Por que são silício para tecido?

Polímeros de silicone são polímeros que contêm silício elementar na estrutura molecular e grupos orgânicos ligados aos átomos de silício, comumente conhecidos como polissiloxanos. A ligação Si-O repetida é a cadeia principal e é a estrutura representativa do polissiloxano. Os polissiloxanos são caracterizados por baixos pontos de fusão, baixas temperaturas de transição vítrea e baixa tensão superficial.

Os polissiloxanos tornaram-se auxiliares de processamento importantes na indústria têxtil devido às suas diversas propriedades físico-químicas. Algumas aplicações típicas do silicone e seus derivados (por exemplo, fluidos de silicone modificados e resinas de silicone) são amplas no processamento têxtil. Por que os silicones são preferidos nos têxteis?

O material de silicone tem sido usado na indústria têxtil desde a década de 1950 devido às suas versáteis propriedades físico-químicas. O tecido de silicone possui excelente repelência à água e resistência à temperatura. Portanto, o acabamento de tecidos tornou-se o campo de aplicação mais importante do silicone. Com o progresso dos tempos, a aplicação do silicone na indústria têxtil tornou-se um tipo importante de aditivo para tecido em vários processos.

Aqui estão algumas informações sobre isso:

• Qual é a estrutura principal do silicone?
• Qual é a forma física do silicone?
• Quais são as vantagens de adicionar silicone aos têxteis?
• Quais são as aplicações dos silicones nos têxteis?
• Como melhorar o desempenho dos seus têxteis?

1. Qual é a estrutura principal do silicone?

A estrutura principal do silicone é um esqueleto de silício-oxigênio cercado por átomos de hidrogênio ou grupos orgânicos. A energia de ligação da ligação silício-oxigênio é maior do que a da ligação carbono-carbono, ou seja, a ligação química é mais forte. Portanto, a estabilidade do silicone a altas temperaturas e produtos químicos também é forte. Além disso, a carga dos átomos de silício e dos átomos de oxigênio difere muito, a ligação silício-oxigênio está em um estado intermediário entre a ligação covalente e a iônica, portanto, é uma estrutura mais estável, sendo difícil que a molécula vibre com uma amplitude maior e se sobreponha às moléculas vizinhas, ou seja, a distância entre as moléculas torna-se maior e a força gravitacional intermolecular torna-se menor. Devido a essa estrutura química, as propriedades físicas do silicone apresentam baixa tensão superficial, com baixa dependência da temperatura, e em altas temperaturas, a suavidade e o deslizamento são bons. Assim, é amplamente utilizado em vários processos de processamento de fibras.

2. Qual é a forma física do silicone?

A forma física do silicone é óleo, gel e resina.

(1) O óleo de silicone possui uma estrutura em cadeia, liberdade de movimento molecular e boa fluidez, e devido a diferentes graus de polimerização, sua viscosidade pode ser livremente ajustada. Em particular, é mais fácil realizar a desnaturação do grupo substituinte e, portanto, as propriedades físicas da faixa de variação também são muito grandes. Por exemplo, da repelência à água à absorção de água, podem ter propriedades físicas completamente diferentes e, portanto, o óleo de silicone é a classe mais utilizada de silicone têxtil!

(2) As moléculas da borracha de silicone possuem uma estrutura de rede estrelada. Alterar o número de pontos de reticulação pode fazer com que a liberdade de movimento molecular mude, especialmente através do tipo de agente de reticulação e da escolha das condições de reticulação, podendo-se obter produtos com diferentes propriedades físicas. Como um silicone para processamento de fibras, suas perspectivas de desenvolvimento são muito amplas.

(3) Densidade de reticulação da resina de silicone, insolúvel e insolúvel, mas seu pré-polímero pode ser dissolvido em solventes. A aplicação desse silicone no processamento têxtil ainda precisa ser desenvolvida em pesquisas futuras.

3. Quais são as vantagens de adicionar silicone aos têxteis?

O silicone é um aditivo têxtil comumente usado, cuja principal função é aumentar a resistência à abrasão, à água, ao óleo, a maciez e ao toque das fibras, além do desempenho em altas temperaturas e outros aspectos. Ao mesmo tempo, o silicone também pode promover a plastificação da superfície da fibra, tornando-a mais fácil de ser absorvida por corantes, melhorando assim o efeito de tingimento. Também é um método de ampla utilização a aplicação de silicone na indústria de tecidos, como em fibras de vidro.

(1) No processamento de têxteis, o silicone pode formar um filme protetor com a superfície da fibra para melhorar a resistência à abrasão e à lavagem, resistência ao rasgo das fibras e prolongar a vida útil das vestimentas. Comparado com agentes de tratamento químico tradicionais, o silicone tem melhor desempenho e durabilidade no tingimento e possui maior custo-benefício em termos de vida útil e conforto de uso.

(2) Adicionar aditivos de silicone a tecidos de algodão pode torná-los lisos, macios e brilhantes. Também pode bloquear a penetração de suor e óleo e melhorar a resistência à água e ao óleo do tecido. Comparado com o tratamento impermeabilizante tradicional, o uso de aditivos de silicone pode tornar o efeito de tingimento do tecido mais uniforme e duradouro, além de proporcionar melhor maciez e textura.

