Выбор силиконового умягчителя: гриф, пожелтение и стабильность эмульсии

Микро, макро, эластомер: откуда берётся разница

Все три — силикон. Различие создаёт размер частицы в эмульсии и то, где силикон в итоге оседает на волокне.

Силиконовый умягчитель наносят на переходе Заключительная отделка, когда цвет уже взят и других рычагов для грифа почти не осталось. Среди ТВВ группы Умягчители силиконы дают самый широкий разброс по грифу, и выбор внутри них — это выбор между тремя разными механизмами.

Силиконовая макроэмульсия построена на крупных частицах. Выглядит молочно-белой: частицы достаточно велики, чтобы рассеивать видимый свет. Глубоко в тело нити такая частица не проходит, она остаётся в основном на поверхности волокна и в межволоконном пространстве. Гриф получается скользким по поверхности, наполненным, с объёмом. Мягкость, которую рука чувствует при первом касании, идёт отсюда.

Силиконовая микроэмульсия собрана из гораздо более мелких частиц и поэтому выглядит полупрозрачной или прозрачной. Частица входит в тело нити и в промежутки между отдельными волокнами. Результат не поверхностный, а внутренний: шелковистый, текучий, с драпируемостью. Полотно читается тоньше и мягче, объёма не прибавляется.

Эластомерный силикон отличается не размером частицы, а строением. На ткани он образует сшитую, похожую на резину сетку. Он добавляет не столько мягкость, сколько упругое восстановление: полотно возвращается к себе после растяжения, гриф становится наполненным и живым.

У турецкого производителя Derin Kimya это разделение проведено по семействам продуктов. Микросиликоновые эмульсии — это DK MICRO F, DK MICRO S NEW и DK MICRO S CONC. Макросиликоновые эмульсии — DK MACROPLUS 8020, DK SOFT MACRO, DK SOFT MACRO CONC и DK MACROSOFT 1347, а DK SOFT MACROMIX позиционируется как смесь макро- и микроэмульсии. Эластомерные силиконы — DK ELASTOSIL и DK ELASTOSIL 300. Рабочие значения задаются по продукту: данные уточняются.

Что даёт содержание амина и чего оно стоит

Закрепиться на волокне и выстроиться в правильном направлении силикону позволяют аминогруппы. Чем выше содержание амина, тем выше мягкость и тем устойчивее эффект к стиркам.

Плата приходит от той же группы. Аминогруппы окисляются на сушильно-ширильной машине под действием тепла и воздуха, и ткань даёт пожелтение. Одна и та же молекула оказывается источником и мягкости, и желтизны. Компромисс здесь прямой, обойти его нечем. Можно только выбрать точку остановки.

Решение принимается по оттенку. На оптически отбелённых белых и на пастели работают типы с низким содержанием амина или модифицированные структуры; цель там — сохранить белизну, а не взять максимум мягкости. На тёмных оттенках желтизна не видна, поэтому аминосиликон с высоким содержанием амина применяется свободно.

Модифицированные структуры заполняют промежуток между этими крайностями. Экранирование аминогруппы или её перевод в амидоподобные группы снижает пожелтение; взамен приходится отступить в мягкости. Запись «с низкой желтизной» в описании продукта не означает «такая же мягкость и без желтизны».

Почему махровое полотно не принимает стандартный аминосиликон

В силиконовой плёнке метильные группы выстраиваются наружу, и такая поверхность отталкивает воду. То, что нужно для грифа, для гидрофильности оказывается самой проблемой.

На махровых изделиях, спортивной одежде, покровных полотнах для подгузников, салфетках и медицинском текстиле скорость водопоглощения задана спецификацией, это не вопрос предпочтения. Стандартный аминосиликон закрывает капельный тест на таких артикулах. Картина узнаваемая: полотно очень мягкое, а капля стоит на поверхности.

Гидрофильный силикон сделан под эту задачу. В цепь встраиваются полиэфирные сегменты; часть молекулы остаётся дружественной к воде, и поверхность перестаёт её отталкивать. Выигрыш — рабочий баланс между мягкостью и впитыванием. Цена тоже реальная: гидрофильные типы обычно дают не такой скользкий гриф, как чистый аминосиликон, и их устойчивость к стиркам ограниченнее.

У Derin Kimya в эту группу входят DK HYDROSIL JET, DK HYDROSIL JET ECO и DK HYDROSIL JET 654. Какой из них работает на конкретном артикуле, подтверждает капельный тест; утверждения по грифу самого по себе недостаточно.

