Амино силиконова емулсия
Аминосиликоновата емулсия се използва широко в текстилната промишленост. Силиконовият довършителен агент, използван в текстилната промишленост, е главно аминосиликонова емулсия, като диметилсиликонова емулсия, водородна силиконова емулсия, хидроксилсиликонова емулсия и др.
И така, като цяло, какви са възможностите за избор на амино силикон за различните тъкани? Или какъв вид амино силикон трябва да използваме за сортиране на различни влакна и тъкани, за да постигнем добри резултати?
● Чистите памучни и смесени продукти, предимно с меко докосване, могат да изберат амино силикон с амонячна стойност 0,6;
● Чиста полиестерна тъкан, с гладко усещане на ръката като основна характеристика, може да избере амино силикон с амонячна стойност 0,3;
● Истинските копринени тъкани са предимно гладки на допир и изискват висок гланц. Аминосиликонът с амонячно число 0,3 се избира главно като сложен изглаждащ агент за увеличаване на блясъка;
● Вълната и смесените с нея тъкани изискват меко, гладко, еластично и цялостно усещане на допир, с малка промяна в цвета. Аминосиликон със стойности на амоняк 0,6 и 0,3 може да се използва за смесване и изглаждащи агенти за увеличаване на еластичността и блясъка;
● Кашмирените пуловери и кашмирените тъкани имат по-добро общо усещане на допир в сравнение с вълнените тъкани и могат да се избират продукти с висока концентрация на съединения;
● Найлонови чорапи, с гладко докосване като основна характеристика, избират високоеластичен амино силикон;
● Акрилните одеяла, акрилните влакна и техните смесени тъкани са предимно меки и изискват висока еластичност. Може да се избере амино силиконово масло с амонячна стойност 0,6, за да се отговори на изискванията за еластичност;
● Конопените тъкани, предимно гладки, избират предимно аминосиликон с амонячна стойност 0,3;
● Изкуствената коприна и памукът са предимно меки на допир и трябва да се избере аминосиликон с амонячна стойност 0,6;
● Полиестерна редуцирана тъкан, главно за подобряване на хидрофилността ѝ, може да избере полиетерно модифициран силикон и хидрофилен аминосиликон и др.
1. Характеристики на аминосиликона
Аминният силикон има четири важни параметъра: амонячно число, вискозитет, реактивност и размер на частиците. Тези четири параметъра основно отразяват качеството на аминосиликона и силно влияят върху вида на обработваната тъкан. Такива са усещането на ръка, белотата, цвета и лекотата на емулгиране на силикона.
① Амонячна стойност
Аминосиликонът придава на тъканите различни свойства като мекота, гладкост и плътност, най-вече благодарение на аминогрупите в полимера. Съдържанието на амино групи може да бъде представено чрез амонячното число, което се отнася до милилитри солна киселина с еквивалентна концентрация, необходима за неутрализиране на 1 г амино силикон. Следователно, амонячното число е право пропорционално на молния процент амино съдържание в силиконовото масло. Колкото по-високо е амино съдържанието, толкова по-високо е амонячното число и толкова по-мека и гладка е текстурата на готовата тъкан. Това е така, защото увеличаването на амино функционалните групи значително увеличава афинитета им към тъканта, образувайки по-редовна молекулярна подредба и придавайки на тъканта мека и гладка текстура.
Активният водород в аминогрупата обаче е склонен към окисление, за да образува хромофори, причинявайки пожълтяване или леко пожълтяване на тъканта. В случая на същата аминогрупа е очевидно, че с увеличаване на съдържанието на аминокиселини (или амонячното съдържание), вероятността от окисление се увеличава и пожълтяването става силно. С увеличаване на амонячното съдържание, полярността на аминосиликоновите молекули се увеличава, което осигурява благоприятна предпоставка за емулгиране на аминосиликоново масло и може да се превърне в микроемулсия. Изборът на емулгатор, размерът и разпределението на размера на частиците в емулсията също са свързани с амонячното съдържание.
① Вискозитет
Вискозитетът е свързан с молекулното тегло и разпределението на молекулното тегло на полимерите. Най-общо казано, колкото по-висок е вискозитетът, толкова по-голямо е молекулното тегло на аминосиликона, толкова по-добро е филмообразуващото свойство върху повърхността на тъканта, толкова по-меко е усещането и толкова по-гладко е гладкото покритие, но толкова по-лоша е пропускливостта. Особено при плътно усукани тъкани и тъкани с фин дение, аминосиликонът трудно прониква във вътрешността на влакната, което влияе върху характеристиките на тъканта. Твърде високият вискозитет също ще влоши стабилността на емулсията или ще затрудни създаването на микроемулсия. Обикновено характеристиките на продукта не могат да се регулират единствено чрез вискозитета, а често се балансират от стойността на амоняка и вискозитета. Обикновено ниските стойности на амоняка изискват висок вискозитет, за да се балансира мекотата на тъканта.
