Amino silikooniemulsioon
Amino silikooni emulsiooni on tekstiilitööstuses laialdaselt kasutatud. Tekstiilitööstuses kasutatav silikooni viimistlusvahend on peamiselt amino silikooniemulsioon, näiteks dimetüül silikooniemulsioon, vesiniksilikooni emulsioon, hüdroksüül silikooni emulsioon jne.
Millised on üldiselt aminosilikooni valikud erinevate kangaste jaoks? Või millist aminosilikooni peaksime kasutama erinevate kiudude ja kanga sorteerimiseks heade tulemuste saavutamiseks?
● Puhas puuvilla- ja segatooted, peamiselt pehme puudutusega, saavad valida aminosilikooni, mille ammoniaagi väärtus on 0,6;
● Puhas polüesterkangas, mille peamine funktsioon on sujuv käsi, saab valida aminosilikooni, mille ammoniaagi väärtus on 0,3;
● Päris siidikangad on peamiselt puudutusega siledad ja vajavad kõrge läikega. Amino silikoon, mille ammoniaagi väärtus on 0,3, valitakse peamiselt ühendiks silumisvahendiks, et suurendada läikivat;
● vill ja selle segatud kangad vajavad pehmet, siledat, elastset ja põhjalikku kätetunnet, vähese värvimuutusega. Elastsuse ja läike suurendamiseks saab valida aminosilikooni 0,6 ja 0,3 ammoniaagi väärtusega, et suurendada silumisvahendeid;
● Cashmere kampsunitel ja kašmiirikangadel on üldine üldine tunne, võrreldes villakangastega, ja valida saab kõrge kontsentratsiooniga ühenditooteid;
● Nailon sokid, mille põhifunktsioon on sujuv puudutus, valige kõrge elastsusega amino silikoon;
● Akrüülitekid, akrüülkiud ja nende segatud kangad on peamiselt pehmed ja vajavad kõrget elastsust. Amino silikoonõli, mille ammoniaagi väärtus on 0,6, saab valida elastsuse nõuete täitmiseks;
● Kanepi kangad, peamiselt siledad, valivad peamiselt aminosilikooni, mille ammoniaagi väärtus on 0,3;
● Kunstlik siid ja puuvill on peamiselt puudutusele pehmed ning valida tuleks amino silikoon, mille ammoniaagi väärtus on 0,6;
● Polüester vähendatud kangas, peamiselt selle hüdrofiilsuse parandamiseks, saab valida polüeetri modifitseeritud silikooni ja hüdrofiilse aminosilikoni jne.
1. Amino silikooni iseloomustus
Amino silikoonil on neli olulist parameetrit: ammoniaagi väärtus, viskoossus, reaktsioonivõime ja osakeste suurus. Need neli parameetrit kajastavad põhimõtteliselt aminosilikooni kvaliteeti ja mõjutavad oluliselt töödeldud kanga stiili. Nagu käsitsi tunne, valgesus, värv ja silikooni emulgeerimise lihtsus.
① Ammoniaagi väärtus
Amino silikoon annab erinevate omadustega kangad, nagu pehmus, sujuvus ja täius, enamasti polümeeri aminorühmade tõttu. Aminosisaldust saab tähistada ammoniaagi väärtusega, mis viitab vesinikkloriidhappe milliliitritele, millel on samaväärne kontsentratsioon, mis on vajalik 1 g aminosilikoni neutraliseerimiseks. Seetõttu on ammoniaagi väärtus otseselt võrdeline silikoonõlis aminosisalduse mooli protsendiga. Mida suurem on aminosisaldus, seda suurem on ammoniaagi väärtus ning seda pehmem ja sujuvam valmis kanga tekstuur. Selle põhjuseks on asjaolu, et aminofunktsionaalrühmade suurenemine suurendab oluliselt nende afiinsust kanga suhtes, moodustades regulaarsema molekulaarse paigutuse ja andes kangale pehme ja sileda tekstuuri.
Aktiivne vesinik aminorühmas on aga kromofooride moodustamiseks oksüdeerumine, põhjustades kanga kollane või kerge kollane. Sama aminogrupi puhul on ilmne, et aminosisalduse (või ammoniaagi väärtus) suurenedes muutub oksüdeerumise tõenäosus ja kollasus muutub raskeks. Ammoniaagi väärtuse suurenemisega suureneb aminosilikoonmolekulide polaarsus, mis tagab aminosilikoonõli emulgeerimise soodsa eeltingimuse ja seda saab teha mikromulsiooniks. Emulgaatori valimine ning osakeste suuruse suurus ja jaotus emulsioonis on seotud ka ammoniaagi väärtusega.
① viskoossus
Viskoossus on seotud polümeeride molekulmassi ja molekulmassi jaotumisega. Üldiselt on seda, mida suurem on viskoossus, seda suurem on aminosilikooni molekulmass, seda parem on kile moodustav omadus kanga pinnal, seda pehmem on tunne ja mida sujuvam on sujuvus, kuid mida halvem on läbilaskvus. Eriti tihedalt keerdunud kangaste ja peenete eitavamate kangaste puhul on amino silikoonist keeruline kiudude sisemusse tungida, mõjutades kanga jõudlust. Liiga kõrge viskoossus muudab emulsiooni stabiilsuse ka halvemaks või mikroemulsiooni valmistamiseks. Üldiselt ei saa toote jõudlust reguleerida ainult viskoossuse abil, kuid seda tasakaalustab sageli ammoniaagi väärtus ja viskoossus. Tavaliselt vajavad madala ammoniaagi väärtused kanga pehmuse tasakaalustamiseks suurt viskoossust.
