PO封端FMEE在皮革深层脱脂中的应用_王琛

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第39卷第5期皮革与化工Vol.39No.52022年10月LEATHERANDCHEMICALSOct.2022理论探讨PO封端FMEE在皮革深层脱脂中的应用王琛（上海喜赫精细化工有限公司，上海201620）摘要：脱脂是制革或毛皮制造过程中一道极为关键的工序。脱脂不仅需要去除皮革表面的油脂，同时还要将胶原纤维内部皮脂腺中的油脂以及加工过程中沉积的脂肪酸金属皂去除。以PO嵌段FMEE为主体成分，通过复配溶剂乙二醇叔丁醚、乳化剂1308、渗透剂伯烷基磺酸钠获得深层乳化、防回沾性能均衡的皮革脱脂剂，通过实验确定了PO嵌段FMEE、乙二醇叔丁醚、1308、伯烷基磺酸钠的比例为3∶1∶1∶1，其不仅能够去除皮革表面的油脂，更能够渗透入纤维内部，溶胀胶原纤维束，深层清洗皮革内部油脂和聚集的金属皂。关键词：PO封端；FMEE；深层乳化；防回沾；脱脂剂；中图分类号：TS529.1文献标识码：A文章编号：1674-0939(2022)05-0010-05ApplicationofFMEEEnd-cappedwithPOintheDeeplyLeatherDegreasingProcessWANGChen(ShanghaiXiheFineChemicalCo.,Ltd,Shanghai201620,China)Abstract:Degreasingprocessisoneofthemostimportantprocessinleathermanufacture.Leatherdegreasingagentnotonlyremovesoilfromtheleathersurface,butalsoremovesoilfromthesebaceousglandsofcollagenfibrilsandthefattyacidmetalsoapdepositedonthefiber.APOend-cappingfattyacidmethylesterethoxylatewasusedasthemaincomponentofthedegreasingagent,andthedeeplyemulsifyingandanti-stainingleatherdegreasingagentwasobtainedbycompoundingsolventethyleneglycoltert-butylether,emulsifier1308andprimary-alkylsulfonate,theratioofPOend-cappingFMEE,ethyleneglycoltert-butylether,1308andprimary-alkylsulfonateis3∶1∶1∶1,whichcanremovetheoilonleathersurfaceandpenetrateintocollagenfibrils.Thedegreasingagentcanswellthefiberbundlesanddeeplycleantheleatherinteriorgreaseandaccumulatedmetalsoap.Keywords：end-cappingwithPO;FMEE;deeplyemulsifying;anti-staining;degreasingagent[2]在制革加工过程中，对于油脂含量高的猪皮、绵脱脂，要求皮革脱脂剂不仅需要具备良好的表面去羊皮等，脱脂是一道极为关键的工序，脱脂不彻底会污能力，还应具有渗入皮层内部将皮脂腺中的油脂导致胶原纤维内残留的油脂迁移出皮革表层，导致迁出皮外的能力。