アミノシリコーンエマルジョン
アミノシリコーンエマルジョンは繊維業界で広く使用されています。繊維産業で使用されるシリコーン仕上げ剤は、主にジメチルシリコーンエマルジョン、ハイドロキシシリコーンエマルジョン、ヒドロキシルシリコーンエマルジョンなどのアミノシリコーンエマルジョンです。
では、一般的に、さまざまな生地にアミノシリコーンを選択するにはどうすればよいでしょうか?あるいは、良い結果を得るために、さまざまな繊維や生地を選別するにはどのようなアミノシリコーンを使用すればよいでしょうか?
● ソフトな肌触りを主とした純綿と混紡製品は、アンモニア値 0.6 のアミノシリコンを選択できます。
● 滑らかな手触りが最大の特徴である純粋なポリエステル生地は、アンモニア値 0.3 のアミノシリコンを選択できます。
●本物の絹織物は主に滑らかな手触りと高い光沢が求められます。アンモニア値 0.3 のアミノシリコーンは、光沢を高めるための複合平滑剤として主に選択されます。
● ウールとその混紡生地は、色変化が少なく、柔らかく、滑らかで、弾力性があり、総合的な手触りが必要です。アンモニア値が0.6および0.3のアミノシリコーンを配合し、弾力性と光沢を高めるための平滑剤を配合することができます。
● カシミヤセーターやカシミヤ生地はウール生地に比べて全体的に手触りが良く、高濃度配合製品も選択可能です。
●ナイロンソックスは滑らかな肌触りが特徴で、高弾性のアミノシリコンを採用しています。
●アクリル毛布、アクリル繊維、およびそれらの混紡生地は主に柔らかく、高い伸縮性が求められます。弾性の要件を満たすために、アンモニア値 0.6 のアミノ シリコーン オイルを選択できます。
● 麻生地は主に滑らかで、主にアンモニア値 0.3 のアミノシリコンを選択します。
● 人造シルクやコットンは主に肌触りが良く、アンモニア値が0.6のアミノシリコーンを選択してください。
●ポリエステル低減生地は、主に親水性の向上を目的としており、ポリエーテル変性シリコーンや親水性アミノシリコーン等が選択可能です。
1.アミノシリコーンの特徴
アミノシリコーンには、アンモニア値、粘度、反応性、粒子サイズという 4 つの重要なパラメーターがあります。これら 4 つのパラメータは基本的にアミノシリコーンの品質を反映し、加工された生地のスタイルに大きな影響を与えます。シリコーンの手触り、白さ、色、乳化のしやすさなど。
①アンモニア値
アミノシリコーンは、主にポリマー内のアミノ基により、生地に柔らかさ、滑らかさ、膨らみなどのさまざまな特性を与えます。アミノ含有量はアンモニア価で表すことができ、これはアミノシリコーン 1g を中和するのに必要な等価濃度の塩酸のミリリットルを指します。したがって、アンモニア値はシリコーンオイル中のアミノ含有量のモルパーセントに直接比例します。アミノ含有量が多いほど、アンモニア値も高くなり、完成した生地の質感はより柔らかく滑らかになります。これは、アミノ官能基の増加により生地との親和性が大幅に高まり、より規則的な分子配列が形成され、生地に柔らかく滑らかな風合いが与えられるためです。
しかし、アミノ基の活性水素は酸化しやすく発色団を形成し、生地の黄ばみや軽度の黄ばみの原因となります。同じアミノ基でも、アミノ含有量（アンモニア価）が高くなるほど酸化の確率が高くなり、黄変が激しくなることがわかります。アンモニア価が増加すると、アミノシリコーン分子の極性が増加し、アミノシリコーンオイルの乳化に好ましい前提条件が提供され、マイクロエマルションを作ることができます。乳化剤の選択、エマルジョンの粒子サイズと分布もアンモニア値に関係します。
①粘度
粘度はポリマーの分子量と分子量分布に関係します。一般に、粘度が高くなるほどアミノシリコーンの分子量が大きくなり、生地表面での皮膜形成性が良くなり、風合いが柔らかくなり、滑らかさが増しますが、滑性は悪くなります。浸透性は。特に強撚の生地や細デニールの生地では、アミノシリコーンが繊維内部に浸透しにくく、生地の性能に影響を与えます。粘度が高すぎると、エマルションの安定性が悪くなったり、マイクロエマルションを作成することが困難になります。一般に、製品の性能は粘度だけで調整することはできませんが、多くの場合、アンモニア価と粘度によってバランスがとれます。通常、アンモニア値が低いと、生地の柔らかさのバランスをとるために高い粘度が必要になります。
