Aminosilikonová emulze
Aminosilikonová emulze se široce používá v textilním průmyslu. Silikonové apretační činidlo používané v textilním průmyslu je hlavně aminosilikonová emulze, jako je dimethylsilikonová emulze, hydrogensilikonová emulze, hydroxylsilikonová emulze atd.
Takže obecně, jaké jsou možnosti aminosilikonu pro různé tkaniny? Nebo jaký druh aminosilikonu bychom měli použít k třídění různých vláken a tkanin, abychom dosáhli dobrých výsledků?
● Čistá bavlna a směsové výrobky, převážně s měkkým dotekem, si mohou vybrat amino silikon s hodnotou amoniaku 0,6;
● Čistá polyesterová tkanina s hladkým povrchem jako hlavním prvkem, lze zvolit amino silikon s hodnotou amoniaku 0,3;
● Pravé hedvábné tkaniny jsou na dotek převážně hladké a vyžadují vysoký lesk. Aminový silikon s obsahem amoniaku 0,3 se volí hlavně jako složený vyhlazovací prostředek pro zvýšení lesku;
● Vlna a její směsové tkaniny vyžadují měkký, hladký, elastický a komplexní omak s malou změnou barvy. Pro smíchání a vyhlazování do směsí pro zvýšení elasticity a lesku lze zvolit aminosilikonový silikon s obsahem amoniaku 0,6 a 0,3;
● Kašmírové svetry a kašmírové tkaniny mají ve srovnání s vlněnými tkaninami celkově lepší omak a lze z nich vybírat přípravky s vysokou koncentrací směsí;
● Nylonové ponožky s hladkým dotekem jako hlavním prvkem, zvolte vysoce elastický amino silikon;
● Akrylové přikrývky, akrylová vlákna a jejich směsové tkaniny jsou převážně měkké a vyžadují vysokou elasticitu. Pro splnění požadavků na elasticitu lze zvolit aminosilikonový olej s obsahem amoniaku 0,6;
● Konopné tkaniny, převážně hladké, volí se převážně aminosilikonový silikon s hodnotou amoniaku 0,3;
● Umělé hedvábí a bavlna jsou na dotek převážně měkké a měl by být vybrán aminosilikonový silikon s obsahem amoniaku 0,6;
● Polyesterová redukovaná tkanina, zejména pro zlepšení její hydrofilnosti, si může vybrat polyetherem modifikovaný silikon a hydrofilní amino silikon atd.
1. Charakteristika aminosilikonu
Aminový silikon má čtyři důležité parametry: amoniakální číslo, viskozitu, reaktivitu a velikost částic. Tyto čtyři parametry v podstatě odrážejí kvalitu aminosilikonu a výrazně ovlivňují vzhled zpracovávané látky. Jedná se například o pocit na dotek, bělost, barvu a snadnost emulgace silikonu.
① Hodnota amoniaku
Aminový silikon dodává tkaninám různé vlastnosti, jako je měkkost, hladkost a plnost, a to především díky aminovým skupinám v polymeru. Obsah aminových skupin lze vyjádřit amoniakálním číslem, které se vztahuje k mililitrům kyseliny chlorovodíkové s ekvivalentní koncentrací potřebnou k neutralizaci 1 g aminového silikonu. Číslo amoniaku je tedy přímo úměrné molárnímu procentu obsahu aminových skupin v silikonovém oleji. Čím vyšší je obsah aminových skupin, tím vyšší je amoniakální číslo a tím měkčí a hladší je textura hotové tkaniny. Je to proto, že zvýšení počtu aminových funkčních skupin výrazně zvyšuje jejich afinitu k tkanině, čímž vzniká pravidelnější molekulární uspořádání a tkanina získává měkkou a hladkou texturu.
Aktivní vodík v aminoskupině je však náchylný k oxidaci za vzniku chromoforů, což způsobuje žloutnutí nebo mírné žloutnutí látky. V případě stejné aminoskupiny je zřejmé, že s rostoucím obsahem aminoskupin (nebo obsahem amoniaku) se zvyšuje pravděpodobnost oxidace a žloutnutí se stává výraznějším. Se zvyšujícím se obsahem amoniaku se zvyšuje polarita molekuly aminosilikonu, což vytváří příznivé podmínky pro emulgaci aminosilikonu v oleji a umožňuje jeho výrobu do mikroemulzí. Výběr emulgátoru a velikost a distribuce velikosti částic v emulzi také souvisí s obsahem amoniaku.
① Viskozita
Viskozita souvisí s molekulovou hmotností a distribucí molekulových hmotností polymerů. Obecně platí, že čím vyšší je viskozita, tím větší je molekulová hmotnost aminosilikonu, tím lepší je filmotvorná vlastnost na povrchu tkaniny, tím je měkčí na dotek a hladší a hladší, ale tím horší je propustnost. Zejména u pevně stočených tkanin a tkanin s jemnou jemností je aminosilikonu obtížné proniknout do vnitřku vláken, což ovlivňuje vlastnosti tkaniny. Příliš vysoká viskozita také zhorší stabilitu emulze nebo ztíží tvorbu mikroemulze. Obecně nelze vlastnosti produktu upravit pouze viskozitou, ale často je vyvážena obsahem amoniaku a viskozitou. Nízké hodnoty amoniaku obvykle vyžadují vysokou viskozitu pro vyvážení měkkosti tkaniny.
