Amino silikon emülsiyonu
Amino silikon emülsiyonu tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Tekstil endüstrisinde kullanılan silikon apre maddeleri çoğunlukla dimetil silikon emülsiyonu, hidrojen silikon emülsiyonu, hidroksi silikon emülsiyonu vb. gibi amino silikon emülsiyonlarıdır.
Peki, genel olarak, farklı kumaşlar için amino silikon seçenekleri nelerdir? Veya farklı lif ve kumaşları ayırmak ve iyi sonuçlar elde etmek için ne tür amino silikon kullanmalıyız?
● Saf pamuk ve karışımlı ürünlerde, özellikle yumuşak dokunuşlu olanlarda, amonyak değeri 0,6 olan amino silikon tercih edilebilir;
● Saf polyester kumaş, ana özelliği olarak pürüzsüz bir el hissiyatı ile, 0,3 amonyak değerine sahip amino silikonu seçebilirsiniz;
● Gerçek ipek kumaşlar çoğunlukla dokunuşta pürüzsüzdür ve yüksek parlaklık gerektirir. Parlaklığı artırmak için bileşik yumuşatıcı olarak çoğunlukla 0,3 amonyak değerine sahip amino silikon seçilir;
● Yün ve karışımlı kumaşlar, yumuşak, pürüzsüz, elastik ve kapsamlı bir dokunuş hissi ve çok az renk değişimi gerektirir. Elastikiyet ve parlaklığı artırmak için 0,6 ve 0,3 amonyak değerlerine sahip amino silikon, bileşik ve bileşik yumuşatıcı maddeler olarak seçilebilir;
● Kaşmir kazaklar ve kaşmir kumaşlar, yünlü kumaşlara kıyasla daha yüksek bir genel el hissiyatı sunar ve yüksek konsantrasyonlu bileşik ürünler seçilebilir;
● Ana özelliği pürüzsüz bir dokunuş olan naylon çoraplar, yüksek elastikiyetli amino silikondan yapılmıştır;
● Akrilik battaniyeler, akrilik elyaflar ve bunların karışımlı kumaşları çoğunlukla yumuşaktır ve yüksek elastikiyet gerektirir. Elastikiyet gereksinimlerini karşılamak için amonyak değeri 0,6 olan amino silikon yağı seçilebilir;
● Kenevir kumaşlarında, çoğunlukla pürüzsüz, amonyak değeri 0,3 olan amino silikon tercih edilir;
● Suni ipek ve pamuk çoğunlukla yumuşak dokunuşlu olup, amonyak değeri 0,6 olan amino silikonlar seçilmelidir;
● Polyester indirgenmiş kumaş, esas olarak hidrofilikliğini artırmak için polieter modifiye silikon ve hidrofilik amino silikon vb. seçilebilir.
1. Amino silikonun özellikleri
Amino silikonun dört önemli parametresi vardır: amonyak değeri, viskozite, reaktivite ve partikül boyutu. Bu dört parametre temel olarak amino silikonun kalitesini yansıtır ve işlenen kumaşın stilini büyük ölçüde etkiler. Örneğin, el hissi, beyazlık, renk ve silikonun emülsifikasyon kolaylığı gibi.
① Amonyak değeri
Amino silikon, çoğunlukla polimerdeki amino grupları sayesinde kumaşlara yumuşaklık, pürüzsüzlük ve dolgunluk gibi çeşitli özellikler kazandırır. Amino içeriği, 1 g amino silikonu nötralize etmek için gereken eşdeğer konsantrasyondaki hidroklorik asidin mililitresini ifade eden amonyak değeri ile temsil edilebilir. Bu nedenle, amonyak değeri, silikon yağındaki amino içeriğinin mol yüzdesiyle doğru orantılıdır. Amino içeriği ne kadar yüksekse, amonyak değeri de o kadar yüksek olur ve bitmiş kumaşın dokusu o kadar yumuşak ve pürüzsüz olur. Bunun nedeni, amino fonksiyonel gruplarındaki artışın, kumaşa olan afinitelerini büyük ölçüde artırması, daha düzenli bir moleküler düzen oluşturması ve kumaşa yumuşak ve pürüzsüz bir doku kazandırmasıdır.
