硫化鞋颜色迁移的成因及对策
硫化鞋的帮面材料颜色迁移一直是个棘手的问题,长期以来未找到理想的解决方法。而随着硫化鞋客户群的不断拓展,日益更新的帮面材料得以应用,加之,生产企业出于成本考量,常被迫降低对面料色牢度的要求,如何抑制颜色迁移引起硫化鞋界的广泛关注。
要解决这个问题必须首先讨论颜色迁移的成因
1.帮材着色牢度差,皮革、化纤等染色材料存在着因颜料(染料)分子运动引起的材料内部颜色泳移和材料之间的颜色迁移。
2.化纤和皮革染色时表面活性助剂(柔软剂、防水剂等)与胶料及加工助剂发生溶剂化效应,溶解染料,产生大量的游离色素,这些活跃的颜料分子迁移至胶料表面形成渗色。而温度、湿度、光照的条件下往往加快这一进程。
如上两种原因时常导致硫化鞋的头皮、围条变色,一般呈现为变红,故此研究人员将其定义为“红变”现象。
传统延缓颜色迁移的对策
“红变”现象直接影响硫化鞋的外观美感,配方工程师在生产实践中尝试多种方法以延缓颜色迁移。
1.最简单而且直接的设想是把内层料用炭黑高填充,试图用高浓度的黑色屏蔽帮面材料迁移出的色素,防止其渗出。该方法没有针对颜色迁移的成因,实际上没有明显效果。
2.有的配方师注意到活性炭的吸附作用,在内层料添加。因为活性炭的微孔可以吸附游离色素,所以对延缓颜色迁移有一定的效果。但是,配方中活性炭用量较大,有时要50份以上才有较好的效果,这就造成机头回料过多,工艺操作也不顺畅。
3.很多生产企业忌惮“红变”现象,严格要求面料的色牢度,或者用棉帆布替代化纤布。这种方法自然是解决了颜色迁移问题,但增加了成本,而且大大缩小了帮材的选择范围。
4.考虑到面料选材的丰富性或成本,有的企业采用增加贴合掛胶帆布层作为折衷方法,即预先裁切出与头皮、围条相适应的帆布片,两面刷胶浆,作为胶件与帮面间的隔离层。应该说,这种方法充分利用了帆布对色素的阻隔能力,也不影响面料的灵活选择,延缓颜色迁移效果尚可。但工艺复杂,生产效率较低。
尽管上述方法实现了部分目标,但远非最佳选择,阻滞颜色迁移而不损害效益仍是个严峻的问题。
解决颜色迁移的理想方案应不影响帮材的选用,配方、工艺简明,有优越的阻滞“红变”效果。理想方案的运用应该不改变焦烧时间、硫化速度和硫化胶性能。
红变阻剂是一种专门克服硫化鞋帮面材料颜色迁移的新型化工助剂,其基本性状如下:
产品名称 |
红变阻剂RS-BE |
|
组成 |
界面活化特殊多功能基团吸附剂之混合物 |
|
类别 |
特殊功能 |
|
技术指标 |
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指标名称 |
单位 |
参数 |
形状 |
-- |
粉末 |
外观 |
-- |
黑色或灰色 |
加热减量 |
%≤ |
1.0 |
灰分 |
%≤ |
0.5 |
红变阻剂作用机理
1.红变阻剂表面含有多功能活性基团,如-OH、-OCN、-SiOH等,能够与染料分子中的-NH2、-N﹦N-及含氮杂环基团进行化学反应形成大分子结构的络合物,这些大分子络合物比小分子游离色素的迁移速度大为降低。
2.红变阻剂为高结构微孔聚集体,具有较大的比表面积。对于胶料中游离的小分子有较强的物理吸附作用,降低小分子的活动能量,延长游离色素迁移到胶料表面的距离,增加胶料对游离色素的束缚能力。
3.红变阻剂正是通过化学络合和物理吸附,一方面降低游离色素的数量,另一方面减缓游离色素迁移到表面的速度,在动态平衡过程中达到延缓渗色时间和渗色程度的目的。
使用红变阻剂时的配方与工艺调整
在硫化鞋生产实践中,应根据渗色的部件和渗色的程度不同,结合生产工艺制定合适的阻滞渗色方案。在颜色迁移不严重的情况下,可在围条、头皮的胶料基料中直接加入20-30份红变阻剂;在颜色迁移严重时,采用多色挤出机复合胶料的工艺,在基料(主机料)配方中加入较大份数(50份左右)的红变阻剂,或者采用隔色层(以红变阻剂为主填料)擦浆工艺阻滞渗色;对再生胶为主的中底颜色透出,采用隔色层胶料,通过中底复合机制成复合中底,阻断再生胶造成的白大底变色。
工艺性能特点:与常规生产配方相比使用红变阻剂配方胶料门尼粘度稍大,拉伸强度与300%定伸应力稍大,硫化速率,扯断伸长率、回弹性、撕裂强度和热空气老化后性能与生产配方胶料接近,分散性亦好。
结论
自2004年红变阻剂投入使用以来,跟踪调查和用户反馈信息表明其耐色迁移性能满足使用要求。在生产和使用过程中无污染,属绿色环保型橡胶助剂。
通过对比试验及在硫化鞋生产实践中的应用,红变阻剂显示了在阻滞颜色迁移方面的优异效果,这一功能助剂的应用拓宽了硫化鞋帮面材料的选择范围,有助于硫化鞋生产商开发更多的品种款式,减少因颜色迁移引起产品质量问题以及由此带来的经济纠纷。
在阻滞色迁移,增加企业的经济效益的同时,还可以提高胶料的物理机械性能和抗硫化返原性能。
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