PO封端脂肪酸甲酯乙氧基化物，[1]成革手感油腻，后续涂层容易开胶以及成革储存过不仅是低泡沫表面活性剂，在低温条件下对动物油程中发霉变质，严重影响产品品质。脂有很强的乳化力，而且分子链中有酯基和甲基两皮革脱脂不仅需要去除皮革表面的油脂，同时种亲油性基团，可以与油脂形成多点结合，对深层油[3]还要将皮革内部胶原纤维中的油脂去除，使胶原纤脂有极强的捕捉能力。为了进一步提高PO封端脂维彻底松散，无脂肪填充，因此为了完成深层的除油肪酸甲酯乙氧基化物FMEE的清洗油脂的能力，以收稿日期：2022-02-11作者简介：王琛（1986-），男，汉族，工程师，主要从事精细化学品的研发及其在皮革化学中的应用。

1第5期王琛：PO封端FMEE在皮革深层脱脂中的应用·11·PO嵌段FMEE、溶剂乙二醇叔丁醚、乳化剂1308、渗的织物105℃烘干，室温保持24h，记录重量m2。除透剂伯烷基磺酸钠四种原料复配适用于猪皮羊皮的油率=[1-（m2-m0）（/m1-m0）]×100%。深层脱脂剂。1.2.5油污反沾率纯涤纶化纤织物彻底洗净后，105℃烘干，室温1实验保持24h，记录自身重量m0，油污反沾工艺处理后105℃烘干，室温保持24h，记录重量m1。油污反沾1.1主要试剂与仪器率=（[m1-m0）/m0]×100%。试剂与材料：乙二醇叔丁醚，日本丸善油化株式1.2.6盐湿皮除油率会社；PO封端FMEE，上海喜赫精细化工有限公司；盐湿皮105℃烘干30min，室温保持24h后，索乳化剂1308、伯烷基磺酸钠，上海清奈实业有限公氏油脂抽提器对脱脂前后的盐湿皮萃取残留的油司；二氯甲烷、油酸钠，上海化学试剂有限公司；精炼脂，萃取量分别记录为m0与m1，除油率=（[m0-m1）猪油，临沂裕升食用油有限公司；纯碱，湖北双环科/m0]×100%。技股份有限公司；盐湿猪皮、盐湿羊皮，河北无极鼎1.3除油工艺盛皮革有限公司；涤纶织物，嘉兴台华高新染整有限转鼓内放入自制含油织物或盐湿皮，液比1∶公司。3，脱脂剂2%，温度保持40℃，清洗时间50min；排仪器：电子天平AB104，梅特勒-托利多；立式液后水洗10min。小轧车，佛山市亚诺精密机械制造有限公司；SOX-1.4油污反沾工艺406索氏提取器，上海新仪微波化学科技有限公司；将脱脂剂与猪油1∶1搅拌匀匀待用，转鼓内放MYP19-2恒温磁力搅拌器，上海梅颖浦仪器仪表制入洗净涤纶布，液比1∶3，脱脂剂和猪油混合物造有限公司；GB型四联不锈钢控温比色转鼓，无锡10%，温度保持40℃，清洗时间50min；排液后烘干市宏源皮革机械厂。织物测试。1.2测试方法1.2.1乳化力测试2结果与讨论将猪油10g和一定量的脱脂剂混和，水浴加热至60℃，充分搅拌乳化均匀后与500g水共同加于2.1正交试验因素水平的确定烧杯中，开动磁力搅拌器搅拌30min，再将溶液倒PO封端FMEE具有除油性能好、泡沫低的特入20mL的带有刻度的具塞量筒中，秒表计时，记点，其分子链结构中有末端甲基和引入的环氧丙烷录水相分离出10mL的时间，数值越大，表明乳化甲基，多个极性甲基基团可同步吸附于油脂分子表力越好。面，将油脂更稳定地分散于工作液中；异构醇醚1.2.2渗透性测试1308的HLB值为12，与猪油的HLB值相近，更容参照标准HG/T2575-94，无外力存在下将标准易与猪油形成水包油胶束，主要对猪油起到助乳化帆布片轻放于待测溶液表面，记录从样布放入到开作用；乙二醇叔丁醚能降低胶原纤维内部缝隙表面始沉降的时间。张力，可加速油脂在纤维内部卷曲脱离，有助于油脂[4]1.2.3分散力测试迁移出皮革表层，从而提高脱脂的效率，减少表面取一定数量的待测样品和500mL硬水于带塞活性剂的用量；伯烷基磺酸钠提高体系的渗透力和量筒中，加入0.5%浓度的油酸钠至量筒内液体开始穿透力，能将工作液快速渗透入胶原纤维内部以及出现絮凝物，记录所消耗油酸量。