อิมัลชันอะมิโนซิลิโคน
อิมัลชันอะมิโนซิลิโคนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอ สารตกแต่งซิลิโคนที่ใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอส่วนใหญ่คืออิมัลชันอะมิโนซิลิโคน เช่น อิมัลชันไดเมทิลซิลิโคน อิมัลชันไฮโดรเจนซิลิโคน อิมัลชันไฮดรอกซิลซิลิโคน เป็นต้น
ดังนั้นโดยทั่วไปแล้ว อะมิโนซิลิโคนสำหรับผ้าแต่ละประเภทมีอะไรบ้าง? หรือเราควรใช้อะมิโนซิลิโคนชนิดใดในการคัดแยกเส้นใยและผ้าแต่ละประเภทเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด?
● ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากผ้าฝ้ายแท้และผสม โดยเน้นสัมผัสที่นุ่มนวล สามารถเลือกอะมิโนซิลิโคนที่มีค่าแอมโมเนีย 0.6 ได้
● ผ้าโพลีเอสเตอร์บริสุทธิ์ ให้สัมผัสที่เรียบเนียนเป็นคุณสมบัติหลัก สามารถเลือกซิลิโคนอะมิโนที่มีค่าแอมโมเนีย 0.3 ได้
● ผ้าไหมแท้ส่วนใหญ่มีผิวสัมผัสที่เรียบเนียนและต้องการความเงางามสูง อะมิโนซิลิโคนที่มีค่าแอมโมเนีย 0.3 มักถูกเลือกใช้เป็นสารเพิ่มความเรียบเพื่อเพิ่มความเงางาม
● ผ้าขนสัตว์และผ้าผสมต้องการสัมผัสที่นุ่ม เรียบ ยืดหยุ่น และครอบคลุม แทบไม่มีการเปลี่ยนแปลงของสี สามารถเลือกซิลิโคนอะมิโนที่มีค่าแอมโมเนีย 0.6 และ 0.3 สำหรับการคอมพาวนด์และสารเพิ่มความเรียบของคอมพาวนด์เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นและความเงางาม
● เสื้อสเวตเตอร์แคชเมียร์และผ้าแคชเมียร์มีสัมผัสโดยรวมที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับผ้าขนสัตว์ และสามารถเลือกผลิตภัณฑ์ที่มีสารประกอบที่มีความเข้มข้นสูงได้
● ถุงเท้าไนลอนที่มีสัมผัสเรียบลื่นเป็นคุณสมบัติหลัก เลือกซิลิโคนอะมิโนที่มีความยืดหยุ่นสูง
● ผ้าห่มอะคริลิก เส้นใยอะคริลิก และผ้าผสมส่วนใหญ่มีความนุ่มและต้องการความยืดหยุ่นสูง สามารถเลือกน้ำมันซิลิโคนอะมิโนที่มีค่าแอมโมเนีย 0.6 เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านความยืดหยุ่นได้
● ผ้าป่าน ส่วนใหญ่เป็นผ้าเรียบ โดยเลือกซิลิโคนอะมิโนที่มีค่าแอมโมเนีย 0.3 เป็นหลัก
● ผ้าไหมเทียมและผ้าฝ้ายส่วนใหญ่มีความนุ่มนวลต่อการสัมผัส และควรเลือกซิลิโคนอะมิโนที่มีค่าแอมโมเนีย 0.6
● ผ้าโพลีเอสเตอร์ที่ลดลง ส่วนใหญ่เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการดูดซับน้ำ สามารถเลือกใช้ซิลิโคนที่ปรับเปลี่ยนด้วยโพลีเอเธอร์และซิลิโคนอะมิโนที่ชอบน้ำ เป็นต้น
1.ลักษณะของอะมิโนซิลิโคน
อะมิโนซิลิโคนมีพารามิเตอร์สำคัญ 4 ประการ ได้แก่ ค่าแอมโมเนีย ความหนืด ปฏิกิริยา และขนาดอนุภาค พารามิเตอร์ทั้ง 4 ประการนี้สะท้อนถึงคุณภาพของอะมิโนซิลิโคน และส่งผลอย่างมากต่อรูปแบบของผ้าที่ผ่านกระบวนการ เช่น ความรู้สึกสัมผัส ความขาว สี และความง่ายในการผสมซิลิโคน
① ค่าแอมโมเนีย