Следователно, за гладко усещане на ръката е необходим амино модифициран силикон с висок вискозитет. Въпреки това, по време на меката обработка и печене, някои амино силикони се омрежват, за да образуват филм, като по този начин увеличават молекулното тегло. Следователно, първоначалното молекулно тегло на амино силикона е различно от молекулното тегло на амино силикона, който в крайна сметка образува филм върху тъканта. В резултат на това, гладкостта на крайния продукт може да варира значително, когато един и същ амино силикон се обработва при различни условия на процеса. От друга страна, нисковискозитетният амино силикон може също да подобри текстурата на тъканите чрез добавяне на омрежващи агенти или регулиране на температурата на печене. Нисковискозитетният амино силикон увеличава пропускливостта и чрез омрежващи агенти и оптимизация на процеса могат да се комбинират предимствата на високо и нисковискозитетния амино силикон. Диапазонът на вискозитет на типичния амино силикон е между 150 и 5000 сантипоаза.
Въпреки това, заслужава да се отбележи, че разпределението на молекулното тегло на аминосиликона може да има по-голямо влияние върху производителността на продукта. Ниското молекулно тегло прониква във влакното, докато високото молекулно тегло се разпределя по външната повърхност на влакното, така че вътрешната и външната страна на влакното са обвити с аминосиликон, придавайки на тъканта меко и гладко усещане. Проблемът обаче може да е, че стабилността на микроемулсията ще бъде засегната, ако разликата в молекулното тегло е твърде голяма.
① Реактивност
Реактивният аминосиликон може да генерира самоомрежване по време на довършителна обработка, а увеличаването на степента на омрежване ще увеличи гладкостта, мекотата и плътността на тъканта, особено по отношение на подобряване на еластичността. Разбира се, когато се използват омрежващи агенти или се увеличават условията на печене, общият аминосиликон също може да увеличи степента на омрежване и по този начин да подобри отскока. При аминосиликоните с хидроксилна или метиламино група, колкото по-високо е амонячното число, толкова по-добра е степента на омрежване и еластичността им.
②Размер на частиците на микроемулсията и електрически заряд на емулсията
Размерът на частиците на аминосиликоновата емулсия е малък, обикновено по-малък от 0,15 μ, така че емулсията е в термодинамично стабилно дисперсионно състояние. Нейната стабилност при съхранение, топлинна стабилност и стабилност на срязване са отлични и като цяло не разрушава емулсията. В същото време, малкият размер на частиците увеличава повърхността им, което значително подобрява вероятността за контакт между аминосиликона и тъканта. Повърхностният адсорбционен капацитет се увеличава, еднородността се подобрява, а пропускливостта се подобрява. Следователно е лесно да се образува непрекъснат филм, който подобрява мекотата, гладкостта и плътността на тъканта, особено при фините тъкани. Ако обаче разпределението на размера на частиците на аминосиликона е неравномерно, стабилността на емулсията ще бъде значително засегната.
Зарядът на аминосиликоновите микроемулсии зависи от емулгатора. Като цяло, анионните влакна лесно адсорбират катионните аминосиликони, като по този начин подобряват ефекта на третиране. Адсорбцията на анионните емулсии не е лесна и адсорбционният капацитет и еднородността на нейонните емулсии са по-добри от тези на анионните. Ако отрицателният заряд на влакното е малък, влиянието върху различните свойства на заряда на микроемулсията ще бъде значително намалено. Следователно, химическите влакна, като полиестерните, абсорбират различни микроемулсии с различни заряди и тяхната еднородност е по-добра от памучните влакна.
1. Влиянието на аминосиликона и различните му свойства върху усещането за тъкани при допир
① Мекота
Въпреки че характеристиките на аминосиликона се подобряват значително чрез свързването на аминофункционалните групи с тъканите и правилното подреждане на силикона, за да се придаде на тъканите меко и гладко усещане, действителният ефект на обработка зависи до голяма степен от естеството, количеството и разпределението на аминофункционалните групи в аминосиликона. В същото време, формулата на емулсията и средният размер на частиците ѝ също влияят върху мекотата на допир. Ако гореспоменатите влияещи фактори могат да постигнат идеален баланс, мекият стил на обработка на тъканите ще достигне своя оптимум, който се нарича „супер мека“. Амонячната стойност на общите аминосиликонови омекотители е най-често между 0,3 и 0,6. Колкото по-висока е амонячната стойност, толкова по-равномерно са разпределени аминофункционалните групи в силикона и толкова по-мека е тъканта на допир. Когато обаче амонячната стойност е по-голяма от 0,6, мекотата на тъканта не се увеличава значително. Освен това, колкото по-малък е размерът на частиците емулсия, толкова по-благоприятно е за адхезията на емулсията и мекотата на допир.
② Гладко усещане в ръката
Тъй като повърхностното напрежение на силиконовото съединение е много малко, микроемулсията от амино силикон се разнася много лесно върху повърхността на влакната, образувайки гладко усещане. Най-общо казано, колкото по-ниско е амонячното число и колкото по-голямо е молекулното тегло на амино силикона, толкова по-добра е гладкостта. Освен това, аминотерминираният силикон може да образува много спретнато насочено разположение, тъй като всички силициеви атоми във верижните звена са свързани с метиловата група, което води до отлично гладко усещане на допир.
