Amino silikono emulsija
Amino silikono emulsija plačiai naudojama tekstilės pramonėje. Tekstilės pramonėje daugiausia naudojama silikono apdailos medžiaga yra amino silikono emulsija, pvz., dimetil silikono emulsija, vandenilio silikono emulsija, hidroksi silikono emulsija ir kt.
Taigi, apskritai, kokius amino silikonus galima pasirinkti skirtingiems audiniams? Arba kokį amino silikoną turėtume naudoti skirtingiems pluoštams ir audiniams rūšiuoti, kad pasiektume gerų rezultatų?
● Grynos medvilnės ir mišrios medvilnės gaminiai, daugiausia su minkštu prisilietimu, gali rinktis amino silikoną, kurio amoniako vertė yra 0,6;
● Grynas poliesterio audinys, kurio pagrindinė savybė yra lygus rankų pojūtis, gali pasirinkti amino silikoną, kurio amoniako vertė yra 0,3;
● Tikro šilko audiniai dažniausiai yra švelnūs liesti ir jiems reikalingas didelis blizgesys. Amino silikonas, kurio amoniako vertė yra 0,3, daugiausia parenkamas kaip sudėtinė išlyginamoji medžiaga blizgesiui padidinti;
● Vilna ir jos mišrūs audiniai turi būti minkšti, lygūs, elastingi ir visapusiškai liečiami, mažai keičiantys spalvą. Amino silikonas su 0,6 ir 0,3 amoniako verte gali būti naudojamas kaip mišinio ir mišinio lyginimo medžiagos, padidinančios elastingumą ir blizgesį;
● Kašmyro megztiniai ir kašmyro audiniai yra malonesni rankai, palyginti su vilnoniais audiniais, todėl galima rinktis didelės koncentracijos junginių produktus;
● Nailoninės kojinės, kurių pagrindinė savybė yra lygus prisilietimas, yra pagamintos iš didelio elastingumo amino silikono;
● Akrilinės antklodės, akriliniai pluoštai ir jų mišrūs audiniai daugiausia yra minkšti ir reikalauja didelio elastingumo. Elastingumo reikalavimams patenkinti galima pasirinkti amino silikono alyvą, kurios amoniako vertė yra 0,6;
● Kanapių audiniai, daugiausia lygūs, daugiausia renkasi amino silikoną, kurio amoniako vertė yra 0,3;
● Dirbtinis šilkas ir medvilnė daugiausia yra minkšti liesti, todėl reikėtų rinktis amino silikoną, kurio amoniako vertė yra 0,6;
● Poliesterio redukuotas audinys, daugiausia siekiant pagerinti jo hidrofiliškumą, gali pasirinkti polieteriu modifikuotą silikoną ir hidrofilinį amino silikoną ir kt.
1. Amino silikono charakteristikos
Amino silikonas turi keturis svarbius parametrus: amoniako kiekį, klampumą, reaktyvumą ir dalelių dydį. Šie keturi parametrai iš esmės atspindi amino silikono kokybę ir labai veikia apdirbto audinio stilių, pavyzdžiui, pojūtį rankoje, baltumą, spalvą ir silikono emulsifikavimo lengvumą.
① Amoniako vertė
Amino silikonas suteikia audiniams įvairių savybių, tokių kaip minkštumas, glotnumas ir purumas, daugiausia dėl polimere esančių amino grupių. Amino kiekį galima pavaizduoti amoniako skaičiumi, kuris nurodo druskos rūgšties, kurios koncentracija mililitruose yra lygiavertė, reikalingą neutralizuoti 1 g amino silikono, kiekį. Todėl amoniako skaičius yra tiesiogiai proporcingas amino kiekio silikono aliejuje molių procentui. Kuo didesnis amino kiekis, tuo didesnė amoniako vertė ir tuo minkštesnė bei lygesnė gatavo audinio tekstūra. Taip yra todėl, kad padidėjęs amino funkcinių grupių skaičius labai padidina jų afinitetą audiniui, suformuodamas taisyklingesnį molekulinį išsidėstymą ir suteikdamas audiniui minkštą ir lygų tekstūrą.