油酸钠的滴加量表突破脂肪细胞的外膜层，有利于对皮革内部的油脂[5]征分散力，滴加量越大，分散性越好。进行深层清洗。因此以FMEE作为脱脂剂的主体成1.2.4自制含油织物除油率分，1308、乙二醇叔丁醚、伯烷基磺酸钠为辅，用量为纯涤纶化纤织物彻底洗净后，105℃烘干，室温FMEE的10%~30%，确定的正交试验因素水平如表保持24h，记录自身重量m0；浸泡于60℃的猪油，小1，试验测试结果与极差分析见表2、表3。轧车浸轧两次，室温晾干，记录重量m1；除油工艺后

2·12·皮革与化工LEATHERANDCHEMICALS第39卷表1正交试验因素水平表Tab.1Designoforthogonaltest因素FMEE用量/g·L-11308用量/g·L-1乙二醇叔丁醚用量/g·L-1伯烷基磺酸钠用量/g·L-110.30.20.20.220.60.40.40.430.90.60.60.6表2正交实验结果Tab.2ResultsoforthogonaltestFMEE用1308用量溶剂用量伯烷基磺酸项量/g·L-1/g·L-1/g·L-1钠用量乳化力渗透性钙皂分散力除油率反沾率目-1/s/s/g/%/%（A）（B）（C）/g·L（D）10.30.20.20.2300311.2515.228.920.30.40.40.4452251.7819.268.330.30.60.60.6563151.9122.438.140.60.20.40.6349191.8627.196.550.60.40.60.2477262.1926.326.760.60.60.20.4572172.3024.286.870.90.20.60.4397202.5126.093.580.90.40.20.6499142.8829.474.190.90.60.40.2601192.9626.123.3表3正交试验极差分析Tab.3RangeAnalysioforthogonaltest项目ABCD均值1438.333348.667457459.333均值2466476467.333473.667乳化力均值3499578.667479470.333极差60.6672302214.334均值123.66723.33320.66725.333均值220.66721.6672120.667渗透性均值317.6671720.33316极差66.3330.6679.333均值11.6471.8732.1432.133均值22.1172.2832.2002.197钙皂分散力均值32.7832.3902.2032.217极差1.1360.5170.0600.084均值118.97022.83322.99022.553均值225.93025.01724.19023.210除油率均值327.22724.27724.94726.363极差8.2572.1841.9573.810均值18.4336.36.6006.300均值26.6676.3676.0336.200油污反沾率均值33.6336.0676.1006.233极差4.80.30.5670.1

3第5期王琛：PO封端FMEE在皮革深层脱脂中的应用·13·2.2各因素对猪油乳化的影响伯烷基磺酸钠>1308>乙二醇叔丁醚，在40℃低温通过表3可知，各因素对猪油乳化的影响大小条件下胶原纤维内部猪油黏度高，对纤维吸附性强，排序为1308>FMEE>乙二醇叔丁醚>伯烷基磺酸仅靠乳化作用很难将猪油清洗掉，影响猪油清洗的钠。异构醇醚1308带有支链，HLB值为12.0，属于主要因素还是剥离和渗透。