Page 69 - 《精细化工》2023年第3期
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第 3 期 张文博,等: 皮革染色性能提升的方法与技术研究进展 ·525·
耐摩擦等性能较差。但天然染料具有环保性,目前
仍有不少研究对如何提高天然染料的提取率与利用
率进行探索 [26-27] 。媒染剂可以将天然染料与胶原纤
维有机结合,形成“染料-媒染剂-纤维”的结合,
从而提高皮革的色牢度。常用媒染剂有金属盐、有
机酸和天然媒染剂。主要利用天然染料分子中的羟
基、羧基等基团与多价金属离子或有机酸形成配位
键,进而与纤维中活性基团形成络合物 [28] 。
DEB 等 [29] 采用天然染料紫胶上染皮革,以硫酸
亚铁、硫酸铝钾为媒染剂,与未使用媒染剂的染色
革相比,染料上染率提高 28.24%,其耐水洗色牢度、 图 3 染色废水外观图(a)及染料吸收率(b) [33]
耐摩擦色牢度均可达 4~5 级。张念荣等 [30] 以硫酸铁 Fig. 3 Appearance of the filling-dyeing wastewater (a) and
和硫酸亚铁为媒染剂,将栗木栲胶和余柑栲胶用于皮 uptake ratio of dyes (b) [33]
革染色,皮革的耐干湿擦色牢度等级均在 4 级以上。
目前,使用的媒染剂大多为重金属盐类媒染剂,
易造成重金属污染。有研究使用稀土元素作为媒染
剂 [18] 辅助天然染料黑核桃青皮水提液对蓝湿革染
色,对比未使用稀土媒染剂的皮革,使用稀土媒染
剂后染料上染率提高 7%左右,皮革色值提高了
19.13。相较于传统媒染剂,稀土型媒染剂可降低染
色废水中重金属污染,对于环境保护具有良好的经
济效益。
2.3 改性染料
2.3.1 高分子染料
为提高染料与皮革纤维的相互作用,有研究将
聚合物与染料结合合成高分子染料,其主要通过大
量活性基团与皮革纤维作用,从而提高皮革的染色
性能 [31] 。
姜长华等 [32] 将活性染料接枝在聚乙烯胺的侧链
上制备了一种高分子染料。该染料分子结构中有大
量易与铬鞣革结合的羧基、氨基基团,染料上染率
较高,皮革的耐干湿摩擦色牢度等性能均优于普通
酸性染料。DING 等 [33] 将酸性红染料引入聚氨酯中
合成端氨基水性高分子染料(AWPUD,AWPUD-1
与 AWPUD-2 中酸性染料的用量分别为 6%和 12%,
以聚氨酯的质量为基准)。其中,氨基的质量分数为
1.34%。将其用于醛鞣革染色,与普通酸性红 14 染
料(SMD)相比,该染料吸附率高,染色废液较澄
清(图 3)。除染色之外,高分子染料可提高皮革力
学性能,有鞣制作用(图 4,其中,A、B、C 分别
表示采用 AWPUD-1、AWPUD-2 与 SMD 染色的皮
革),是一种多功能型皮革材料。 图 4 皮革的物理机械性能:抗拉强度(a)、撕裂强度(b);
断裂伸长率(c) [33]
Fig. 4 Physical properties of crust leather: Tensile strength
(a), Tear strength (b); Elongation at break (c) [33]
2.3.2 微胶囊染料
微胶囊染料是采用微胶囊技术制备的一种染
料。微胶囊技术是指用高分子材料将气、液、固态
物质包覆成微小封闭的胶囊,其内容物在特定条件