ООО 'Имидж-Галант' / Online библиотека / Глава 6 / Современные тенденции в покрывном крашении /  Отделка кож / Глава 6 / Современные тенденции в покрывном крашении
ООО 'Имидж-Галант' / Online библиотека / Глава 6

     Декоративная отделка кожи с сохранением лицевой поверхности соответствует современным тенденциям моды. Несколько десятков лет назад на кожу для верха обуви, окрашенную анилиновыми (или природными) красителями, никакая отделочная пленка не наносилась, своеобразная мерея кожи оставалась незакрытой. В последние годы аналогичная отделка получила распространение вновь в виде так называемой анилиновой отделки, появились такие виды отделки, как "антик", "флорантик" и др.
     Применение полиуретанов позволяет добиться самых модных эффектов отделки кожи. Для этого, помимо обычного распыления и полива, разработаны: метод дублирования кожи с готовой пленкой и переносной метод. Оба метода позволяют значительно повысить качество кожи и рационально использовать низкокачественный полуфабрикат.
     Анилиновая отделка. Кожа анилиновой отделки - это кожа с естественной лицевой поверхностью, окрашенная только органическими красителями, почти без покрытия, т. е. кожа, на поверхность которой нанесена лишь тонкая бесцветная или прозрачная пленка, позволяющая четко различить природную мерею. Эффект анилиновой отделки является оптическим - благодаря прозрачности покрывной пленки падающий на кожу свет отражается от ее поверхности. Покрытие складывается из слоя эгализирующего анилинового красителя с участием пенетратора, основного слоя, в состав которого входят прозрачные пигменты, белковые связующие в комбинации с эмульсионными пленкообразователями, пластификатор, воск и смачиватель. Для достижения высокой адгезии используют высокодисперсный, хорошо проникающий в кожу пленкообразователь.
     Для изготовления кожи анилиновой отделки необходим высококачественный полуфабрикат, не имеющий заметных лицевых дефектов, равномерно окрашенный в барабане. В последнее время взамен барабанного крашения рекомендуется окрашивание сухой лицевой поверхности кож распылением или на поливочной машине. Однако водные растворы красителей, нанесенные на сухую поверхность кожи, не обеспечивают водостойкой окраски. При использовании красителей, растворимых в органических растворителях, окраска неустойчива к действию этих растворителей. Решением проблемы является использование цветных пленкообразователей, которые весьма эффективны при анилиновой отделке.
     На Курском кожевенном заводе применяют многократное нанесение небольшой массы покрытия, образующего слой минимальной толщины. Так, при выравнивающем подкрашивании четырежды наносят распылением смесь с расходом в первой кабине агрегата-10 г/м2 полуфабриката, во второй - четвертой кабине 15 г/м2. Основное покрытие наносится дважды с расходом также 15 г/м2 полуфабриката.
     Закрепление комбинированное: сначала нитроводной эмульсией, а затем спиртовым раствором нитроцеллюлозы.
     Полуанилиновая отделка. Кожи полуанилиновой отделки выпускаются в большем количестве, чем кожи анилиновой отделки. Для этих кож допускается легкое подшлифовывание и умеренное покрывное крашение с тенденцией сохранить естественную мерею кожи и анилиновый эффект отделки.
     Масса покрытия, наносимого на поверхность кожи при полуанилиновой отделке, в несколько раз меньше, чем масса обычного покрытия на основе кроющих пигментов.
     Кожи полуанилиновой отделки могут быть получены из полуфабриката с естественной и шлифованной поверхностью. После шлифования, которое должно быть очень неглубоким, рекомендуется наносить пропитывающий грунт и проводить повторное подшлифовывание мелкой абразивной бумагой № 400-600.
