染料在Nubuck革上的有效使用

Shiu-Fu Liang, Yun-Tai Yeh, Yu-Yi Lin等著周維編譯

染料在Nubuck革上的有效使用

Shiu-Fu Liang, Yun-Tai Yeh, Yu-Yi Lin等著
周維編譯

摘要：Nubuck革因其獨(dú)特的性能，被認(rèn)為是皮革工業(yè)最重要的產(chǎn)品之一。然而，賦予這一產(chǎn)品特點(diǎn)的磨砂或磨革過程會(huì)降低革的表面顏色強(qiáng)度。制革者通過增加染料的用量以避免表面顏色強(qiáng)度的損失。本課題研究了Nubuck革不同復(fù)鞣工藝（包括鉻復(fù)鞣、中和、復(fù)鞣、加脂和頂染）過程中，染料的最有效使用。考慮到染色質(zhì)量，頂染是減少表面顏色強(qiáng)度損失最有效的方法。

1　前言

Nubuck革是一種粒面經(jīng)磨或砂過的細(xì)絨產(chǎn)品，是由全粒面革生產(chǎn)的。由于其獨(dú)特的性能和不需涂飾處理，它被認(rèn)為是最先進(jìn)的皮革產(chǎn)品之一。然而，對(duì)其表面處理以賦予其獨(dú)特性質(zhì)會(huì)損傷皮革表面導(dǎo)致里層裸露，從而使表面顏色強(qiáng)度降低。此外，在整個(gè)皮革生產(chǎn)過程中，染色是最昂貴的工序之一。因此，制革者在Nubuck革染色過程中應(yīng)該非常謹(jǐn)慎。

Nubuck革染色通常有兩種方法。第一種是傳統(tǒng)染色方法，然后干燥，對(duì)全粒面染色層進(jìn)行表面處理后成為所謂的“nubuck革”。第二種是nubuck革回濕，頂染，再干燥。第一種方法容易控制，但很難染出深的色調(diào)；第二種方法費(fèi)用較高，但能染出滿意的深色調(diào)。大多數(shù)nubuck革是采用傳統(tǒng)的染色法，制革者通過調(diào)整他們的染色過程，如在鉻復(fù)鞣或復(fù)鞣時(shí)預(yù)染等，以防止表面顏色強(qiáng)度損失。然而，在提高染料的使用效率上并沒有具體的結(jié)論。

影響nubuck革染色表面顏色強(qiáng)度的因素有許多。包括染料的選擇、用量、液比、溫度、pH值、機(jī)械作用、時(shí)間、藍(lán)濕皮的質(zhì)量和其他助劑的影響等。Chen Xiong-Fu討論了復(fù)鞣劑和染色助劑對(duì)鉻鞣革染色深度的影響。Tan Yi-Xin研究了選擇不同染料和不同配比時(shí)染料的吸收情況。本研究使用改性的C.I酸性棕165和355，考察了不同復(fù)鞣過程的染色情況，包括鉻復(fù)鞣、中和、復(fù)鞣、加脂、頂染過程，研究nubuck革的有效染色工藝。

2　材料和方法

2.1材料

使用削勻厚度為1.4～1.6 mm的牛藍(lán)濕皮。所有化學(xué)品均為商業(yè)級(jí)，包括回濕劑、甲酸、Cr(OH)SO4、甲酸鈉、中和劑、碳酸氫鈉、聚合物鞣劑、mimosa栲膠、合成鞣劑、樹脂鞣劑A和B、改性C.I酸性棕165、改性C. I酸性棕355、加脂劑A和B。

2.2設(shè)備

不銹鋼染色轉(zhuǎn)鼓、pH計(jì)GAIN JUST RIGHT電腦測(cè)色系統(tǒng)（包括Macbeth色眼3100光譜儀和PC）。

2.3測(cè)量和比較顏色強(qiáng)度

表面顏色強(qiáng)度：將樣品的反射率（R）換算成Kubelka-Munk系數(shù)值(K/S)（1），求樣品K/S比值和每個(gè)反射波長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總和（2）。

