表面活性剂在皮革硝化棉光亮剂中的应用

1、表面活性剂在硝化棉光亮剂中和作用

硝化棉光亮剂在皮革顶涂中占有重要的、甚至是统治的地位，尽管有多种涂饰材料如蛋白类、聚丙烯酸酯类、聚氨酯类与之竞争。表面活性剂在硝化棉光亮剂的发展中，又起着决定性的作用。硝化棉光亮剂自1920年出现以来一直以溶剂型的形式用于顶涂，但七十年代后，许多国家制定了环保法规，控制使用有机溶剂，以免伤害健康，污染环境，危害安全，改溶剂型为水乳型，势在必行。依靠表面活性剂的增溶、乳化、润湿、渗透等作用，将硝化棉光亮剂的连续介质由溶剂转变为水，研制出水乳型光亮剂，大幅度地降低了它对溶剂的依赖性，使之基本上符合了环保法规的要求，硝化棉光亮剂才得以广泛的应用。表面活性剂还作为流平助剂，降低硝化棉光亮剂的表面张力，使涂层获得了平滑和高光亮的手感与效果。

2、硝化棉光亮剂的主要类型

硝化棉光亮剂分为溶剂型、水乳型、油水两性型三种类型。
2.1 溶剂型
溶剂型光亮剂是增塑剂或(和)树脂改性硝化棉,配以溶剂、稀释剂、添加剂而制得。添加剂有调整光泽的消光剂，改善流平性和手感的助剂，主要是硅表面活性剂如聚醚改性硅酮，使光亮涂层获得平滑的手感和高光泽的效果。目前，溶剂型光亮剂的应用范围越来越小，只在某些效应革的涂饰中必不可少。
2.2 水乳型
水乳型光亮剂的研制成功，使硝化棉光亮获得了广泛应用。它是通过乳化溶剂型光亮剂(油相)得到的以水为介质、含溶剂的乳液。乳化过程中，借助乳化设备如高压匀质机、高剪切混合乳化机、超声波分散机等提供的机械能或物理能，将油相分散成为乳液，并添加表面活性剂主要是乳化剂，降低油相的表面张力，增加乳液的热力学稳定性。水乳型光亮剂的固含量10-20%，pH值4-6，乳液平均粒径05-2.0微米，乳液的储存期为半年左右。如何复配乳化剂以提高乳液稳定性，曾一度成为硝化棉光亮剂的研究热点。
2.3 油水两性型
也叫可调型。它外观是溶剂型，固含量25-30%，在使用时，可直接用溶剂稀释成为溶剂型光亮剂，也可加入水，使之逆转乳化，成为水乳型光亮剂。由于现配现用，所以，它越过了水乳型光亮剂储存稳定性差的问题，同时，在配制时，不需要乳化设备，只需手动搅拌，既节约能源，节省设备，又使用方便，所以，它成为了皮革光高剂的主流。
从理论上讲，乳化是互不混溶的两相，一相以微粒分散在另一相形成乳液的过程，这个过程需要做功，此功(W)等于被分散相表面积增大值(ΔA)乘以表面张力，即W=ΔA×γ，这个过程还要加入表面活性剂以降低表面张力，增加乳液稳定性。如果此功是乳化设备施与的机械能或物理能，乳化过程就是水乳型光亮剂的形成过程。如果所加的表面活性剂使被分散相的表面张力大幅度降低，这就是油水两性型光亮剂的乳化过程。该过程需要表面活性剂乳化与润湿作用的平衡。一般来说，树脂改性硝化棉的光亮剂，利于增强涂层耐磨性，乳化时必须借助乳化设备，成为水乳型的形式，增塑型或低分子量树脂改性的光亮剂，可以制成油水两性型的形式。
增加表面活性剂的用量，固然可以简化乳化过程，提高乳液稳定性，但表面活性剂的用量，要受光亮剂的涂饰效果，如光亮度、耐干湿擦、耐折牢度等性能的制约，特点是耐湿擦性。连衣裙是乳化硝化棉光亮剂的难点。皮革是亲水性的，pH值4-6，若条件合适，光亮涂层可以将以下涂层和皮革润湿，并向之渗透，以增加光亮涂层附着力，以减少光亮层表面活性剂的含量。通过乳化剂、润湿剂、渗透剂的巧妙搭配，可以找到乳化与涂饰性能这一对矛盾的平衡统一。这也是油水两性光亮剂既乳化方便又性能优良的秘密。

3、硝化棉光亮剂用表面活性剂及应用实例

为了硝化棉光亮剂能有效地润湿皮革、向皮革渗透，通常将它的pH值调到接近皮革的4-6，所以要求表面活性剂在弱酸介质中稳定，硝化棉光亮剂往往不是单独使用，而是和多种助剂混合以改善涂层，这些助剂以非离子和阳离开子型为主，因此，硝化棉光亮剂的表面活性剂应以非离子型为主，辅以少量阴离子型。