     В обоих случаях применяется выравнивающее крашение путем распыления, после чего на полуфабрикат наносят пигментированный грунт на основе мягкой термопластичной смолы, содержащей пигмент с высокой кроющей способностью, цвет которого максимально совпадает с цветом кожи. Кроме того, добавляются белковые связующие, воск и пластификатор. В следующий слой входят прозрачный органический пигмент или краситель, мягкий полимер в сочетании с более твердым. Закрепление ведется нитролаком или нитроэмалью.
     По методике ЦНИИКПа полуанилиновая отделка осуществляется по следующей схеме: нанесение непигментированного грунта, затем покрывной краски и контрастной подцветки. После прессования следует закрепление нитроэмульсионным лаком ЭНЦ-542 или нитролаком КБ-36 в органических растворителях [74].
     Декоративная отделка "антик" и "флорантик". Различные фантазийные эффекты отделки на коже достигаются варьированием способов нанесения декоративных покрытий. Если распылитель настроен нормально - получается равномерная контрастная окраска или с просветами. Установив распылитель под углом к коже, а также варьируя скорость карусели или подающего конвейера распылительного агрегата, можно получить пятна - так называемый античный эффект. Аналогичные пятна в виде слегка размытых следов щетки достигается при крашении вручную. Метод отделки "антик" заключается в нанесении на светлую основу, представляющую собой унифицированное покрытие, более темной краски (темно-коричневой или черной) методом распыления. Кожу подвергают тиснению, затем промывают вручную осторожно, чтобы не разрушить слой темной краски, и наносят закрепление. Существуют и более упрощенные варианты.
     Разновидностями отделки "антик" является "полирэффект" (то же самое, что "стертая" отделка) и "флорантик". На кожу, имеющую основное покрытие светлого тона (например, желтого цвета), дополнительно наносят весьма тонким слоем мягкое покрытие, например черного цвета, которое закрывает основной тон. В процессе изготовления обуви этот верхний слой в различных участках стирается (полируется) и проступает светлое покрытие. В результате сочетания пятен двух контрастных цветов, постепенно переходящих друг в друга, достигается интересный колористический эффект. Интенсивность полировки обуви (щеткой) определяет степень эффекта стертой отделки. Для достижения максимальной контрастности в качестве основы применяют более светлые тона, а для верхнего покрытия очень темные и интенсивную полировку. Для меньшей контрастности основа и верхнее покрытие должны быть близкими друг к другу по тону, полировка - минимальной. Отделка "антик" предусматривает полировку обуви, а отделка "флорантик" - образование контрастных оттенков непосредственно на коже (на кожевенном заводе).
     Метод дублирования с готовой пленкой (каширование). Для дублирования с кожей или спилком используют готовую вальцованную микропористую полиуретановую пленку (цветную), имеющую паропроницаемость в пределах 5-10 мг/(см2•ч), часто на защитной бумажной подложке. Схема прикрепления пленки к поверхности кожи показана на рис.74. Предварительно на шлифованную кожу или спилок с помощью валика или распылителя в виде тонкой паутины наносят специальный клей (из расчета 20-30 г/м2 сухого вещества), не снижающий паропроницаемости кожи. Используют клеи на базе полиакрилата, полиакрилнитрила, но лучшие результаты дают полиуретановые. Клей также можно наносить и распылением, при этом к частично разбавленному клею добавляют отвердитель. При нанесении клея валиком, регулируя режим, можно сохранить паропроницаемость в определенных пределах. Для исключения полосатости валику сообщают небольшое колебательное движение. При использовании двухкомпонентных полиуретановых клеев оба компонента берутся в стехиометрических соотношениях. Избыток отвердителя не повышает ни скорости реакции, ни адгезии, но может сделать подложку хрупкой. После подсушки клея в течение 20-30 с к поверхности кожи роликом прижимается подаваемая с рулона пленка (см.рис.74).


