Aminosilikoon emulsioon
Aminosilikoonemulsiooni on tekstiilitööstuses laialdaselt kasutatud. Tekstiilitööstuses kasutatav silikoonviimistlusaine on peamiselt amino-silikoonemulsioon, näiteks dimetüülsilikooni emulsioon, vesiniku silikoonemulsioon, hüdroksüülsilikooni emulsioon jne.
Niisiis, millised on aminosilikoonide valikud erinevate kangaste jaoks? Või millist aminosilikooni peaksime kasutama erinevate kiudude ja kangaste sorteerimiseks, et saavutada häid tulemusi?
● Puhas puuvill ja segatud tooted, peamiselt pehme puudutusega, võivad valida aminosilikoon, mille ammoniaagi väärtus on 0,6;
● Puhas polüesterkangas, mille peamiseks tunnuseks on sile käetunne, saab valida aminosilikoon, mille ammoniaagi väärtus on 0,3;
● Pärissiidkangad on katsudes peamiselt siledad ja nõuavad kõrgläiget. 0,3 ammoniaagisisaldusega aminosilikoon valitakse peamiselt läike suurendamiseks kombineeritud silumisaineks;
● Vill ja selle segakangad nõuavad pehmet, sileda, elastse ja kõikehõlmavat käetunnet ning vähese värvimuutusega. Elastsuse ja läike suurendamiseks saab valida 0,6 ja 0,3 ammoniaagisisaldusega aminosilikooni ja silumisainete segamiseks;
● Kašmiirist kampsunid ja kašmiirkangad on villaste kangastega võrreldes parema üldise käetundega ning valida saab kõrge kontsentratsiooniga liittooteid;
● Nailonsokid, mille peamiseks funktsiooniks on sujuv puudutus, vali kõrge elastsusega aminosilikoon;
● Akrüültekid, akrüülkiud ja nende segukangad on peamiselt pehmed ja nõuavad suurt elastsust. Aminosilikoonõli ammoniaagi väärtusega 0,6 saab valida elastsusnõuetele vastavaks;
● Kanepikangad, peamiselt siledad, valivad peamiselt aminosilikoon, mille ammoniaagi väärtus on 0,3;
● Kunstsiid ja puuvill on katsudes peamiselt pehmed ning valida tuleks aminosilikoon, mille ammoniaagi väärtus on 0,6;
● Vähendatud polüesterkangas, peamiselt selle hüdrofiilsuse parandamiseks, saab valida polüeetriga modifitseeritud silikooni ja hüdrofiilse aminosilikooni jne.
1.Aminosilikooni omadused
Aminosilikoonil on neli olulist parameetrit: ammoniaagi väärtus, viskoossus, reaktsioonivõime ja osakeste suurus. Need neli parameetrit peegeldavad põhimõtteliselt aminosilikooni kvaliteeti ja mõjutavad suuresti töödeldud kanga stiili. Nagu käetunne, valgedus, värvus ja silikooni emulgeerimise lihtsus.
① Ammoniaagi väärtus
Aminosilikoon annab kangastele mitmesuguseid omadusi, nagu pehmus, siledus ja täidlus, peamiselt tänu polümeeris sisalduvatele aminorühmadele. Aminosisaldust saab esitada ammoniaagi väärtusega, mis viitab vesinikkloriidhappe milliliitritele samaväärse kontsentratsiooniga, mis on vajalik 1 g aminosilikooni neutraliseerimiseks. Seetõttu on ammoniaagi väärtus otseselt võrdeline silikoonõli aminosisalduse mooliprotsendiga. Mida suurem on aminosisaldus, seda kõrgem on ammoniaagi väärtus ning seda pehmem ja ühtlasem on valmiskanga tekstuur. Seda seetõttu, et amino funktsionaalrühmade suurenemine suurendab oluliselt nende afiinsust kanga suhtes, moodustades korrapärasema molekulaarse paigutuse ning andes kangale pehme ja sileda tekstuuri.
Aminorühmas olev aktiivne vesinik on aga kalduvus oksüdeeruda, moodustades kromofoore, mis põhjustab kanga kollasust või kerget kollasust. Sama aminorühma puhul on ilmne, et aminosisalduse (või ammoniaagi väärtuse) suurenedes suureneb oksüdeerumise tõenäosus ja kollasus muutub tugevaks. Ammoniaagi väärtuse tõusuga suureneb aminosilikoonmolekuli polaarsus, mis annab soodsa eelduse aminosilikoonõli emulgeerimiseks ja sellest saab valmistada mikroemulsiooni. Ammoniaagi väärtusega on seotud ka emulgaatori valik ning osakeste suuruse suurus ja jaotus emulsioonis.
① Viskoossus
Viskoossus on seotud polümeeride molekulmassi ja molekulmassi jaotusega. Üldiselt võib öelda, et mida suurem on viskoossus, seda suurem on aminosilikooni molekulmass, seda parem on kilet moodustav omadus kanga pinnal, seda pehmem on tunne ja seda ühtlasem on siledus, kuid seda halvem on. läbilaskvus on. Eriti tihedalt keerdunud kangaste ja peene denjeerkanga puhul on aminosilikoonil raske tungida kiudude sisemusse, mis mõjutab kanga jõudlust. Liiga kõrge viskoossus halvendab ka emulsiooni stabiilsust või raskendab mikroemulsiooni valmistamist. Üldiselt ei saa toote toimivust reguleerida ainult viskoossusega, vaid sageli tasakaalustavad seda ammoniaagi väärtus ja viskoossus. Tavaliselt nõuavad madalad ammoniaagi väärtused kanga pehmuse tasakaalustamiseks kõrget viskoossust.
