抗氧化和紫外吸收劑對皮革加脂劑的影響

郭連娣，沈揚

（科凱精細化工（上海）有限公司，上海 201512）

0 引言

加脂是現代制革過程中一個十分重要的處理過程[1]，對皮革的觀感和內在品質有重要影響。加脂劑能對皮革纖維起到良好的潤滑作用[2-3]，顯著改善皮革的物理機械性能[4]，是制革過程中用量最多的皮革化學品之一[5]。加脂劑通常是一種水包油乳液，廣泛用于皮革加脂工序[6-8]。加脂劑是表面活性劑，有助于保持皮革的柔軟性、韌性、拉伸強度、耐光牢度和耐熱性、疏水性、抗老化性、不變性、豐滿性、延展性、染色防曬性和流平性。

皮革加脂劑對皮革性能有著顯著的影響。通過加脂，皮革吸收適量的油脂，各個纖維被有潤滑作用的油脂包圍起來，增加了纖維與纖維相互間的可移動性，使皮革變得柔軟耐折，其抗張強度、延伸率、耐水性都得到顯著提高。同時，皮革加脂劑還起著輕微的補充鞣制作用，賦予革以韌性。

通常情況下，天然油脂類皮革加脂劑中含有大量的不飽和雙鍵，導致其在光、熱和金屬離子等的作用下容易發(fā)生氧化、酸敗，產生“油蛤味”，甚至導致皮革中的揮發(fā)性有機物和Cr（vi）含量超標，極大降低皮革品質。因此，添加抗氧化組份以中斷加脂劑氧化過程中發(fā)生的自由基鏈式反應，是提升加脂劑氧化穩(wěn)定性的一種有效途徑。

皮革加脂劑是皮革生產過程中不可或缺的助劑，其主要作用是提高皮革的柔軟度、豐滿度和彈性。然而，由于其易受氧化物的影響，導致其性能下降，從而影響皮革的品質。為了解決這些問題，本文通過添加不同類型的抗氧化及紫外吸收組份來研究其對皮革加脂劑應用性的影響。

1 試驗

1.1 試劑與材料

材料：藍濕革牛皮。

試劑：實驗室制備的空白加脂劑，IRGANOX L 57，IRGANOX 1135，防老劑2246，歐穩(wěn)德UV1130，歐穩(wěn)德AN6133，其分子結構式見表1。

表1 市售抗氧化劑及紫外吸收劑化學名稱和分子結構式Tab.1 Chemicalnames and molecular structures of commercially available antioxidants and ultraviolet absorbers agent

1.2 設備

500 mL玻璃三口燒瓶（蜀牛牌玻璃儀器），ME3002電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司），DGF3006電熱鼓風干燥箱（重慶四達實驗儀器有限公司.恒達儀器廠），HH-8數顯恒溫水浴鍋（金壇市精達儀器制造有限公司），Datacolor 500 QC System測試儀。

1.3 實驗過程

首先制備無任何添加劑（抗氧化和紫外吸收劑）的空白加脂劑產品，然后按照表2進行皮革加脂劑樣品制備，最后對皮革進行加脂整理。

皮革的具體加脂過程，如表3所示。

表3 皮革加脂工藝過程Tab.3 Leather fatliqour process

1.4 皮樣耐熱及耐光測試方法

HG/T 3689-2014 《鞋類耐黃變試驗方法》：根據白色或淺色制品再自然光照射下易發(fā)生變黃的現象，以太陽燈及加熱控溫裝置模擬自然的環(huán)境下，在規(guī)定的時間內觀測樣品表面顏色發(fā)生的變化，確定樣品變色程度，從而判定該材料在太陽光輻射下耐黃變能力。

QB/T 5250-2018 《皮革色牢度試驗加速老化條件下顏色的變化》：通過加熱處理模擬長期老化作用，主要是皮革本身的顏色變化；因處理時間和溫度可以改變，可用作不同的目的。

2 試驗結果與分析

2.1 添加劑對加脂劑外觀的影響

分別應用市售的IRGANOX L 57、IRGANOX 1135、防老劑2246、歐穩(wěn)德UV1130和歐穩(wěn)德AN6133五種抗氧化劑及紫外吸收劑，代表不同類型的抗氧化及紫外吸收組份，研究它們對皮革加脂劑外觀的影響，結果見圖1。

圖1 加脂劑產品的外觀變化Fig.1 The appearance change of fatliquor products

經過長達五十天的自然光照測試，5種不同類型的抗氧化劑及紫外吸收劑對加脂劑產品外觀的影響如圖1所示。從圖1可以觀察到不同類型的抗氧化劑及紫外吸收劑對加脂劑產品外觀的影響各不相同。其中，IRGANOX L 57和ANTIOXIDANT 2246對產品外觀的影響最為顯著。IRGANOX L 57使產品外觀顏色偏向棕色，而ANTIOXIDANT 2246使產品外觀顏色偏向粉色，最終偏向橘黃色。在所測試的所有樣品中，歐穩(wěn)德UV1130對外觀的影響最小，能有效地控制加脂劑產品外觀的改變。然而，將其與歐穩(wěn)德AN6133進行復配使用后，產品的外觀并沒有更好，而是變差。也就是說，胺類和酚類抗氧化劑會嚴重影響加脂劑的外觀。

