Для чего используются силиконы в тканях?

Силиконовые полимеры — это полимеры, содержащие элементарный кремний в молекулярной структуре и органические группы, присоединённые к атомам кремния, обычно называемые полисилоксанами. Повторяющаяся связь Si-O является основной цепью и представляет собой характерную структуру полисилоксана. Полисилоксаны характеризуются низкими температурами плавления, низкими температурами стеклования и низким поверхностным натяжением.

Полисилоксаны стали важными технологическими добавками в текстильной промышленности благодаря своим разнообразным физико-химическим свойствам. Некоторые типичные области применения силикона и его производных (например, модифицированных силиконовых жидкостей и силиконовых смол) широко распространены в обработке текстиля. Почему силиконы предпочтительны в текстиле?

Силиконовые материалы используются в текстильной промышленности с 1950-х годов благодаря своим универсальным физико-химическим свойствам. Силиконовая ткань обладает превосходной водонепроницаемостью и термостойкостью. Поэтому отделка тканей стала наиболее важной областью применения силикона. С прогрессом времени применение силикона в текстильной промышленности стало важным видом тканевой добавки в различных процессах.

Вот некоторая информация об этом:

• Какова основная структура силикона?
• Какова физическая форма силикона?
• Каковы преимущества добавления силикона в текстиль?
• Каковы области применения силиконов в текстильной промышленности?
• Как улучшить характеристики вашего текстиля?

1. Какова основная структура силикона?

Основная структура силикона — это кремний-кислородный скелет, окружённый атомами водорода или органическими группами. Энергия связи кремний-кислород больше, чем углерод-углерод, то есть химическая связь прочнее. Поэтому стабильность силикона к высокой температуре и химическим веществам также высока. Кроме того, заряды атомов кремния и кислорода сильно различаются, связь кремний-кислород находится в промежуточном состоянии между ковалентной и ионной связью, следовательно, представляет собой более стабильную структуру, молекуле также сложно осуществлять колебания с большой амплитудой и взаимодействовать с соседними молекулами, то есть расстояние между молекулами становится больше, сила межмолекулярного притяжения уменьшается. Благодаря такой химической структуре физические свойства силикона характеризуются малым поверхностным натяжением, слабой зависимостью от температуры, при высокой температуре сохраняется хорошая гладкость и текучесть. Таким образом, он широко используется в различных процессах обработки волокон.

2. Какова физическая форма силикона?

Физическая форма силикона бывает трёх видов: масло, гель и смола.

(1) Силиконовое масло имеет цепную структуру, свободу молекулярного движения и хорошую текучесть. В зависимости от степени полимеризации его вязкость можно свободно регулировать. В частности, легче реализовать модификацию замещающей группы, и, следовательно, диапазон изменения физических свойств также очень широк. Например, от водоотталкивающих до водопоглощающих свойств могут быть совершенно разные физические характеристики, и поэтому силиконовое масло является наиболее распространённым классом силиконов в текстиле!

(2) Молекулы силиконового каучука имеют звёздчатую сетевую структуру. Изменение количества точек сшивки может изменить свободу движения молекул, особенно через тип сшивающего агента и выбор условий сшивки, можно получить продукты с различными физическими свойствами. Как силикон для обработки волокон, его перспективы развития очень широки.

(3) Плотность сшивания силиконовой смолы, нерастворимая и нерастворимая, но её предполимер может растворяться в растворителях; применение такого силикона в текстильной обработке также требует дальнейшей разработки в будущих исследованиях.

3. Каковы преимущества добавления силикона в текстиль?

Silicone is a commonly used textile additive, its main role is to enhance fiber abrasion resistance, water resistance, oil resistance, softness and feel,  high temperature, and other aspects of performance. At the same time, silicone can also promote the plasticizing of the fiber surface, making it easier to be absorbed by dyes, thus improving the dyeing effect. Также широко используется метод присоединения силикона в текстильной промышленности, например, в производстве стекловолокна.

(1) При обработке текстиля силикон может образовывать защитную плёнку с поверхностью волокна, улучшая устойчивость к истиранию и стирке, устойчивость к разрыву волокон и продлевая срок службы одежды. По сравнению с традиционными химическими средствами обработки, силикон обладает лучшими красящими свойствами и долговечностью, а также более высокой рентабельностью с точки зрения срока службы и комфорта использования.

(2) Добавление силиконовых добавок в хлопчатобумажные ткани может сделать их гладкими, мягкими и блестящими. Это также может блокировать проникновение пота и масла и улучшить водо- и маслостойкость ткани. По сравнению с традиционной водоотталкивающей обработкой, использование силиконовых добавок может сделать эффект окрашивания ткани более равномерным и долговечным, а также обеспечить лучшую мягкость и текстуру.