Рис. 74. Схема дублирования пленки с кожей или спилком:
1 - спилок; 2 - клей; 3 - камера для подсушки клея; 4 - рулон с пленкой; 5 - пленка;
6 - камера для тиснения; 7 - нанесение отделочного покрытия; 8 - подсушка;
9 - охлаждение.

     Если пленка на бумажной основе, то после этого бумага отделяется. Приклеенную пленку подвергают тиснению (термофиксации) гравированной плитой в течение 5-10 с при температуре 90-120 °С и удельном давлении 0,49-1,47 МПа. Необходимыми условиями достижения высокой адгезии пленки является тонко отшлифованная, свободная от пыли, жирующих и других веществ, поверхность кожи. Для лучшего внешнего вида кожи на нее из распылителя наносят заключительное покрытие, состав которого должен соответствовать составу пленки: полиуретановый лак, отвердитель - диизоцианат, ускоритель, красители, растворяющиеся в органических растворителях.
     Отделанные по такому методу кожи отличаются однородностью, прочностью лицевой поверхности, кожеподобным грифом. Покрытие выдерживает свыше 200 тыс. изгибов, термостойкость его ±150°С, адгезия пленки 8-12 Н/см [84].
     Этот метод допускает использование и других полимеров, например поливинилхлорида или полиакрилатов. С помощью специальных порообразователей и соответствующих систем растворитель-разбавитель можно получить микропористую паропроницаемую пленку.
     Оптимальный режим дублирования полихлорвиниловой пленки со спилком по данным ЦНИИКПа: температура 1300С, давление 11,15 МПа, длительность выдержки 5 мин.


Характеристика готовых пленок для отделки кож методом дублирования [74]
Толщина, мкм 10-50

Ширина, см 80-120

Предел прочности при растяжении, МПа 16,7-19,6

Удлинение, %

в момент разрыва 400-500

остаточное 30-50

Модуль эластичности при деформации растяжения при е = 10%, МПа 4,9-7,8

Адгезия, Н/см 6,0

Паропроницаемость, мг/(см2•ч) Не менее 2,5

Термостойкость, 0С 160

     Эти пленки могут быть гладкими, одноцветными или многоцветными с различными печатными рисунками и колористическими эффектами.
     Свойства покрытия на кожах, отделанных методом дублирования, иллюстрирует табл. 29 [74].
     Переносной метод. Сущность переносного метода заключается в том, что сначала на специальных матрицах из силиконового каучука с помощью кожи с хорошей естественной лицевой поверхностью получают "негатив" мереи [83]. На матрицу (рис. 75) наносят полиуретановую композицию и к слою полиуретана придавливают отделываемую кожу или спилок. После отверждения полиуретана спилок вместе с полимером отделяется от матрицы, а на его поверхности остается химически связанное полиуретановое покрытие, имеющее точно воспроизведенную поверхность натуральной кожи.


Таблица 29. Свойства покрытия, полученного методом дублирования
Показатель Дублированиепленками на основе
полихлорвинила полиуретана
Термостойкость, °С 70 85

Морозостойкость, баллы 4 4

Устойчивость к многократному изгибу, тыс. изгибов 5 2

Адгезия покрытия в мокром состоянии, Н/см 1,3-1,7 4,7-6,3


Рис. 75. Схема отделки переносным методом:
а - отлив матрицы; б - нанесение полиуретана на матрицу; в - наложение спилка;
г - снятие с матрицы; 1 - силиконовая матрица; 2 - кожа; 3- слой полиуретана; 4 - спилок

     Таким образом, матрица играет роль временной подложки и может быть использована многократно. Наряду с силиконовыми матрицами применяют специальную бумагу - гладкую или тисненую, от которой полиуретановая пленка легко отделяется (бумага имеет антиадгезионное покрытие).
     Технически переносной метод осуществляется следующим образом. Из двух резервуаров 1 и 2 (рис. 76) на матрицы 3 одновременно дозирующими насосами через смесительную головку наносится предполимер и отвердитель 4 в количестве 150-200 г/м2. Возможны два варианта: диамид +предполимер, содержащий концевые группы - NCO или диизоцианат +предполимер, оканчивающийся гидроксильными группами [83]. В раствор отвердителя можно добавлять специальный пигмент. Следует отметить, что используемые в качестве отвердителя диамины могут быть медленно реагирующими (диамин - 4,4'-дихлор-З,З'-дифениламин) или же быстро реагирующими (диамин-дифенилметан).


