乳化剂3%～5%和水60%～72%。本发明采用上述配方，并用环保性能好的金属络合染料取代了传统芳香胺络合染料，从而具有优良的低温耐折牢度和透水汽性能并且满足GB20400-2006《皮革和毛皮有害物质限量》标准的相关技术要求。
Description
技术领域
本发明涉及皮革表面处理的涂饰领域，特别是涉及一种制革用金属络合染料硝化棉光油及其制备方法。
背景技术
皮革表面涂饰的主要目的是增加革面的着色牢度与美观度，耐候性、耐光性等耐用性能，提高皮革的使用价值和扩大皮革的使用范围。因此涂饰工序也被称为“画龙点睛”之笔。涂饰剂的主要成份是成膜物质，作为优良的皮革涂饰剂，首先要求其所成膜能与皮革表面牢固粘着，而且要具有良好的延伸率和耐折能力；其次，要求皮革表面涂饰所成膜的强度好、耐碰撞，具有一定透水汽性以及耐低温和耐老化性能。
1933年德国首先将丙烯酸树脂应用于皮革涂饰以来，丙烯酸树脂涂饰剂就因成膜性好、黏着力强、生产工艺简单和成本低廉等优异性能，受到皮革工业的青睐，得到了迅速发展。然而，普通的丙烯酸酯乳液涂膜存在着“热黏、冷脆”、不耐溶剂等缺点，使用受到限制。为了克服这些缺点，开展了各种方法对丙烯酸树脂进行改性研究。
随着皮革制品的时尚化和大众化，越来越多的人们开始享受和消费皮革产品。皮鞋是皮革产品中的一个重要分支，随着人们生活水平不断提高，人们对皮鞋的舒适性要求越来越高，因此皮革产品的舒适性问题成为皮革的主要课题。透水汽性是皮鞋的舒适性极其重要的物理性能之一，皮鞋的透水汽性差不仅穿着不舒适，而且较容易发生真菌感染，因此皮革产品舒适性对皮革涂饰剂提出了更高的要求。目前国内外的研究者对新型皮革涂饰剂的开发做了大量的研究工作，研制出了很多性能优越的皮革涂饰材料，金属络合染料硝化棉光油就是其中之一。
金属络合染料硝化棉光油是利用了金属络合染料颜色鲜艳，色谱范围广等优点，并将其与传统的硝化棉结合开发而成的新型皮革涂饰剂。然而传统的金属络合染料硝化棉光油用于皮革修饰后不能同时具有优良的低温耐折牢度、薄膜脆性温度和透水汽性能，并且使用的染料容易分解对人体有害的芳香胺，对消费者的健康和环境产生影响。为此，我国2006年制定并颁布了GB20400-2006《皮革和毛皮有害物质限量》标准，于2007年12月1日开始正式施行。因此，如何获得一种既具有优良的低温耐折牢度和透水汽性能，同时又环保的硝化棉光油，依然值得人们不断努力探索。
发明内容
本发明针对目前传统制革用硝化棉光油存在的上述问题，提供一种环保、且具有优良的低温耐折牢度和透水汽性能的制革用金属络合染料硝化棉光油及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
在本发明的第一方面，提供了一种制革用金属络合染料硝化棉光油，所述硝化棉光油由以下重量百分数的组分组成：改性硝化棉9%～16%、金属络合染料溶液10%～14%、亚硫酸化油脂4%～6%、乳化剂3%～5%和水60%～72%。
另一类优选例中，所述改性硝化棉选自聚氨酯改性硝化棉、聚氨酯丙烯酸改性硝化棉、醇酸树脂改性硝化棉中的一种或两种。
另一类优选例中，所述金属络合染料溶液由以下重量百分数的组分组成：金属络合染料15%、丙二醇单甲醚40%、二乙二醇丁醚40%、水5%；其中所述金属络合染料为CX720黑色金属络合染料、CX755黄色金属络合染料、CX758棕色金属络合染料、CX765海蓝色金属络合染料、CX766天蓝色金属络合染料、CX760红色金属络合染料、CX808棕色金属络合染料、CX703绿色金属络合染料中的一种或几种。
另一类优选例中，所述亚硫酸化油脂选自亚硫酸化蓖麻油、亚硫酸化亚麻油、亚硫酸化菜子油、亚硫酸化鱼油中的一种或两种，更优选为亚硫酸化蓖麻油、亚硫酸化鱼油中的一种或两种。
另一类优选例中，所述乳化剂选自卡波树脂、二甲基硅油、己二酸二辛脂、二聚甘油脂肪酸酯中的一种或两种，更优选为卡波树脂。
另一类优选例中，所述水为去离子水。
本发明的第二方面，提供了一种制革用金属络合染料硝化棉光油的制备方法，该方法包括下列步骤：1）将改性硝化棉和亚硫酸化油脂溶解于有机溶剂中，搅拌混合均匀后，减压蒸馏回收有机溶剂，得到油状混合物；2）向步骤1所述油状混合物中加入金属络合染料溶液、水和乳化剂后搅拌乳化均匀即可。
另一类优选例中，步骤1和步骤2中溶解和乳化温度为20℃～80℃，更优为30℃～60℃，最优为40℃～50℃；搅拌时间为（4～24）h，更优为（5～12）h。
