Aminosilikonemulsionen werden in der Textilindustrie häufig verwendet. Das in der Textilindustrie verwendete Silikonveredelungsmittel ist hauptsächlich eine Aminosilikonemulsion, wie z. B. Dimethylsilikonemulsion, Wasserstoffsilikonemulsion, Hydroxylsilikonemulsion usw.
Welche Aminosilikone gibt es also im Allgemeinen für verschiedene Stoffe? Oder welche Art von Aminosilikon sollten wir zum Sortieren verschiedener Fasern und Stoffe verwenden, um gute Ergebnisse zu erzielen?
● Für Produkte aus reiner Baumwolle und Mischgewebe, vor allem mit weichem Griff, kann Aminosilikon mit einem Ammoniakwert von 0,6 gewählt werden.
● Reines Polyestergewebe, dessen Hauptmerkmal ein glattes Handgefühl ist, kann aus Aminosilikon mit einem Ammoniakwert von 0,3 bestehen;
● Echte Seidenstoffe fühlen sich meist glatt an und benötigen einen hohen Glanz. Als zusammengesetztes Glättungsmittel zur Erhöhung des Glanzes wird hauptsächlich Aminosilikon mit einem Ammoniakwert von 0,3 ausgewählt.
● Wolle und ihre Mischgewebe erfordern ein weiches, glattes, elastisches und umfassendes Handgefühl mit geringer Farbveränderung. Aminosilikon mit Ammoniakwerten von 0,6 und 0,3 kann zum Compoundieren und Compoundieren von Glättungsmitteln ausgewählt werden, um Elastizität und Glanz zu erhöhen;
● Kaschmirpullover und Kaschmirstoffe fühlen sich insgesamt angenehmer an als Wollstoffe und es können hochkonzentrierte Mischprodukte ausgewählt werden.
● Nylonsocken, deren Hauptmerkmal ein geschmeidiges Gefühl ist, bestehen aus hochelastischem Aminosilikon.
● Acryldecken, Acrylfasern und deren Mischgewebe sind überwiegend weich und erfordern eine hohe Elastizität. Um die Elastizitätsanforderungen zu erfüllen, kann Aminosilikonöl mit einem Ammoniakwert von 0,6 ausgewählt werden.
● Hanfgewebe, hauptsächlich glatt, wählen Sie hauptsächlich Aminosilikon mit einem Ammoniakwert von 0,3;
● Kunstseide und Baumwolle fühlen sich hauptsächlich weich an, und es sollte Aminosilikon mit einem Ammoniakwert von 0,6 ausgewählt werden.
● Polyesterreduziertes Gewebe, hauptsächlich zur Verbesserung seiner Hydrophilie, kann aus polyethermodifiziertem Silikon und hydrophilem Aminosilikon usw. bestehen.
1. Eigenschaften von Aminosilikon
Aminosilikon hat vier wichtige Parameter: Ammoniakwert, Viskosität, Reaktivität und Partikelgröße. Diese vier Parameter spiegeln im Wesentlichen die Qualität des Aminosilikons wider und beeinflussen maßgeblich den Stil des verarbeiteten Gewebes. Wie zum Beispiel Handgefühl, Weißgrad, Farbe und Leichtigkeit der Emulgierung von Silikon.
① Ammoniakwert
Aminosilikon verleiht Textilien verschiedene Eigenschaften wie Weichheit, Glätte und Fülle, hauptsächlich aufgrund der Aminogruppen im Polymer. Der Aminogehalt kann durch den Ammoniakwert angegeben werden, der sich auf die Milliliter Salzsäure mit einer entsprechenden Konzentration bezieht, die erforderlich sind, um 1 g Aminosilikon zu neutralisieren. Daher ist der Ammoniakwert direkt proportional zum Molprozentsatz des Aminogehalts im Silikonöl. Je höher der Aminogehalt, desto höher der Ammoniakwert und desto weicher und glatter die Textur des fertigen Gewebes. Dies liegt daran, dass die Zunahme der funktionellen Aminogruppen ihre Affinität zum Gewebe stark erhöht, eine regelmäßigere Molekülanordnung bildet und dem Gewebe eine weiche und glatte Textur verleiht.
Der aktive Wasserstoff in der Aminogruppe neigt jedoch zur Oxidation und bildet Chromophore, die eine Gelbfärbung oder leichte Gelbfärbung des Gewebes verursachen. Bei derselben Aminogruppe ist es offensichtlich, dass mit steigendem Aminogehalt (oder Ammoniakwert) die Wahrscheinlichkeit einer Oxidation steigt und die Gelbfärbung stärker wird. Mit steigendem Ammoniakwert nimmt die Polarität des Aminosilikonmoleküls zu, was eine günstige Voraussetzung für die Emulgierung von Aminosilikonöl bietet und zur Herstellung einer Mikroemulsion führt. Die Wahl des Emulgators sowie die Größe und Verteilung der Partikel in der Emulsion hängen ebenfalls vom Ammoniakwert ab.
