Émulsion amino-silicone
Les émulsions de silicone aminé sont largement utilisées dans l'industrie textile. Les agents de finition silicone utilisés dans ce secteur sont principalement des émulsions de silicone aminé, telles que les émulsions de silicone diméthylique, de silicone hydrogénée ou de silicone hydroxylée.
En général, quels sont les aminosilicones les mieux adaptés aux différents tissus ? Ou encore, quel type d'aminosilicone faut-il utiliser pour trier différentes fibres et tissus afin d'obtenir de bons résultats ?
● Les produits en pur coton et mélangés, principalement au toucher doux, peuvent choisir du silicone aminé avec un indice d'ammoniac de 0,6 ;
● Tissu en polyester pur, avec une sensation de douceur au toucher comme caractéristique principale, peut choisir du silicone aminé avec une valeur d'ammoniac de 0,3 ;
Les tissus en soie véritable sont généralement doux au toucher et nécessitent une brillance élevée. L'aminosilicone avec un indice d'ammoniaque de 0,3 est principalement utilisé comme agent lissant pour augmenter la brillance.
La laine et ses mélanges nécessitent un toucher doux, lisse, élastique et complet, avec une faible altération de couleur. Des silicones aminés avec des valeurs d'ammoniac de 0,6 et 0,3 peuvent être utilisés pour la composition et l'ajout d'agents de lissage afin d'augmenter l'élasticité et la brillance.
● Les pulls et les tissus en cachemire ont une sensation de main globale plus élevée que les tissus en laine, et des produits composés à haute concentration peuvent être sélectionnés ;
● Chaussettes en nylon, avec un toucher doux comme caractéristique principale, choisissez du silicone aminé à haute élasticité ;
Les couvertures acryliques, les fibres acryliques et leurs mélanges sont principalement souples et nécessitent une grande élasticité. Une huile de silicone aminée avec un indice d'ammoniac de 0,6 peut être choisie pour répondre aux exigences d'élasticité.
● Les tissus de chanvre, principalement lisses, choisissent principalement du silicone aminé avec un indice d'ammoniac de 0,3 ;
● La soie et le coton artificiels sont principalement doux au toucher, et il convient de sélectionner du silicone aminé avec un indice d'ammoniac de 0,6 ;
● Tissu réduit en polyester, principalement pour améliorer son hydrophilie, peut choisir du silicone modifié polyéther et du silicone aminé hydrophile, etc.
1. Caractéristiques du silicone aminé
Le silicone aminé présente quatre paramètres importants : l'indice d'ammoniac, la viscosité, la réactivité et la granulométrie. Ces quatre paramètres reflètent la qualité du silicone aminé et influencent grandement le style du tissu traité. Ils incluent notamment le toucher, la blancheur, la couleur et la facilité d'émulsion du silicone.
1 Valeur de l'ammoniac
Les silicones aminés confèrent aux tissus diverses propriétés telles que la douceur, le lissé et le volume, principalement grâce à la présence de groupes aminés dans le polymère. La teneur en acides aminés peut être représentée par l'indice d'ammoniac, qui correspond au nombre de millilitres d'acide chlorhydrique dont la concentration est équivalente à celle nécessaire pour neutraliser 1 g de silicone aminé. Par conséquent, l'indice d'ammoniac est directement proportionnel au pourcentage molaire d'acides aminés dans l'huile de silicone. Plus la teneur en acides aminés est élevée, plus l'indice d'ammoniac est élevé et plus le tissu fini est doux et lisse. En effet, l'augmentation du nombre de groupes fonctionnels aminés accroît considérablement leur affinité pour le tissu, formant un arrangement moléculaire plus régulier et conférant au tissu une texture douce et lisse.
Cependant, l'hydrogène actif du groupe amino est sujet à l'oxydation et forme des chromophores, provoquant un jaunissement complet ou léger du tissu. Dans le cas de ce même groupe amino, il est évident qu'avec l'augmentation de la teneur en amino (ou de l'indice d'ammoniac), le risque d'oxydation augmente et le jaunissement devient important. L'augmentation de l'indice d'ammoniac entraîne une augmentation de la polarité de la molécule d'aminosilicone, ce qui constitue un prérequis favorable à l'émulsification de l'huile d'aminosilicone et à sa transformation en microémulsion. Le choix de l'émulsifiant ainsi que la taille et la distribution granulométrique de l'émulsion sont également liés à l'indice d'ammoniac.
1 Viscosité
La viscosité est liée au poids moléculaire et à la distribution des poids moléculaires des polymères. En général, plus la viscosité est élevée, plus le poids moléculaire de l'amino silicone est élevé, plus la capacité filmogène à la surface du tissu est élevée, plus le toucher est doux et lisse, mais plus la perméabilité est faible. En particulier pour les tissus à torsion serrée et les tissus à deniers fins, l'amino silicone pénètre difficilement à l'intérieur des fibres, ce qui affecte les performances du tissu. Une viscosité trop élevée peut également dégrader la stabilité de l'émulsion ou compliquer la fabrication de microémulsions. En général, les performances d'un produit ne peuvent pas être ajustées uniquement par la viscosité, mais sont souvent compensées par la teneur en ammoniac et la viscosité. Généralement, une faible teneur en ammoniac nécessite une viscosité élevée pour équilibrer la douceur du tissu.