另一类优选例中，所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮中的一种或几种。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的硝化棉光油采用上述配方，并用环保性能好的金属络合染料取代了传统芳香胺络合染料，从而具有优良的低温（-20℃）耐折牢度和透水汽性能，并且满足皮革和毛皮有害物质限量标准的相关技术要求。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
用于本发明的改性硝化棉来自意大利芬尼斯公司。
在本发明中，所述金属络合染料溶液是通过常规方法将金属络合染料、丙二醇单甲醚、二乙二醇丁醚和水搅拌混合均匀后制得。
在本发明中，所述金属络合染料如CX720黑色金属络合染料、CX755黄色金属络合染料、CX758棕色金属络合染料、CX765海蓝色金属络合染料、CX766天蓝色金属络合染料、CX760红色金属络合染料、CX808棕色金属络合染料、CX703绿色金属络合染料均可以在市场上购得，如来自意大利芬尼斯公司。
在本发明中，所述亚硫酸化油脂和乳化剂均可以在市场上购得，如来自意大利芬尼斯公司。
在本发明实施例中，各类技术指标及测试方法按以下标准执行：
可分解有害芳香胺染料和游离甲醛限量按照GB20400-2006《皮革和毛皮有害物质限量》执行；
薄膜脆性温度和固体含量按QB/T2415-1998《制革用水乳型聚氨酯涂饰剂》中的检验方法检验；
透水汽性按QB/T1811-1993《皮革透水汽性试验方法》执行；
低温（-20℃）耐折牢度按QB/T2714.9-2005《皮革物理和耐折牢度的测定方法》执行。
实施例1
在本实施例中，制革用金属络合染料硝化棉光油由以下重量百分数的组分组成：聚氨酯改性硝化棉9.77%、CX720黑色金属络合染料溶液10.42%、亚硫酸化亚麻油4.88%、卡波树脂3.25%和去离子水71.68%，其中CX720黑色金属络合染料溶液由以下重量百分数的组分组成：CX720黑色金属络合染料15%、丙二醇单甲醚40%、二乙二醇丁醚40%、去离子水5%。
所述金属络合染料硝化棉光油制备方法如下：
在室温下，将150g聚氨酯改性硝化棉、75g亚硫酸化亚麻油和300mLN,N-二甲基甲酰胺加入2.5L四颈玻璃瓶（带有安装不锈钢搅拌器、温度计、回流冷凝管和300mL加料管）中搅拌混合均匀，外套电热埚慢慢加热到50℃，搅拌速度控制在（500～800）转/min，温度控制在45℃～50℃，反应时间(60～70)min。然后降低温度，开始降压蒸溜，回收N,N二甲基甲酰胺，加入160gCX720黑色金属络合染料溶液，搅拌速度控制在(600～900)转/min，温度控制在45℃～50℃，反应时间(60～70)min，加入900mL去离子水和50g卡波树脂，搅拌使溶液显透明乳化状态，降低温度，最后从加料管慢慢滴加200mL去离子水，搅拌均匀即可出料。
产品用于皮革修饰后的测试结果如下：
可分解有害芳香胺（23种）：未检出；游离甲醛:≤35mg/kg；六价铬含量：≤3mg/kg；透水汽性：≥2.02mg/cm2h；低温（-20℃）耐折牢度：≥2万次；薄膜脆性温度:≤-25℃；固体含量：≥25%。
实施例2
在本实施例中，制革用金属络合染料硝化棉光油由以下重量百分数的组分组成：聚氨酯丙烯酸改性硝化棉11%、CX758棕色金属络合染料溶液12.46%、亚硫酸化鱼油4.98%、卡波树脂3.9%和去离子水67.66%，其中CX758棕色金属络合染料溶液由以下重量百分数的组分组成：CX758棕色金属络合染料15%、丙二醇单甲醚40%、二乙二醇丁醚40%、去离子水5%。
所述金属络合染料硝化棉光油制备方法如下：
在室温下，将155g聚氨酯丙烯酸改性硝化棉、70g亚硫酸化鱼油和300mLN,N二甲基甲酰胺加入2.5L四颈玻璃瓶（带有安装不锈钢搅拌器、温度计、回流冷凝管和300mL加料管）中搅拌混合均匀，外套电热埚慢慢加热，搅拌速度控制在（500～800）转/min，温度控制在45～50℃，反应时间(60～70)min。然后降低温度，开始降压蒸溜，回收N,N二甲基甲酰胺，加入175gCX758棕色金属络合染料溶液，搅拌速度控制在(800～900)转/min，温度控制在45℃～50℃，反应时间(60～70)min，加入800mL去离子水和55ｇ卡波树脂，搅拌使溶液显透明乳化状态，降低温度，最后从加料管慢慢滴加150mL去离子水，搅拌均匀即可出料。
产品用于皮革修饰后的测试结果如下：
可分解有害芳香胺（23种）：未检出；游离甲醛:≤35mg/kg；六价铬含量：≤3mg/kg；透水汽性：≥2.0mg/cm2h；低温（-20℃）耐折牢度：≥2万次；薄膜脆性温度:≤-25℃；固体含量：≥29%。