① Viskosität
Die Viskosität hängt mit dem Molekulargewicht und der Molekulargewichtsverteilung von Polymeren zusammen. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Viskosität, desto höher das Molekulargewicht des Aminosilikons, desto besser ist die Filmbildungseigenschaft auf der Stoffoberfläche, desto weicher fühlt es sich an und desto glatter ist die Oberfläche, aber desto schlechter ist auch die Durchlässigkeit. Insbesondere bei eng gedrehten und feinen Denier-Geweben kann Aminosilikon nur schwer in das Faserinnere eindringen, was die Leistung des Gewebes beeinträchtigt. Eine zu hohe Viskosität verschlechtert auch die Stabilität der Emulsion oder erschwert die Herstellung einer Mikroemulsion. Im Allgemeinen lässt sich die Produktleistung nicht allein über die Viskosität anpassen, sondern wird oft durch den Ammoniakwert und die Viskosität ausgeglichen. Normalerweise erfordern niedrige Ammoniakwerte eine hohe Viskosität, um die Weichheit des Gewebes auszugleichen.
Für ein geschmeidiges Handgefühl ist daher hochviskoses, aminomodifiziertes Silikon erforderlich. Bei der Weichverarbeitung und beim Backen vernetzt jedoch ein Teil des Aminosilikons und bildet einen Film, wodurch das Molekulargewicht steigt. Deshalb unterscheidet sich das ursprüngliche Molekulargewicht des Aminosilikons vom Molekulargewicht des Aminosilikons, das letztendlich einen Film auf dem Stoff bildet. Infolgedessen kann die Glätte des Endprodukts stark variieren, wenn dasselbe Aminosilikon unter unterschiedlichen Prozessbedingungen verarbeitet wird. Andererseits kann niedrigviskoses Aminosilikon durch Zugabe von Vernetzungsmitteln oder Anpassung der Backtemperatur auch die Textur von Stoffen verbessern. Niedrigviskoses Aminosilikon erhöht die Durchlässigkeit und durch Vernetzungsmittel und Prozessoptimierung können die Vorteile von hoch- und niedrigviskosem Aminosilikon kombiniert werden. Der Viskositätsbereich von typischem Aminosilikon liegt zwischen 150 und 5000 Centipoise.
Es ist jedoch zu beachten, dass die Verteilung des Molekulargewichts von Aminosilikonen einen größeren Einfluss auf die Produktleistung haben kann. Das niedrige Molekulargewicht dringt in die Faser ein, während das hohe Molekulargewicht auf der Außenfläche der Faser verteilt wird, sodass die Innen- und Außenseite der Faser von Aminosilikon umhüllt werden, was dem Stoff ein weiches und geschmeidiges Gefühl verleiht. Das Problem kann jedoch darin bestehen, dass die Stabilität der Mikroemulsion beeinträchtigt wird, wenn der Molekulargewichtsunterschied zu groß ist.
① Reaktivität
Reaktives Aminosilikon kann während der Endbearbeitung eine Selbstvernetzung erzeugen. Eine Erhöhung des Vernetzungsgrades erhöht die Glätte, Weichheit und Fülle des Gewebes, insbesondere im Hinblick auf die Verbesserung der Elastizität. Natürlich kann allgemeines Aminosilikon bei Verwendung von Vernetzungsmitteln oder verbesserten Backbedingungen auch den Vernetzungsgrad erhöhen und so die Rückfederung verbessern. Bei Aminosilikonen mit Hydroxyl- oder Methylamino-Ende gilt: Je höher der Ammoniakwert, desto besser der Vernetzungsgrad und desto besser die Elastizität.
②Partikelgröße der Mikroemulsion und elektrische Ladung der Emulsion
Die Partikelgröße von Aminosilikonemulsionen ist klein, in der Regel kleiner als 0,15 µm, sodass sich die Emulsion in einem thermodynamisch stabilen Dispersionszustand befindet. Ihre Lagerstabilität, Wärmestabilität und Scherstabilität sind ausgezeichnet, und die Emulsion zerbricht in der Regel nicht. Gleichzeitig vergrößert die geringe Partikelgröße die Oberfläche der Partikel, wodurch die Kontaktwahrscheinlichkeit zwischen Aminosilikon und Gewebe deutlich verbessert wird. Die Oberflächenadsorptionskapazität steigt, die Gleichmäßigkeit verbessert sich und die Durchlässigkeit steigt. Daher lässt sich leicht ein durchgehender Film bilden, der die Weichheit, Glätte und Fülle des Gewebes verbessert, insbesondere bei feinen Denier-Geweben. Eine ungleichmäßige Partikelgrößenverteilung des Aminosilikons beeinträchtigt jedoch die Stabilität der Emulsion erheblich.
