أنواع ملينات السيليكون

تم استخدام منعم السيليكون على نطاق واسع في صناعة النسيج نظرًا لأدائه الممتاز في السنوات العديدة الماضية. مع تقدم المجتمع وتحسين نوعية الحياة، تتزايد الحاجة إلى الألياف والمنتجات النسيجية يومًا بعد يوم، مما يؤدي إلى الابتكار والتطوير المستمر لمنعمات السيليكون كمواد تشطيب للأقمشة. كان نمو ملينات السيليكون، خاصة في المنسوجات، مرتفعًا جدًا في العقود القليلة الماضية. تمنح هذه الملينات نعومة خاصة للأقمشة النسيجية إلى جانب المرونة والالتصاق والانضغاط والانتعاش المرن. يمكن وضع منعم السيليكون على سطح الألياف لتحسين خصائص القماش. في صناعة النسيج، تم استخدام مركبات السيليكون لفترة طويلة كمضاد للكهرباء الساكنة، ومواد تشحيم في عملية نسج الألياف، ومركبات مضادة للرغوة والتليين في المراحل النهائية. تعتبر السيليكونات الكلية كارهة للماء، ولكن بالمقارنة مع السيليكونات الدقيقة فإنها تظهر متانة أقل.

تحتوي منعمات الأقمشة على مواد تشحيم تساعد على تغليف ألياف القماش وتنعيمها عند إضافتها إلى الغسيل. يتم تطبيق المكونات الموجودة في منعمات الأقمشة على ألياف النسيج للمساعدة في مكافحة التجاعيد وتقليل الكهرباء الساكنة وإضافة نعومة ورائحة منعشة لملابسك. تعتبر منعمات الأقمشة طريقة أخرى لحماية سلامة الأقمشة عن طريق تنعيم الألياف وترطيبها. يمكن أن تساعد مكونات تنعيم الأقمشة في مكافحة التكدس والبهتان والتمدد الذي يحدث غالبًا نتيجة البلى.

السيليكون عبارة عن بوليمر عضوي معدني يتم الحصول عليه من الرمل، وهو مادة خام متوفرة بكثرة. السيليكون هو مصطلح قياسي يصف فئة خاصة من البوليمرات الاصطناعية التي يتكون هيكلها الرئيسي من الأكسجين والسيليكون بالتناوب مع البدائل العضوية المرتبطة بالسيليكون. وفي الوقت نفسه، تعد مجموعة الميثيل البديل العضوي الأكثر أهمية المستخدم في ملينات السيليكون تجاريًا. السيليكون مادة كيميائية شائعة الاستخدام في عمليات النسيج مثل الصباغة والتلميع. تُستخدم عادةً منعمات المنسوجات المصنوعة من السيليكون لزيادة نعومة الأقمشة. تعمل منعمات المنسوجات المصنوعة من السيليكون على تحسين القوة وحركة الألياف ومقاومة تآكل القماش وحماية الكهرباء الساكنة ومقاومة التربة. تعمل هذه المنعمات على تحسين خصائص القماش، بما في ذلك خلق ملمس حريري ناعم وتقليل التجاعيد. تعد منعمات السيليكون أكثر تكلفة من بعض الملينات الأخرى الموجودة في السوق، إلا أنها تتميز بثبات ممتاز في درجة الحرارة ومتانة. إنها تزيد من نعومة الأقمشة لتتناسب مع متطلبات العميل. يعد النمو السكاني وزيادة دخل الفرد إلى جانب الطلب المتزايد على الملابس من بين العوامل التي تدفع سوق منعم أقمشة السيليكون. بالإضافة إلى ذلك، ترجع الزيادة الكبيرة في الطلب على ملينات السيليكون في صناعة النسيج إلى التقدم في المواد الكيميائية والمواد الكيميائية المعالجة مسبقًا.

