نرمکنندههای سیلیکونی از جمله پرکاربردترین مواد شیمیایی تکمیلی در کارخانههای نساجی هستند که به دلیل حس نرمی، افتادگی و دوامی که به پارچه میدهند، ارزشمند هستند. اما میتوانند منبع سردردهای واقعی در کف تولید نیز باشند. زرد شدن روی پارچههای سفید، لکههای روغنی پس از پدگذاری، تغییر رنگ غیرمنتظره و از دست دادن ناگهانی جذب آب از جمله رایجترین شکایات مطرح شده توسط تکمیلکنندگان، رنگرزان و تیمهای کنترل کیفیت در سراسر جهان است.
تقریباً هر یک از این مشکلات به تعداد کمی از علل ریشهای برمیگردد: شیمی نامناسب سیلیکون برای زیرلایه، پایداری ضعیف امولسیون، شرایط نادرست حمام یا پارامترهای پخت که از محدودیتهای شیمیایی فراتر رفتهاند. هنگامی که رفتار الیاف و پلیمر زیرین درک شود، میتوان با انتخاب محصول بهتر، تنظیم جزئی فرآیند یا کنترل کیفیت دقیقتر در مرحله لایهگذاری، از اکثر این مشکلات جلوگیری کرد. این مقاله به ترتیب به بررسی هر مشکل میپردازد و علل آن و نحوه پیشگیری یا اصلاح آن را پوشش میدهد.
مشکلات زرد شدن
زرد شدن یکی از رایجترین شکایات گزارش شده در مورد نرمکنندههای سیلیکونی است، به خصوص در پارچههای سفید و پاستلی که حتی تغییر رنگ جزئی بلافاصله قابل مشاهده است.
علل شایع
بیشتر زردیها به محتوای آمین در پلیمر سیلیکون برمیگردند. سیلیکونهای اصلاحشده با آمین، نرمی بسیار خوبی ارائه میدهند زیرا گروههای آمین به شدت به سطح الیاف متصل میشوند، اما همین گروهها از نظر شیمیایی واکنشپذیر و مستعد اکسیداسیون هستند. چند شرط مشکل را بدتر میکند:
- آلودگی ناشی از آهن یا سایر فلزات واسطه در آب حمام
- کلر باقیمانده از سفید کردن
- مواد اولیه بیکیفیت یا ناهمگون در خود نرمکننده
اثرات گرما و عملآوری
زردی اغلب تنها پس از عبور پارچه از استنتر قابل مشاهده میشود. اکسیداسیون حرارتی گروههای آمین آزاد در طول پخت، کروموفورها، ترکیباتی که مسئول رنگ زرد هستند، را تولید میکند و این اثر با افزایش دمای پخت از محدوده توصیه شده برای نرمکننده سیلیکونی خاص و پارچه، بیشتر میشود زیرا زردی میتواند برجستهتر شود.
مکانیسم دوم که کمتر آشکار است، محو شدن پارچه با گاز است که گاهی اوقات زردی NOx نامیده میشود، جایی که اکسیدهای نیتروژن جوی در حین ذخیرهسازی یا حمل و نقل با گروههای آمین واکنش میدهند. این میتواند بدون هیچ گونه قرار گرفتن در معرض گرما رخ دهد، به همین دلیل است که پارچه گاهی اوقات هفتهها پس از ترک خط تولید، زرد میشود، مدتها پس از اینکه کارخانه به سفارش بعدی منتقل شده است.
نکات پیشگیری
چند تنظیم برای روشن نگه داشتن پارچه بسیار مفید است:
- برای کالاهای سبک و سفید، نرمکنندهای با مقدار آمین پایینتر انتخاب کنید.
- دمای پخت و زمان ماندگاری را در محدودهی توصیهشده توسط تأمینکننده نگه دارید.
- برای کاهش آلودگی یونهای فلزی از آب بدون املاح استفاده کنید
- برای کالاهایی که قرار است در مسافتهای طولانی ذخیره یا ارسال شوند، یک آنتیاکسیدان اضافه کنید، یا به جای یک آمینو سیلیکون خالص، از یک سیلیکون بلوکی استفاده کنید.