Ancak amino grubundaki aktif hidrojen, kromoforlar oluşturarak oksidasyona eğilimlidir ve bu da kumaşın sararmasına veya hafif sararmasına neden olur. Aynı amino grubu söz konusu olduğunda, amino içeriği (veya amonyak değeri) arttıkça oksidasyon olasılığının arttığı ve sararmanın daha şiddetli hale geldiği açıktır. Amonyak değeri arttıkça, amino silikon molekülünün polaritesi artar ve bu da amino silikon yağının emülsifikasyonu için uygun bir ön koşul sağlar ve mikro emülsiyon haline getirilebilir. Emülgatör seçimi ve emülsiyondaki partikül boyutunun boyutu ve dağılımı da amonyak değeriyle ilişkilidir.
① Viskozite
Viskozite, polimerlerin moleküler ağırlığı ve moleküler ağırlık dağılımı ile ilişkilidir. Genel olarak, viskozite ne kadar yüksekse, amino silikonun moleküler ağırlığı da o kadar büyük olur, kumaş yüzeyinde film oluşturma özelliği o kadar iyi olur, dokunuş o kadar yumuşak ve pürüzsüzlük o kadar pürüzsüz olur, ancak geçirgenlik o kadar kötü olur. Özellikle sıkı bükülmüş kumaşlar ve ince denye kumaşlar için amino silikonun elyafın içine nüfuz etmesi zorlaşır ve bu da kumaş performansını etkiler. Çok yüksek viskozite ayrıca emülsiyon stabilitesini kötüleştirir veya mikro emülsiyon yapmayı zorlaştırır. Genellikle, ürün performansı yalnızca viskozite ile ayarlanamaz, ancak genellikle amonyak değeri ve viskozite ile dengelenir. Genellikle düşük amonyak değerleri, kumaşın yumuşaklığını dengelemek için yüksek viskozite gerektirir.
Bu nedenle, pürüzsüz bir dokunuş hissi yüksek viskoziteli amino modifiye silikon gerektirir. Ancak, yumuşak işleme ve pişirme sırasında, bazı amino silikonlar bir film oluşturmak için çapraz bağlanır ve böylece moleküler ağırlığı artırır. Bu nedenle, amino silikonun başlangıç moleküler ağırlığı, nihayetinde kumaş üzerinde bir film oluşturan amino silikonun moleküler ağırlığından farklıdır. Sonuç olarak, aynı amino silikon farklı işlem koşulları altında işlendiğinde nihai ürünün pürüzsüzlüğü büyük ölçüde değişebilir. Diğer yandan, düşük viskoziteli amino silikon, çapraz bağlayıcı maddeler ekleyerek veya pişirme sıcaklığını ayarlayarak kumaşların dokusunu da iyileştirebilir. Düşük viskoziteli amino silikon geçirgenliği artırır ve çapraz bağlayıcı maddeler ve işlem optimizasyonu yoluyla, yüksek ve düşük viskoziteli amino silikonun avantajları birleştirilebilir. Tipik amino silikonun viskozite aralığı 150 ila 5000 santipuaz arasındadır.
Ancak, amino silikonun moleküler ağırlık dağılımının ürün performansı üzerinde daha büyük bir etkiye sahip olabileceğini belirtmekte fayda var. Düşük moleküler ağırlık elyafın içine nüfuz ederken, yüksek moleküler ağırlık elyafın dış yüzeyine dağılır ve böylece elyafın içi ve dışı amino silikonla sarılarak kumaşa yumuşak ve pürüzsüz bir his verir. Ancak moleküler ağırlık farkı çok büyükse mikro emülsiyonun stabilitesinin etkilenmesi gibi bir sorun olabilir.
① Reaktivite
Reaktif amino silikon, terbiye sırasında kendiliğinden çapraz bağlanma oluşturabilir ve çapraz bağlanma derecesinin artırılması, özellikle elastikiyet iyileştirmesi açısından kumaşın pürüzsüzlüğünü, yumuşaklığını ve dolgunluğunu artıracaktır. Elbette, çapraz bağlama maddeleri kullanıldığında veya pişirme koşulları artırıldığında, genel amino silikon da çapraz bağlanma derecesini ve dolayısıyla geri tepmeyi artırabilir. Hidroksil veya metilamino uçlu amino silikonda, amonyak değeri ne kadar yüksekse, çapraz bağlanma derecesi ve elastikiyeti de o kadar iyidir.