表面顏色強(qiáng)度=

2.4試驗(yàn)過程

藍(lán)濕革加工采用標(biāo)準(zhǔn)的nubuck革商業(yè)工藝，如圖1所

示。具體試驗(yàn)為：在不同工序中使用2%的染料，染色20 min，再3%的染料染色60 min；空白試驗(yàn)用5%的染料染色60 min。染色革坯干燥、磨革。比較試驗(yàn)和空白樣品的表面顏色強(qiáng)度。使用的化料如表1所示。

圖1　面皮生產(chǎn)過程

表1　試驗(yàn)中使用的化料

3　結(jié)果與討論

3.1不同染色過程的表面顏色強(qiáng)度性能

3.1.1改性C.I酸性棕165

圖2為全粒面和nubuck革用改性C.I酸性棕165染料，在不同染色過程的皮革表面顏色強(qiáng)度性能。它可以分成三步驟：第一步是中和前染色。這時(shí)膠原的pH值低于等電點(diǎn)，膠原纖維帶有很強(qiáng)的正電荷，由于纖維和陰離子化合物親和力強(qiáng)，比其他過程能與更多的陰離子化學(xué)品反應(yīng)。這一步使用陰離子染料將使其在皮革表面快速結(jié)合，使更多的染料停留在表面，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)組的表面顏色強(qiáng)度比空白組高。然而，nubuck革的表面顏色強(qiáng)度在中和前的這一過程中明顯下降。由于膠原受到鉻復(fù)鞣的影響正電荷太強(qiáng)，導(dǎo)致陰離子染料在表面結(jié)合多，所以磨革后會(huì)顯著地降低表面顏色強(qiáng)度。

第二步是中和后到復(fù)鞣后染色。這一階段膠原的pH值高于等電點(diǎn)，膠原和陰離子化合物親和力降低。此外，同浴的其他陰離子化合物如復(fù)鞣劑、加脂劑的競(jìng)爭(zhēng)，會(huì)降低膠原和染料之間結(jié)合的平衡常數(shù)。因此，在這一步全粒面革和nubuck革的表面顏色強(qiáng)度只有些許差異。

第三步是在加脂前到頂染

染色。這一步液比增大，由于加酸固定，pH值降至等電點(diǎn)以下，游離的或更多的的染料被皮革吸收，染料又將在皮革表面結(jié)合，因此，這一階段皮革表面顏色強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。

圖2　改性C.I酸性棕165染料在不同染色過程全粒面和nubuck革的表面顏色強(qiáng)度性能

圖3　全粒面和nubuck革用改性C.I酸性棕355染料在不同染色過程的皮革表面顏色強(qiáng)度性能

3.1.2改性C.I酸性棕355

圖3所示為全粒面和nubuck革用改性C.I酸性棕355染料在不同染色過程的皮革表面顏色強(qiáng)度。它也分成三個(gè)步驟：第一步中和前染色，全粒面革的表面顏色強(qiáng)度比空白試驗(yàn)高50%，比nubuck革高20%。這一步膠原與陰離子化合物具有很強(qiáng)的親和力。染料集中在表面結(jié)合，所以nubuck革強(qiáng)度損失明顯。

第二步是中和后到復(fù)鞣后染色。這一階段膠原的pH值高于等電點(diǎn)，膠原和陰離子化合物親和力降低。與改性C.I酸性棕165染料一樣，這一階段全粒面革和nubuck革的表面顏色強(qiáng)度只有些許差異。

第三步在加脂前到頂染染色。與改性C.I酸性棕165染料相似，酸固定和頂染后表面顏色強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。