تعمیر پارچه زرد شده
وقتی زردی اتفاق افتاد، گزینهها محدود میشوند. موارد خفیف را گاهی اوقات میتوان با پراکسید یا سفیدکنندهی کاهنده بهبود بخشید، هرچند این کار مقداری خطر برای استحکام پارچه دارد و همیشه باید ابتدا روی یک نمونه آزمایش شود. در بیشتر موارد، راهحل مطمئنتر، پیشگیری در سری بعدی است تا اصلاح پس از آن، به همین دلیل است که انتخاب محصول و کنترل فرآیند از قبل بسیار مهم است.
| علت | رفع توصیه شده |
| سیلیکون با ارزش آمین بالا | به نرم کننده سیلیکونی با مقدار آمین پایین یا بلوکی تغییر دهید |
| دمای پخت بیش از حد | کاهش دمای استنتر و زمان توقف آن مطابق با دستورالعملهای تأمینکننده |
| آلودگی یون فلزی | از آب فرآیندی بدون مواد معدنی یا نرم شده استفاده کنید |
| محو شدن گاز مربوط به ذخیرهسازی | بهبود تهویه، کاهش زمان نگهداری، افزایش محافظت آنتیاکسیدانی |
برای پارچههایی که مقاومت در برابر زرد شدن در اولویت است، روغن سیلیکون نرم و روان Sylic F3575 یک روغن سیلیکون خود امولسیون شونده با غلظت بالا و 64 تا 66 درصد محتوای جامد است که برای زردی کم همراه با پایداری و سازگاری بالا در حمام فرموله شده است. این روغن برای پارچههای پنبهای، پلیاستر و پارچههای ترکیبی که نیاز به روشن ماندن در طول خشک شدن دارند، مناسب است. این روغن معمولاً با غلظت 5 تا 20 گرم در لیتر در پدینگ یا 1 تا 5 درصد در رنگرزی با رطوب خروجی استفاده میشود.
لکهها و رسوبات ناهموار
لکههای چرب یا ناهموار پس از استفاده از نرمکننده آزاردهنده هستند، زیرا اغلب فقط پس از خشک شدن پارچه ظاهر میشوند، به این معنی که مشکل در اواخر فرآیند کشف میشود.
علل لکهها
لکهها معمولاً از پایداری ضعیف امولسیون ناشی میشوند. وقتی ذرات سیلیکون در حمام خیلی بزرگ باشند، یا امولسیون تحت برش مکانیکی، هم زدن یا نوسانات دما بشکند، فاز روغنی جدا شده و به جای پخش یکنواخت در سراسر الیاف، به طور ناهموار روی سطح پارچه رسوب میکند.
پایداری امولسیون
چندین شرایط حمام بر میزان پایداری امولسیون در طول فرآیند لایه گذاری تأثیر میگذارند:
- pH، که معمولاً باید در محدوده اسیدی ضعیف برای امولسیونهای سیلیکونی کاتیونی قرار گیرد.
- سختی آب و محتوای الکترولیت، که هر دو میتوانند امولسیون را در سطوح بالاتر بیثبات کنند.
- ترتیب مخلوط کردن، زیرا اضافه کردن مواد شیمیایی به حمام به ترتیب اشتباه میتواند باعث انعقاد زودرس قبل از ورود پارچه به پد شود.
تکنیک های پیشگیری
رقیق کردن اولیه نرمکننده قبل از ورود به حمام، به جای افزودن مستقیم کنسانتره، به امولسیون زمان میدهد تا به طور یکنواخت پراکنده شود و موثرترین راه محافظت در برابر لکهدار شدن است. فراتر از آن، حفظ دمای ثابت حمام و کنترل سختی آب، هر دو خطر را کاهش میدهند و فیلتر کردن دورهای حمام در طول مدت طولانی، به تشخیص علائم اولیه تجزیه امولسیون قبل از بروز آنها روی پارچه کمک میکند. روغنهای سیلیکونی خود امولسیون شونده، که دارای گروههای امولسیفایر داخلی در ساختار پلیمر هستند، با هم زدن ساده به طور یکنواختتری پراکنده میشوند و در مواردی که لکهدار شدن یک مشکل مکرر است، گزینه خوبی هستند.
مراحل عیب یابی
اگر لکههایی ظاهر شد، با بررسی حمام برای جداسازی روغن قابل مشاهده یا تغییر در ظاهر آن شروع کنید. بررسی ترتیب اختلاط، تأیید نسبت رقیقسازی صحیح و آزمایش سختی آب، مراحل تشخیصی سریع هستند. اگر مشکل در چندین دسته ادامه یابد، معمولاً به عدم تطابق بین شیمی نرمکننده و شرایط آب یا پارچه محلی اشاره دارد، که در اینجا فرمولبندی مجدد محصول یا پشتیبانی فنی مفید واقع میشود.