②Mikro emülsiyonun parçacık boyutu ve emülsiyonun elektrik yükü
Amino silikon emülsiyonunun parçacık boyutu genellikle 0,15 μ'den küçük olduğundan, emülsiyon termodinamik olarak kararlı bir dispersiyon halindedir. Depolama kararlılığı, ısı kararlılığı ve kayma kararlılığı mükemmeldir ve genellikle emülsiyonu bozmaz. Aynı zamanda, küçük parçacık boyutu parçacıkların yüzey alanını artırarak amino silikon ile kumaş arasındaki temas olasılığını büyük ölçüde artırır. Yüzey adsorpsiyon kapasitesi artar, homojenlik iyileşir ve geçirgenlik artar. Bu nedenle, özellikle ince denye kumaşlar için kumaşın yumuşaklığını, pürüzsüzlüğünü ve dolgunluğunu artıran sürekli bir film oluşturmak kolaydır. Ancak, amino silikonun parçacık boyutu dağılımı eşit değilse, emülsiyonun kararlılığı büyük ölçüde etkilenecektir.
Amino silikon mikro emülsiyonunun yükü, emülgatöre bağlıdır. Genellikle anyonik lifler, katyonik amino silikonu kolayca emer ve bu da işlem etkisini artırır. Anyonik emülsiyonun adsorpsiyonu kolay değildir ve non-iyonik emülsiyonun adsorpsiyon kapasitesi ve homojenliği anyonik emülsiyondan daha iyidir. Lifin negatif yükü düşükse, mikro emülsiyonun farklı yük özellikleri üzerindeki etki büyük ölçüde azalacaktır. Bu nedenle, polyester gibi kimyasal lifler, farklı yüklere sahip çeşitli mikro emülsiyonları emer ve homojenlikleri pamuk liflerinden daha iyidir.
1. Amino silikonun ve farklı özelliklerin kumaşların tuşe hissiyatı üzerindeki etkisi
① Yumuşaklık
Amino silikonun karakteristiği, amino fonksiyonel gruplarının kumaşlara bağlanması ve silikonun kumaşlara yumuşak ve pürüzsüz bir his vermek için düzenli bir şekilde düzenlenmesiyle büyük ölçüde iyileştirilmiş olsa da, gerçek apre etkisi büyük ölçüde amino silikondaki amino fonksiyonel gruplarının doğasına, miktarına ve dağılımına bağlıdır. Aynı zamanda, emülsiyon formülü ve emülsiyonun ortalama parçacık boyutu da yumuşak hissiyatı etkiler. Yukarıdaki etki faktörleri ideal bir dengeye ulaşabilirse, kumaş apresinin yumuşak tarzı "süper yumuşak" olarak adlandırılan optimum seviyesine ulaşacaktır. Genel amino silikon yumuşatıcıların amonyak değeri çoğunlukla 0,3 ile 0,6 arasındadır. Amonyak değeri ne kadar yüksekse, silikondaki amino fonksiyonel grupları o kadar eşit dağılır ve kumaş hissiyatı o kadar yumuşak olur. Ancak, amonyak değeri 0,6'dan büyük olduğunda, kumaşın yumuşaklık hissiyatı önemli ölçüde artmaz. Ayrıca, emülsiyonun parçacık boyutu ne kadar küçükse, emülsiyonun yapışması ve yumuşaklık hissiyatı o kadar kolaylaşır.
② Pürüzsüz el hissi
Silikon bileşiğinin yüzey gerilimi çok düşük olduğundan, amino silikon mikro emülsiyonu elyaf yüzeyinde kolayca yayılır ve iyi bir pürüzsüzlük hissi yaratır. Genel olarak, amino silikonun amonyak değeri ne kadar küçük ve molekül ağırlığı ne kadar büyükse, pürüzsüzlük o kadar iyidir. Ayrıca, amino sonlandırılmış silikon, zincir halkalarındaki tüm silikon atomlarının metil grubuna bağlı olması nedeniyle çok düzgün bir yön dizilimi oluşturabilir ve bu da mükemmel bir pürüzsüzlük hissi sağlar.
