微膠囊在皮革工業的運用

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微膠囊和膨脹的微球兩種形式的產品可以制備具有高耐化學品性能復鞣劑和涂飾劑。此外，膨脹形式的微膠囊并不硬，而且它具有良好的柔韌性和彈性。為更好地了解所涉及的層面，你可以比較這一膨脹過程的宏觀畫面：它像一個網球立即轉化為一個富有彈性的藥丸。這些微觀的直徑在100~150μm的膨脹的微膠囊，非常適合填補皮革的寬松區域和空隙。這些微膠囊填充在這些有問題的地方，因為它們具有彈性結構，從而不增加皮革的密度，并保持皮革的柔軟性和彈性。

含有微膠囊的聚合物的應用

在制革過程中使用含有微膠囊的聚合物一個主要原因是通過消除皮革的缺陷來對其進行改良。在這里，我們現在來區分兩種完全不同的應用技術：（a）使用一種簡單的噴涂工藝來對皮革表面進行改良，它是通過涂飾皮革表面的孔和劃痕來增加切削量。（b）通過改變皮革內部結構來對皮革表面進行改良。在接下來的文章介紹中，重點放在上文所提到的第二個應用上，也就是我們所謂的“結構改良”。這種全新的應用為皮革行業提供了很多新的機遇，它對質量較低的皮革進行了改良，解決制革工作人員一直希望解決的問題。這種新的濕法應用技術是使用添加含有未膨脹的微膠囊的特殊的聚合物來對皮革進行改良。膨脹應用在新的蒸汽技術上要稍晚一些。微膠囊通過發生膨脹可以填補到皮革內的空隙和松散的區域中。它可以被描述為一種被稱為“內部修飾”的類型，以此來改良皮革的內部結構。

在皮革中摻入微膠囊

為了確定這個新的應用所需要的產品最優的組成，我們進行了大量的試驗研究。它是幾個參數的組合，即合適的微膠囊大小尺寸，恰當的產品配方以及聚合物適宜的滲透分散。這種組合促使了微膠囊95%以上的高吸收率。在水場相對較早的時候將含有微膠囊的聚合物添加到復鞣中。使用常規的pH值、溫度條件以及設備進行常規處理，因此制革工作人員不需要改變他們的操作來適應新產品的生產。在復鞣過程中，由于微膠囊在轉鼓中的正常運行時間相對較長，所以它能夠滲透到皮革中并達到它們的最佳分布。微膠囊的分布是基于正常的物理擴散過程。它已被證明，在濕操作過程結束時未膨脹的微膠囊主要滲入到寬松的地區和空隙中。像往常一樣，復鞣過程后緊接著干燥過程。通過研究我們知道，在正常的條件下復鞣過程或干燥過程中微膠囊并沒有發生明顯的膨脹。由此我們可以得出這樣的結論：由于皮革內部的溫度不夠高，因此微膠囊在這些過程中不會被激活。

皮革中微膠囊的激活

由于標準的復鞣過程和干燥過程中未膨脹的微膠囊無法被激活，所以我們需要增加一個額外的步驟。基于一種新的膨脹技術，我們可以通過使用特殊的蒸汽機來促使皮革內的微膠囊發生膨脹。干外殼經過一個通道時，需要對它進行簡單的熱處理和低壓飽和蒸汽處理。熱蒸汽滲透到皮革中且使革不濕，通過濕度將溫度迅速傳遞給未膨脹的微膠囊。這些特殊的條件（溫度和濕度）導致微膠囊外殼軟化，因此使得微膠囊立即發生膨脹形成了更大的微球。微膠囊膨脹的大小取決于顆粒的結構環境，如果微膠囊滲入到一個松散的區域，微膠囊的大小將顯著增加（大概增加到原有大小的40倍），如果微膠囊摻入到在一個嚴實的區域，膨脹將會變得緩和。微膠囊一旦發生膨脹，它們就不能被消除。因此，我們就會獲得永久性的填充效果。通過此種操作，皮革的空洞，如靜脈和松散的結構部位將會填充滿微球，而不會使皮革變得重而硬。根據在復鞣過程中提供的微膠囊的數量、膨脹的條件，預處理（如縮絨）以及更多的皮革類型也有可能獲得。我們所希望的是可以實現皮革厚度在約0.2mm到0.8mm范圍內增加。這種效果如圖1所示。圖中所給出的兩條曲線代表兩種不同類型的皮革，皮革A和皮革B。添加相同數量的含有微膠囊的聚合物，但由此厚度增加20％，原始外殼增加60％。其厚度增加與面積減少有關。我們可以觀察到當厚度增加60%時，面積減少最低為2％，最高為10％。然而，基本上很少會需要這樣極端的增加。雖然撕裂強度與厚度的關系不大，重要的是厚度增加時皮革撕裂強度的絕對值不降低，即它要保持自己的強度。其它重要的參數值如水傳輸和水吸收可以通過將微球填充到空洞和小孔中來使其得以改善。水會透過防水結構通過未填充的空洞，這就是常見的引起動態試防水驗失敗的原因。由于空松的區域均勻的填充了微膠囊，柔軟而富有彈性的微球的粘合劑沒有固定在內部，當保持厚度增加和填充時，摔軟后皮革會變得更加柔軟。在干燥外殼結束后或在干燥外殼前，可以進行膨脹步驟。尤其是在膨脹前，干燥皮革摔軟使得在某些情況下出現更加顯著的填充結構。然而，這一過程中膨脹時的正確的時機和恰當的參數都必須根據簽訂協議和所需要的特殊的改良要求對其進行評估。

在皮革中可能的應用

在朗盛公司的試驗工廠對這項新技術許多領域應用的可行性進行了測試。通過不同牛皮藍濕革來進行評估，對各種皮革制品的二層革和全粒面革的膨脹進行了研究。當然，并不是每一個實驗都很成功。然而，通過實驗研究我們可以發現許多有趣的而又有用的應用。為了證明這一方法的可行性，我們把精力集中在以下三個主要的應用：減少疏松；消除血管。像微球濃度，膨脹條件等參數優化后，我們獲得以上提到的三個應用的結果，這清楚地表明，這項技術可以給皮革行業帶來顯著的價值。這是一項技術創新，它給制革行業開辟了全新的可能性。它可以用來改良低質量的皮革內部結構，由于切削革產量以及某些特性的改善，這可能會導致巨大的價值增加。

國際專利和市場介紹

這種濕法的應用技術是由朗盛公司發明（已經提交專利申請）并開發的。由FratelliCarlessiSpa.公司制造所需要的蒸汽應用設備。這種新的濕法技術將由朗盛公司以LEVOTANX-Cel品牌推出，并協同設備供應商FratelliCarlessiSpa.公司將該品牌引入皮革市場。

總結

新的微球技術的濕法可以改良皮革結構，為制革行業開辟了各種創新及技術解決方案。皮的疏松和血管問題可以采用基于微膠囊的專用的技術得以解決。這些微膠囊在復鞣過程時滲透到皮革中。復鞣后，用沒有壓力的飽和蒸汽經過特殊的熱處理使微膠囊發生膨脹。皮革結構疏松的區域和粒面可以用具有柔韌性和富有彈性的微球有選擇性的及永久性的填充，這樣可以保持皮革軟而輕。朗盛公司已經通過大量的試驗證明這種創新改良技術的可行性，該項新技術將被引入到皮革行業中。除了目前正在研究的一些應用外，這個新的微膠囊技術為今后開辟了許多新的應用，該技術也可能是從現在起十年內濕法技術的歷史上的一個真正的里程碑。（本文作者：于娜娜、王篤政 單位：中北大學）