نرمکننده سیلیکونی بلوکی آبدوست Sylic F3230 (CY-4881) ، یک کوپلیمر بلوکی سه جزئی کاتیونی با ۴۸ تا ۵۰ درصد محتوای جامد، به گونهای طراحی شده است که از شناور شدن لکههای روغن و سیلیکون جلوگیری کند و در عین حال روی غلتک پدینگ نچسبد. همچنین در برابر اسید، قلیا و دمای بالا مقاوم است و آن را به گزینهای مناسب برای کارخانههایی تبدیل میکند که با مشکلات لکهدار شدن مکرر مواجه هستند. این نرمکننده معمولاً با دوز ۱۰ تا ۳۰ گرم در لیتر در پدینگ یا ۳ تا ۵ درصد در رنگرزی با روش تخلیه بخار استفاده میشود.
تغییر رنگ پس از نرم شدن
تغییر رنگ پس از عملیات نرمسازی، که در آن پارچه رنگشده بهطور قابلتوجهی روشنتر، تیرهتر یا با تهرنگی متفاوت از حد انتظار به نظر میرسد، یکی از دشوارترین مشکلات برای تشخیص است زیرا در تقاطع شیمی رنگ و شیمی پرداخت قرار میگیرد.
چرا تغییر سایه اتفاق میافتد؟
تغییر سایه میتواند یک اثر نوری یا یک اثر شیمیایی واقعی باشد. نرمکنندههای سیلیکونی سطح الیاف را به صورت فیزیکی میپوشانند که نحوه بازتاب نور از پارچه را تغییر میدهد و میتواند باعث شود رنگها حتی زمانی که هیچ رنگزدایی واقعی رخ نداده است، کدرتر یا تغییر یافته به نظر برسند. در موارد دیگر، تغییر واقعی است: ترکیبات نرمکننده و رنگ خاص کاملاً سازگار نیستند و نرمکننده میتواند با مولکولهای رنگ تثبیت نشده یا مواد شیمیایی کمکی که هنوز در حمام وجود دارند، تعامل داشته باشد.
سازگاری رنگ
نرمکنندههای کاتیونی میتوانند با رنگهای آنیونی، مانند رنگهای راکتیو یا مستقیم، واکنش نشان دهند، زمانی که رنگ یا کمکی باقیمانده هنوز روی پارچه وجود دارد و گاهی اوقات باعث تغییر رنگ موضعی یا حتی رسوب در حمام میشود. این خطر زمانی افزایش مییابد که پارچه پس از رنگرزی کاملاً آبکشی نشده باشد، یا زمانی که نرمکننده با سایر مواد شیمیایی تکمیلکننده در همان حمام بدون بررسی سازگاری قبلی ترکیب شود.
به حداقل رساندن تنوع سایه
فهرست کوتاهی از بررسیها قبل از تولید انبوه که اکثر مشکلات سایه را در مراحل اولیه تشخیص میدهد:
- قبل از تولید کامل، یک آزمایش کوچک در آزمایشگاه انجام دهید
- قبل از نرم کردن، مطمئن شوید که پارچه تا pH خنثی و سطح رنگ باقی مانده کم آبکشی شده است.
- خاصیت یونی نرمکننده را با کلاس رنگ مورد استفاده مطابقت دهید
- هر زمان که نرمکننده با سایر مواد کمکی پرداخت در یک حمام ترکیب میشود، سازگاری آن را تأیید کنید.
تداخل بین مواد شیمیایی یک علت رایج و اغلب نادیده گرفته شده برای شکایات مربوط به رنگ است، بنابراین چند دقیقه آزمایش آزمایشگاهی از قبل تقریباً همیشه ارزانتر از دوباره کاری روی یک بسته نهایی است.
از دست دادن خاصیت آبدوستی
پارچههایی که از خط نرمکننده خارج میشوند، نرم به نظر میرسند اما دیگر آب را به خوبی جذب نمیکنند، یک شکایت رایج هستند، به خصوص برای حولهها، لباسهای ورزشی و سایر منسوجات مدیریت رطوبت.