したがって、滑らかな手触りを実現するには高粘度のアミノ変性シリコーンが必要です。しかし、ソフト加工およびベーキング中に、アミノシリコーンの一部が架橋して膜を形成し、それによって分子量が増加します。したがって、アミノシリコーンの初期分子量は、最終的に生地上に膜を形成するアミノシリコーンの分子量とは異なります。その結果、同じアミノシリコーンが異なるプロセス条件で処理されると、最終製品の平滑性が大きく変化する可能性があります。一方、低粘度のアミノシリコーンは、架橋剤の添加や焼き付け温度の調整により、生地の質感を向上させることもできます。低粘度のアミノシリコーンは浸透性を高め、架橋剤とプロセスの最適化により、高粘度のアミノシリコーンと低粘度のアミノシリコーンの利点を組み合わせることができます。典型的なアミノシリコーンの粘度範囲は 150 ～ 5000 センチポアズです。
ただし、アミノシリコーンの分子量分布が製品の性能に大きな影響を与える可能性があることは注目に値します。低分子量が繊維の内部に浸透し、高分子量が繊維の表面に分布することで、繊維の内側と外側をアミノシリコンが包み込み、柔らかく滑らかな風合いを与えます。問題は、分子量の差が大きすぎるとマイクロエマルジョンの安定性に影響を与える可能性があることです。
①反応性
反応性アミノシリコーンは仕上げ加工中に自己架橋を生成することがあり、架橋度を高めると、特に弾性の向上という点で、生地の滑らかさ、柔らかさ、ふくらみが増します。もちろん、一般的なアミノシリコーンでも架橋剤を使用したり、焼成条件を高めたりすると架橋度が上がり、反発性が向上します。末端がヒドロキシルまたはメチルアミノのアミノシリコーンは、アンモニア価が高いほど架橋度が高く、弾性が優れています。
②マイクロエマルションの粒子径とエマルションの電荷
アミノシリコーンエマルジョンの粒子サイズは小さく、一般に 0.15 μ未満であるため、エマルジョンは熱力学的に安定した分散状態にあります。保存安定性、熱安定性、せん断安定性に優れており、一般にエマルションを破壊しません。同時に、粒子サイズが小さいため粒子の表面積が増加し、アミノシリコーンと生地の接触確率が大幅に向上します。表面吸着量が増加して均一性が向上し、浸透性も向上します。したがって、連続フィルムを形成することが容易であり、特にファインデニールの生地の場合、生地の柔らかさ、滑らかさ、膨らみが向上します。しかし、アミノシリコーンの粒度分布が不均一であると、エマルションの安定性に大きな影響を与えます。
アミノシリコーンマイクロエマルジョンの電荷は乳化剤によって異なります。一般にアニオン性繊維はカチオン性アミノシリコーンを吸着しやすく、トリートメント効果が向上します。アニオン性エマルションの吸着は容易ではありませんが、非イオン性エマルションの吸着能力と均一性はアニオン性エマルションよりも優れています。繊維の負電荷が小さければ、マイクロエマルションのさまざまな電荷特性への影響は大幅に減少します。したがって、ポリエステルなどの化学繊維は、電荷の異なるさまざまなマイクロエマルジョンを吸収し、その均一性は綿繊維よりも優れています。
1.アミノシリコーンと各種物性が生地の手触りに及ぼす影響
①柔らかさ
アミノシリコーンの特性は、アミノ官能基が繊維に結合し、シリコーンが規則的に配列することによって生地に柔らかく滑らかな感触を与えることで大幅に改善されます。ただし、実際の仕上げ効果は、アミノシリコーン中のアミノ官能基の性質、量、分布に大きく依存します。同時に、エマルジョンの配合やエマルジョンの平均粒子径もソフトな感触に影響を与えます。上記の影響要因が理想的なバランスを達成できれば、「スーパーソフト」と呼ばれる最適な生地仕上げのソフトスタイルが得られます。一般的なアミノシリコーン柔軟剤のアンモニア価は0.3～0.6のものがほとんどです。アンモニア値が高いほど、シリコーン内のアミノ官能基がより均一に分散され、生地の感触がより柔らかくなります。しかしながら、アンモニア値が０．６を超えると、生地の柔らかさ感はあまり増加しない。また、エマルションの粒子径が小さいほど、エマルションの密着性が向上し、ソフトな感触が得られます。
② 滑らかな手触り
シリコーン化合物の表面張力が非常に小さいため、アミノシリコーンマイクロエマルジョンは繊維表面に非常に広がりやすく、良好な滑らかな感触を形成します。一般にアミノシリコーンのアンモニア値が小さく、分子量が大きいほど平滑性が良くなります。さらに、アミノ末端シリコーンは、鎖のリンク内のすべてのシリコン原子がメチル基に結合しているため、非常に整った方向性の配置を形成でき、その結果、優れた滑らかな手触りが得られます。
