微胶囊在皮革工业的运用

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微胶囊和膨胀的微球两种形式的产品可以制备具有高耐化学品性能复鞣剂和涂饰剂。此外，膨胀形式的微胶囊并不硬，而且它具有良好的柔韧性和弹性。为更好地了解所涉及的层面，你可以比较这一膨胀过程的宏观画面：它像一个网球立即转化为一个富有弹性的药丸。这些微观的直径在100~150μm的膨胀的微胶囊，非常适合填补皮革的宽松区域和空隙。这些微胶囊填充在这些有问题的地方，因为它们具有弹性结构，从而不增加皮革的密度，并保持皮革的柔软性和弹性。

含有微胶囊的聚合物的应用

在制革过程中使用含有微胶囊的聚合物一个主要原因是通过消除皮革的缺陷来对其进行改良。在这里，我们现在来区分两种完全不同的应用技术：（a）使用一种简单的喷涂工艺来对皮革表面进行改良，它是通过涂饰皮革表面的孔和划痕来增加切削量。（b）通过改变皮革内部结构来对皮革表面进行改良。在接下来的文章介绍中，重点放在上文所提到的第二个应用上，也就是我们所谓的“结构改良”。这种全新的应用为皮革行业提供了很多新的机遇，它对质量较低的皮革进行了改良，解决制革工作人员一直希望解决的问题。这种新的湿法应用技术是使用添加含有未膨胀的微胶囊的特殊的聚合物来对皮革进行改良。膨胀应用在新的蒸汽技术上要稍晚一些。微胶囊通过发生膨胀可以填补到皮革内的空隙和松散的区域中。它可以被描述为一种被称为“内部修饰”的类型，以此来改良皮革的内部结构。

在皮革中掺入微胶囊

为了确定这个新的应用所需要的产品最优的组成，我们进行了大量的试验研究。它是几个参数的组合，即合适的微胶囊大小尺寸，恰当的产品配方以及聚合物适宜的渗透分散。这种组合促使了微胶囊95%以上的高吸收率。在水场相对较早的时候将含有微胶囊的聚合物添加到复鞣中。使用常规的pH值、温度条件以及设备进行常规处理，因此制革工作人员不需要改变他们的操作来适应新产品的生产。在复鞣过程中，由于微胶囊在转鼓中的正常运行时间相对较长，所以它能够渗透到皮革中并达到它们的最佳分布。微胶囊的分布是基于正常的物理扩散过程。它已被证明，在湿操作过程结束时未膨胀的微胶囊主要渗入到宽松的地区和空隙中。像往常一样，复鞣过程后紧接着干燥过程。通过研究我们知道，在正常的条件下复鞣过程或干燥过程中微胶囊并没有发生明显的膨胀。由此我们可以得出这样的结论：由于皮革内部的温度不够高，因此微胶囊在这些过程中不会被激活。

皮革中微胶囊的激活

由于标准的复鞣过程和干燥过程中未膨胀的微胶囊无法被激活，所以我们需要增加一个额外的步骤。基于一种新的膨胀技术，我们可以通过使用特殊的蒸汽机来促使皮革内的微胶囊发生膨胀。干外壳经过一个通道时，需要对它进行简单的热处理和低压饱和蒸汽处理。热蒸汽渗透到皮革中且使革不湿，通过湿度将温度迅速传递给未膨胀的微胶囊。这些特殊的条件（温度和湿度）导致微胶囊外壳软化，因此使得微胶囊立即发生膨胀形成了更大的微球。微胶囊膨胀的大小取决于颗粒的结构环境，如果微胶囊渗入到一个松散的区域，微胶囊的大小将显著增加（大概增加到原有大小的40倍），如果微胶囊掺入到在一个严实的区域，膨胀将会变得缓和。微胶囊一旦发生膨胀，它们就不能被消除。因此，我们就会获得永久性的填充效果。通过此种操作，皮革的空洞，如静脉和松散的结构部位将会填充满微球，而不会使皮革变得重而硬。根据在复鞣过程中提供的微胶囊的数量、膨胀的条件，预处理（如缩绒）以及更多的皮革类型也有可能获得。我们所希望的是可以实现皮革厚度在约0.2mm到0.8mm范围内增加。这种效果如图1所示。图中所给出的两条曲线代表两种不同类型的皮革，皮革A和皮革B。添加相同数量的含有微胶囊的聚合物，但由此厚度增加20％，原始外壳增加60％。其厚度增加与面积减少有关。我们可以观察到当厚度增加60%时，面积减少最低为2％，最高为10％。然而，基本上很少会需要这样极端的增加。虽然撕裂强度与厚度的关系不大，重要的是厚度增加时皮革撕裂强度的绝对值不降低，即它要保持自己的强度。其它重要的参数值如水传输和水吸收可以通过将微球填充到空洞和小孔中来使其得以改善。水会透过防水结构通过未填充的空洞，这就是常见的引起动态试防水验失败的原因。由于空松的区域均匀的填充了微胶囊，柔软而富有弹性的微球的粘合剂没有固定在内部，当保持厚度增加和填充时，摔软后皮革会变得更加柔软。在干燥外壳结束后或在干燥外壳前，可以进行膨胀步骤。尤其是在膨胀前，干燥皮革摔软使得在某些情况下出现更加显著的填充结构。然而，这一过程中膨胀时的正确的时机和恰当的参数都必须根据签订协议和所需要的特殊的改良要求对其进行评估。

在皮革中可能的应用

在朗盛公司的试验工厂对这项新技术许多领域应用的可行性进行了测试。通过不同牛皮蓝湿革来进行评估，对各种皮革制品的二层革和全粒面革的膨胀进行了研究。当然，并不是每一个实验都很成功。然而，通过实验研究我们可以发现许多有趣的而又有用的应用。为了证明这一方法的可行性，我们把精力集中在以下三个主要的应用：减少疏松；消除血管。像微球浓度，膨胀条件等参数优化后，我们获得以上提到的三个应用的结果，这清楚地表明，这项技术可以给皮革行业带来显著的价值。这是一项技术创新，它给制革行业开辟了全新的可能性。它可以用来改良低质量的皮革内部结构，由于切削革产量以及某些特性的改善，这可能会导致巨大的价值增加。

国际专利和市场介绍

这种湿法的应用技术是由朗盛公司发明（已经提交专利申请）并开发的。由FratelliCarlessiSpa.公司制造所需要的蒸汽应用设备。这种新的湿法技术将由朗盛公司以LEVOTANX-Cel品牌推出，并协同设备供应商FratelliCarlessiSpa.公司将该品牌引入皮革市场。

总结

新的微球技术的湿法可以改良皮革结构，为制革行业开辟了各种创新及技术解决方案。皮的疏松和血管问题可以采用基于微胶囊的专用的技术得以解决。这些微胶囊在复鞣过程时渗透到皮革中。复鞣后，用没有压力的饱和蒸汽经过特殊的热处理使微胶囊发生膨胀。皮革结构疏松的区域和粒面可以用具有柔韧性和富有弹性的微球有选择性的及永久性的填充，这样可以保持皮革软而轻。朗盛公司已经通过大量的试验证明这种创新改良技术的可行性，该项新技术将被引入到皮革行业中。除了目前正在研究的一些应用外，这个新的微胶囊技术为今后开辟了许多新的应用，该技术也可能是从现在起十年内湿法技术的历史上的一个真正的里程碑。（本文作者：于娜娜、王笃政 单位：中北大学）