(3) Os silicones também são amplamente utilizados em produtos de fibras de alta tecnologia para melhorar a resistência ao rasgo. Por exemplo, no uso de lã de fibra longa de alta densidade em confecções, o silicone pode tornar a lã mais macia e durável, o que pode aumentar o conforto e prolongar a vida útil da vestimenta.

4. Quais são as aplicações dos silicones nos têxteis?

Materiais de fibras têxteis na tecelagem e modelagem geralmente apresentam um toque áspero e duro; o desempenho no processamento da vestimenta e o conforto no uso, bem como várias propriedades, são precários. Portanto, é necessária uma modificação de superfície correspondente do tecido para conferir boa suavidade, deslizamento, elasticidade, resistência a rugas e outras excelentes propriedades. 

4.1 Aplicação do óleo de silicone metílico em linhas de costura

Linha de costura é amplamente utilizada em diversos tipos de tecidos têxteis e produtos industriais. Com o aumento das variedades e da produção de fibras, a demanda por óleo para linha de costura de fibra química também aumenta.

A linha de costura de fibra química possui alta resistência, boa resistência à abrasão, baixa taxa de encolhimento, resistência à corrosão e outras características. A principal tarefa do lubrificante é garantir sua capacidade de fiação durante o processo. Portanto, o lubrificante não só precisa ter boas propriedades de estiramento e reduzir o coeficiente de atrito entre fibra e metal, mas também requer uma baixa taxa de absorção de umidade e viscosidade fraca.

O espaço entre os grupos metil pode quase cobrir completamente a cadeia de silicone, e a presença de grupos metil não polares tornará os tecidos que ele trata mais macios, reduzirá o coeficiente de atrito entre as fibras e terá um forte efeito lubrificante.

Polidimetilsiloxano (conhecido como óleo de silicone metílico) possui boas propriedades suavizantes, não só pode reduzir significativamente o atrito, mas suas boas características de viscosidade-temperatura o tornam muito adequado para uso como agente suavizante de fibra química, o que pode reduzir significativamente o fenômeno de enrolamento da rola durante o processamento da linha de costura. Ao utilizá-lo, era necessário usar luvas de borracha.

4.2 Óleo de silicone no acabamento de tecidos

O óleo de silicone, devido à sua estrutura única de cadeia principal de silício-oxigênio-silício, tem boa capacidade de nivelamento e pode se espalhar e penetrar muito bem na superfície do tecido de fibra, preenchendo os pontos convexos, côncavos e farpados da superfície da fibra para formar uma superfície de tecido lisa. Ao mesmo tempo, devido à energia de ligação, ao comprimento de ligação, ao ângulo de ligação e à baixa energia livre de rotação da ligação silício-oxigênio, após a fixação às fibras, proporciona um bom desempenho de maciez e ainda melhora o toque e o conforto de uso da fibra! Através da modificação de vários grupos funcionais do óleo de silicone, também se pode conferir, assegurando desempenho macio e suave ao mesmo tempo, uma gama mais rica de propriedades de aplicação aos tecidos de fibra.

XJY-707 Polidimetilsiloxano Terminado em Hidreto

É solúvel em solventes orgânicos, como hidrocarbonetos aromáticos/petrolíferos, e insolúvel em água. Devido aos átomos de hidrogênio ativos na estrutura molecular, pode ser sintetizado através da reação de adição silício-hidrogênio de copolímeros e pode ser transformado em uma série de óleos de silicone ativos. Pode ser usado para fazer amaciantes de fibras naturais e sintéticas.

XJY-701 Polimetil-hidrossiloxano

Pode ser usado como um amaciante de fibra sintética.

4.3 Resina de silicone no acabamento funcional de tecidos

A resina de silicone pode conferir um estilo de toque muito único aos têxteis, que é naturalmente seco e não gorduroso, e ao mesmo tempo possui várias funções, como anti-rugas, anti-encolhimento e anti-enrolamento.

Tecidos de lã podem sofrer deformação por encolhimento de feltragem após a lavagem. A resina de silicone e a emulsão podem formar um filme elástico polimérico na superfície da fibra de lã para encapsular a camada escamosa da lã e reduzir o efeito de atrito direcional, alcançando o objetivo de anti-encolhimento por feltragem. A emulsão de resina de silicone também pode trazer o efeito de aprofundar os tecidos; os tecidos processados não só têm a cor aprofundada e brilhante, mas também se tornam macios ao toque.

5. Como melhorar o desempenho dos seus têxteis?

Os silicones têm muitas aplicações, como adesivo (diferente da cola quente, adesivo gorila), e recentemente tornaram-se parte integrante da indústria têxtil como um auxiliar importante. Este químico possui vantagens únicas na melhoria da durabilidade, maciez e conforto dos tecidos, e tem proporcionado uma ampla gama de aplicações para produtos têxteis. Como melhorar a competitividade dos seus produtos?

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