Seetõttu nõuab sujuv kätetunne suurt viskoossusega amino modifitseeritud silikooni. Pehme töötlemise ja küpsetamise ajal aga kile moodustamiseks mõni amino silikoon, suurendades sellega molekulmassi. Seetõttu erineb aminosilikooni algne molekulmass aminosilikooni molekulmassist, mis lõpuks moodustab kangale kile. Selle tulemusel võib lõpptoote sujuvus varieeruda suuresti, kui erinevates protsessitingimustes töödeldakse sama aminosilikooni. Teisest küljest võib madal viskoossusega aminosilikoon kangaste tekstuuri parandada, lisades ristsidujaid või reguleerides küpsetustemperatuuri. Madal viskoossus amino silikoon suurendab läbilaskvust ning ristsidujate ja protsesside optimeerimise kaudu saab kombineerida kõrge ja madala viskoossusega aminosilikooni eeliseid. Tüüpilise aminosilikooni viskoossusvahemik on vahemikus 150–5000 sentipoist.
Siiski väärib märkimist, et aminosilikooni molekulmassi jaotus võib toote jõudlusele suuremat mõju avaldada. Madal molekulmass tungib kiudainetesse, samal ajal kui suur molekulmass jaotatakse kiudaine välispinnal, nii et kiudaine sise- ja väliskülg on mähitud aminosilikooniga, andes kangale pehme ja sileda tunde, kuid probleem võib olla selles, et mikroemulsiooni stabiilsus mõjutab, kui molekulmassi erinevus on liiga suur.
① reaktsioonivõime
Reaktiivne aminosilikoon võib põhjustada ise ristsidumist viimistluse ajal ja suurendada ristsidumise astet suurendab kanga sujuvust, pehmust ja täiuslikkust, eriti elastsuse paranemise osas. Muidugi, ristsidujate kasutamisel või küpsetamistingimuste suurendamisel võib üldine aminosilikoon suurendada ka ristsidumise kraadi ja parandada seega tagasilööke. Amino silikoon hüdroksüüli või metüülamino otsaga, mida suurem on ammoniaagi väärtus, seda parem on selle ristsidumise kraad ja seda parem elastsus.
② Mikroemulsiooni suurus ja emulsiooni elektriline laeng
Amino silikooniemulsiooni osakeste suurus on väike, tavaliselt alla 0,15 μ, seega on emulsioon termodünaamilises stabiilses dispersiooniseisundis. Selle säilitusstabiilsus, kuumuse stabiilsus ja nihkestabiilsus on suurepärane ning üldiselt ei riku see emulsiooni. Samal ajal suurendab väike osakeste suurus osakeste pindala, parandades oluliselt amino silikooni ja kanga vahelise kontakti tõenäosust. Pinna adsorptsioonivõime suureneb ja ühtlus paraneb ning läbilaskvus paraneb. Seetõttu on lihtne moodustada pidevat kilet, mis parandab kanga pehmust, sujuvust ja täiuslikkust, eriti peenete eitavate kangaste puhul. Kui aga aminosilikooni osakeste suuruse jaotus on ebaühtlane, mõjutab emulsiooni stabiilsust suuresti.
Amino silikooni mikroemulsiooni laeng sõltub emulgaalist. Üldiselt on anioonseid kiude hõlpsasti adsorbeerumiseks katioonseid aminosilikooni, parandades sellega raviefekti. Anioonse emulsiooni adsorptsioon pole lihtne ning mitteioosse emulsiooni adsorptsioonivõime ja ühtlus on paremad kui anioonne emulsioon. Kui kiudaine negatiivne laeng on väike, väheneb mõju mikromulsiooni erinevatele laenguomadustele oluliselt. Seetõttu neelavad keemilised kiud nagu polüester erinevate laengutega mikromulsiooni ja nende ühtlus on paremad kui puuvillakiud.
1. Amino silikooni ja erinevate omaduste mõju kangaste käele
① pehmus
Ehkki aminosilikooni omadust parandab oluliselt aminofunktsionaalrühmade sidumine kangastega ja silikooni korrapärane paigutus, et kangad annaksid pehme ja sujuva tunde. Kuid tegelik viimistlusmõju sõltub suuresti aminofunktsionaalsete rühmade olemusest, kogusest ja jaotusest aminosilikonis. Samal ajal mõjutavad emulsiooni valem ja emulsiooni keskmine osakeste suurus ka pehmet tunnet. Kui ülaltoodud mõjutavad tegurid suudavad saavutada ideaalse tasakaalu, jõuab kanga viimistluse pehme stiil optimaalseks, mida nimetatakse "ülikergeks". Üldise aminosilikoonipehmendajate ammoniaagi väärtus on enamasti vahemikus 0,3 kuni 0,6. Mida kõrgem on ammoniaagi väärtus, seda ühtlasemalt jaotusid silikoonis aminofunktsionaalrühmad ja seda pehmem on kangas. Kui aga ammoniaagi väärtus on suurem kui 0,6, ei suurene kanga pehmuse tunne märkimisväärselt. Lisaks sellele on väiksem emulsiooni osakeste suurus, seda soodustab emulsiooni adhesiooni ja pehme tunne.
② sujuv käsi tunne
Kuna silikoonühendi pindpinevus on väga väike, on amino silikooni mikromulsiooni kiudude pinnale väga lihtne levida, moodustades hea sileda tunde. Üldiselt öeldes, mida väiksem on ammoniaagi väärtus ja mida suurem on aminosilikooni molekulmass, seda parem on sujuvus. Lisaks võib amino lõpetatud silikoon moodustada väga kena suunaseade, mis on tingitud metüülrühmaga ühendatud ahelaühenduste kõigi räni aatomite tõttu, mille tulemuseks on suurepärane sujuv kätetunne.