تطورت ملينات السيليكون كثيرًا في السنوات الماضية. تم إنتاج ملينات السيليكون المبكرة بواسطة مستحلب ميكانيكي، يسمى الجيل الأول من ملينات السيليكون. لا تحتوي منعمات السيليكون هذه على مجموعات تفاعلية لتلتصق جيدًا بألياف القماش وتقاوم الغسيل بالماء. الجيل الثاني من ملين السيليكون عبارة عن مستحلب سيليكون يحتوي على مجموعة الهيدروكسيل. يحتوي السيليكون على عدد صغير من مجموعات الهيدروكسيل ويمكن أن يشكل شبكة ربط متقاطعة على سطح القماش تحت تأثير محفز معدني. ونتيجة لذلك فإنه يظهر مقاومة معينة للغسيل بالماء وثبات مقارنة بمنتجات الجيل الأول. ولكن لا تزال هناك عيوب مثل الأداء المنخفض وسهولة تعويم الزيت والاستحلاب لهذه المنتجات. منذ السبعينيات، تم إنتاج الجيل الثالث من ملينات السيليكون واستخدامها على نطاق واسع. تعمل مثل هذه المنتجات على زيادة المجموعات التفاعلية للسيليكون عن طريق إدخال مجموعات مختلفة مثل المجموعات الأمينية، ومجموعات الإيبوكسي، ومجموعات الكربوكسيل، والبولي إيثرات وما شابه ذلك في السلسلة الرئيسية للسيلوكسان. يخلق هذا النوع من منعم السيليكون روابط قوية مع الأقمشة من خلال الاعتماد على مجموعاته النشطة. يتميز منعم السيليكون من الجيل الثالث بمقاومة عالية جدًا للغسيل بالماء.

يضع إنتاج النسيج في صناعة النسيج ضغوطًا ميكانيكية كبيرة على المنسوجات، وخاصة الألياف الطبيعية. في هذه العملية، يتم سحق الألياف على سطح القماش، مما يؤدي إلى تصلب الملابس عندما تجف في الهواء. في الغسلة النهائية، تتم إضافة منعم إلى القماش لتنعيم أليافه. لتنعيم القماش، عادةً ما يتم تغطية سطح القماش بمركبات كيميائية لها شحنة كهربائية. يؤدي هذا إلى ارتفاع الخيوط فوق السطح وإنشاء ملمس ناعم ورقيق. يتم ربط الرقائق الكاتيونية بمجموعات سالبة الشحنة على سطح الألياف بواسطة إلكترونات ذات جذب سلبي وتحييد شحنتها. تنتقل السلاسل الأليفاتية الطويلة بعد ذلك إلى الجزء الخارجي من الألياف وتتسبب في تليين القماش. نظرًا لأن المطريات غالبًا ما تكون كارهة للماء، فإنها تظهر عادةً كمستحلبات. في الصيغ المبكرة، استخدم المصنعون الصابون كمقوي. المستحلبات عادة ما تكون سوائل حليبية غير شفافة. ومع ذلك، هناك أيضًا مستحلبات دقيقة تكون فيها قطرات الطور الكارهة للماء صغيرة بدرجة كافية. غالبًا ما يستخدم المصنعون خليطًا من المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية وغير الأيونية كمستحلبات.

السيليكون مادة تستخدم على نطاق واسع جدًا وتستخدم في جميع جوانب حياة الإنسان. ومن تطبيقات هذه المادة استخدامها كملين للسيليكون، وهو ما تم تطويره حتى الآن. تنقسم الأنواع الرئيسية لمنعمات أقمشة السيليكون إلى الفئات التالية وفقًا للمجموعات الوظيفية في التركيب الكيميائي. هذه الفئات هي:

يتكون هذا النوع من منعم السيليكون بشكل أساسي من زيت السيليكون ثنائي ميثيل، والذي يُسمى أيضًا بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان (DMPS) أو زيت سيليكون الميثيل للاختصار. يمكن أن يوفر هذا التركيب الكيميائي للنسيج نعومة ومقاومة أفضل للحرارة. وبما أن درجة البلمرة ليست عالية، فلا يمكنها أن تتشابك من تلقاء نفسها وتتفاعل مع الألياف. النسيج المطلي بمنعم السيليكون غير النشط لديه قوة ومرونة ضعيفة؛ ولذلك، لا يمكن استخدامه مباشرة في معالجة المنسوجات. يجب تحضير سيليكون الميثيل، باعتباره منعم السيليكون، كمستحلب زيت السيليكون تحت تأثير المستحلب قبل تطبيقه على الأقمشة لزيادة مقاومة الغسيل. يُسمى هذا النوع من منعمات السيليكون بالجيل الأول من منعمات السيليكون. تتراوح الكتلة الجزيئية النسبية لزيت السيليكون عادةً بين 70.000 و60.000. يمكن لهذا النوع من منعم السيليكون تحسين مقاومة التآكل والتمزق للنسيج.

