论文部分内容阅读
传统皮革染色及涂饰工序存在着一定的缺陷。如染色时有的染料具有致癌性,有的染料上染率不高,色牢度差;涂饰中常用的颜料膏不耐摩擦,金属络合物染料会带来重金属污染。因此,本文将有色小分子染料引入聚氨酯主链中,合成聚氨酯基高分子染料,并将其应用到皮革染色和涂饰工艺,以期在染色及涂层着色新方法加工中起到良好的借鉴作用。本文首先以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇-800(PEG-800)为原料合成端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体,然后用含有双活性基团的酸性染料(如酸性红122、酸性橙95、酸性绿20和酸性棕5)与2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)一起进行扩链反应,最后经中和乳化可制得四种系列水性聚氨酯基高分子染料(简称WPU-红122、WPU-橙95、WPU-绿20、WPU-棕5)。基于皮革染色着色与涂饰着色的工艺原理和工艺方法差异性,通过调整合成工艺条件参数制备适应于皮革染色的染料(简称WPU-D红122、WPU-D橙95、WPU-D绿20、WPU-D棕5)以及涂饰着色的染料(简称WPU-F红122、WPU-F橙95、WPU-F绿20、WPU-F棕5)。借助于红外光谱、紫外可见光光谱及热失重分析发现:小分子酸性染料通过氨基甲酸酯键及脲键接入到聚氨酯主链中;4种小分子染料及对应的4种水性聚氨酯染料在200～800nm整个波长范围内的紫外可见光吸收谱图形状相似,进一步证明低分子染料进入到聚氨酯分子链中,而且色系基本保持一致;系列聚氨酯染料的初始分解温度较高,满足皮革染色及涂饰时的温度要求。通过实验结果表明:WPU-D系列聚氨酯染料的合成初始R值为3,总R值为1.3;WPU-F系列聚氨酯染料的合成初始R值为3,总R值为1.2。采用传统的皮革染色工艺的染色方法,用WPU-D系列染料代替相应的酸性染料用于皮革染色。其实验结果表明:WPU-D系列染料的上染率均在90%～96%;WPU-D系列染料染色的坯革耐干湿擦色牢度及耐汗色牢度的褪色等级均达到5级,耐皂洗色牢度的褪色牢等级在4～5级,比酸性染料相应的三项色牢度的褪色等级高0.5～1级;WPU-D系列染料染色的坯革三项色牢度的沾色等级均在3.5级以上,而相应酸性染料耐干湿擦色牢度和耐皂洗色牢度的沾色等级普遍在2～2.5级左右,其耐汗色牢度的沾色等级仅为1级;经过4种聚氨酯染料染色后,基于聚氨酯染料对皮革有一定的复鞣填充作用,使坯革有明显增厚感,手感柔软丰满。综合各项指标,WPU-D系列染料对皮革的染色性能均优于小分子染料。采用传统的皮革涂饰工艺的涂层着色方法,用WPU-F系列染料代替相应酸性染料用于皮革涂饰。其实验结果表明:WPU-F系列染料所成膜的热迁移率在2.5%～5%,而相应的酸性染料与WPU物理共混后成膜的热迁移率基本都在10%～20%之间;用WPU-F系列染料着色的涂层耐干湿擦色牢度的褪色等级均达到5级,耐皂洗色牢度,耐汗色牢度的褪色等级均达到了4级以上,耐干湿擦色牢度及耐皂洗色牢度的沾色等级为4级,耐汗色牢度沾色等级为2.5～3级;而酸性染料坯革涂层三项色牢度的沾色和褪色等级测试结果均比WPU-F系列染料低1～2级,尤其是耐汗色牢度中沾色等级仅为1级。综合各项指标,WPU-F系列染料在涂饰工艺中对皮革涂层的着色性能均优于小分子染料。