对稀土在皮革染色过程中的应用研究系国内, 20世纪80年代,北京、烟台、江苏等地的制革厂曾对稀土在皮革染色中的应用做过一些探索,认为稀土助染对改善成革的色泽有所帮助。

事实上,稀土在皮革染色中有明显的助染效果,对提高染料的上染率、减少染料用量、降低染色残液的色度及污染有重要作用。

1. 1材料及工艺

　　铬鞣羊皮服装坯革,工业用酸性染料、直接性染料及制革助剂,混合氯化稀土(稀土含量:按氧化物计45. 22%)。

　　染色工艺条件:

　　液比2. 5

　　温度45—48℃

　　时间2h

　　将坯革按常规工艺回软、中和后,按上述染色条件,以不同的染料及稀土用量制定染色方案。染色结束后,通过测定染料的上染率、染色成革的性能及外观质量的评定来说明结果。

      染色是一个复杂的物理化学过程,染料首先向纤维转移,并在纤维表面吸附,随后逐渐进入纤维内部将纤维染透,染料在纤维中的渗透与结合状况将直接影响染色效果。这一效果的好坏可通过染色过程曲线看出。

　　从染色过程曲线的对比可以看出 :在染色过程的不同阶段,稀土助染的上染率通常高于常规染色的上染率,且在整个染色过程中,染色过程曲线都较平滑;而常规染色在温度较高时,上染率明显提高,而在低温时上染率较低。这说明稀土在皮革染色中不仅能提高染料在革纤维上的上染率,还可以使染料在纤维上均匀而缓慢地上染,起到了匀染及缓染的作用。

　　2. 2稀土助染与常规染色的成革性能的比较

　　染色结束后,测定成革的主要机械性能及染色牢度:稀土助染的成革,其机械性能均优于常规染色,其中抗张强度及收缩温度提高较大,这是稀土的补充鞣制所致;稀土助染的成革的耐干湿擦牢度、耐洗、耐溶剂性能均有不同程度的提高,这说明稀土助染可使染料与纤维的结合更加牢固。

　　2. 3稀土助染的适宜用量

　　固定染料用量,增加稀土用量,分别测定其上染率及观察染色成革的外观并绘制不同稀土用量与上染率之间的关系曲线。,随着稀土用量的增加,上染率逐渐提高,稀土用量达到0. 4%- 0. 6%后,上染率随稀土用量的增加提高不大,而染色成品的外观色泽逐渐加深,其光泽性、鲜艳性下降。

　　稀土离子在染色过程中能与染料大分子或胶原肽链上的羟基或羧基进行一定的结合,这种结合有助于提高染料的上染率及染色牢度,但这种结合并不是没有限度的,由于胶原肽链上的羟基与羧基在复鞣、加油、填充过程中均不同程度地被结合,这就使得能与染料结合的基团的数量是有限的,因此染料的上染率不能无限度地提高;另一方面,稀土用量过多,也易与染料形成过多的大分子,使染料的渗透变得困难,易在皮革表面着色,使色泽深暗,色牢度下降。因此,稀土助染时,稀土的适宜用量为0. 5%左右,并且稀土与染料不宜同时加入,应在染料加入一段时间后(一般0. 5h) ,使染料进入胶原纤维内部,再加稀土,可获得较好的助染效果。

　　2. 4稀土助染可减少染料用量

　　由于稀土助染时可使染料的上染率增加,提高了染料的利用率,因此,稀土助染后,其染色成革的色泽会有不同程度的加深,从而可不同程度地减少染料用量,而且在很大程度上能减少染料用量,还能大大降低染色废液的色度,减少对环境的污染,这对于制革生产向低污染、清洁化发展有重要意义。

　　3结论

　　通过对稀土在染色过程中助染作用的研究,认为:

(1)稀土在皮革染色过程中具有明显的助染效果,不仅能提高上染率,还能增加染料在皮革纤维上的结合,使染色牢度提高。

　　(2)稀土助染时,稀土的用量一般在0. 4% - 0. 6%之间比较合适,并且应在染料加入一段时间后,再加入稀土。

　　(3)稀土助染可不同程度地减少染料用量,但不同染料减少的幅度有所不同。