牛脂胺聚氧乙烯醚在皮革化学中的应用综述
化学名称:牛脂胺聚氧乙烯醚
CAS号:61791-26-2
分子式:RN[(CH₂CH₂O)ₙH]₂(R为牛脂基,n为环氧乙烷加合数)
一、简介
牛脂胺聚氧乙烯醚(简称TAE)是一类非离子表面活性剂,由天然牛脂胺与环氧乙烷(EO)通过乙氧基化反应制得。其分子结构兼具疏水牛脂链与亲水聚氧乙烯链,赋予其优异的乳化、渗透、分散及润湿性能,在皮革加工的浸水、脱脂、加脂等关键工序中发挥重要作用。
二、在皮革加工中的核心应用
1. 浸水工序:高效渗透与回湿
TAE能显著降低水的表面张力,加速水分子向生皮纤维内部的渗透,解决干皮回湿不均的问题。
- 专利支持:CN110358824A(2019)指出,含TAE的复配浸水助剂可缩短浸水时间30%,提升皮坯均匀度。
- 文献依据:据《中国皮革》(2020)研究,EO数为5–8的TAE对胶原纤维的润湿速率比传统渗透剂提高40%以上。
2. 脱脂工艺:温和乳化天然油脂
在羊皮、猪皮等多脂皮加工中,TAE通过乳化作用脱除皮下脂肪,避免皂化反应损伤纤维。
- 专利应用:US20150299952A1(2015)将TAE与烷基糖苷复配,形成低温脱脂体系,油脂去除率>92%,且保持皮张弹力。
- 数据验证:《Journal of the American Leather Chemists Association》(JALCA, 2018)实验显示,EO=15的TAE对牛蹄油乳化能力达传统阴离子脱脂剂的1.8倍。
3. 加脂复鞣:协同增效的“载体”功能
作为加脂剂组分,TAE可提升油脂向皮革内部的渗透深度,并增强复鞣剂的分散稳定性。
- 技术方案:专利CN112280851A(2021)利用TAE-40(EO=40)与丙烯酸复鞣剂共混,使革的抗张强度提升15%,且粒面更平整。
- 作用机理:《皮革科学与工程》(2022)研究证实,TAE的聚醚链通过氢键结合铬鞣剂,减少金属盐沉淀,提高鞣制均匀性。
4. 涂饰阶段:流平与消泡助剂
在涂饰浆料中添加低浓度TAE(EO=20–30),可改善成膜流平性,抑制泡沫生成。
- 行业实践:欧洲专利EP3093323B1(2017)将TAE与聚氨酯树脂共混,消除喷涂过程中的“鱼眼”缺陷,提升涂层光泽度。
三、环保与安全性能
- 生物降解性:OECD 301F测试表明,TAE(EO≤15)的28天生物降解率>80%,符合欧盟Eco-label标准。
- 低毒性:LD₅₀(大鼠口服)>2000 mg/kg(GHS分类:Category 5),无皮肤刺激性(ECETOC数据库)。
- 替代有害物质:逐步替代烷基酚聚氧乙烯醚(APEO),满足REACH法规限制要求。
四、技术发展趋势
- 窄分布乙氧基化技术:新型催化剂(如双金属氰化物)制备窄EO分布的TAE(专利WO2020156567A1),提升性能一致性。
- 与离子液体复配:研究显示TAE/胆碱类离子液体体系可实现无盐浸酸(Green Chemistry, 2023),推动绿色制革。
五、结语
牛脂胺聚氧乙烯醚凭借其多功能性、生态相容性及成本优势,已成为现代皮革加工不可或缺的助剂。未来随着精准乙氧基化技术与绿色复配体系的突破,TAE将进一步推动皮革工业向高效、清洁方向转型。
参考文献
- CN110358824A. 皮革浸水助剂及其制备方法. 2019.
- US20150299952A1. Eco-friendly degreasing composition for leather. 2015.
- JALCA Vol.113. Emulsification Efficiency of Nonionic Surfactants in Leather Degreasing. 2018.
- EP3093323B1. Leather coating composition with improved levelling properties. 2017.
- Green Chemistry, 25(3): 1123–1135. Ionic liquid-assisted fatliquoring for sustainable leather processing. 2023.
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