อะมิโนซิลิโคนให้คุณสมบัติที่หลากหลายแก่ผ้า เช่น ความนุ่ม ความเรียบ และความแน่น ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลมาจากหมู่อะมิโนในพอลิเมอร์ ปริมาณอะมิโนสามารถแสดงได้ด้วยค่าแอมโมเนีย ซึ่งหมายถึงมิลลิลิตรของกรดไฮโดรคลอริกที่มีความเข้มข้นเทียบเท่าที่จำเป็นในการทำให้อะมิโนซิลิโคน 1 กรัมเป็นกลาง ดังนั้น ค่าแอมโมเนียจึงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับเปอร์เซ็นต์โมลของปริมาณอะมิโนในน้ำมันซิลิโคน ยิ่งปริมาณอะมิโนสูง ค่าแอมโมเนียก็จะยิ่งสูงขึ้น และเนื้อสัมผัสของผ้าที่เสร็จแล้วก็จะนุ่มและเรียบเนียนมากขึ้น เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของหมู่ฟังก์ชันอะมิโนจะเพิ่มความสัมพันธ์กับเนื้อผ้าอย่างมาก ทำให้การจัดเรียงโมเลกุลเป็นระเบียบมากขึ้น และทำให้ผ้ามีเนื้อสัมผัสที่นุ่มและเรียบเนียน
อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนที่ออกฤทธิ์ในกลุ่มอะมิโนมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันจนเกิดเป็นโครโมโฟร์ ซึ่งทำให้ผ้าเหลืองหรือเหลืองเล็กน้อย ในกรณีของกลุ่มอะมิโนเดียวกันนี้ จะเห็นได้ว่าเมื่อปริมาณอะมิโน (หรือค่าแอมโมเนีย) เพิ่มขึ้น ความน่าจะเป็นของการเกิดออกซิเดชันก็จะเพิ่มขึ้นและสีเหลืองจะรุนแรงขึ้น เมื่อค่าแอมโมเนียเพิ่มขึ้น ความเป็นขั้วของโมเลกุลอะมิโนซิลิโคนก็จะเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการทำอิมัลชันของน้ำมันอะมิโนซิลิโคน และสามารถนำไปผลิตเป็นไมโครอิมัลชันได้ การเลือกอิมัลซิไฟเออร์ ขนาด และการกระจายตัวของขนาดอนุภาคในอิมัลชันก็สัมพันธ์กับค่าแอมโมเนียเช่นกัน
① ความหนืด
ความหนืดสัมพันธ์กับน้ำหนักโมเลกุลและการกระจายตัวของน้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์ โดยทั่วไป ยิ่งความหนืดสูงเท่าใด น้ำหนักโมเลกุลของอะมิโนซิลิโคนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น คุณสมบัติการสร้างฟิล์มบนพื้นผิวของผ้าก็จะยิ่งดีขึ้น สัมผัสนุ่มขึ้น และเรียบเนียนขึ้น แต่การซึมผ่านของผ้าก็จะยิ่งแย่ลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผ้าที่บิดตัวแน่นและผ้าดีเนียร์เนื้อละเอียด อะมิโนซิลิโคนจะซึมผ่านเข้าไปในเนื้อผ้าได้ยาก ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของผ้า ความหนืดที่สูงเกินไปจะทำให้ความเสถียรของอิมัลชันแย่ลงหรือทำให้ไมโครอิมัลชันทำได้ยากขึ้น โดยทั่วไป ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ไม่สามารถปรับได้ด้วยความหนืดเพียงอย่างเดียว แต่มักจะสมดุลกันด้วยค่าแอมโมเนียและความหนืด โดยทั่วไป ค่าแอมโมเนียที่ต่ำต้องการความหนืดสูงเพื่อสร้างสมดุลความนุ่มของผ้า