Proto hladký pocit na dotek vyžaduje vysoce viskózní amino modifikovaný silikon. Během měkkého zpracování a pečení se však část amino silikonu zesítí a vytvoří film, čímž se zvýší molekulová hmotnost. Počáteční molekulová hmotnost amino silikonu se proto liší od molekulové hmotnosti amino silikonu, který nakonec vytvoří film na tkanině. V důsledku toho se hladkost konečného produktu může značně lišit, pokud je stejný amino silikon zpracováván za různých procesních podmínek. Na druhou stranu, nízkoviskozní amino silikon může také zlepšit texturu tkanin přidáním zesíťovacích činidel nebo úpravou teploty pečení. Nízkoviskozní amino silikon zvyšuje propustnost a díky zesíťovacím činidlům a optimalizaci procesu lze kombinovat výhody vysokoviskozního a nízkoviskozního amino silikonu. Rozsah viskozity typického amino silikonu je mezi 150 a 5000 centipoise.
Je však třeba poznamenat, že distribuce molekulové hmotnosti aminosilikonu může mít větší vliv na výkon produktu. Nízká molekulová hmotnost proniká do vlákna, zatímco vysoká molekulová hmotnost je rozložena na vnějším povrchu vlákna, takže vnitřní i vnější strana vlákna je obalena aminosilikonem, což dodává tkanině měkký a hladký pocit. Problémem však může být, že stabilita mikroemulze bude ovlivněna, pokud bude rozdíl molekulových hmotností příliš velký.
① Reaktivita
Reaktivní aminosilikonové silikony mohou během konečné úpravy vytvářet samosíťování a zvýšení stupně síťování zvýší hladkost, měkkost a plnost tkaniny, zejména pokud jde o zlepšení elasticity. Samozřejmě, při použití síťovacích činidel nebo při zvýšených podmínkách pečení může běžný aminosilikonový silikon také zvýšit stupeň síťování a tím zlepšit odrazivost. U aminosilikonu s hydroxylovým nebo methylamino koncem platí, že čím vyšší je číslo amoniaku, tím lepší je jeho stupeň síťování a tím lepší je jeho elasticita.
②Velikost částic mikroemulze a elektrický náboj emulze
Velikost částic aminosilikonové emulze je malá, obecně menší než 0,15 μ, takže emulze je v termodynamicky stabilním disperzním stavu. Její skladovací stabilita, tepelná stabilita a střihová stabilita jsou vynikající a obecně nerozrušují emulzi. Zároveň malá velikost částic zvětšuje povrchovou plochu částic, což výrazně zlepšuje pravděpodobnost kontaktu mezi aminosilikonem a tkaninou. Zvyšuje se povrchová adsorpční kapacita, zlepšuje se rovnoměrnost a zlepšuje se propustnost. Proto je snadné vytvořit souvislý film, který zlepšuje měkkost, hladkost a plnost tkaniny, zejména u jemných tkanin. Pokud je však distribuce velikosti částic aminosilikonu nerovnoměrná, bude to výrazně ovlivněno stabilitou emulze.
Náboj mikroemulze aminosilikonu závisí na emulgátoru. Obecně platí, že aniontová vlákna snadno adsorbují kationtový aminosilikonový silikon, čímž se zlepšuje účinek úpravy. Adsorpce aniontové emulze není snadná a adsorpční kapacita a rovnoměrnost neiontové emulze jsou lepší než u aniontové emulze. Pokud je záporný náboj vlákna malý, vliv na různé vlastnosti náboje mikroemulze se výrazně sníží. Chemická vlákna, jako je polyester, proto absorbují různé mikroemulze s různým nábojem a jejich rovnoměrnost je lepší než u bavlněných vlákn.
1. Vliv aminosilikonu a jeho různých vlastností na příjemný pocit z tkanin
① Měkkost
Ačkoli se vlastnosti aminosilikonu výrazně zlepšují vazbou aminofunkčních skupin na tkaniny a uspořádaným uspořádáním silikonu, což tkaninám dodává měkký a hladký pocit, skutečný konečný efekt do značné míry závisí na povaze, množství a rozložení aminofunkčních skupin v aminosilikonu. Zároveň složení emulze a průměrná velikost částic emulze ovlivňují měkký pocit. Pokud se výše uvedené ovlivňující faktory podaří dosáhnout ideální rovnováhy, měkký styl úpravy tkaniny dosáhne svého optima, které se nazývá „super měkký“. Číslo amoniaku v běžných aminosilikonových změkčovadlech se pohybuje většinou mezi 0,3 a 0,6. Čím vyšší je číslo amoniaku, tím rovnoměrněji jsou aminofunkční skupiny v silikonu rozloženy a tkanina je měkčí na dotek. Pokud je však číslo amoniaku větší než 0,6, měkkost tkaniny se výrazně nezvyšuje. Kromě toho, čím menší je velikost částic emulze, tím lépe emulze přilne a je měkčí na dotek.
② Hladký pocit v ruce
Protože povrchové napětí silikonové směsi je velmi malé, mikroemulze aminosilikonu se velmi snadno roztírá na povrchu vlákna a vytváří příjemný hladký pocit. Obecně platí, že čím menší je amoniakální číslo a čím větší je molekulová hmotnost aminosilikonu, tím lepší je hladkost. Kromě toho může aminosilikonový silikon vytvářet velmi úhledné směrové uspořádání, protože všechny atomy křemíku v řetězci jsou spojeny s methylovou skupinou, což vede k vynikajícímu hladkému pocitu na omak.
