Amino silikonska emulzija
Amino silikonska emulzija se pogosto uporablja v tekstilni industriji. Silikonsko sredstvo za končno obdelavo, ki se uporablja v tekstilni industriji, je predvsem amino silikonska emulzija, kot so dimetil silikonska emulzija, vodikova silikonska emulzija, hidroksi silikonska emulzija itd.
Torej, na splošno, kakšne so možnosti amino silikona za različne tkanine? Ali, kakšno vrsto amino silikona naj uporabimo za sortiranje različnih vlaken in tkanin, da dosežemo dobre rezultate?
● Čisti bombaž in mešani izdelki, predvsem z mehkim dotikom, lahko izberejo amino silikon z vrednostjo amonijaka 0,6;
● Čista poliestrska tkanina, z gladkim otipom kot glavno značilnostjo, lahko izbere amino silikon z vrednostjo amonijaka 0,3;
● Prave svilene tkanine so večinoma gladke na otip in zahtevajo visok sijaj. Aminosilikon z vrednostjo amonijaka 0,3 se v glavnem izbere kot sestavljeno gladilno sredstvo za povečanje sijaja;
● Volna in njene mešane tkanine zahtevajo mehak, gladek, elastičen in celovit otip, z malo spremembami barve. Za mešanje in glajenje v mešanicah se lahko izbere amino silikon z vrednostjo amonijaka 0,6 in 0,3, kar poveča elastičnost in sijaj;
● Kašmirski puloverji in kašmirske tkanine imajo v primerjavi z volnenimi tkaninami boljši otip, zato je mogoče izbrati izdelke z visoko koncentracijo spojin;
● Najlonske nogavice, z gladkim otipom kot glavno značilnostjo, izberejo visoko elastičen amino silikon;
● Akrilne odeje, akrilna vlakna in njihove mešane tkanine so večinoma mehke in zahtevajo visoko elastičnost. Za izpolnjevanje zahtev glede elastičnosti je mogoče izbrati amino silikonsko olje z amoniakovo vrednostjo 0,6;
● Konopljine tkanine, večinoma gladke, v glavnem izberejo amino silikon z amonijevo vrednostjo 0,3;
● Umetna svila in bombaž sta večinoma mehka na dotik, zato je treba izbrati amino silikon z amonijevo vrednostjo 0,6;
● Poliestrska reducirana tkanina, predvsem za izboljšanje njene hidrofilnosti, lahko izbere polietrsko modificiran silikon in hidrofilni amino silikon itd.
1. Značilnosti amino silikona
Amin silikon ima štiri pomembne parametre: amonijevo vrednost, viskoznost, reaktivnost in velikost delcev. Ti štirje parametri v osnovi odražajo kakovost amino silikona in močno vplivajo na videz obdelane tkanine. Na primer občutek na otip, belina, barva in enostavnost emulgiranja silikona.
① Vrednost amoniaka
Aminosilikon daje tkaninam različne lastnosti, kot so mehkoba, gladkost in polnost, predvsem zaradi amino skupin v polimeru. Vsebnost amino skupin lahko predstavimo z amonijevo vrednostjo, ki se nanaša na mililitre klorovodikove kisline z enakovredno koncentracijo, potrebno za nevtralizacijo 1 g aminosilikona. Zato je amonijeva vrednost neposredno sorazmerna z molskim odstotkom vsebnosti amino skupin v silikonskem olju. Višja kot je vsebnost amino skupin, višja je amonijeva vrednost in mehkejša ter bolj gladka tekstura končne tkanine. To je zato, ker povečanje amino funkcionalnih skupin močno poveča njihovo afiniteto do tkanine, kar tvori bolj pravilno molekularno razporeditev in daje tkanini mehko in gladko teksturo.
Vendar pa je aktivni vodik v amino skupini nagnjen k oksidaciji in tvorbi kromoforjev, kar povzroči porumenelost ali rahlo porumenelost tkanine. V primeru iste amino skupine je očitno, da se z naraščanjem vsebnosti amino skupine (ali vrednosti amonijaka) verjetnost oksidacije povečuje in porumenelost postaja močnejša. Z naraščanjem vrednosti amonijaka se povečuje polarnost molekule amino silikona, kar zagotavlja ugodne predpogoje za emulgiranje amino silikonskega olja in ga je mogoče predelati v mikro emulzijo. Izbira emulgatorja ter velikost in porazdelitev delcev v emulziji so prav tako povezane z vrednostjo amonijaka.
① Viskoznost
Viskoznost je povezana z molekulsko maso in porazdelitvijo molekulske mase polimerov. Na splošno velja, da višja kot je viskoznost, večja kot je molekulska masa amino silikona, boljša je lastnost tvorbe filma na površini tkanine, mehkejši je otip in bolj gladka je tkanina, vendar slabša je prepustnost. Zlasti pri tesno zvitih tkaninah in tkaninah s tanko denijsko gostoto amino silikon težko prodre v notranjost vlaken, kar vpliva na delovanje tkanine. Previsoka viskoznost bo poslabšala tudi stabilnost emulzije ali otežila izdelavo mikroemulzije. Na splošno delovanja izdelka ni mogoče prilagoditi samo z viskoznostjo, temveč ga pogosto uravnotežita vrednost amonijaka in viskoznost. Običajno nizke vrednosti amonijaka zahtevajo visoko viskoznost, da se uravnoteži mehkoba tkanine.