چرا جذب کاهش مییابد؟
نرمکنندههای سیلیکونی با تشکیل یک لایه نازک در اطراف سطح الیاف عمل میکنند. این لایه باعث ایجاد حس نرمی و لطافت در دست میشود، اما همچنین توانایی طبیعی الیاف در جذب رطوبت را مسدود میکند. روغنهای سیلیکونی خالص بدون اصلاح آبدوستی، به ویژه در غلظتهای بالاتر، بیشترین تأثیر را بر جذب رطوبت دارند.
ایجاد تعادل بین نرمی و قدرت جذب
هدف در اکثر کاربردها حذف لایه سیلیکونی نیست، بلکه طراحی آن به گونهای است که آب همچنان بتواند از آن عبور کند. این امر معمولاً از طریق ساختار پلیمر مدیریت میشود، نه صرفاً با کاهش دوز مصرفی، زیرا کاهش بیش از حد دوز مصرفی، نرمی پارچهای را که در وهله اول برای آن عملآوری شده است، از بین میبرد.
گزینههای نرمکننده آبدوست
نرمکنندههای سیلیکونی بلوکی، بخشهای پلیسیلوکسان را با بخشهای پلیاتر آبدوست در همان زنجیره پلیمری ترکیب میکنند و مستقیماً به این بدهبستان میپردازند. بخشهای پلیاتر کانالهایی را برای حرکت رطوبت از طریق سطح الیاف حفظ میکنند، در حالی که بخشهای سیلیکونی همچنان حس نرمی مورد انتظار پرداختکاران را ارائه میدهند. این ساختار، سیلیکونهای بلوکی را به انتخاب استاندارد برای حوله، لباس ورزشی و هر پارچهای که در آن هم راحتی و هم جذب باید حفظ شود، تبدیل میکند.
| نوع نرم کننده | نرمی | آبدوستی | استفاده معمول |
| آمینو سیلیکون | بسیار بالا | پایین مگر اینکه اصلاح شود | پوشاک و منسوجات خانگی که در آنها حس و حال اولویت دارد |
| سیلیکون بلوکی | زیاد | خوب | حوله، لباس ورزشی، پارچههای جاذب رطوبت |
روغن سیلیکون بلوکی Sylic F3410 (CY-4867) بر اساس این ساختار کوپلیمر بلوکی ساخته شده است، با ۹۱ تا ۹۲ درصد محتوای جامد و خاصیت کاتیونی تا غیر یونی ضعیف. این روغن در صورت رقیق شدن تا ۲۵ درصد امولسیون، آبدوستی خوبی را همراه با زردی کم و عملکرد پایدار در طیف وسیعی از سطوح pH حمام ارائه میدهد و آن را به انتخابی مناسب در زمانی که حفظ جذب یک نیاز پروژه است، تبدیل میکند.
بهترین روش ها برای کاربرد
فراتر از انتخاب محصول، چند اصل اساسی در فرآیند به جلوگیری از هر چهار مشکل ذکر شده در بالا کمک میکند.
دوز و رقت صحیح
پیروی از محدوده دوز توصیهشده توسط تأمینکننده، به جای پیشفرض قرار دادن غلظت استاندارد در تمام انواع پارچه، بیش از آنچه به نظر میرسد اهمیت دارد. دوز بیش از حد، خطر زرد شدن، لکهدار شدن و از دست دادن آبدوستی را به طور همزمان افزایش میدهد، در حالی که دوز کم به سادگی نمیتواند حس مورد نظر را در زیر دست ایجاد کند.
پارامترهای لایه گذاری و خشک کردن
میزان جذب رطوبت، فشار مکش، دمای خشک شدن و زمان خشک شدن، همگی باید با توجه به برگه اطلاعات فنی نرمکننده بررسی شوند، نه اینکه در همان تنظیماتی که برای محصول قبلی استفاده شده باقی بمانند. حتی یک نرمکننده با فرمول خوب هم اگر مشخصات خشک شدن و خشک شدن آن با آنچه برای آن طراحی شده است مطابقت نداشته باشد، میتواند عملکرد ضعیفی داشته باشد.