ดังนั้น ความรู้สึกที่นุ่มนวลจึงจำเป็นต้องใช้ซิลิโคนอะมิโนดัดแปรที่มีความหนืดสูง อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการแปรรูปแบบนิ่มและการอบ ซิลิโคนอะมิโนบางชนิดจะเกิดการเชื่อมขวางจนเกิดเป็นฟิล์ม ส่งผลให้น้ำหนักโมเลกุลเพิ่มขึ้น ดังนั้น น้ำหนักโมเลกุลเริ่มต้นของซิลิโคนอะมิโนจึงแตกต่างจากน้ำหนักโมเลกุลของซิลิโคนอะมิโนที่ก่อตัวเป็นฟิล์มบนผ้าในที่สุด ดังนั้น ความเรียบเนียนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอาจแตกต่างกันอย่างมากเมื่อซิลิโคนอะมิโนชนิดเดียวกันผ่านกระบวนการที่แตกต่างกัน ในทางกลับกัน ซิลิโคนอะมิโนที่มีความหนืดต่ำยังสามารถปรับปรุงเนื้อสัมผัสของผ้าได้โดยการเติมสารเชื่อมขวางหรือปรับอุณหภูมิในการอบ ซิลิโคนอะมิโนที่มีความหนืดต่ำช่วยเพิ่มการซึมผ่าน และด้วยสารเชื่อมขวางและการปรับปรุงกระบวนการ จึงสามารถรวมข้อดีของซิลิโคนอะมิโนที่มีความหนืดสูงและต่ำเข้าด้วยกัน ช่วงความหนืดของซิลิโคนอะมิโนทั่วไปอยู่ระหว่าง 150 ถึง 5,000 เซนติพอยส์
อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าการกระจายตัวของน้ำหนักโมเลกุลของอะมิโนซิลิโคนอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์มากกว่า น้ำหนักโมเลกุลต่ำจะแทรกซึมเข้าไปในเส้นใย ในขณะที่น้ำหนักโมเลกุลสูงจะกระจายตัวบนพื้นผิวด้านนอกของเส้นใย ทำให้ด้านในและด้านนอกของเส้นใยถูกห่อหุ้มด้วยอะมิโนซิลิโคน ทำให้เนื้อผ้านุ่มและเรียบเนียน แต่ปัญหาอาจอยู่ที่ความเสถียรของไมโครอิมัลชันหากความแตกต่างของน้ำหนักโมเลกุลมากเกินไป
① ปฏิกิริยา
ซิลิโคนอะมิโนชนิดปฏิกิริยาสามารถสร้างการเชื่อมขวางได้เองในระหว่างการตกแต่ง และการเพิ่มระดับการเชื่อมขวางจะช่วยเพิ่มระดับความเรียบเนียน ความนุ่ม และความแน่นของเนื้อผ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของการปรับปรุงความยืดหยุ่น แน่นอนว่าเมื่อใช้สารเชื่อมขวางหรือเพิ่มสภาวะการอบ ซิลิโคนอะมิโนทั่วไปก็สามารถเพิ่มระดับการเชื่อมขวางได้เช่นกัน จึงช่วยเพิ่มการคืนตัว ซิลิโคนอะมิโนที่มีปลายไฮดรอกซิลหรือเมทิลอะมิโน ยิ่งค่าแอมโมเนียสูง ระดับการเชื่อมขวางก็จะยิ่งดีขึ้น และความยืดหยุ่นก็จะยิ่งดีขึ้น
②ขนาดอนุภาคของไมโครอิมัลชันและประจุไฟฟ้าของอิมัลชัน
ขนาดอนุภาคของอิมัลชันอะมิโนซิลิโคนมีขนาดเล็ก โดยทั่วไปน้อยกว่า 0.15 ไมโครเมตร ทำให้อิมัลชันอยู่ในสถานะการกระจายตัวที่เสถียรตามหลักอุณหพลศาสตร์ ความเสถียรในการเก็บรักษา ความเสถียรต่อความร้อน และความเสถียรต่อแรงเฉือนดีเยี่ยม และโดยทั่วไปจะไม่ทำให้อิมัลชันแตกตัว ขณะเดียวกัน ขนาดอนุภาคที่เล็กยังช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวของอนุภาค ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าจะเป็นในการสัมผัสระหว่างอะมิโนซิลิโคนและเนื้อผ้าได้อย่างมาก ความสามารถในการดูดซับพื้นผิวเพิ่มขึ้น ความสม่ำเสมอ และการซึมผ่านดีขึ้น ดังนั้นจึงสร้างฟิล์มต่อเนื่องได้ง่าย ซึ่งช่วยเพิ่มความนุ่ม ความเรียบ และความแน่นของเนื้อผ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผ้าดีเนียร์เนื้อละเอียด อย่างไรก็ตาม หากการกระจายตัวของขนาดอนุภาคของอะมิโนซิลิโคนไม่สม่ำเสมอ ความเสถียรของอิมัลชันจะได้รับผลกระทบอย่างมาก