Seetõttu vajab sile käetunne kõrge viskoossusega aminomodifitseeritud silikooni. Kuid pehme töötlemise ja küpsetamise ajal ristsidestub osa aminosilikoonist, et moodustada kile, suurendades seeläbi molekulmassi. Seetõttu erineb aminosilikooni esialgne molekulmass selle aminosilikooni molekulmassist, mis lõpuks moodustab kangale kile. Selle tulemusena võib lõpptoote siledus olla väga erinev, kui sama aminosilikoon töödeldakse erinevates protsessitingimustes. Teisest küljest võib madala viskoossusega aminosilikoon parandada ka kangaste tekstuuri, lisades ristsiduvaid aineid või reguleerides küpsetustemperatuuri. Madala viskoossusega aminosilikoon suurendab läbilaskvust ning ristsiduvate ainete ja protsessi optimeerimise kaudu saab kombineerida kõrge ja madala viskoossusega aminosilikooni eeliseid. Tüüpilise aminosilikooni viskoossusvahemik on 150–5000 sentipoisi.
Siiski väärib märkimist, et aminosilikooni molekulmassi jaotus võib toote toimivust rohkem mõjutada. Madal molekulmass tungib kiududesse, samas kui suur molekulmass jaotub kiu välispinnale, nii et kiu seest ja väljast on ümbritsetud aminosilikooniga, andes kangale pehme ja sileda tunde, kuid Probleemiks võib olla see, et liiga suur molekulmassi erinevus mõjutab mikroemulsiooni stabiilsust.
① Reaktiivsus
Reaktiivne aminosilikoon võib viimistlemise ajal tekitada ise ristsidumist ning ristsidumise astme suurendamine suurendab kanga siledust, pehmust ja täidlust, eriti elastsuse parandamise osas. Loomulikult võib ristsiduvate ainete kasutamisel või küpsetustingimuste parandamisel ka üldine aminosilikoon suurendada ristsidumise astet ja seega parandada tagasilöögi. Aminosilikoon hüdroksüül- või metüülaminootsaga, mida kõrgem on ammoniaagi väärtus, seda parem on selle ristsidumise aste ja seda parem on elastsus.
② Mikroemulsiooni osakeste suurus ja emulsiooni elektrilaeng
Aminosilikoonemulsiooni osakeste suurus on väike, tavaliselt alla 0,15 μ, seega on emulsioon termodünaamilises stabiilses dispersiooni olekus. Selle säilivusstabiilsus, kuumusstabiilsus ja nihkestabiilsus on suurepärased ning üldiselt ei riku see emulsiooni. Samal ajal suurendab osakeste väike suurus osakeste pindala, parandades oluliselt aminosilikooni ja kanga kokkupuute tõenäosust. Pinna adsorptsioonivõime suureneb ja ühtlus paraneb ning läbilaskvus paraneb. Seetõttu on lihtne moodustada pidevat kilet, mis parandab kanga pehmust, siledust ja täidlust, eriti peene denjeerkanga puhul. Kui aga aminosilikoon osakeste suuruse jaotus on ebaühtlane, mõjutab see oluliselt emulsiooni stabiilsust.
Aminosilikoon mikroemulsiooni laeng sõltub emulgaatorist. Üldiselt on anioonsete kiudude katioonne aminosilikoon kergesti adsorbeeritav, parandades seeläbi raviefekti. Anioonse emulsiooni adsorptsioon ei ole lihtne ning mitteioonse emulsiooni adsorptsioonivõime ja ühtlus on paremad kui anioonse emulsiooni puhul. Kui kiu negatiivne laeng on väike, väheneb oluliselt mõju mikroemulsiooni erinevatele laenguomadustele. Seetõttu imavad keemilised kiud, näiteks polüester, erinevaid mikroemulsioone erinevate laengutega ja nende ühtlus on parem kui puuvillakiud.
1.Aminosilikooni ja erinevate omaduste mõju kangaste käetundele
① Pehmus
Kuigi amino-silikooni omadusi parandab oluliselt amino funktsionaalrühmade sidumine kangastega ja silikooni korrapärane paigutus, et anda kangastele pehme ja sile tunne. Tegelik viimistlusefekt sõltub aga suuresti amino-silikoonis sisalduvate amino funktsionaalrühmade olemusest, kogusest ja jaotumisest. Samal ajal mõjutavad pehmet tunnet ka emulsiooni valem ja emulsiooni keskmine osakeste suurus. Kui ülaltoodud mõjutegurid suudavad saavutada ideaalse tasakaalu, saavutab pehme kanga viimistlusstiil oma optimumi, mida nimetatakse "ülipehmeks". Üldiste aminosilikoon pehmendajate ammoniaagisisaldus jääb enamasti vahemikku 0,3–0,6. Mida kõrgem on ammoniaagi väärtus, seda ühtlasemalt on amino funktsionaalrühmad silikoonis jaotatud ja seda pehmem on kangas. Kui aga ammoniaagi väärtus on suurem kui 0,6, ei suurene kanga pehmustunne oluliselt. Lisaks, mida väiksem on emulsiooni osakeste suurus, seda soodsam on emulsiooni nakkumine ja pehme tunne.
② Sujuv käetunne
Kuna silikoonühendi pindpinevus on väga väike, on aminosilikoon mikroemulsiooni väga lihtne kiu pinnale määrida, moodustades hea sileda tunde. Üldiselt võib öelda, et mida väiksem on ammoniaagi väärtus ja mida suurem on aminosilikoon molekulmass, seda parem on siledus. Lisaks võib amino-otsaga silikoon moodustada väga kena suunakorralduse, kuna kõik ahelalülides olevad räni aatomid on ühendatud metüülrühmaga, mille tulemuseks on suurepärane sile käetunne.