比較這兩種染料的性能第一步和第三步的表面顏色強(qiáng)度都比第二步強(qiáng)，主要是由于這兩個(gè)階段膠原和染料的親和力比較強(qiáng)。但是第一步染色質(zhì)量差。在皮革上的缺陷很容易顯現(xiàn)，因?yàn)檫@一步除了染料沒有其他的陰離子化合物，染料吸收快且結(jié)合好。不同部位對(duì)染料的親和力不同容易理解所以染色均勻性比其他階段差。中和后染料與纖維的結(jié)合變慢，這是由于染料和纖維的親和力降低，加上其他鞣劑的蒙囿作

用，染料能夠很好地分布在纖維之間，然后固定。其對(duì)缺陷的遮蓋能力就比第一步強(qiáng)。

圖4　改性酸性棕染料165和355的吸收曲線

圖5　改性C.I酸性棕165和355染色全粒面革的表面顏色強(qiáng)度性能

3.2染料的親和力

膠原纖維的親和力取決于染料的性質(zhì)。圖4為改性C.I酸性棕165染料和改性C.I酸性棕355染料的吸收曲線。如圖所示，相同條件下膠原纖維吸收改性C.I酸性棕355染料比改性C.I酸性棕165染料多，所以酸性棕355的親和力比酸性棕165強(qiáng)。兩種染料的比較將接下來進(jìn)行討論。

3.2.1全粒面革

不同親和力染料染色后全粒面革的表面顏色強(qiáng)度如圖5所示。改性C.I酸性棕165和355的曲線相似。在第一步和第三步，由于親和力不同，改性C. I酸性棕355的表面顏色強(qiáng)度優(yōu)于改性C.I酸性棕165。由于容易在表面結(jié)合，親和力強(qiáng)的染料表面顏色強(qiáng)度好。在第二步，由于中和劑和其他陰離子化合物的存在，染料和纖維間的親和力降低，所以兩種染料的表面顏色強(qiáng)度幾乎無區(qū)別。

3.2.2nubuck革

不同親和力染料染色后nubuck革的表面顏色強(qiáng)度性能如圖6所示。在第一步，改性C. I酸性棕165的性能優(yōu)于C.I酸性棕355。由于C.I酸性棕355親和力強(qiáng)，染料集中于表面染色，磨革后表面性能損失明顯。另一方面，由于改性C.I酸性棕165與膠原纖維親和力弱，容易滲透，更能抗磨革。然而，在第一步中纖維的陽(yáng)電荷逐漸增加，親和力弱的染料也會(huì)在表面結(jié)合，所以這一步曲線下降。第二步，由于pH值比等電點(diǎn)高，纖維和陰離子化合物之間親和力較弱，所以這兩種染料染色后的外觀幾乎不區(qū)別。第三步，液比增加，由于酸固定使pH值降至等電點(diǎn)以下，游離的或更多的染料被皮革吸收，染料又結(jié)

合到皮革表面。所以，這一步表面顏色強(qiáng)度又逐漸增加。

圖6　改性C.I酸性棕165和355染色nubuck革的表面顏色強(qiáng)度性能

總之，染料的親和力對(duì)全粒面革和nubuck革的外觀性能影響較小。對(duì)全粒面革來說，染料親和力強(qiáng)，其顏色強(qiáng)度高，但磨革后粒面顏色強(qiáng)度損失增加。考慮染色質(zhì)量，對(duì)nubuck革采用頂染的方法是一個(gè)有效途徑。

4　結(jié)論

本研究探討了具有不同親和力的兩種染料染色后皮革的表面顏色強(qiáng)度。考慮染色質(zhì)量，C.I酸性棕165在鉻復(fù)鞣前具有良好的外觀性能；無論染料的親和力如何，染色過程中采用頂染都是一個(gè)較好的和更有效的利用染料的途徑。然而有許多其他因素會(huì)影響皮革染色，還需要進(jìn)一步研究，以優(yōu)化nubuck革染色過程。

（編譯自November 24th–26th2014, Okayama (Japan)）