ประจุของไมโครอิมัลชันอะมิโนซิลิโคนขึ้นอยู่กับอิมัลซิไฟเออร์ โดยทั่วไปแล้ว เส้นใยแอนไอออนิกสามารถดูดซับอะมิโนซิลิโคนประจุบวกได้ง่าย จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการบำบัด การดูดซับอิมัลชันแอนไอออนิกทำได้ค่อนข้างยาก และอิมัลชันที่ไม่ใช่ไอออนิกมีความสามารถในการดูดซับและความสม่ำเสมอดีกว่าอิมัลชันแอนไอออนิก หากประจุลบของเส้นใยมีขนาดเล็ก อิทธิพลต่อคุณสมบัติประจุต่างๆ ของไมโครอิมัลชันจะลดลงอย่างมาก ดังนั้น เส้นใยเคมี เช่น โพลีเอสเตอร์ จึงสามารถดูดซับไมโครอิมัลชันที่มีประจุต่างกันได้หลากหลาย และมีความสม่ำเสมอดีกว่าเส้นใยฝ้าย
1.อิทธิพลของอะมิโนซิลิโคนและคุณสมบัติที่แตกต่างกันต่อสัมผัสของผ้า
① ความนุ่มนวล
แม้ว่าคุณสมบัติของอะมิโนซิลิโคนจะดีขึ้นอย่างมากจากการจับกันของหมู่ฟังก์ชันอะมิโนกับเนื้อผ้า และการจัดเรียงซิลิโคนอย่างเป็นระเบียบ ทำให้เนื้อผ้ามีความนุ่มและเรียบเนียน อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่แท้จริงขึ้นอยู่กับลักษณะ ปริมาณ และการกระจายตัวของหมู่ฟังก์ชันอะมิโนในอะมิโนซิลิโคนเป็นส่วนใหญ่ ในขณะเดียวกัน สูตรของอิมัลชันและขนาดอนุภาคเฉลี่ยของอิมัลชันก็ส่งผลต่อความรู้สึกนุ่มเช่นกัน หากปัจจัยที่มีอิทธิพลข้างต้นสามารถบรรลุความสมดุลที่เหมาะสมได้ ลักษณะของผ้าที่นุ่มจะบรรลุถึงระดับที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งเรียกว่า "นุ่มมาก" ค่าแอมโมเนียของน้ำยาปรับผ้านุ่มอะมิโนซิลิโคนทั่วไปส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 0.3 ถึง 0.6 ยิ่งค่าแอมโมเนียสูงเท่าใด หมู่ฟังก์ชันอะมิโนในซิลิโคนก็จะกระจายตัวสม่ำเสมอมากขึ้น และเนื้อผ้าก็จะนุ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อค่าแอมโมเนียสูงกว่า 0.6 ความรู้สึกนุ่มของผ้าจะไม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ ยิ่งขนาดอนุภาคของอิมัลชันเล็กเท่าไร ก็ยิ่งเอื้อต่อการยึดเกาะของอิมัลชันและให้ความรู้สึกนุ่มนวลมากขึ้นเท่านั้น
② สัมผัสที่นุ่มนวล
เนื่องจากแรงตึงผิวของสารประกอบซิลิโคนมีค่าน้อยมาก ไมโครอิมัลชันอะมิโนซิลิโคนจึงกระจายตัวบนพื้นผิวเส้นใยได้ง่าย ทำให้เกิดความรู้สึกเรียบเนียนที่ดี โดยทั่วไป ยิ่งค่าแอมโมเนียต่ำและน้ำหนักโมเลกุลของอะมิโนซิลิโคนมีค่ามากเท่าใด ความเรียบเนียนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ ซิลิโคนที่ประกอบด้วยอะมิโนสามารถจัดเรียงตัวในทิศทางเดียวกันได้อย่างแนบเนียน เนื่องจากอะตอมของซิลิคอนทั้งหมดในข้อต่อโซ่เชื่อมต่อกับหมู่เมทิล ส่งผลให้สัมผัสที่เรียบเนียนเป็นเลิศ