Tačiau amino grupės aktyvusis vandenilis yra linkęs oksiduotis ir sudaryti chromoforus, dėl kurių audinys pagelsta arba šiek tiek pagelsta. Tos pačios amino grupės atveju akivaizdu, kad didėjant amino kiekiui (arba amoniako skaičiui), didėja oksidacijos tikimybė ir pageltimas tampa stipresnis. Didėjant amoniako skaičiui, didėja amino silikono molekulės poliškumas, o tai sudaro palankias sąlygas amino silikono aliejaus emulsijai ir gali būti paverčiama mikroemulsija. Emulsiklio pasirinkimas ir dalelių dydis bei pasiskirstymas emulsijoje taip pat susiję su amoniako skaičiumi.
① Klampumas
Klampumas yra susijęs su polimerų molekuline mase ir molekulinės masės pasiskirstymu. Apskritai, kuo didesnis klampumas, tuo didesnė amino silikono molekulinė masė, tuo geresnė plėvelės formavimo savybė audinio paviršiuje, tuo minkštesnis pojūtis ir lygesnis paviršius, tačiau tuo blogesnis pralaidumas. Ypač į sandariai susuktus ir smulkių denjė audinius amino silikonui sunku įsiskverbti į pluošto vidų, o tai turi įtakos audinio savybėms. Per didelis klampumas taip pat pablogina emulsijos stabilumą arba apsunkina mikroemulsijos gamybą. Paprastai produkto savybių negalima reguliuoti vien klampumu, jas dažnai galima subalansuoti amoniako verte ir klampumu. Paprastai esant mažam amoniako kiekiui, audinio minkštumui subalansuoti reikalingas didelis klampumas.
Todėl, kad rankų oda būtų lygi, reikalingas didelio klampumo amino modifikuotas silikonas. Tačiau minkšto apdorojimo ir kepimo metu kai kurie amino silikonai susijungia ir sudaro plėvelę, taip padidindami molekulinę masę. Todėl pradinė amino silikono molekulinė masė skiriasi nuo amino silikono, kuris galiausiai suformuoja plėvelę ant audinio, molekulinės masės. Dėl to galutinio produkto lygumas gali labai skirtis, kai tas pats amino silikonas apdorojamas skirtingomis proceso sąlygomis. Kita vertus, mažo klampumo amino silikonas taip pat gali pagerinti audinių tekstūrą, pridedant sujungimo medžiagų arba reguliuojant kepimo temperatūrą. Mažo klampumo amino silikonas padidina pralaidumą, o sujungimo medžiagų ir proceso optimizavimo dėka galima suderinti didelio ir mažo klampumo amino silikono privalumus. Tipinio amino silikono klampumo diapazonas yra nuo 150 iki 5000 centipoise.
Tačiau verta paminėti, kad amino silikono molekulinės masės pasiskirstymas gali turėti didesnę įtaką produkto savybėms. Mažos molekulinės masės silikonas įsiskverbia į pluoštą, o didelės molekulinės masės silikonas pasiskirsto išoriniame pluošto paviršiuje, todėl pluošto vidus ir išorė yra apgaubti amino silikonu, suteikdami audiniui minkštumo ir lygumo pojūtį, tačiau problema gali būti ta, kad per didelis molekulinės masės skirtumas paveiks mikroemulsijos stabilumą.
① Reaktyvumas
Reaktyvusis amino silikonas apdailos metu gali sukelti savaiminį susijungimą, o padidinus susijungimo laipsnį, padidės audinio lygumas, minkštumas ir purumas, ypač elastingumo pagerėjimas. Žinoma, naudojant susijungimo agentus arba gerinant kepimo sąlygas, bendras amino silikonas taip pat gali padidinti susijungimo laipsnį ir taip pagerinti atšokimą. Amino silikonas su hidroksilo arba metilamino grupe, kuo didesnis amoniako skaičius, tuo geresnis jo susijungimo laipsnis ir tuo didesnis elastingumas.
