Как применяется силиконовая смола для гидроизоляции силиконовой ткани?

В современной текстильной отрасли — в сферах исследований, разработки, производства и применения высококлассной продукции — водоотталкивающие и грязеотталкивающие свойства уже не являются лишь функциональными требованиями, а напрямую отражают качество продукции, ценность бренда и экономическую выгоду. От курток для активного отдыха, палаток и дождевиков до медицинских защитных костюмов, модной спортивной одежды и предметов домашнего обихода, таких как шторы, диваны, чехлы для автомобильных сидений и промышленные фильтровальные ткани, — спрос на водо- и маслоотталкивающие свойства непрерывно растёт вместе с повышением запросов потребителей и расширением сценариев применения. Хотя традиционные водоотталкивающие агенты когда-то доминировали на рынке, их ограничения в плане долговечности, экологичности, безопасности для кожи и удобства обработки всё чаще не позволяют им соответствовать высоким стандартам многих отраслей. Как применяется силиконовая смола для придания водоотталкивающих свойств силиконизированной ткани?

Как новое поколение высокоэффективных полимерных материалов, силиконовые смолы благодаря своей уникальной молекулярной структуре и превосходным характеристикам превзошли традиционные водоотталкивающие средства по всем параметрам. Силиконовые смолы полностью настраиваемы в больших объёмах, удовлетворяя разнообразные потребности, такие как работа с натуральными/синтетическими волокнами и специальными функциональными волокнами. Они содержат регулируемые гидрофобные/гидрофильные функциональные группы, которые в сочетании с отвердителями позволяют оптимизировать различные показатели прочности, тактильные свойства и приспособляемость к технологическим процессам. Их низколетучие, не содержащие галогенов, фтора и биоразлагаемые составы соответствуют мировым экологическим нормам для экспортных рынков.

Помимо улучшенных водоотталкивающих свойств, силиконизированная ткань обладает превосходными изоляционными характеристиками, которые помогают снизить теплопередачу, уменьшить потребление энергии и способствовать общей энергоэффективности в самых разных областях применения.

Существует шесть аспектов, которые следует рассмотреть при внедрении силиконовой смолы для водоотталкивающей отделки:

• В чём принцип работы водоотталкивающих тканей?
• В чем проблемы традиционных водоотталкивающих средств для тканей?
• Какова молекулярная структура силиконовой смолы?
• Где применяются силиконизированные ткани и водоотталкивающая отделка на основе силиконовых смол?
• Каковы тенденции в области водоотталкивающей отделки тканей силиконами?
• Как улучшить производительность водоотталкивающих продуктов?

1. В чём принцип работы водоотталкивающих тканей?

“Водоотталкивающие ткани” относится к текстилю, прошедшему специальную отделку для эффективного предотвращения проникновения воды при сохранении хорошей воздухопроницаемости. Они широко используются в сферах активного отдыха, медицины, домашнего текстиля и промышленности. Их функциональность достигается двумя основными способами: во-первых, путём формирования гидрофобной плёнки/слоя на поверхности ткани; во-вторых, с использованием прецизионной технологии последующей обработки для придания волокнам специальных структур, обеспечивающих множественные эффекты, такие как водоотталкивание, водонепроницаемость и даже устойчивость к маслу и загрязнениям. Другой распространённый подход — использование тканей с покрытием, где силиконизированная ткань является ведущим примером благодаря своим превосходным характеристикам водонепроницаемости и долговечности.

2. В чем проблемы традиционных водоотталкивающих средств для тканей?

(1) Органические фторсодержащие (фторуглеродные) водоотталкивающие агенты: В основном состоят из полностью или частично фторированных групп (таких как семейства соединений PFOS и PFOA), предлагая отличные водо- и маслоотталкивающие свойства. Однако они представляют значительные риски, такие как небиоразлагаемость, загрязнение окружающей среды и токсикологические проблемы безопасности. В результате их использование сейчас строго ограничено или даже запрещено во всём мире.

(2) Воско- и парафино-жирнокислотные водоотталкивающие агенты: Используют гидрофобные свойства алкильных молекул, предлагают простые производственные процессы и низкую стоимость, эффективны для начальной водоотталкивающей обработки. Однако они теряют эффективность при воздействии высоких температур, горячей воды или после многократных стирок, а также могут негативно влиять на текстуру ткани, устойчивость окраски и воздухопроницаемость.

(3) Гидроизоляционные агенты на основе акрилового эфира и полиуретана: В них в основном используются гомополимеры/сополимеры акрилового эфира или водные дисперсии полиуретана, что обеспечивает определенную долговечность и гидрофобность. Однако их стойкость к стирке, воздухопроницаемость, безопасность для кожи и экологичность ограничены, и они не способны обеспечивать эффект отталкивания масла.

Ужесточение ограничений на органические фторированные соединения, такие как ПФАС, и рост стандартов для экологичных текстильных изделий приводят к быстрому уходу с рынка традиционных гидроизоляционных агентов. Отрасли срочно требуются эффективные, экологически чистые, нетоксичные и долговечные безфтористые гидроизоляционные материалы для стимулирования модернизации материалов во всей отрасли.