Die Ladung der Aminosilikon-Mikroemulsion hängt vom Emulgator ab. Anionische Fasern adsorbieren kationische Aminosilikone im Allgemeinen leicht, was den Behandlungseffekt verbessert. Die Adsorption anionischer Emulsionen ist schwieriger, und die Adsorptionskapazität und Gleichmäßigkeit nichtionischer Emulsionen sind besser als die anionischer Emulsionen. Ist die negative Ladung der Faser gering, wird der Einfluss auf die unterschiedlichen Ladungseigenschaften der Mikroemulsion stark reduziert. Daher absorbieren Chemiefasern wie Polyester verschiedene Mikroemulsionen mit unterschiedlicher Ladung und weisen eine bessere Gleichmäßigkeit auf als Baumwollfasern.
1. Der Einfluss von Aminosilikon und verschiedenen Eigenschaften auf das Handgefühl von Textilien
① Weichheit
Die Eigenschaften von Aminosilikonen werden zwar durch die Bindung von Aminofunktionen an Textilien deutlich verbessert, und die geordnete Anordnung des Silikons verleiht Textilien ein weiches und geschmeidiges Gefühl. Der tatsächliche Veredelungseffekt hängt jedoch weitgehend von der Art, Menge und Verteilung der Aminofunktionen im Aminosilikon ab. Auch die Formel und die durchschnittliche Partikelgröße der Emulsion beeinflussen das weiche Gefühl. Wenn die oben genannten Einflussfaktoren optimal ausbalanciert sind, erreicht die weiche Textilveredelung ihr Optimum, das als „superweich“ bezeichnet wird. Der Ammoniakwert gängiger Aminosilikon-Weichmacher liegt meist zwischen 0,3 und 0,6. Je höher der Ammoniakwert, desto gleichmäßiger sind die Aminofunktionen im Silikon verteilt und desto weicher fühlt sich der Stoff an. Bei einem Ammoniakwert über 0,6 fühlt sich der Stoff jedoch nicht wesentlich weicher an. Darüber hinaus ist die Haftung der Emulsion und das weiche Gefühl umso besser, je kleiner die Partikelgröße der Emulsion ist.
② Glattes Handgefühl
Da die Oberflächenspannung von Silikonverbindungen sehr gering ist, lässt sich die Aminosilikon-Mikroemulsion sehr leicht auf der Faseroberfläche verteilen und sorgt für ein angenehmes, geschmeidiges Gefühl. Generell gilt: Je niedriger der Ammoniakwert und je höher das Molekulargewicht des Aminosilikons, desto geschmeidiger ist die Oberfläche. Darüber hinaus kann aminoterminiertes Silikon eine sehr saubere Richtungsanordnung bilden, da alle Siliziumatome in den Kettengliedern mit der Methylgruppe verbunden sind, was zu einem ausgezeichneten, geschmeidigen Griff führt.
①Elastizität (Fülle)
Die Elastizität (Fülle), die ein Aminosilikon-Weichmacher Textilien verleiht, variiert je nach Reaktivität, Viskosität und Ammoniakwert des Silikons. Im Allgemeinen hängt die Elastizität eines Gewebes von der Vernetzung des Aminosilikonfilms auf der Oberfläche des Gewebes während des Trocknens und Formens ab.
1. Je höher der Ammoniakwert des Hydroxyl-terminierten Aminosilikonöls, desto besser ist seine Fülle (Elastizität).
2. Durch die Einführung von Hydroxylgruppen in Seitenketten kann die Elastizität von Stoffen erheblich angepasst werden.
3. Durch die Einführung langkettiger Alkylgruppen in die Seitenketten kann auch ein ideales elastisches Handgefühl erreicht werden.
4. Durch die Wahl des geeigneten Vernetzungsmittels kann auch der gewünschte elastische Effekt erzielt werden.
④Weißgrad
Aufgrund der besonderen Aktivität aminofunktioneller Gruppen können Aminogruppen mit der Zeit, durch Hitze und UV-Strahlung oxidieren, wodurch der Stoff gelb oder leicht gelblich wird. Der Einfluss von Aminosilikon auf die Weiße von Stoffen, einschließlich der Vergilbung weißer Stoffe und der Farbveränderung farbiger Stoffe, war neben der Haptik schon immer ein wichtiger Bewertungsindikator für Aminosilikon-Veredelungsmittel. Normalerweise ist die Weiße umso besser, je niedriger der Ammoniakwert im Aminosilikon ist; mit sinkendem Ammoniakwert verschlechtert sich jedoch auch die Weichheit des Weichmachers. Um die gewünschte Haptik zu erzielen, muss ein Silikon mit einem geeigneten Ammoniakwert gewählt werden. Bei niedrigen Ammoniakwerten kann die gewünschte weiche Haptik auch durch eine Änderung des Molekulargewichts des Aminosilikons erreicht werden.
Veröffentlichungszeit: 19. Juli 2024