实施例3
在本实施例中，制革用金属络合染料硝化棉光油由以下重量百分数的组分组成：聚氨酯丙烯酸改性硝化棉7.76%、醇酸树脂改性硝化棉7.76%、CX703蓝色金属络合染料溶液13.79%、亚硫酸化蓖麻油6%、二聚甘油脂肪酸酯4.31%和去离子水60.38%；其中CX703蓝色金属络合染料溶液由以下重量百分数的组分组成：CX703蓝色金属络合染料15%、丙二醇单甲醚40%、二乙二醇丁醚40%、去离子水5%。
所述金属络合染料硝化棉光油制备方法如下：
在室温下，将90g醇酸树脂改性硝化棉、90g聚氨酯丙烯酸改性硝化棉、70g亚硫酸化蓖麻油，200mLN,N二甲基甲酰胺和150mL乙酸乙酯加入2.5L四颈玻璃瓶（带有安装不锈钢搅拌器、温度计、回流冷凝管和300mL加料管）中搅拌混合均匀，外套电热埚慢慢加热到50℃，搅拌速度控制在(500～800)转/min，温度控制在45℃～50℃，反应时间(60～70)min。然后降低温度，开始降压蒸溜，回收N,N二甲基甲酰胺和乙酸乙酯，加入160gCX703蓝色金属络合染料溶液，搅拌速度控制在(600～900)转/min，温度控制在45℃～50℃，反应时间(60～70)min，加入600mL去离子水和50ｇ二聚甘油脂肪酸酯，搅拌使溶液显透明乳化状态，降低温度，最后从加料管慢慢滴加100mL去离子水，搅拌均匀即可出料。
产品用于皮革修饰后的测试结果如下：
可分解有害芳香胺（23种）：未检出；游离甲醛:≤35mg/kg；六价铬含量：≤3mg/kg；透水汽性：≥2.0mg/cm2h；低温（-20℃）耐折牢度：≥2万次；薄膜脆性温度:≤-25℃；固体含量：≥26%。
从以上实施例1-3的产品用于皮革修饰后的测试结果可以看出，本发明的产品用于皮革修饰的测试指标均优于QB/T2415-1998《制革用水乳型聚氨酯涂饰剂》标准中的技术要求，具有优异的透水汽性和低温（-20℃）耐折牢度，并且薄膜脆性温度可达到-25℃，具有优异的低温抗破坏性能。
同时在本发明中，由于用环保性能好的金属络合染料取代了传统芳香胺络合染料，使得将本发明用于皮革修饰后的产品符合GB20400-2006《皮革和毛皮有害物质限量》技术要求，从而大大降低了对人体造成的危害以及对环境的污染，因此本发明属于环保的产品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.制革用金属络合染料硝化棉光油，其特征在于，所述硝化棉光油由以下重量百分数的组分组成：
改性硝化棉9％～16％、金属络合染料溶液10％～14％、亚硫酸化油脂4％～6％、乳化剂3％～5％和水60％～72％；所述金属络合染料溶液由以下重量百分数的组分组成：
金属络合染料15％、丙二醇单甲醚40％、二乙二醇丁醚40％、水5％；其中所述金属络合染料为CX720黑色金属络合染料、CX755黄色金属络合染料、CX758棕色金属络合染料、CX765海蓝色金属络合染料、CX766天蓝色金属络合染料、CX760红色金属络合染料、CX808棕色金属络合染料、CX703绿色金属络合染料中的一种或几种。
2.如权利要求1所述的制革用金属络合染料硝化棉光油，其特征在于，所述改性硝化棉为聚氨酯改性硝化棉、聚氨酯丙烯酸改性硝化棉、醇酸树脂改性硝化棉中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的制革用金属络合染料硝化棉光油，其特征在于，所述亚硫酸化油脂为亚硫酸化蓖麻油、亚硫酸化亚麻油、亚硫酸化菜子油、亚硫酸化鱼油中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的制革用金属络合染料硝化棉光油，其特征在于，所述乳化剂为卡波树脂、二甲基硅油、己二酸二辛脂、二聚甘油脂肪酸酯中的一种或两种。
5.一种权利要求1所述的制革用金属络合染料硝化棉光油的制备方法，包括以下步骤：1)将改性硝化棉和亚硫酸化油脂溶解于有机溶剂中，搅拌混合均匀后，减压蒸馏回收有机溶剂，得到油状混合物；2)向步骤1所述油状混合物中加入金属络合染料溶液、水和乳化剂后搅拌乳化均匀即可，在步骤1和步骤2中，溶解和乳化温度为20℃～80℃，搅拌时间为4～24h。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮中的一种或几种。
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