XJY-F-8530/8560/8570 — твердый порошковый силиконовый смолол; данный тип силиконовой смолы может обеспечить хорошие армирующий, адгезионный, связующий и гидроизоляционный эффекты.

В результате химической реакции силиконовая смола и волокно под действием сшивающего агента образуют трехмерную сетчатую гидроизоляционную мембрану.

3. Какова молекулярная структура силиконовой смолы?

Силиконовые смолы имеют кремний-кислородный остов (Si-O-Si) с метильными, виниловыми, фенильными и специальными функциональными группами в качестве боковых цепей. Такая полимерная структура обеспечивает следующие ключевые преимущества:

(1) Чрезвычайно высокая молекулярная гидрофобность: Высокогидрофобные боковые цепи (метильные, виниловые и т.д.) заставляют молекулы сильно отталкивать молекулы воды на поверхности ткани, формируя плотный супергидрофобный слой. Это ключевое преимущество для тканей с силиконовым покрытием и силиконовой ткани.

(2) Высокая гибкость и адгезия: Кремний-кислородные цепи мягкие и равномерно распределены, что позволяет им глубоко проникать и покрывать различные натуральные и синтетические волокна (такие как хлопок, полиэстер, нейлон, полипропилен и полиэтилентерефталат), образуя прочную связь с волокнами. Это свойство обеспечивает устойчивость к истиранию и продлевает срок службы и эксплуатационный ресурс обработанного текстиля. Силиконовая резина, известная своей высокой термо-, химической и абразивной стойкостью, часто используется вместе с тканями с силиконовым покрытием в приложениях, требующих повышенной долговечности и изоляции.

Термо- и УФ-стойкость: Высокомолекулярные силоксановые цепи демонстрируют исключительную химическую и термическую стабильность, сохраняя свои гидроизоляционные функции даже в экстремальных условиях на открытом воздухе или в промышленных средах, подверженных воздействию высокой температуры и ультрафиолета.

(3) Экологичность и биоразлагаемость: Продукт не содержит ПФАС, галогенов и тяжелых металлов, безопасен и нетоксичен, соответствует экологическим нормам, таким как RoHS, REACH и OEKO-TEX. Он безопаснее при прямом контакте как для легких, так и для более плотных тканей.

4. Где применяются силиконизированные ткани и водоотталкивающая отделка на основе силиконовых смол?

（1）Снаряжение для активного отдыха и профессиональное снаряжение

Туристические куртки, лыжные костюмы, дождевики: Силиконовые нано-гидроизоляционные агенты эффективно справляются со строгими требованиями к всепогодной защите в условиях альпинизма, пешего туризма и экстремальных видов спорта. Их превосходная морозостойкость, стойкость к истиранию и мягкость обеспечивают сохранение функциональных тканей сухими и водонепроницаемыми даже в условиях низких температур и высокой влажности.

Палатки, рюкзаки, верхняя часть обуви, спальные мешки и т.д.: Для тканей с покрытием из пряжи и композитных материалов большой площади достигается высокая гидроизоляция без эффекта увлажнения (потения) внутри.—Даже после длительного пребывания под дождем или контакта с грязной водой палатки и рюкзаки остаются сухими и непромокаемыми внутри, повышая комфорт и безопасность во время активного отдыха. Небольшая толщина пропитанной и изготовленной силиконовой ткани позволяет создавать легкие конструкции, сохраняя функциональную водонепроницаемость.

（2）Медицинское оборудование и средства индивидуальной защиты

Одноразовые медицинские халаты, хирургические халаты, изолирующие халаты: Глобальные события в области общественного здравоохранения, такие как пандемия COVID-19, стимулировали эволюцию медицинской защитной одежды: “liquid-proof” to “от защиты от проникновения вирусных частиц до антибактериальных и противомикробных свойств.” Медицинские силиконовые гидроизоляционные агенты точно покрывают нетканые волокна, создавая супергидрофобный барьер, сохраняя при этом высокую воздухопроницаемость, низкую раздражающую способность и безопасность для кожи, соответствуя международным медицинским стандартам, таким как EN и GB. Эти продукты соответствуют признанным отраслевым стандартам, таким как ASTM, EN и NFPA, гарантируя надежность и безопасность. Силиконовое покрытие волокон также устойчиво к гидролизу и минимизирует поверхностное раздражение при увлажнении.

Прокладки для ухода за взрослыми/младенцами, непромокаемые накладки для кормления и внешние слои подгузников: Силикон повышает гидрофильную дренажную способность поверхностей волокон и предотвращает обратное проникновение мочи и других жидкостей, являясь при этом нетоксичным и не имеющим запаха, что делает его лучшим выбором для долговечных высококачественных товаров для матери и ребенка.

（3）Домашний текстиль и внутренняя отделка

Шторы, диваны, подушки, скатерти: силиконовое покрытие или обработанные ткани придают домашним текстильным тканям прочность, водонепроницаемость, устойчивость к пятнам и легкость в очистке. Шторы остаются сухими под дождем, а пролитый на диваны кофе можно мгновенно вытереть, что значительно улучшает потребительский опыт и продлевает срок службы мебели.

