皮革是一种经过一系列加工处理得到的天然高分子材料,在它的加工过程中,经历了浸灰、浸酸、软化、鞣制、复鞣、加脂、涂饰等加工过程,有许多不同种类及质量的材料如鞣剂、复鞣剂、加脂剂和涂饰剂等加入到革中或在革的表面。这些操作或材料都对皮革的阻燃性能产生了重大而复杂的影响。因此,要对皮革实现阻燃,制造柔软丰满、机械性能好、阻燃性好的皮革难度很大。主要原因在于一般阻燃材料用到皮革工艺中会使皮革手感变硬,失去柔软丰满的特性。以目前情况看,国内对皮革阻燃技术的研究还很少,加强对皮革阻燃进行研究是十分必要的。深入研究皮革的燃烧过程、燃烧性能和阻燃机理,选择或合成皮革适用的阻燃剂,设计并优化一整套的阻燃皮革制造工艺是我国皮革工作者面临的一项新的挑战。
迄今为止,世界上已经研制或生产了成千上万种阻燃剂。对于皮革来说,它与其它的合成高分子材料有着本质的区别,选择一种有效的皮革专用阻燃剂就显得很复杂。参照当今国际阻燃技术的发展趋势,结合制革生产的特殊性,***的皮革阻燃剂应满足以下几点:
(1)阻燃剂的热性质适应于皮革材料:阻燃剂的分解温度应略小于皮革的分解温度,以确保其阻燃效能。
(2)阻燃效率高:为了减少阻燃剂的用量,尽量保持皮革的手感和物理机械性能,所以***的皮革阻燃剂要求有效阻燃成分的含量要尽量高。在这一方面,还要注重多种阻燃剂的协同阻燃作用,相当大限度地加强阻燃剂的阻燃效率。
(3)与皮革的吸附、结合性能好:我们希望其具有一定的耐水洗、干洗性能,相当好本身具有一些活性基团,可以在皮纤维内结合而不易洗出。与皮革的相容性差的阻燃剂在皮革的制造和使用过程中易渗出,影响阻燃的耐久性和其它性能。
(4)***性:为了确保阻燃剂在生产,应用过程中及革制品在使用过程中的安全,阻燃剂相当好是***无害,对眼睛皮肤无刺激,燃烧分解产物毒性小。
(5)产品成本低:关于成本,不仅要考虑阻燃剂的价格,还要综合考察其对阻燃效率和在制革总的成本中所占的比重。
现有的阻燃剂产品绝大多数是小分子无机物和有机物,主要为添加型,难溶于水,粒度大,不易渗透,与皮蛋白相容性差,结合不牢,不耐水洗,这些阻燃剂很难适应制革的湿操作过程。 国外一些效果较好的阻燃剂的价格很高或者燃烧时有毒性。国内自主研究开发一系列专门针对皮革的***、环保、耐久、多功能的阻燃剂已势在必行。
皮革阻燃技术要实现大的突破,皮革阻燃剂的研究开发和阻燃制革工艺的制定是关键。当今国际阻燃技术的发展趋势对阻燃产品的性能要求越来越高。第一,要求阻燃剂本身***。第二,要求有复合功能的阻燃产品,既不要损害被阻燃物的原有性能,还要具有默写特定的作用功能,如抗静电、紫外屏蔽功能及良好的耐热耐辐射功能等。第三,必须使用精确的表征各项性能的分析测试方法有效地评价产品的阻燃性,以便获得相当优化的配置方法。皮革阻燃技术要在此基础上向前推进,其研究发展应重视以下几点:
(1)无卤、无锑、低烟、低毒的环保***型阻燃剂是皮革阻燃技术研究的方向。皮革制品多是与人们密切接触的生产生活用品,对其***无害性的要求远远高于其它的阻燃材料。
(2)纳米技术在皮革阻燃剂上的应用。纳米复合功能型阻燃剂是今后阻燃材料发展的一种新的途
径,可誉为阻燃技术的革命。由于纳米粒子的表面效应、量子尺寸效应等,使得此类材料的耐热性和阻燃性大为提高。这种有机/无机纳米复合协同阻燃剂产品,不仅有可能达到很多使用场合要求的阻燃等级,而且能赋予聚合物基材优异的性能,如抗静电、抗菌防霉,防紫外耐老化,分解有机毒物等。这些优点使这类材料具有广阔和诱人的发展前景。
(3)表面处理技术在皮革阻燃剂上的应用。合理的表面处理对改善某些阻燃剂,如氢氧化镁、氢氧化铝的使用性能极为重要。利用粉体技术和微胶囊技术对现有的无机或有机阻燃剂进行改性,可以有目的的改变粉体材料的表面能、表面润湿能、电性、光性、吸附性和反应性等,应用于阻燃皮革的生产,不仅增强其阻燃性能,还可能赋予革耐磨擦、耐光等性能。
(4)皮革阻燃工艺的设计及优化平衡。制革过程是复杂的,制革工艺又是多样化的,皮革的阻燃性能是多种材料与阻燃剂协同作用的结果,受到工艺条件的影响。对各主要工序及材料对皮革阻燃性影响进行考察,平衡阻燃剂在制革不同工序中的应用工艺条件仍是皮革阻燃技术研究的重点。
在国内,将阻燃技术应用于皮革工业是一个综合技术创新过程,它集皮革阻燃机理的探讨、阻燃材料的开发,清洁化阻燃制革工艺的制定、优化和推广为一体。这是一个曲折的过程,但其广阔的发展前景是不容质疑的。皮革阻燃技术的发展将赋予皮革更强的阻燃性能,拓展皮革的应用范围,促进皮革工业向一个新的功能化方向的发展。