FMEE对猪油清洗影响亲水性表面活性剂，易与猪油形成稳定的O/W型微最大，FMEE结构中的环氧乙烷作为亲水基，能与水乳液，从而使憎水的脂肪转变为亲水的油脂油粒，结合形成清洗工作液，而另一端有多个亲油基团，可因此1308对动物油表现出较好乳化作用，对猪油的以与猪油形成多点结合，亲油基团作为亲水基的一[6]乳化影响明显；PO嵌段FMEE有类似动物油的油酸个桥梁，能将油脂捕捉到清洗工作液中；阴离子伯结构，根据相似相溶的原理FMEE对猪油有很好的烷基磺酸钠能有效协助工作液渗透入皮革内层，具溶解作用，能促进水-油两相的相互融合；乙二醇叔有很好的渗透与剥离效果；1308对脱落的油脂能产丁醚对油脂有萃取作用，能改变油脂与水之间的表生乳化作用，形成稳定的水包油乳液，使油脂不再相面张力，产生乳化、分散作用；而伯烷基磺酸钠属于互聚集；溶剂乙二醇叔丁醚和1308对脱脂清洗影响阴离子型表面活性剂，碳链短没有支链结构，对猪油程度较小，乙二醇叔丁醚可以润湿纤维降低纤维表几乎无乳化力。面的表面张力，有助于油污卷离，使之更容易脱离2.3各因素对渗透力的影响纤维。伯烷基磺酸钠是末端伯羟基经磺化得到的单亲2.6各因素对油污反沾的影响水基表面活性剂，分子量小，具有较短的憎水碳链，各因素对油污反沾的影响大小排序为FMEE>能迅速铺展于物体的表面降低表面张力，并能快速乙二醇叔丁醚>1308>伯烷基磺酸钠。PO嵌段渗透入硬表面的毛细管内部，因此具有极佳的渗透FMEE为长碳链十六碳油酸甲酯分子结构，分子量力。1308是具有格尔伯特醇结构的短支链异构醇大并有多个甲基结构，对油污分散力强，对油污的反醚，在非离子表面活性剂中一般带有短支链，并且沾污效果影响明显；乙二醇叔丁醚润湿织物后能降[6]EO加成数在5~10之间的渗透性较好；PO嵌段低皮革纤维表面张力，形成拒染效应，起到防沾污作FMEE在分子链中引入带有甲基的环氧丙烷基团，用，乙二醇叔丁醚还能在皮革或设备表面形成一层因在亲水基团结构中引进部分支链，改善了FMEE低表面张力液膜，对油污产生隔离效果，防止脱落的亲水基的直链结构，所以也具有很好的渗透力。通过油污反沾污毛被或转鼓；异构醇醚1308能将油污乳表3极差分析，各因素对渗透力的影响大小排序为化增溶于工作液中，处于乳化状态油污的极性基团伯烷基磺酸钠>1308>FMEE>乙二醇叔丁醚，伯被乳化剂的亲油基包围，难于在纤维表面聚集，乳化烷基磺酸钠对脱脂剂体系的渗透力影响最为明显，力也是影响油污反沾的重要因素；伯烷基磺酸钠对1308与FMEE作为非离子表面活性剂对体系渗透防止油污聚集作用不明显。力的影响程度明显大于乙二醇叔丁醚。2.7除油剂的用量对猪皮除油效果影响2.4各因素对钙皂分散力的影响通过正交实验分析，PO嵌段FMEE对脱脂剂的各因素对钙皂分散力的影响大小排序为分散性能和油污清洗与反沾性能影响最明显，因此FMEE>1308>伯烷基磺酸钠>乙二醇叔丁醚，分散将FMEE作为脱脂工作液的主体成分。乳化剂1308力首先与分子链的复杂程度有明显的关系，分子链对脱脂剂的乳化力影响较大，但是1308溶于水后易越长，支链越多，分散性越好。PO嵌段FMEE为十六起泡，过多地添加1308会导致泡沫较多，漂洗困难。碳油酸结构，环氧乙烷作为亲水基与亲油基交替存伯烷基磺酸钠对渗透力影响较大，但其本身带有离在形成梳状结构，其与被分散物形成立体网状结合子电荷，容易吸附于皮革纤维表面，难以被清洗干后结构更稳定，而1308、伯烷基磺酸钠与乙二醇叔净，用量也不能太大。乙二醇叔丁醚对渗透、分散、乳丁醚的分子量较小，分散力明显差于PO嵌段化以及清洗的影响不明显，主要起到协助脱脂工作FMEE。液沿油脂边缘进入油脂内部，加快油层撕裂与剥离2.5各因素对猪油清洗的影响的作用，另外，乙二醇叔丁醚有刺激性气味且成本较各因素对猪油清洗的影响大小排序为FMEE>高，在脱脂剂体系中也是少量添加即可。综合考虑四

4·14·皮革与化工LEATHERANDCHEMICALS第39卷种原料的特点与性能，参考正交实验中原料的用量革脱脂剂。将皮革脱脂剂在不同用量条件下应用于与结果，将PO嵌段FMEE、1308、伯烷基磺酸钠、乙猪皮和羊皮的脱脂工艺并测试脱脂效果，且将脱脂二醇叔丁醚四种原料按照3∶1∶1∶1复配制得皮后的转鼓静止6h评价其防止油污聚集反沾性能。表4除油测试Tab.4Thetestofoilremoval脱脂率/%油污聚集反沾助剂用量/g·L-1猪皮羊皮猪皮羊皮0.513.1519.25液面出现油污漂浮液面出现油污漂浮1.027.8831.67液面出现油污漂浮液面出现油污漂浮1.530.7342.92乳液稳定无漂油乳液稳定无漂油2.033.1546.03乳液稳定无漂油乳液稳定无漂油由表4可知，随着除油剂用量的增加，猪皮和羊别应用于猪皮和羊皮的除油工艺，当脱脂剂用量为-1皮上残余的油量越来越少，除油也更彻底，但当脱脂1.5g·L时，猪皮和羊皮的脱脂率分别为30.73%和-1剂用量超过1.5g·L后，除油效果则提升不明显，脱42.92%，工作液静止6h后转鼓内壁几乎没有油污-1脂剂用量为1.5g·L时猪皮的脱脂率为30.73%，羊聚集。皮的脱脂率为42.92%。在防止油污反沾设备方面，脱脂剂用量越大，油污漂浮的现象越不明显，说明该参考文献：脱脂剂能有效地防止油污反沾污转鼓或毛被。[1]王福玲.我国皮革加工助剂的现状与进展[J].杭州化工，1995，（04）：1-8.[2]徐桂云,范金石,姚金水.皮革脱脂剂的发展方向[J].皮革化3结论工,1999,(04)：23-24.[3]徐铭勋.脂肪酸甲酯乙氧基化物及其磺酸盐的生产技术与（1）通过正交实验对各因素的影响分析，PO嵌应用[J].化学工业，2012，（30）：30-32.段FMEE对钙皂分散力、猪油的清洗以及油污反沾[4]吕晓东,安斌,王义成,冷东斌,郑英杰.乙二醇叔丁基醚催化污影响较大，异构醇醚1308对猪油的乳化影响较剂及工业应用[J].精细与专用化学品，2020，（01）：21-24.大，而伯烷基磺酸钠对脱脂剂的渗透力影响较大。[5]杜芳彦.阴离子表面活性剂的应用及发展报[J].榆林高等专（2）将PO嵌段FMEE、1308、伯烷基磺酸钠、乙科学校学报，2001，（02）：53-55.二醇叔丁醚四种原料按照3∶1∶1∶1复配制得皮[6]刘贺.浅谈非离子表面活性剂的特点与应用[J].皮革与化革用脱脂剂。将皮革用脱脂剂在不同用量条件下分工，2012，（02）：20-26.2023年《皮革与化工》征订启事《皮革与化工》创刊于1983年，系中国皮革协会皮革化发展综述、专题研究、实用技术、技术交流、行业论坛、协会传工专业委员会会刊，由全国皮革化工材料研究开发中心与中真、园区建设等栏目。国皮革协会共同主办，国内外公开发行（刊号ISSN1674－《皮革与化工》为大16开本，年订价120元，双月刊，由0939，CN21－1557/TS），中国科技核心期刊，入编《中国期刊丹东市邮政局发行（邮发代号8－19）。全国各地邮政局（所）网》、《中国学术期刊（光盘版）》，为《中文科技期刊数据库》均可订阅；也可向本刊编辑部索取订单，经邮政局、银行汇款收录期刊、《万方数据－数字化期刊群》全文上网期刊、《美国订阅或通过全国非邮发报刊发行部，随时办理订阅。化学文摘（CA）》摘录期刊、“超星期刊域出版平台”全文收录《皮革与化工》杂志作为技术交流的平台，将继续努力为期刊。制革行业服务，在企业与市场之间起到桥梁与纽带的作用。《皮革与化工》是刊登关于制革领域中皮革、合成革及其地址：辽宁省丹东市人民街141号化工材料的制作、合成、应用等方面文章的专业期刊，重点报邮编：118002道国内外制革工艺及皮革化工方面的新技术、新工艺、新产电话：0415－6161315品，并密切关注国内外制革技术的发展动态。设有理论探讨、邮箱：pgyhg@sina.com