薛迪庚北京紡織科學研究所
摘要皮革的主要組分為蛋白質膠原纖維,因此皮革印花原則上采用叢毛織物染料,印花后不能采用汽蒸著色和水洗。開發的絲皮爾色漿可直接用于皮革印花,印花后通風干燥即可,毋需汽蒸和水洗。本工藝簡化。不排放廢水,而成為"綠色"工藝。
敘詞:印花皮革
中圖法分類號:TS194.6
印染工業源遠流長,從其屬性來說完全可以延伸到各種輕工業產品(如皮革/紙張和化妝品等)/建筑材料產品(如玻璃/木板和墻面涂飾等)和醫用產品等。印染生產的工藝相對來說比較成熟,而且有完整的理論基礎。目前的情況是印染生產能力過剩,而不少有關生活消費品亟待開發市場適銷品種,因而開發非纖維織物的印染加工具有實際價值。本文皮革印花研究正是本著這個目的進行的。
早在遠古時期,人們就把打獵所得的獸皮用以防寒和保護身體。我國皮革加工歷史悠久,遠在公元前1700年的周朝就有過記載。近年來由于回歸大自然的思潮興起/消費者通過比較,對天然皮革用品的價值等到進一步的認識。
目前天然皮革制品的外觀只有單一的色澤,主要是棕/黑兩色以及暗調的什色。因此開發印花產品/增添藝術氣氛,生產具有高雅/活潑花紋和圖案的服裝等革制產品,無疑具有較高的經濟價值。
1生皮的結構組成
皮革和織物一樣,都屬于較長時期生活消耗品,根據調查,以往曾有用油漆和涂料在皮革上印花的記載和產品,但手感粗糙,牢度不好,因此很不理想。本項研究采用染料印花。皮革印花與染色不同之處是,固著時間較短又不能采用高溫促進,因此染料必須對皮革具有快速滲透和擴散的條件,這就需要研究皮革的構造來探索有否這種可能。
顯微鏡觀察生皮的縱切面如圖1所示。從圖可以觀察到生皮分三層,上面薄的是表皮,中間最厚的是真皮,最下面為皮下組織。表皮層在鞣制加工中去除,所以印花對象主要是真皮層。真到層又分乳頭層和網狀層兩個部分。
真皮層由膠原纖維/彈性纖維和網狀纖維組成,其中膠原纖維占全部纖
膠原纖維不分叉,而是集結成束狀,直徑在20--150μm之間。膠原纖維束有時可以分成幾股細的纖維束。這些較細的纖維束又可以和其他的纖維束合股在一起,形成較粗的纖維束如此不斷分合,相互穿插編織,縱橫交錯,交織成一種特殊的立方體網狀結構。
在真皮層上部,膠原纖維束纖細而疏松,中間部分的纖維比較緊密和粗壯。它們大致可分成三種類型,即菱形/彎曲形和波紋形。如圖2所示。
菱形編織的纖維束粗大而直,呈大角度交叉類似織物。網狀層愈發達,這種編織形式更顯著,強度也高。這是皮革構造中最重要的編織形式。彎曲形和波紋型的纖維束較細,呈彎曲或平行等,織角小。
從真皮層的結構來衡量,它應該比纖維織物更具有染料滲透和擴散的條件。這是皮革印花的基礎。
2染料與膠原纖維的結合
皮革用染料印花第二個問題是染料和膠原纖維的結合問題。
根據分析,膠原纖維由蛋白質組成,分子為細長棒狀,分子量很大,化學性質近似絲/毛等纖維。膠原纖維結構中的肽基/氨基/羥基/羧基以及鞣制加工中結合的鉻鹽離子等,可以和含有羥基/氨基/偶氮基等極性基團的染料形成氫鍵結合。而且染料分子與膠原纖維還可能以范德華力相互結合。從實驗結果分析,皮革印花用的染料與絲/毛纖維相近,但皮革在印前的鞣制加工方法,卻能使膠原纖維具有不同的等電點和表面電荷,這又和絲/毛纖維有所不同。
根據測定,測得結果如表1。