Page 188 - 《精细化工》2022年第2期

·392· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

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成条件。按实验因素水平数选择 L 9 (3 )正交表，具 2.3 鞣剂用量对收缩温度及坯革感官的影响
体因素水平如表 3 所示。 鞣制体系的温度、时间、pH 以及鞣剂用量与坯
革的收缩温度、粒面变化以及革身骨手感等有着密
表 3 TAMP 正交实验因素水平表
Table 3 TAMP orthogonal experiment factor level table 切关联。在鞣制温度、时间以及 pH 控制等工艺条
水平 A n(TCT)∶n(3-二甲氨基丙胺) B 缚酸剂种类 C 反应时间/h 件参数一定时，鞣剂用量决定着坯革内鞣剂与胶原纤
1 1.0∶1.0 NaOH 4 维的交联密度与强度。表 5 为在固定其他实验条件
2 1.5∶1.0 Na 2CO 3 6 （θ 1 =25 ℃、θ 2 =35 ℃、θ 3 =45 ℃，t 1 =t 2 =t 3 =2 h）下，
3 2.0∶1.0 NaHCO 3 8 考察了 TAMP 鞣剂用量对所得坯革鞣制效果的影响。

注：缚酸剂质量分数为 NaOH（30%）、Na 2CO 3（10%）、 表 5 鞣剂用量对坯革收缩温度及感官的影响
NaHCO 3（10%）。 Table 5 Effect of tanning agent dosage on shrinkage

根据表 3 进行正交实验，具体实验方案如表 4 temperature and sensory of leather
所示。从表 4 可以看到，实验 7 中 TAMP 收率最高， 鞣剂用量/% 收缩温度/℃ 感官状态
按因素列来看，其水平组合为 A 3 B 1 C 3 。从每个因素 5 64.4 粒面呈青色半透明状
10 67.1 粒面呈现灰白色
相对应的收率平均值 k i 的变化可知，对因素 A 而言，
15 69.3 粒面洁白细腻
TCT 与 3-二甲氨基丙胺物质的量比越高则目标产物
20 70.9 粒面洁白细腻
的收率越高；对因素 C 而言，目标产物收率与反应
25 71.5 粒面洁白细腻有颗粒感
时间呈正比，即一定范围内延长反应时间则目标产
30 71.6 粒面洁白细腻有颗粒感
物收率升高；就因素 B 而言，缚酸剂的选择与目标
产物收率的大小关系依次为 NaOH>NaHCO 3 >Na 2 CO 3 。 由表 5 可以看出，在鞣剂用量为 25%时，坯革
从各个因素相对应收率的平均值 k i 在不同水平的极 收缩温度达到 71.5 ℃，且其后不发生大幅变化（鞣
差 R 可知，本实验各因素存在明显的主次关系： 剂用量为 30%时，收缩温度达到最大值 71.6 ℃），
R B >R C >R A ，即影响 TAMP 鞣剂合成反应收率的因素 但鞣剂用量为 30%下坯革粒面状态及感官性能较
最主要的是缚酸剂的选择，其次是反应时间、原材 差。鞣剂用量在 5%~25%范围内，坯革收缩温度明
料物质的量比。故通过正交实验可以得出，在 TAMP 显升高，但在鞣剂用量高于 20%后收缩温度变化趋
鞣剂合成中，对目标产物收率影响最大的因素是缚 于平缓，且粒面感官状态变差。综上，该鞣剂最佳
酸剂的选择。该实验的最佳合成条件是：TCT 与 3- 用量为 20%。
二甲氨基丙胺物质的量比为 2.0∶1.0，NaOH 溶液作 2.4 鞣制温度对鞣制效果的影响
为缚酸剂，反应时间 8 h。 2.4.1 渗透温度对鞣制效果的影响
图 3 显示了在其他鞣制条件一定时（X=20%，
表 4 合成 TAMP 正交实验
Table 4 TAMP orthogonal experiment θ 2 =35 ℃、θ 3 =45 ℃，t 1 =t 2 =t 3 =2 h）渗透温度对坯革
收缩温度（T s ）的影响。
因素

实验号 A n(TCT)∶ B 缚酸剂 C 反应 收率/%
n(3-二甲氨基丙胺) 种类 时间/h
1 1.0∶1.0 NaOH 4 31.2
2 1.0∶1.0 Na 2CO 3 6 15.5
3 1.0∶1.0 NaHCO 3 8 25.1
4 1.5∶1.0 NaOH 6 33.0
5 1.5∶1.0 Na 2CO 3 8 22.7
6 1.5∶1.0 NaHCO 3 4 23.9
7 2.0∶1.0 NaOH 8 37.3
8 2.0∶1.0 Na 2CO 3 4 16.2
9 2.0∶1.0 NaHCO 3 6 29.8
图 3 渗透温度与收缩温度的关系
①
k 1 23.9 33.8 23.8
Fig. 3 Relationship between osmotic temperature and
26.5 18.1 26.1
k 2 shrinkage temperature
27.8 26.3 28.4
k 3
从图 3 可知，渗透温度在 20 ℃时，鞣剂鞣制
R ② 3.9 15.7 4.6
效果最好，这符合三聚氯氰类鞣剂低温下鞣制反应
①k i(i=1、2、3)表示每个因素下对应水平为i的收率平均值；
②R表示各个因素相对应收率的平均值k i(i=1、2、3)的极差。 活性弱，有利于鞣剂活性成分渗透的规律 [26] ，考虑