Водонепроницаемые покрывала и устойчивые к пятнам коврики: предотвращают проникновение водяных, мочевых и пищевых пятен, что делает их особенно подходящими для ситуаций с младенцами, пожилыми людьми и домашними животными.

（4）Промышленное и транспортное применение

Промышленная фильтровальная ткань, пылесборные мешки и защитные чехлы: силиконовая защита поверхности улучшает водонепроницаемые и маслостойкие свойства фильтровальной ткани, уменьшает адгезию и засорение, продлевая срок службы. Широко используется в крупномасштабной воздушной фильтрации и экологической промышленности, также применяется в силикон-покрытом стекловолокне для термо- и огнестойкости. Силикон-покрытая ткань также широко используется для производства конвейерных лент, прокладок и изоляционных компонентов благодаря термостойкости и универсальности.

Автомобильные сиденья, коврики и ткани внутренней отделки: нанопокрытие силиконом предотвращает проникновение кофе, напитков и других пятен, выдерживает высокие температуры и частую мойку, значительно повышая качество интерьеров премиальных автомобилей. Силикон-покрытое стекловолокно в компенсаторах, прокладках и автомобильных компонентах обеспечивает превосходные характеристики, высокую устойчивость к огню, нагреву и истиранию, продлевая срок службы компонентов.

（5）Одежда и модная промышленность

Водоотталкивающая обработка повседневных брюк/джинсов: легкая и удобная в носке, сочетает городской стиль и функциональность для активного отдыха. Даже для ярких цветовых решений и деликатных пряж, силиконовая отделка гарантирует сохранение первоначального вида и дружественных к коже свойств ткани, обеспечивая водо- и маслостойкость.

Премиальная униформа/рабочая одежда/школьная форма: повышает износостойкость и устойчивость к стирке; защищает от бытовых загрязнений, таких как брызги воды, еда и масляные пятна, облегчая повседневный уход и очистку.

5. Каковы тенденции в области водоотталкивающей отделки тканей силиконами?

（1）Многофункциональная комплексная отделка

На основе гидроизоляции, силиконовые водоотталкивающие смолы могут включать дополнительные функции, такие как масло-/грязестойкость, антистатичность, УФ-защита, огнестойкость, антибактериальные свойства и легкость удаления пятен, благодаря молекулярному дизайну структуры и модификации сополимеров. Подходит для премиальной одежды, специальных отраслей, медицинского применения и других сценариев, соответствуя тренду на высокоинтегрированную производительность волокон.

（2）Интеллектуальная регулировка и биодеградируемые экологичные составы

Используя молекулярную самосборку и регулируя соотношение гидрофобных/гидрофильных групп, можно достичь сверхстатических краевых углов, обратимой абсорбции/выделения влаги и чувствительности к окружающей среде. Кроме того, продвигаются низколетучие, бесгалогенные и биодеградируемые экологичные устойчивые составы, полностью соответствующие глобальным экологическим нормам и требованиям ESG брендов.

（3）Нанотехнологии и супергидрофобные эффекты

Комбинируя наноразмерные дисперсии силиконовых смол с обработкой поверхности микро-нано структурами, мы создаем похожие на листья лотоса “супергидрофобные” защитные слои для ткани, достигая крайне низкой адгезии и сильных самоочищающихся способностей. Они широко используются в аэрокосмической, пищевой текстильной, медицинской и других отраслях. Силикон-покрытые ткани особенно устойчивы к УФ-излучению, влажным циклам и воздействию окружающей среды.

(4) Цифровизация и интеллектуальное производство

Интегрируя цифровой мониторинг производства, прослеживаемость качества и интеллектуальные процессы нанесения покрытий, силиконовая водоотталкивающая отделка стала незаменимой передовой технологией в цепочке поставок умного текстиля и функциональной одежды, дополнительно повышая долговечность и срок службы, способствуя модернизации промышленности и снижению затрат для предприятий.

6. Как улучшить производительность водоотталкивающих продуктов?

В то время как глобальная текстильная промышленность переходит к интеллектуализации, многофункциональности и экологичности, водоотталкивающая отделка ткани—становится ключевым компонентом модернизации продукции—также переживает революцию в области материалов. Силиконовые смолы, обладая непревзойдёнными преимуществами сверхгидрофобности, долговечности, безопасности и экологичности, стали лучшим выбором для гидрофобной отделки в высококачественном текстиле различных сегментов. В сочетании с технологией силиконового покрытия и пропитки их превосходные характеристики по длине, основе, весу и контролю толщины позволяют создавать более конкурентоспособные и устойчивые продукты. Как повысить конкурентоспособность продукции?

Силикон XJY is one of China’s leading manufacturers of силиконовых MQ смол и VMQ смолы, имея более чем 30-летний опыт НИОКР и производства в силиконовых отрасли, владея более чем 15 связанными патентами и технической поддержкой. Наши продукты из силиконового сырья удовлетворяют потребности области гидроизоляции тканей силиконом и предоставляют диверсифицированные индивидуальные решения для квалифицированных промышленных пользователей.