表面活性劑在皮革硝化棉光亮劑中的應(yīng)用
1 表面活性劑在硝化棉光亮劑中和作用
硝化棉光亮劑在皮革頂涂中占有重要的、甚至是統(tǒng)治的地位，盡管有多種涂飾材料如蛋白類、聚丙烯酸酯類、聚氨酯類與之競(jìng)爭(zhēng)。表面活性劑在硝化棉光亮劑的發(fā)展中，又起著決定性的作用。硝化棉光亮劑自1920年出現(xiàn)以來一直以溶劑型的形式用于頂涂，但七十年代后，許多國家制定了環(huán)保法規(guī)，控制使用有機(jī)溶劑，以免傷害健康，污染環(huán)境，危害安全，改溶劑型為水乳型，勢(shì)在必行。依靠表面活性劑的增溶、乳化、潤(rùn)濕、滲透等作用，將硝化棉光亮劑的連續(xù)介質(zhì)由溶劑轉(zhuǎn)變?yōu)樗兄瞥鏊樾凸饬羷?，大幅度地降低了它?duì)溶劑的依賴性，使之基本上符合了環(huán)保法規(guī)的要求，硝化棉光亮劑才得以廣泛的應(yīng)用。表面活性劑還作為流平助劑，降低硝化棉光亮劑的表面張力，使涂層獲得了平滑和高光亮的手感與效果。
2 硝化棉光亮劑的主要類型
硝化棉光亮劑分為溶劑型、水乳型、油水兩性型三種類型。
2.1 溶劑型
溶劑型光亮劑是增塑劑或(和)樹脂改性硝化棉,配以溶劑、稀釋劑、添加劑而制得。添加劑有調(diào)整光澤的消光劑，改善流平性和手感的助劑，主要是硅表面活性劑如聚醚改性硅酮，使光亮涂層獲得平滑的手感和高光澤的效果。目前，溶劑型光亮劑的應(yīng)用范圍越來越小，只在某些效應(yīng)革的涂飾中必不可少。
2.2 水乳型
水乳型光亮劑的研制成功，使硝化棉光亮獲得了廣泛應(yīng)用。它是通過乳化溶劑型光亮劑(油相)得到的以水為介質(zhì)、含溶劑的乳液。乳化過程中，借助乳化設(shè)備如高壓勻質(zhì)機(jī)、高剪切混合乳化機(jī)、超聲波分散機(jī)等提供的機(jī)械能或物理能，將油相分散成為乳液，并添加表面活性劑主要是乳化劑，降低油相的表面張力，增加乳液的熱力學(xué)穩(wěn)定性。水乳型光亮劑的固含量10-20%，pH值4-6，乳液平均粒徑05-2.0微米，乳液的儲(chǔ)存期為半年左右。如何復(fù)配乳化劑以提高乳液穩(wěn)定性，曾一度成為硝化棉光亮劑的研究熱點(diǎn)。
2.3 油水兩性型
也叫可調(diào)型。它外觀是溶劑型，固含量25-30%，在使用時(shí)，可直接用溶劑稀釋成為溶劑型光亮劑，也可加入水，使之逆轉(zhuǎn)乳化，成為水乳型光亮劑。由于現(xiàn)配現(xiàn)用，所以，它越過了水乳型光亮劑儲(chǔ)存穩(wěn)定性差的問題，同時(shí)，在配制時(shí)，不需要乳化設(shè)備，只需手動(dòng)攪拌，既節(jié)約能源，節(jié)省設(shè)備，又使用方便，所以，它成為了皮革光高劑的主流。
從理論上講，乳化是互不混溶的兩相，一相以微粒分散在另一相形成乳液的過程，這個(gè)過程需要做功，此功(W)等于被分散相表面積增大值(ΔA)乘以表面張力，即W=ΔA×γ，這個(gè)過程還要加入表面活性劑以降低表面張力，增加乳液穩(wěn)定性。如果此功是乳化設(shè)備施與的機(jī)械能或物理能，乳化過程就是水乳型光亮劑的形成過程。如果所加的表面活性劑使被分散相的表面張力大幅度降低，這就是油水兩性型光亮劑的乳化過程。該過程需要表面活性劑乳化與潤(rùn)濕作用的平衡。一般來說，樹脂改性硝化棉的光亮劑，利于增強(qiáng)涂層耐磨性，乳化時(shí)必須借助乳化設(shè)備，成為水乳型的形式，增塑型或低分子量樹脂改性的光亮劑，可以制成油水兩性型的形式。
增加表面活性劑的用量，固然可以簡(jiǎn)化乳化過程，提高乳液穩(wěn)定性，但表面活性劑的用量，要受光亮劑的涂飾效果，如光亮度、耐干濕擦、耐折牢度等性能的制約，特點(diǎn)是耐濕擦性。連衣裙是乳化硝化棉光亮劑的難點(diǎn)。皮革是親水性的，pH值4-6，若條件合適，光亮涂層可以將以下涂層和皮革潤(rùn)濕，并向之滲透，以增加光亮涂層附著力，以減少光亮層表面活性劑的含量。通過乳化劑、潤(rùn)濕劑、滲透劑的巧妙搭配，可以找到乳化與涂飾性能這一對(duì)矛盾的平衡統(tǒng)一。這也是油水兩性光亮劑既乳化方便又性能優(yōu)良的秘密。
3 硝化棉光亮劑用表面活性劑及應(yīng)用實(shí)例
為了硝化棉光亮劑能有效地潤(rùn)濕皮革、向皮革滲透，通常將它的pH值調(diào)到接近皮革的4-6，所以要求表面活性劑在弱酸介質(zhì)中穩(wěn)定，硝化棉光亮劑往往不是單獨(dú)使用，而是和多種助劑混合以改善涂層，這些助劑以非離子和陽離開子型為主，因此，硝化棉光亮劑的表面活性劑應(yīng)以非離子型為主，輔以少量陰離子型。