Какую задачу решает эластомерный силикон

Сшитая сетка, которую строит эластомерный силикон, позволяет волокну двигаться и помогает ему вернуться. На практике отдача видна в трёх местах.

Первое — упругое восстановление. На трикотаже с эластаном полотно лучше возвращается после растяжения, вытягивание в носке уменьшается. Второе — размерное поведение: полотно стоит живее, гриф читается наполненным, а не пустым. Третье — швейные свойства. При меньшем поверхностном трении игла входит легче, нагрев иглы и связанные с ним прорубки трикотажа уменьшаются, жалобы на стягивание шва отступают.

Типичная полоса температуры фиксации силиконовой отделки на сушильно-ширильной машине, которую даёт литература, — 150-170 °C. Это диапазон класса, а не спецификация продукта; собственные значения продуктов Derin Kimya приведены на страницах этих продуктов.

Недостатки тоже есть. Эластомерные типы не дают такой шелковистой скользкости, как силиконовая микроэмульсия, поэтому рецептуры, где оба работают вместе, распространены. Плёнкообразование чувствительно к условиям сушки и фиксации; меняется настройка машины — меняется и гриф.

Как эмульсия губит партию

Силиконовое пятно — дорогая ошибка. Оно проявляется после сушки, выглядит тёмным и масляным, чаще всего снимается только промывкой с растворителем или повторным эмульгированием, а иногда не снимается вовсе.

Список того, что разрушает эмульсию, короткий.

Сдвиговая нагрузка. Насос и циркуляция в корыте плюсовки непрерывно нагружают эмульсию механически. На длинных пробегах она разбивается, и свободное силиконовое масло выходит на поверхность.

Жёсткость воды и электролит. Ионы жёсткости и остаточная соль снижают устойчивость эмульсии.

pH. Эмульсии аминосиликонов устойчивы в определённой области pH. Щёлочь, перенесённая с предыдущего перехода, ломает это равновесие; нейтрализация ткани остаётся предварительным условием шага умягчения.

Несовместимость по заряду. Аминосиликоны ведут себя как слабокатионные. В одной ванне с анионным аппретом или анионным умягчителем они дают осадок.

Неправильное разбавление. Залить концентрат прямо в ванну — самая частая и самая легко устранимая ошибка.

Поэтому порядок применения зафиксирован:

1. Убедитесь, что ткань нейтрализована и pH находится на целевом значении.
2. Разведите концентрат в отдельной ёмкости холодной водой при перемешивании. Обратного разбавления не делайте.
3. Подавайте разведённый продукт в ванну медленно и при работающей циркуляции.
4. Ограничивайте объём ванны и время работы в корыте плюсовки; на длинных пробегах ванну освежают.
5. Проверяйте сетку и фильтр на каждой партии. Разбитая эмульсия видна там первой.
6. Ионный характер всех продуктов, которые пойдут в одну ванну, проверяйте заранее.
7. До сушки партии возьмите пробы с кромок и из зон складки и проверьте их.

Вытяжной способ или плюсовка

Дозировки двух путей друг в друга не переводятся. При вытяжном способе дозировка привязана к массе ткани, на плюсовке — к концентрации ванны, а мостом между ними служит привес раствора. Меняется давление отжима, меняется и рецептура.

Решение чаще всего принимает машинный парк: есть отделочная линия — плюсовка, нет линии — вытяжной способ в красильной машине. Одну и ту же цель по грифу можно взять обоими путями, но не одной и той же рецептурой.

Сравнение типов

Что проверяют до утверждения умягчителя на новом артикуле

1. Гриф оценивайте на сухой пробе. Решение, принятое на мокром или полусухом полотне, в производстве не держится.
2. Белизну и нюанс измеряйте на зафиксированной пробе. Пожелтение проявляется после сушильно-ширильной машины, проба до фиксации вводит в заблуждение.
3. Сделайте капельный тест. На артикулах с требованием по впитыванию он идёт раньше утверждения грифа.
4. Оцените гриф повторно после стирки. Устойчивость по первому касанию не читается.
5. Совместимость ванны проверьте в лаборатории: на своей воде, при рабочем pH и вместе со всеми продуктами, которые пойдут рядом.
6. Проверьте влияние на следующий переход. Пробный пошив, а при печати или дублировании проба на адгезию, делаются на этом этапе.
7. Утверждённые условия внесите в технологическую карту. Если давление отжима, температура на сушильно-ширильной машине и скорость не записаны, гриф не повторяется.