Zato je za gladek otip potreben amino modificiran silikon z visoko viskoznostjo. Vendar pa se med mehko obdelavo in pečenjem del amino silikona zamreži in tvori film, s čimer se poveča molekulska masa. Zato se začetna molekulska masa amino silikona razlikuje od molekulske mase amino silikona, ki na koncu tvori film na tkanini. Posledično se lahko gladkost končnega izdelka zelo razlikuje, če se isti amino silikon obdeluje v različnih procesnih pogojih. Po drugi strani pa lahko amino silikon z nizko viskoznostjo izboljša tudi teksturo tkanin z dodajanjem zamreževalnikov ali prilagajanjem temperature pečenja. Amin silikon z nizko viskoznostjo poveča prepustnost, s pomočjo zamreževalnikov in optimizacije procesa pa se lahko združijo prednosti amino silikona z visoko in nizko viskoznostjo. Viskoznost tipičnega amino silikona je med 150 in 5000 centipoise.
Vendar je treba omeniti, da ima lahko porazdelitev molekulske mase amino silikona večji vpliv na delovanje izdelka. Nizka molekulska masa prodre v vlakno, medtem ko se visoka molekulska masa porazdeli po zunanji površini vlakna, tako da sta notranjost in zunanjost vlakna ovita v amino silikon, kar daje tkanini mehak in gladek občutek, vendar je težava lahko v tem, da bo stabilnost mikroemulzije prizadeta, če je razlika v molekulski masi prevelika.
① Reaktivnost
Reaktivni amino silikon lahko med končno obdelavo povzroči samozamreženje, povečanje stopnje zamreženja pa bo povečalo gladkost, mehkobo in polnost tkanine, zlasti kar zadeva izboljšanje elastičnosti. Seveda lahko pri uporabi zamreževalnikov ali povečanih pogojih pečenja splošni amino silikon poveča tudi stopnjo zamreženja in s tem izboljša odbojnost. Pri amino silikonu s hidroksilnim ali metilamino koncem velja, da višja kot je vrednost amonijaka, boljša je njegova stopnja zamreženja in boljša je njegova elastičnost.
②Velikost delcev mikroemulzije in električni naboj emulzije
Velikost delcev amino silikonske emulzije je majhna, običajno manjša od 0,15 μ, zato je emulzija v termodinamično stabilnem disperzijskem stanju. Njena stabilnost pri shranjevanju, toplotna stabilnost in strižna stabilnost so odlične in emulzije običajno ne poruši. Hkrati majhna velikost delcev poveča površino delcev, kar močno izboljša verjetnost stika med amino silikonom in tkanino. Poveča se površinska adsorpcijska sposobnost, izboljša se enakomernost in izboljša se prepustnost. Zato je enostavno tvoriti neprekinjen film, ki izboljša mehkobo, gladkost in polnost tkanine, zlasti pri tkaninah s fino teksturo. Če pa je porazdelitev velikosti delcev amino silikona neenakomerna, bo stabilnost emulzije močno prizadeta.
Naboj amino silikonske mikro emulzije je odvisen od emulgatorja. Na splošno anionska vlakna zlahka adsorbirajo kationski amino silikon, s čimer se izboljša učinek obdelave. Adsorpcija anionske emulzije ni enostavna, adsorpcijska zmogljivost in enakomernost neionske emulzije pa sta boljši kot pri anionski emulziji. Če je negativni naboj vlaken majhen, se bo vpliv na različne lastnosti naboja mikro emulzije močno zmanjšal. Zato kemična vlakna, kot je poliester, absorbirajo različne mikro emulzije z različnimi naboji in njihova enakomernost je boljša kot pri bombažnih vlaknih.
1. Vpliv amino silikona in različnih lastnosti na otip tkanin
① Mehkoba
Čeprav se lastnosti amino silikona močno izboljšajo z vezavo amino funkcionalnih skupin na tkanine in urejeno razporeditvijo silikona, ki daje tkaninam mehak in gladek otip, pa je dejanski učinek končne obdelave v veliki meri odvisen od narave, količine in porazdelitve amino funkcionalnih skupin v amino silikonu. Hkrati pa na mehak otip vplivata tudi formula emulzije in povprečna velikost delcev emulzije. Če lahko zgoraj navedeni vplivni dejavniki dosežejo idealno ravnovesje, bo mehak način končne obdelave tkanine dosegel svoj optimum, ki se imenuje "super mehak". Amonijačna vrednost splošnih amino silikonskih mehčalcev je večinoma med 0,3 in 0,6. Višja kot je amonijačna vrednost, bolj enakomerno so porazdeljene amino funkcionalne skupine v silikonu in mehkejši je otip tkanine. Ko pa je amonijačna vrednost večja od 0,6, se mehkoba tkanine ne poveča bistveno. Poleg tega, manjša kot je velikost delcev emulzije, bolj ugodno je oprijem emulzije in mehak otip.
② Gladek občutek v roki
Ker je površinska napetost silikonske spojine zelo majhna, se mikroemulzija amino silikona zelo enostavno nanaša na površino vlaken in ustvarja gladek otip. Na splošno velja, da manjša kot je amonijačna vrednost in večja molekulska masa amino silikona, boljša je gladkost. Poleg tega lahko amino-terminirani silikon tvori zelo lepo usmerjeno razporeditev, ker so vsi atomi silicija v verigi povezani z metilno skupino, kar ima za posledico odličen gladek otip.