②Mikroemulsijos dalelių dydis ir emulsijos elektrinis krūvis
Amino silikono emulsijos dalelių dydis yra mažas, paprastai mažesnis nei 0,15 μ, todėl emulsija yra termodinamiškai stabilioje dispersinėje būsenoje. Jos laikymo stabilumas, terminis stabilumas ir šlyties stabilumas yra puikūs, ir ji paprastai nesuardo emulsijos. Tuo pačiu metu mažas dalelių dydis padidina dalelių paviršiaus plotą, o tai labai pagerina amino silikono ir audinio sąlyčio tikimybę. Padidėja paviršiaus adsorbcijos pajėgumas, pagerėja vienodumas ir pralaidumas. Todėl lengva suformuoti ištisinę plėvelę, kuri pagerina audinio, ypač smulkių denjė audinių, minkštumą, glotnumą ir pilnumą. Tačiau jei amino silikono dalelių dydžio pasiskirstymas yra netolygus, emulsijos stabilumas labai nukentės.
Amino silicio mikroemulsijos krūvis priklauso nuo emulsiklio. Apskritai anijoniniai pluoštai lengvai adsorbuoja katijoninį amino silicį, taip pagerindami apdorojimo efektą. Anijoninės emulsijos adsorbcija nėra lengva, o nejoninės emulsijos adsorbcijos pajėgumas ir vienodumas yra geresni nei anijoninės emulsijos. Jei pluošto neigiamas krūvis yra mažas, įtaka skirtingoms mikroemulsijos krūvio savybėms labai sumažės. Todėl cheminiai pluoštai, tokie kaip poliesteris, sugeria įvairias mikroemulsijas su skirtingais krūviais, o jų vienodumas yra geresnis nei medvilnės pluošto.
1. Amino silikono ir skirtingų savybių įtaka audinių pojūčiui rankoje
① Minkštumas
Nors amino silikono savybes labai pagerina aminorūgščių funkcinių grupių prisijungimas prie audinių ir tvarkingas silikono išsidėstymas, suteikiantis audiniams minkštumo ir švelnumo pojūtį, faktinis apdailos efektas labai priklauso nuo aminorūgščių funkcinių grupių pobūdžio, kiekio ir pasiskirstymo aminorūgščių silikone. Tuo pačiu metu emulsijos formulė ir vidutinis emulsijos dalelių dydis taip pat turi įtakos minkštumo pojūčiui. Jei minėti veiksniai pasiekia idealią pusiausvyrą, minkštas audinio apdailos stilius pasieks optimalų lygį, vadinamą „super minkštumu“. Bendrųjų aminorūgščių silikonų minkštiklių amoniako vertė dažniausiai yra nuo 0,3 iki 0,6. Kuo didesnė amoniako vertė, tuo tolygiau pasiskirsto amino funkcinės grupės silikone ir tuo minkštesnis audinio pojūtis. Tačiau kai amoniako vertė yra didesnė nei 0,6, audinio minkštumo pojūtis reikšmingai nepadidėja. Be to, kuo mažesnis emulsijos dalelių dydis, tuo palankesnė emulsijos sukibimas ir minkštumo pojūtis.
② Švelnus rankos pojūtis
Kadangi silikono junginio paviršiaus įtempimas yra labai mažas, amino silikono mikroemulsija labai lengvai tepama ant pluošto paviršiaus, todėl paviršius tampa lygus. Apskritai, kuo mažesnis amoniako kiekis ir didesnė amino silikono molekulinė masė, tuo geresnis lygumas. Be to, amino grupe užbaigtas silikonas gali sudaryti labai tvarkingą kryptingą išdėstymą, nes visi grandinės silicio atomai yra sujungti su metilo grupe, todėl paviršius yra labai lygus.