تست کنترل کیفیت
تأیید چند نکته قبل از افزایش مقیاس، از بیشتر مشکلاتی که در این مقاله به آنها پرداخته شده است، جلوگیری میکند:
- قبل از تولید انبوه، یک آزمایش در مقیاس آزمایشگاهی انجام دهید
- پایداری حمام را در طول زمان اجرای مورد انتظار بررسی کنید
- قبل از عرضه یک سری، پارچه عملآوریشده را از نظر سایه، حس زیردست و جذب آزمایش کنید
نرمکننده سیلیکونی Sylic F3500 (CY-463G) برای کارخانههایی که پایداری کلی فرآیند را در اولویت قرار میدهند، مناسب است. pH حمام آن بین ۵.۵ تا ۶.۵ است که در محدوده اسیدی ضعیف توصیه شده برای امولسیونهای کاتیونی پایدار قرار میگیرد و در طول فرآیند، کف کم و زردی کم را با هم ترکیب میکند.
ثبات رنگ و تغییرات ظاهری مانند زردی معمولاً با استفاده از روشهای استاندارد آزمایش صنعتی، مانند روشهای منتشر شده توسط AATCC ، ارزیابی میشوند که بسیاری از کارخانهها و خریداران هنگام تعیین مشخصات کیفی داخلی به آن مراجعه میکنند.
نتیجه
زرد شدن، لکهها، تغییر سایه و از دست دادن آبدوستی، همگی دلایل ریشهای قابل شناسایی دارند و تقریباً در هر مورد، رفع مشکل با تطبیق شیمی نرمکننده با پارچه و روش کاربرد شروع میشود، نه عیبیابی پس از وقوع مشکل:
- کاهش مقدار آمین یا استفاده از مواد شیمیایی سیلیکون بلوکی، خطر زرد شدن را کاهش میدهد.
- امولسیونهای پایدار و رقت صحیح از ایجاد لکه جلوگیری میکنند
- آزمایشهای آزمایشگاهی قبل از تولید انبوه، از غافلگیری در برابر سایهها جلوگیری میکند
- سیلیکونهای بلوکی آبدوست، جذب را در جایی که بیشترین اهمیت را دارد، حفظ میکنند.
تعیین دقیق دوز، پارامترهای عملآوری و شرایط حمام از همان ابتدا، اکثر شکایات را قبل از رسیدن به مرحله نهایی حل میکند.
سوالات متداول
چه چیزی باعث میشود نرمکننده سیلیکونی پارچه را زرد کند؟
زرد شدن معمولاً به میزان آمین موجود در پلیمر سیلیکون مربوط میشود که میتواند در حین پخت در اثر حرارت اکسید شود یا در حین نگهداری با گازهای اتمسفر واکنش دهد. انتخاب نرمکننده سیلیکونی با مقدار آمین کم یا بلوکی و کنترل دمای پخت، هر دو خطر را به میزان قابل توجهی کاهش میدهند.
چگونه میتوانم از ایجاد لکه بعد از درمان با نرمکننده جلوگیری کنم؟
لکهها اغلب به دلیل تجزیه امولسیون ناپایدار در حمام به دلیل سختی آب، نوسانات دما یا توالی نادرست اختلاط ایجاد میشوند. رقیق کردن صحیح نرمکننده از قبل، کنترل سختی آب و استفاده از یک محصول خود امولسیون شونده به پایدار ماندن امولسیون در کل فرآیند کمک میکند.
چرا سایه پارچه پس از نرم شدن تغییر میکند؟
تغییر رنگ میتواند یک اثر بصری از فیلم سیلیکونی باشد که بازتاب نور را تغییر میدهد، یا یک فعل و انفعال شیمیایی واقعی بین نرمکننده و رنگ یا مواد کمکی باقیمانده که هنوز روی پارچه وجود دارند. انجام یک آزمایش آزمایشگاهی کوچک و تأیید اینکه پارچه قبل از نرم شدن تا حالت خنثی و رنگ باقیمانده کم آبکشی شده است، به جلوگیری از غافلگیری کمک میکند.
چگونه میتوانم خاصیت آبدوستی را پس از استفاده از نرمکننده بازیابی کنم؟
وقتی میزان جذب به طور قابل توجهی کاهش یابد، بازیابی آن بدون از بین بردن روکش دشوار است، بنابراین پیشگیری در نوبت بعدی، روش عملیتری است. استفاده از نرمکننده سیلیکونی بلوکی آبدوست، نرمی را حفظ میکند و در عین حال، میزان جذب رطوبت پارچه را دست نخورده نگه میدارد.
خواندن بیشتر:




