专利名称：一种皮革加工过程用的阳离子蜡乳液及其制备方法
技术领域：
本发明属于皮革化工技术领域，特别是涉及一种皮革加工过程用 的阳离子蜡乳液及其制备方法。
背景技术：
乳化型蜡是皮革加工过程中常用的涂饰助剂，这类产品一般是采 用合适的乳化剂，在一定的条件下将蜡乳化而成。根据所用乳化剂的 类型，蜡乳液常分为阴离子型、非离子型、阳离子型和两性离子型四 类。由于未经涂饰的皮坯表面通常显负电性，在涂饰加工中阳离子蜡 乳液可较快地跟皮革表面结合并形成一层薄膜，有效地防止涂饰材料 过多渗透影响皮革手感，使皮革体现涂层牢度好、手感飘逸柔软等性 能。基于以上优点，阳离子蜡乳液近年越来越多地受到研究者和使用 者的青睐，国外对其的研究开发已有多年，且形成了品种多样、性能 优异的系列化产品。国内对蜡乳液尤其是阳离子蜡乳液的研究开发才 刚刚起步，现有的产品品种少，且多存在容易分层、水乳化性不好、
性能特点不突出等缺点。另外，鉴于欧盟近年出台法令限用APEO(烷 基酚聚氧乙烯醚类乳化剂，OP—10属于APEO类产品)，更迫使传统 的阳离子蜡乳液产品遭淘汰。因此，开发在皮革加工过程中使用时， 稳定性更高、水乳化性更好、性能特点突出且环保的的乳化型阳离子 蜡乳液产品具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，本发明的 第一个目的是提供一种稳定性好、水乳化性佳、性能特点突出且环保 皮革加工过程用阳离子蜡乳液。
5本发明的第二个目的，是提供一种皮革加工过程用的阳离子蜡乳 液的制备方法。
为实现本发明的第一个目的，本发明的技术方案是，含有油性物
料、亲油性乳化剂复配体系、亲水性乳化剂复配体系，1631阳离子 表面活性剂，所述的油性物料包括有巴西棕榈蜡、OP蜡、二甲基硅 油、十六醇，所述的亲油性乳化剂复配体系包括有脂肪醇聚氧乙烯
(3)醚和失水山梨醇单油酸酯，所述的亲水性乳化剂复配体系包括 有肪脂醇聚氧乙烯(25)醚和聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，各组分 的配比如下
(1) 、油性物料
巴西棕榈蜡占油性物料质量百分比为85% 95%; OP蜡 占油性物料质量百分比为5% 15%;
二甲基硅油占油性物料质量百分比为0.5% 5%; 十六醇 占油性物料质量百分比为2% 12%;
(2) 、乳化剂物料包括有亲油性乳化剂复配体系和亲水性乳化剂 复配体系，其总质量占油性物料质量百分比为20%-45%，其中
① 、亲油性乳化剂复配体系由脂肪醇聚氧乙烯(3)醚和失水 山梨醇单油酸酯复配而成，其总量占乳化剂物料质量百分比为20% 45%，在该亲油性乳化剂复配体系中，脂肪醇聚氧乙烯(3)醚所占 质量百分比为20% 40%，失水山梨醇单油酸酯所占质量百分比为
600/o 80%;
② 、亲水性乳化剂复配体系由肪脂醇聚氧乙烯(25)醚和聚氧 乙烯失水山梨醇单油酸酯复配而成，其总量占乳化剂物料质量百分比 为55% 80%，在该亲水性乳化剂复配体系中，肪脂醇聚氧乙烯(25) 醚所占质量百分比为5°/。 25%，聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯所占 质量百分比为75% 95%;(3)、 1631阳离子表面活性剂占油性物料质量百分比为0.5% 10%;
其余为水，且所述的阳离子蜡乳液根据使用性能的要求，固含量 可以在8.0 22%之间调节。
进一步设置是还包括有硬脂酸，其添加量占油性物料质量百分比 为0% 10%。
进一步设置是所述的阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基氯化 铵阳离子表面活性剂。
进一步设置是所述的巴西棕榈蜡牌号为3弁，熔点为S2 83'C， 酸值9.3 9.6mg KOH/g，皂化值86.0 87.8 mg KOH/g。
进一步设置是所述的OP蜡外观为白色颗粒，密度0.95 0.96 g/cm3，酸值20 24mgKOH/g。
为实现本发明的第二个目的，本发明的技术方案是，包括以下步
(1) 、将权力要求1中所述的各原料按权利要求1中所述的各原 料比例值融化搅拌混合，按比例将油性物料、肪醇聚氧乙烯(3)醚、 失水山梨醇单油酸酯混合并加热至100-130'C搅拌至少30min，再按 比例加入肪脂醇聚氧乙烯(25)醚、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯和 1631阳离子乳化剂并保持100-130'C搅拌至少50min，混合均匀；
(2) 注水乳化，将80。C以上去离子水分成4 5次等量加入，且 每一次加入去离子水后乳化搅拌至少30min;
(3) 降温乳化获得成品，降温至35'C以下，减慢搅拌速度，继 续乳化搅拌至少30min，制得皮革加工过程用的阳离子蜡乳液成品。
进一步设置是所述的步骤(1)中还将添加入占油性物料质量百分 比为0% 10%的硬脂酸与油性物料、肪醇聚氧乙烯(3)醚、失水山 梨醇单油酸酯一起按比例加热融化混合。本发明制备阳离子蜡乳液时，根据所需产品的性能要求在油性物 料中引入少量二甲基硅油，二甲基硅油的引入可使阳离子蜡乳液在乳 化过程中减少泡沫，二甲基硅油用量太大会给乳化带来一定的难度，
因此二甲基硅油在油性物料中所占质量百分比为0.5% 5%，优选为 l% 2.5°/。，且二甲基硅油选择的运动粘度(25。C， mm4/s)为350±18。 本发明制备阳离子蜡乳液时，根据所需产品的性能要求在油性物
料中引入少量十六醇和硬脂酸。十六醇的引入可使阳离子蜡乳液贮存
稳定性增加，其所占油性物料质量百分比为2% 12%，优选为3%
8%;硬脂酸的引入可使阳离子蜡乳液颜色变浅，在皮革加工过程中
更容易被水分散，由于硬脂酸在水中电离后所带电荷与阳离子乳化剂
相反，用量过多会造成阳离子蜡乳液稳定性下降，因此硬脂酸占油性
物料质量百分比为0°/。 10%，优选为0.1% 3%。
本发明制备阳离子蜡乳液时，对亲油性乳化剂体系和亲水性乳化
剂体系均采用两种不同类型乳化剂组成复合乳化剂体系，此法有助于
提高乳化效果，制得稳定性更高的阳离子蜡乳液；
本发明制备阳离子蜡乳液时，在向乳化体系加入去离子水时，要 求去离子水的温度不要低于8(TC，使得乳化效果更佳；
本发明制备阳离子蜡乳液时，乳化(搅拌)时间较为重要，尤其 是在向油性物料中加入亲油性复合乳化剂和亲水性复合乳化剂后都 需要一定的乳化(搅拌)时间，但时间太长会增加能耗和降低生产效 率，综合考虑，加入亲油性复合乳化剂和亲水性复合乳化剂后都需要 乳化(搅拌)乳化(搅拌)30 90min,优选为40 70min;当油性物料 被亲油性复合乳化剂和亲水性乳化剂乳化后，再加水乳化(搅拌)分散的时间可以稍短些，乳化(搅拌)50 90min即可获得良好的效果， 优选为50 80min;
本发明制备阳离子蜡乳液时，搅拌速度不是关键因素，但不宜过 快，要求能将物料搅拌分散均匀即可。在乳化后期降温至35r后， 搅拌速度须降低，否则，产品中会有较多泡沫，影响其外观甚至性能;
本发明的提供和制备皮革加工过程用的阳离子蜡乳液，外观为乳 白带蓝光的乳状液，有效物含量为12.0n/。 18.0。/o,pH值(10。/o水乳液) 为6.0 8.0，室温存放6个月不分层，无沉淀，水乳化容易。
本发明提供和制备皮革加工过程用的阳离子蜡乳液，具有良好的 稳定性，极易乳化，分散性好。耐电解质、耐硬水、耐酸碱能力强， 适用的pH值范围广；用于皮革底层涂饰时，可与皮革表面较快结合 并形成一层薄膜，防止物料过多渗透，起到封底作用；在用于涂饰封 底时，按质量百分比加入所配制物料总量的5.0% 8.0%，可实现有 效封底，并粘合牢固；另外亦可用于革里回潮，其用量按质量百分比 加入所配制物料总量的0.8% 1.0%，可使皮革增加润湿感和柔软度； 用于改善皮革手感时，按质量百分比加入所配制物料总量的0.8% 1.5%，可赋予皮革滋润的手感。
本发明的阳离子蜡乳液不含欧盟限用的APEO (壬基酚聚氧乙烯 醚和辛基酚聚氧乙烯醚)，生产过程无三废排放，属于清洁生产技术 范畴。
下面结合具体实施方式
对本发明组进一步介绍。
具体实施方式
以下给出本发明具体制备皮革加工过程用阳离子蜡乳液的实施 例，其过程参数仅对本发明做进一步说明。 实施例l
在装有搅拌器、冷凝管的三口烧瓶中，加入18.0g巴西棕榈蜡、 2.0gOP蜡、0.2g二甲基硅油、2.0g十六醇和0.2g硬脂酸，开启搅拌和 打开冷凝水，加入2.0 g脂肪醇聚氧乙烯(3)醚和4.4g Span 60两种亲 水性乳化剂，升温至105"C开始计时，在105"C下乳化(搅拌)30min。 加入1.2g脂肪醇聚氧乙烯(25)醚和9.0gTween60两种亲水性乳化 剂以及0.2g1631阳离子乳化剂，在105'C下乳化(搅拌)45min，然后 将80°C以上去离子水分成5次加入，每次加入的去离子水质量为 59.0g，每加入一次去离子水后在105匸下乳化(搅拌)15min,，然后 降温至35"C以下，继续乳化(搅拌)30min，得到阳离子蜡乳液成品, 外观为乳白带蓝光的乳状液，有效物含量>10.0%。 实施例2
在装有搅拌器、冷凝管的三口烧瓶中，加入36.0g巴西棕榈蜡、 4.0gOP蜡、0.4g二甲基硅油、4.0g十六醇和0.5g硬脂酸,开启搅拌和 打开冷凝水,加入3.2g脂肪醇聚氧乙烯(3)醚和7.2g Span60两种亲 水性乳化剂,升温至115'C开始计时，在115。C下乳化(搅拌)45min。 加入0.8g脂肪醇聚氧乙烯(25)醚和24gTween 60两种亲水性乳化剂 以及1.6gl631阳离子乳化剂，在115。C下乳化(搅拌)45min，然后将 80°C以上去离子水分成5次加入，每次加入的去离子水质量为115.0g， 每加入一次去离子水后在115'C下乳化(搅拌)15min，，然后降温至35 "C以下，继续乳化(搅拌)30min，得到阳离子蜡乳液成品，外观为乳白带蓝光的乳状液，有效物含量> 12.0%。 实施例3
在装有搅拌器、冷凝管的三口烧瓶中，加入27.0g巴西棕榈蜡、 3.0gOP蜡、0.3g二甲基硅油、2.4g十六醇和0.3g硬脂酸，开启搅拌和 打开冷凝水,加入2.1 g脂肪醇聚氧乙烯(3)醚和7.2gSpan60两种亲 水性乳化剂,升温至11(TC开始计时，在11(TC下乳化(搅拌)30min。 加入1.8g脂肪醇聚氧乙烯(25)醚和12gTween60两种亲水性乳化剂 以及1.5gl631阳离子乳化剂，在ll(TC下乳化(搅拌)30min，然后将 8(TC以上去离子水分成5次加入，每次加入的去离子水质量为85.0g， 每加入一次去离子水后在11(TC下乳化(搅拌)30min，，然后降温至35 。C以下，继续乳化(搅拌)30min，得到阳离子蜡乳液成品，外观为乳 白带蓝光的乳状液，有效物含量>12.0%。 实施例4
在装有搅拌器、冷凝管的三口烧瓶中，加入18.0g巴西棕榈蜡、 2.0gOP蜡、0.25g二甲基硅油、1.2g十六醇和0.15g硬脂酸，开启搅拌 和打开冷凝水，加入1.6g脂肪醇聚氧乙烯(3)醚和4.8gSpan60两种'' 亲水性乳化剂，升温至12(TC开始计时，在12(TC下乳化(搅拌)30min。 加入0.8g脂肪醇聚氧乙烯(25)醚和11.0gTween60两种亲水性乳化 剂以及0.2g1631阳离子乳化剂，在12(TC下乳化(搅拌)30min,然后 将80°C以上去离子水分成5次加入，每次加入的去离子水质量为 45.0g,每加入一次去离子水后在120'C下乳化(搅拌)15min,，然后降温至35"C以下，继续乳化(搅拌)30min，得到阳离子蜡乳液成品, 外观为乳白带蓝光的乳状液，有效物含量>16.0%。
实施例5
在装有搅拌器、冷凝管的三口烧瓶中，加入54.0g巴西棕榈蜡、 6.0gOP蜡、0.5g二甲基硅油、2.4g十六醇和0.9g硬脂酸,开启搅拌和 打开冷凝水,加入6.0g脂肪醇聚氧乙烯(3)醚和9.6g Span 60两种亲 水性乳化剂,升温至118"C开始计时，在118'C下乳化(搅拌)30min。 加入2.4g脂肪醇聚氧乙烯(25)醚和30.0gTween60两种亲水性乳化 剂以及2.4g1631阳离子乳化剂，在118"C下乳化(搅拌)30min,然后 将80°C以上去离子水分成5次加入，每次加入的去离子水质量为 120.0g，每加入一次去离子水后在118'C下乳化(搅拌)30min,，然 后降温至35"C以下，继续乳化(搅拌)30min，得到阳离子蜡乳液成 品，外观为乳白带蓝光的乳状液，有效物含量> 18.0%。
权利要求
1.一种皮革加工过程用的阳离子蜡乳液，其特征在于含有油性物料、亲油性乳化剂复配体系、亲水性乳化剂复配体系，1631阳离子表面活性剂，所述的油性物料包括有巴西棕榈蜡、OP蜡、二甲基硅油、十六醇，所述的亲油性乳化剂复配体系包括有脂肪醇聚氧乙烯(3)醚和失水山梨醇单油酸酯，所述的亲水性乳化剂复配体系包括有肪脂醇聚氧乙烯(25)醚和聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，各组分的配比如下(1)、油性物料巴西棕榈蜡占油性物料质量百分比为85％～95％；OP蜡 占油性物料质量百分比为5％～15％；二甲基硅油占油性物料质量百分比为0.5％～5％；十六醇占油性物料质量百分比为2％～12％；(2)、乳化剂物料包括有亲油性乳化剂复配体系和亲水性乳化剂复配体系，其总质量占油性物料质量百分比为20％-45％，其中①、亲油性乳化剂复配体系由脂肪醇聚氧乙烯(3)醚和失水山梨醇单油酸酯复配而成，其总量占乳化剂物料质量百分比为20％～45％，在该亲油性乳化剂复配体系中，脂肪醇聚氧乙烯(3)醚所占质量百分比为20％～40％，失水山梨醇单油酸酯所占质量百分比为60％～80％；②、亲水性乳化剂复配体系由肪脂醇聚氧乙烯(25)醚和聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯复配而成，其总量占乳化剂物料质量百分比为55％～80％，在该亲水性乳化剂复配体系中，肪脂醇聚氧乙烯(25)醚所占质量百分比为5％～25％，聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯所占质量百分比为75％～95％；(3)、1631阳离子表面活性剂占油性物料质量百分比为0.5％～10％；其余为水，且所述的阳离子蜡乳液根据使用性能的要求，固含量可以在8.0～22％之间调节。
2. 根据权利要求l所述的皮革加工过程用的阳离子蜡乳液，其特征 在于还包括有硬脂酸，其添加量占油性物料质量百分比为0% 10%。
3. 根据权利要求1或2所述的皮革加工过程用的阳离子蜡乳液，其 特征在于所述的阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵阳离子表面活性剂。
4. 根据权利要求3所述的皮革加工过程用的阳离子蜡乳液，其特征 在于所述的巴西棕榈蜡牌号为3#，熔点为82 83°C，酸值9.3 9.6mgKOH/g，皂化值86.0 87.8 mg KOH/g。
5. 根据权利要求4所述的皮革加工过程用的阳离子蜡乳液，其特征 在于所述的OP蜡外观为白色颗粒，密度0.95 0.96g/cm3，酸 值20 24mg KOH/g。
6. —种皮革加工过程用阳离子蜡乳液的制备方法，其特征在于包括 以下步骤(1) 、将权力要求1中所述的各原料按权利要求1中所述的各原 料比例值融化搅拌混合，按比例将油性物料、肪醇聚氧乙烯(3)醚、 失水山梨醇单油酸酯混合并加热至100-13(TC搅拌至少30min，再按 比例加入肪脂醇聚氧乙烯(25)醚、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯和 1631阳离子乳化剂并保持100-13(TC搅拌至少50min，混合均匀；(2) 注水乳化，将80'C以上去离子水分成4 5次等量加入，且 每一次加入去离子水后乳化搅拌至少30min;(3) 降温乳化，降温至35"C以下，减慢搅拌速度，继续乳化搅拌至少30min，制得皮革加工过程用的阳离子蜡乳液成品。
7.根据权利要求6所述的皮革加工过程用阳离子蜡乳液的制备方 法，其特征在于所述的步骤(1)中还将添加入占油性物料质量 百分比为0% 10%的硬脂酸与油性物料、肪醇聚氧乙烯(3)醚、 失水山梨醇单油酸酯一起按比例加热融化混合。
全文摘要
本发明提供了一种皮革加工过程用阳离子蜡乳液及其制备方法，该蜡乳液以以蜡、二甲基硅油、十六醇为油性物料，经脂肪醇聚氧乙烯(3)醚与Span 60两种亲油性乳化剂复配体系、肪脂醇聚氧乙烯(25)醚与Tween 60两种亲水性乳化剂复配体系、硬脂酸以及十六烷基三甲基氯化铵阳离子表面活性剂分散乳化，再经过去离子水乳化分散和降温步骤制得，本发明具有稳定性好、水乳化性佳、性能特点突出且环保等优点，可使皮革增加润湿感和柔软度；用于改善皮革手感时，按质量百分比加入所配制物料总量的0.8％～1.5％，可赋予皮革滋润的手感。
文档编号C14C11/00GK101585968SQ20091010043
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者兰云军, 卢圣遨, 周建飞, 柴玉叶, 邹祥龙 申请人:温州大学