في هذا النوع من منعم السيليكون، يتم بشكل أساسي استبدال طرفي البنية الخطية لثنائي ميثيل بولي سيلوكسان (DMPS) بالهيدروكسيل (-OH) لتوفير درجة معينة من المحبة للماء. ويسمى المستحلب المصنوع من ثنائي ميثيل بولي سيلوكسان مع الهيدروكسيل مستحلب هيدروكسيسيليكون. هناك أنواع قليلة من هذه المنتجات التي يمكن استخدامها بمفردها كمنعمات السيليكون. يعد بلسم السيليكون هذا هو البلسم الأكثر استخدامًا في الثمانينيات. يحتوي هذا النوع من منعم السيليكون على كتلة جزيئية أعلى من منعم السيليكون غير النشط. كلما زادت الكتلة الجزيئية النسبية للمطريات، كلما كانت النعومة والنعومة التي توفرها أفضل. يعد ثبات مستحلب ملينات الهيدروكسيسيليكون مؤشرًا مهمًا لتقييم جودتها. يمكن دمج منعم السيليكون النشط مع زيوت أو راتنجات السيليكون الأخرى للخضوع لتفاعل ربط متقاطع وتشكيل طبقة جزيئية غير قابلة للذوبان في الماء على القماش. ونتيجة لذلك، فإن القماش المعالج بهذه المادة له درجة معينة من التأثير المقاوم للماء والقابل للغسل. يُسمى هذا النوع من المُنعم الجيل الثاني من مُنعم السيليكون، ووفقًا للمواد الخافضة للتوتر السطحي المختلفة المستخدمة في التحضير، يمكن تقسيمه إلى أنواع أيونية وكاتيونية وأنيونية وغير أيونية ومركبة.

يحتوي هذا النوع من منعم السيليكون عادة على مركبات مثل البولي إيثر والبولي سيلوكسان المعدل بالإيبوكسي. يحتوي منعم السيليكون المحب للماء على خصائص محبة للماء عالية. هذا المنعم عبارة عن سائل سميك شفاف عديم اللون يمكن أن يمنح الأقمشة امتصاصًا جيدًا للرطوبة ونفاذية للهواء وخصائص مضادة للكهرباء الساكنة. يمكن خلط منعم الأقمشة هذا بسهولة واستخدامه مع إضافات مختلفة. كما يتم استخدام منعم السيليكون المحب للماء على نطاق واسع في عملية الصباغة بالإضافة إلى تشطيب الراتنج والتلميع الناعم. لا يمكن لهذا التركيب الكيميائي أن يحسن ملمس القماش فحسب، بل يمكنه أيضًا تحسين أداء البكرات في صناعة النسيج.

يحتوي هذا النوع من منعم السيليكون على مجموعات نشطة أخرى في سلسلته الجزيئية من السيليكون للقيام بوظائف خاصة وتلبية الاحتياجات الإضافية للأقمشة المختلفة. يعمل هذا المنعم على تحسين خصائص القماش المقاومة للكهرباء والبقع والمحبة للماء.

إن استخدام المجموعات الأمينية في سلسلة الجزيئات المتعددة السيلوكسان يمكن أن يحسن بشكل كبير أداء السيليكون العضوي. لا يؤدي إدخال المجموعات الأمينية إلى إنشاء اتجاه وامتصاص أفضل للألياف وتقليل معامل الاحتكاك بين الألياف فحسب، بل يمكنه أيضًا التفاعل كيميائيًا مع مجموعات الإيبوكسي ومجموعات الكربوكسيل ومجموعات الهيدروكسيل. ونتيجة لذلك، يمكن تطبيق هذا النوع من منعم السيليكون في معالجة الألياف مثل القطن والصوف والحرير والعديد من الألياف الاصطناعية الأخرى مثل البوليستر والنايلون والأكريليك. إن استخدام هذا المنقي في صناعة النسيج يمكن أن يضيف نعومة ومرونة كبيرة للمنتجات. بشكل عام، كلما زاد المحتوى الأميني لهذا البلسم، كلما كان النعومة أفضل. ولكن عليك الانتباه، فالمحتوى الأميني العالي يمكن أن يسبب اصفرار القماش. تعمل المنعمات الكلية على تليين جميع أنواع الأقمشة، وخاصة الأقمشة المصنوعة من الألياف الصناعية. تصنع السيليكونات الكلية من مستحلبات بحجم جسيمات 120 نانومتر. لا تستطيع منعمات السيليكون القديمة اختراق نسيج الخيط، لذلك تبقى على السطح فقط.

يذوب هذا المنعم بسهولة في الماء ويستخدم بشكل أساسي لتنعيم وتلميع الألياف والأقمشة المختلفة. يتغلغل منعم السيليكون الصغير في الألياف وينعم القماش. يخلق هذا المنعم شعورًا جيدًا في القماش. يحتاج منعم السيليكون الصغير إلى التحسين من حيث مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة القص العالية، ومقاومة المنحل بالكهرباء، والمقاومة الكيميائية الكاتيونية.