微胶囊技术在制革中的应用
微胶囊技术的研究始于20世纪30年代,其技术日臻完善,应用领域不断扩大。目前,微胶囊技术包括通过物理、机械、化学及三者组合的方法制备各种规格的微胶囊,其应用领域已从药物包衣、无碳复写纸扩展到医药、食品、饲料、涂料、油墨、黏合剂、化妆品、洗涤剂、感光材料及纺织等行业。近年来,微胶囊技术在制革中的应用已初现端倪,相关报道日渐增多,成为现代制革技术的一个新的研究领域。
1.微胶囊染料
目前,微胶囊染料主要应用于纺织印染行业。20世纪70年代初,日本松井色素化学公司在研究中发现分散染料最适合于微胶囊制造,因为它们较容易分散在水中。林化学公司开发了一系列染料微胶囊,这类染料可使用于聚酯、棉、聚酰胺和毛等产品上,取得多色效果。原位聚合法因其成球容易、壁材可控以及成本较低,常用于制备染料微胶囊。李立等采用此法,以尿素和甲醛为壁材,制备出了以酸性红GP为芯材的微胶囊染料,并提出了最佳工艺条件。北京市纺织科学研究所用相分离的复合凝聚法对传统的明胶—阿拉伯树胶法进行改进,制备出了分散染料微胶囊。将制革中的染料进行微胶囊化,可以改进染料本身的表面性能和极性,不仅能够降低成本,有利于皮革染色的均匀性,还可以提高染料的利用率,并有利于废水净化,大大地减轻环境污染。
2.微胶囊涂料
微胶囊技术应用于涂料,能够改变涂料的结构组成,提高涂料的应用性能,促进涂料产品的更新换代。其中,人们对微胶囊颜料研究的最多,刘永庆通过对印刷工业中颜料粒子进行微胶囊化处理,发现颜料微胶囊化的产物可明显改变颜料粒子的表面极性,提高颜料的耐热、耐光、防扩散等性能。大多数皮革都要进行表面涂饰,以使皮革在使用过程中具有耐热、耐寒、耐干湿摩擦和耐碰撞等性能。将微胶囊技术应用于皮革涂饰组分中的主要成膜物、颜料及助剂后,可以实现多组分涂料的单组分化,便于涂料的制备、储存和施工;改善颜料的分散性,也有助于提高涂膜的性能。
(1)中空微球(HMP)。HMP中空微球聚合物是以丙烯酸类和乙烯类单体为原料,采用微孔技术合成的一类特殊的高分子乳液。在乳液状态下,高分子微球充满水分并在干燥后释放出水分,留下含有空气空隙的高分子微球,HMP胶乳粒子含有能与皮蛋白纤维、矿物鞣剂结合的基团,在制革中具有复鞣、涂饰、消光等多种功能。魏德卿等研究了中空微球聚合物在复鞣中的应用特性,表明HMP可以使成革具有质轻、柔软,粒面平滑,手感舒适,色泽艳丽等一系列优异的功能,但是单独使用HMP复鞣的革,身骨差,回弹性不好,需与其他复鞣剂配合使用。荆春贵等通过制备热膨胀性中空微球有机消光填料,与水性丙烯酸树脂和聚氨酯树脂黏合剂等配合制成皮革消光补伤剂,可有效用于伤残皮革的补伤处理。
(2)微胶囊香型整理剂。将包有香水微滴的聚氨酯微胶囊应用到皮革上,当皮革受到机械应变,就可释放出芳香气味。与直接喷涂香水技术只能在有限时间内发挥作用相比,利用聚氨酯微胶囊封装香水技术,可获得长效持久的芳香效果。孟宪民等经过反复的筛选试验,找到了一种保存期达两年以上,在制革中应用方便的微胶囊。具有释香功能的香型微胶囊整理剂非常适合在水场和皮革涂饰加工中应用。香味微胶囊具有用量少,香味持久,可掩盖皮革异味,提高皮革档次等作用,可将其用在汽车坐垫革、沙发革、服装革、箱包革等产品上,有着极其广阔的市场。
综上所述,微胶囊技术具有节约资源、保护环境的显著特点,在皮革工业中将会得到广泛应用,因而是一个值得进一步研究和探索的新领域。