(3) Силиконы также широко применяются в высокотехнологичных волокнистых продуктах для повышения устойчивости к разрыву. Например, в одежде из высокоплотной длинноволокнистой шерсти силикон может сделать ворс более мягким и прочным, что повышает комфорт и продлевает срок службы одежды.

4. Каковы области применения силиконов в текстильной промышленности?

Текстильные волокнистые материалы в процессе ткачества и формования обычно демонстрируют грубую на ощупь, жёсткую структуру, низкие показатели обработки и комфорта при носке, а также различные другие недостаточные свойства, что требует соответствующей модификации поверхности ткани для придания ей хорошей гладкости, скользкости, эластичности, устойчивости к образованию складок и других превосходных характеристик. 

4.1 Применение метилсиликонового масла в швейных нитях

Швейная нить широко используется в различных текстильных тканях и промышленных изделиях, а с увеличением сортов и производства волокон соответственно растёт и спрос на химическое волокно и смазку для швейных нитей.

Химическая швейная нить обладает высокой прочностью, хорошей износостойкостью, низкой усадкой, коррозионной стойкостью и другими характеристиками; основная задача смазки — обеспечить её прядение в процессе. Поэтому смазка должна не только обладать хорошими вытяжными свойствами и снижать коэффициент трения между волокном и металлом, но и требовать низкой гигроскопичности и слабой вязкости.

Пространство между метильными группами может практически полностью покрывать силиконовую цепь, а присутствие неполярных метильных групп делает обработанные им ткани более мягкими, снижает коэффициент трения между волокнами и оказывает сильное смазывающее действие.

Полидиметилсилоксан (так называемое метилсиликоновое масло) обладает хорошими смазывающими свойствами, не только значительно снижает трение, но и хорошие вязкостно-температурные характеристики делают его очень подходящим для использования в качестве смазки для химических волокон, что может значительно снизить явление наматывания при обработке швейной нити. При его использовании требовалось надевать резиновые перчатки.

4.2 Силиконовое масло в отделке тканей

Силиконовое масло благодаря своей уникальной структуре с основной цепью из кремний-кислородных связей обладает хорошей растекаемостью и может очень хорошо распространяться на поверхности волоконной ткани, заполняя выпуклые, вогнутые точки и заусенцы на поверхности волокна, образуя гладкую поверхность ткани; в то же время, из-за высокой энергии связи, длины связи, угла связи и низкой свободной энергии вращения связи кремний-кислород, после нанесения на волокна оно придаёт им хорошие мягкие свойства и дополнительно улучшает ощущение от ткани и комфорт при носке. Модификация различных функциональных групп силиконового масла также может дополнительно наделять волокнистые ткани, обеспечивая при сохранении мягкости и гладкости более широким спектром прикладных свойств.

XJY-707 Полидиметилсилоксан с терминальными гидридными группами

Оно растворимо в органических растворителях, таких как ароматические/нефтяные углеводороды, и нерастворимо в воде. Благодаря активным атомам водорода в молекулярной структуре его можно синтезировать через реакцию силикон-водородного присоединения сополимерных полимеров и получить серию активных силиконовых масел. Оно может использоваться для производства смягчителей для натуральных и синтетических волокон.

XJY-701 Полиметилгидросилоксан

Он может использоваться как смягчитель для синтетических волокон.

4.3 Силиконовая смола в функциональной отделке тканей

Силиконовая смола может придать текстилю уникальный стиль ощущения — естественно сухой и нежирный, а также обладает рядом функций, таких как устойчивость к образованию складок, усадке и скатыванию.

Шерстяные ткани деформируются из-за усадки после стирки. Силиконовая смола и эмульсия могут образовывать полимерную эластичную плёнку на поверхности шерстяного волокна, чтобы инкапсулировать чешуйчатый слой шерсти и снизить эффект направленного трения, достигая цели предотвращения усадки. Эмульсия силиконовой смолы также может усилить цвет тканей; обработанные ткани не только становятся более насыщенными и яркими по цвету, но и мягкими на ощупь.

5. Как улучшить характеристики вашего текстиля?

Силиконы имеют множество применений, таких как клеи (в отличие от горячего клея, клея Gorilla) и в последнее время стали неотъемлемой частью текстильной промышленности как важные вспомогательные вещества. Этот химикат имеет уникальные преимущества в повышении долговечности, мягкости и комфорта тканей и обеспечил широкий спектр применений для текстильных изделий. Как повысить конкурентоспособность вашей продукции?

XJY Силиконы является одним из ведущих силиконовая смола MQ и Силикон VMQ производители в Китае, с более чем 30-летним опытом исследований и разработок и производства в силиконовой промышленности, а также с более чем 15 соответствующими патентами и технической поддержкой. Наш сырые силиконовые продукты может удовлетворить потребности текстильная сфера и поддерживать предоставление разнообразных индивидуальных решений.