Par conséquent, un toucher doux nécessite un silicone aminé modifié à haute viscosité. Cependant, lors du traitement et de la cuisson, certains silicones aminés se réticulent pour former un film, augmentant ainsi leur masse moléculaire. Par conséquent, la masse moléculaire initiale du silicone aminé diffère de celle du silicone aminé qui forme finalement un film sur le tissu. Par conséquent, la douceur du produit final peut varier considérablement selon les conditions de traitement du même silicone aminé. En revanche, un silicone aminé à faible viscosité peut également améliorer la texture des tissus par l'ajout d'agents de réticulation ou l'ajustement de la température de cuisson. Un silicone aminé à faible viscosité augmente la perméabilité et, grâce à l'utilisation d'agents de réticulation et à l'optimisation du procédé, permet de combiner les avantages des silicones aminés à haute et à faible viscosité. La plage de viscosité d'un silicone aminé typique se situe entre 150 et 5 000 centipoises.
Il convient toutefois de noter que la répartition du poids moléculaire des silicones aminés peut avoir un impact plus important sur les performances du produit. Les silicones à faible poids moléculaire pénètrent dans la fibre, tandis que les silicones à poids moléculaire élevé se répartissent sur sa surface externe, enveloppant ainsi l'intérieur et l'extérieur de la fibre, procurant au tissu une sensation de douceur et de souplesse. Cependant, une différence de poids moléculaire trop importante peut compromettre la stabilité de la microémulsion.
1 Réactivité
Les silicones aminés réactifs peuvent générer une auto-réticulation lors de la finition. Augmenter le degré de réticulation améliore la douceur, la souplesse et le volume du tissu, notamment en termes d'élasticité. Bien entendu, l'utilisation d'agents de réticulation ou l'augmentation des conditions de cuisson permet également d'augmenter le degré de réticulation et ainsi d'améliorer le rebond. Plus la valeur d'ammoniac des silicones aminés à terminaison hydroxyle ou méthylamino est élevée, plus leur degré de réticulation et leur élasticité sont élevés.
②Taille des particules de la microémulsion et charge électrique de l'émulsion
La granulométrie de l'émulsion de silicone aminé est faible, généralement inférieure à 0,15 µ, ce qui lui confère un état de dispersion thermodynamiquement stable. Sa stabilité au stockage, sa stabilité thermique et sa stabilité au cisaillement sont excellentes, et elle ne se rompt généralement pas. De plus, la faible granulométrie augmente la surface des particules, améliorant considérablement le contact entre le silicone aminé et le tissu. La capacité d'adsorption de surface augmente, l'uniformité et la perméabilité s'améliorent. Il est ainsi facile de former un film continu, ce qui améliore la douceur, le lissé et le volume du tissu, en particulier pour les tissus à deniers fins. Cependant, une distribution granulométrique inégale du silicone aminé peut fortement affecter la stabilité de l'émulsion.
La charge d'une microémulsion d'aminosilicone dépend de l'émulsifiant. En général, les fibres anioniques adsorbent facilement l'aminosilicone cationique, améliorant ainsi l'efficacité du traitement. L'adsorption d'une émulsion anionique est plus difficile, et la capacité d'adsorption et l'uniformité d'une émulsion non ionique sont supérieures à celles d'une émulsion anionique. Une faible charge négative de la fibre réduit considérablement l'influence des différentes propriétés de charge de la microémulsion. Par conséquent, les fibres chimiques comme le polyester absorbent diverses microémulsions de charges différentes et leur uniformité est supérieure à celle des fibres de coton.
1. L'influence des aminosilicones et leurs différentes propriétés sur le toucher des tissus
1 Douceur
Bien que les propriétés des silicones aminés soient grandement améliorées par la liaison des fonctions amino aux tissus et leur disposition ordonnée, conférant aux tissus un toucher doux et lisse, l'effet de finition réel dépend largement de la nature, de la quantité et de la répartition des fonctions amino dans les silicones aminés. La formule de l'émulsion et sa granulométrie moyenne influencent également la douceur au toucher. Si ces facteurs d'influence sont parfaitement équilibrés, la douceur optimale des tissus sera atteinte, qualifiée de « super doux ». L'indice d'ammoniac des adoucissants à base de silicones aminés se situe généralement entre 0,3 et 0,6. Plus il est élevé, plus les fonctions amino sont réparties uniformément dans le silicone et plus le tissu est doux au toucher. En revanche, lorsqu'il est supérieur à 0,6, la douceur au toucher n'augmente pas significativement. De plus, plus la granulométrie de l'émulsion est fine, plus l'adhérence et la douceur au toucher sont optimales.
② Sensation douce au toucher
Grâce à la très faible tension superficielle du composé de silicone, la microémulsion de silicone aminé s'étale très facilement à la surface des fibres, offrant un toucher agréable. En général, plus la teneur en ammoniac est faible et plus le poids moléculaire du silicone aminé est élevé, plus le toucher est lisse. De plus, le silicone à terminaison aminée permet une disposition directionnelle très nette grâce à la connexion de tous les atomes de silicium des maillons de chaîne au groupe méthyle, ce qui procure un toucher agréable.