Рис. 76. Переносной метод отделки

     Предполимер и отвердитель в смесительную головку вводятся раздельно, а смешение их происходит после выхода из распылителя под давлением струи воздуха, поступающего в кольцо распылителя. Если вязкость предполимера при температуре 25 °С находится в пределах 400-2000 Па•с, его можно распылять без разведения. К матрице валиками прижимается отделываемая кожа или спилок 5 и дается выдержка (около 30 с) для отверждения полимера. После подсушки в течение 10 мин при температуре 60-80 °С в камере 6 матрица освобождается, а отделанный спилок 7 вынимается. Удаление растворителя происходит через кожу, что, хотя и замедляет процесс, позволяет точно воспроизвести рисунок матрицы при хорошем блеске покрытия.
     Предполимер применяют в виде раствора в полярном растворителе - диметилформамиде или в толуоле (1:1), а диамин - в уксусной кислоте (1:10). Поэтому машина снабжена сильным аспирационным устройством.
     Полиуретановая пленка, не попавшая на кожу, также снимается с матрицы. Она очень хорошо вальцуется и может быть использована для отделки по методу каширования.
     По желанию на полиуретановый слой на коже можно распылением нанести окончательный отделочный слой (для усиления блеска) или же нанести на матрицу предварительно (до полиуретана), тогда после снятия кожи он окажется самым верхним.
     Переносной метод имеет следующие достоинства:
     полиуретановые системы используются с малым расходом растворителей или вообще без них;
     покрытие имеет хорошие показатели физико-механических свойств, например устойчивость к многократному изгибу в мокром состоянии превышает 100 тыс. изгибов, а при температуре - 25 °С - 10 тыс. изгибов;
     на кожу можно наносить достаточно толстый слой покрытия за один прием;
     кожа приобретает ровную поверхность с натуральной мереей, лицевые пороки хорошо закрываются;
     покрытие имеет очень высокую адгезию к коже вследствие химического взаимодействия между ними.
     Однако гигиенические свойства кожи снижаются - паропроницаемость спилка, отделанного переносным методом, не превышает 0,8 мг/(м2•с).
     Процесс формирования микропористого полиуретанового покрытия на кожевенном спилке переносным методом изучался на кафедре технологии кожи и меха МТИЛПа [101]. Предложен способ получения покрытия полимеризацией в массе (с минимальным расходом растворителя) непосредственно при контакте с кожевенным спилком. В этом случае может происходить образование ковалентных связей между изоцианатной группой и функциональными группами кожи (спилка), содержащими активный атом водорода.
     Более высокая и однородная пористость покрытия обеспечивается в результате астабилизации однокомпонентных полиуретанов. Необходимая пористость покрытия достигается благодаря взаимодействию некоторой части изоцианатных групп с влагой, сопровождающемуся выделением углекислого газа. Для равномерного распределения его необходимо, чтобы в композиции присутствовали ПАВ и твердая фаза (пигмент). Это обеспечивает паропроницаемость отделанного спилка в пределах 2,10-3,42 мг/(см2•ч) при паропроницаемости исходного спилка 4,8 мг/(см2•ч).
     Микропористое полиуретановое покрытие, сформированное переносным методом, отличается исключительно высокой адгезией как в сухом (около 40 Н/см), так и мокром состоянии (около 20 Н/см), а также широким температурным интервалом эластичности (от -30 до +150°С), стойкостью к многократному изгибу.
     Трудоемкость отделки спилка переносным методом с использованием полимеризации покрытия непосредственно в контакте со спилком значительно ниже по сравнению с трудоемкостью отделки традиционным методом, при этом также сокращается длительность технологического цикла [101].