2.2 添加劑對耐熱及耐光的影響

用不同抗氧化及紫外吸收組份皮革加脂劑整理，分別在70 ℃/72 hr，100 ℃/144 hr，120 ℃/24 hr和日光80 ℃/24 hr條件下進行測試，所得結果如表4所示。

表4 皮革樣品耐熱及耐光測試結果Tab.4 Test results of heat and light fastness of leather samples

70 ℃/72 hr：在此測試條件下，所有測試的抗氧化劑及紫外吸收及均能提升皮革的耐熱性能。其中，最好的是使用IRGANOX L 57；最差的結果是使用歐穩(wěn)德AN6133。除了使用歐穩(wěn)德AN6133之外，其他產品均能提升耐熱等級0.5級。

100 ℃/144 hr：使用IRGANOX L 57是所有測試樣品中最好的結果，可以提升耐熱等級1級。使用IRGANOX 1135，ANTIOXIDANT 2246，歐穩(wěn)德AN6133的耐熱等級與空白持平，而使用歐穩(wěn)德UV1130的耐熱等級下降。另外，值得注意的是，增加歐穩(wěn)德AN6133和歐穩(wěn)德UV1130的用量，并不能提升皮革的耐熱等級。

120 ℃/24 hr：使用IRGANOX L 57，IRGANOX 1135和ANTIOXIDANT 2246可以提升或保持皮革樣品的耐熱性能，最好的是IRGANOX 1135。而使用歐穩(wěn)德AN6133和歐穩(wěn)德UV1130則降低了皮革樣品的耐熱等級。同樣，增加歐穩(wěn)德AN6133和歐穩(wěn)德UV1130的用量，并不能提升皮革的耐熱等級。但測試偏差數值有所提升。

日光80 ℃/24 hr：所有測試樣品的使用均不能提升皮革樣品的耐日光性能。其中相對影響較小的是IRGANOX 1135，影響最大的是使用IRGANOX L 57。

從上述的測試結果上我們可以得出，抗氧化和紫外吸收組份的添加可以改善皮革的耐熱黃變性能，但是不能改善皮革的耐日光性能。胺類抗氧化劑（RGANOX L 57）能有效提升皮革的耐熱性能，但是其耐光性能也是最差的。這一現象也是其結構決定的。綜合耐熱性能和耐光性能的測試結果，推薦在加脂劑中使用抗氧化劑IRGANOX 1135。

2.3 添加劑對皮革色澤的影響

用不同皮革加脂劑整理后的皮革樣品，它們的色澤如表5所示。從測試結果上看，不同類型的抗氧化劑及紫外吸收劑的添加基本上不會影響皮革樣品的色澤，只是b*有些許差異，空白皮革樣品的b*在1.98；而添加同類型的抗氧化劑及紫外吸收劑的皮革樣品的b*值在2.37～2.73之間。這一變化意味著，添加同類型的抗氧化劑及紫外吸收劑后，皮革樣品的色澤向黃色進展。但是，這種變化并不明顯。

表5 皮革樣品色澤測試結果Tab.5 Color test results of leather samples

3 結論

通過添加不同類型的抗氧化劑及紫外吸收劑作為抗氧化及紫外吸收組份，研究了其對皮革加脂劑應用性的影響。結果表明，抗氧化劑及紫外吸收劑能夠顯著影響皮革加脂劑的外觀及耐熱、耐光性能。在相同的抗氧化劑及紫外吸收劑添加量時，皮革加脂劑的外觀及性能會完全不同。

（1）胺類和酚類抗氧化劑會嚴重影響加脂劑的外觀，胺類（IRGANOX L 57）使產品外觀顏色偏向棕色，而酚類（ANTIOXIDANT 2246）使產品外觀顏色偏向粉色，最終偏向橘黃色。

（2）抗氧化和紫外吸收組份的添加可以改善皮革的耐熱黃變性能，但是不能改善皮革的耐日光性能。

（3）不同類型的抗氧化劑及紫外吸收劑的添加基本上不會影響皮革樣品的色澤，只是b*有些許差異，這意味著，添加同類型的抗氧化劑及紫外吸收劑后，皮革樣品的色澤向黃色進展。

因此，在實際生產過程中，可以根據需要選擇合適的抗氧化劑及紫外吸收劑來改善皮革加脂劑的性能，提高皮革加脂整理后的品質。