Wprowadzenie do środka wygładzającego na bazie polimerów
Środek wygładzający na bazie polimerów to niezawierający silikonu smarujący środek wykańczający do tekstyliów, którego głównym składnikiem aktywnym są polimery syntetyczne o niskiej masie cząsteczkowej (głównie woski poliolefinowe i ich pochodne).
Dzięki długołańcuchowemu szkieletowi alkanowemu (C20–C100) w swojej strukturze molekularnej produkt ten zapewnia doskonałą smarowność, odporność na ścieranie i właściwości błonotwórcze. Wprowadzenie polarnych grup funkcyjnych (takich jak grupy karboksylowe, hydroksylowe i amidowe) zwiększa powinowactwo do powierzchni włókna i stabilność emulsji. Tworzy jednolitą, wytrzymałą i gładką ochronną warstwę polimerową na powierzchni różnych włókien naturalnych, włókien syntetycznych oraz ich mieszanych przędz i tkanin, znacznie zmniejszając współczynnik tarcia pomiędzy włóknami oraz pomiędzy włóknami a sprzętem. Nadaje przędzom i tkaninom miękkość, gładkość i odporność na zużycie, a także zapewnia wiele funkcji, w tym właściwości antystatyczne, dobrą kompatybilność ze środkami hydrofobowymi, lepszą szwalność i wydajność przetwarzania.
Jako ważny, przyjazny dla środowiska materiał zastępujący tradycyjne oleje silikonowe i smary na bazie olejów mineralnych w nowoczesnym przemyśle tekstylnym, środek wygładzający na bazie polimerów jest dostarczany w postaci stabilnej emulsji olej w wodzie o barwie mlecznobiałej do jasnożółtej. Brak plam silikonowych, dobra kompatybilność z hydrofobami, brak negatywnego wpływu na trwałość koloru, doskonała biodegradowalność i wysoki stosunek ceny do wydajności.
Znajduje szerokie zastosowanie w procesach przędzenia, przewijania, tkania przędz bawełnianych, poliestrowych, poliamidowych, polipropylenowych i ich mieszanych, a także wykańczania tkanin. Nadaje się szczególnie do produkcji wysokiej jakości tekstyliów, które są wrażliwe na silikon, wymagają późniejszego wykończenia hydrofobowego lub wymagają ochrony środowiska bez fluoru.
Z punktu widzenia składu chemicznego i cech strukturalnych, podstawowa technologia środka wygładzającego na bazie polimerów polega na projektowaniu molekularnym, modyfikacji utleniania i optymalizacji procesu emulgowania wosków poliolefinowych.
Podstawowymi surowcami do produkcji są polietylen drobnocząsteczkowy (PE o masie cząsteczkowej 1500–5000), polipropylen (PP o masie cząsteczkowej 3000–10000) czy kopolimery etylenowo-propylenowe, otrzymywane metodą polimeryzacji wysokociśnieniowej lub degradacji, o temperaturze topnienia w zakresie 90–140°C. Twardość i lepkość można precyzyjnie kontrolować w zależności od stopnia polimeryzacji.
- Niemodyfikowany wosk poliolefinowy ma doskonałą hydrofobowość, stabilność chemiczną i smarowność wewnętrzną, ale słabe powinowactwo do włókien polarnych. Potrzebuje niejonowych emulgatorów (takich jak etery polioksyetylenowe alkoholi tłuszczowych), aby utworzyć stabilną emulsję, odpowiednią do ogólnego smarowania przędzy i powłok odpornych na zużycie.
- Utleniony wosk poliolefinowy (oksydowany wosk PE/PP) wprowadza do łańcucha molekularnego grupy polarne, takie jak grupy karboksylowe, karbonylowe i hydroksylowe, poprzez utlenianie powietrzem lub utlenianie katalityczne, przy liczbie kwasowej kontrolowanej na poziomie 5–30 mg KOH/g. Może być nie tylko częściowo samoemulgujący, ale także znacznie poprawiać adsorpcję na włóknach celulozowych, włóknach białkowych i polarnych włóknach syntetycznych, tworząc bardziej jednolity film o lepszej trwałości, co czyni go głównym produktem do wykańczania tekstyliów.
- Zmodyfikowany wosk poliamidowy wprowadza strukturę poliamidową do segmentów poliolefinowych poprzez alkilację lub estryfikację, poprawiając kompatybilność z żywicami powłokowymi, takimi jak poliuretan i akrylan, oraz zwiększając wytrzymałość na rozdzieranie i przyczepność powłoki do tkanin.
- Mieszanka silikonowo-woskowa łączy segmenty polisiloksanowe ze strukturą wosku poliolefinowego, zapewniając zarówno super gładkie odczucie oleju silikonowego, jak i wysoką ochronę wosku przed zużyciem, odpowiednia do szybkich nici do szycia, nici do haftu i przędz przemysłowych o wysokiej wytrzymałości.
Wygląd produktu to zazwyczaj mlecznobiała do jasnożółtej ciecz. Wysokiej jakości emulsja utlenionego wosku polietylenowego może być półprzezroczysta, o rozkładzie wielkości cząstek w zakresie 100–500 nm, doskonałej stabilności przechowywania (zwykle > 12 miesięcy) i dobrej odporności na kwasy, zasady, twardą wodę i elektrolity.
Naszymi głównymi produktami są chlorek poliglinu, chlorohydrat glinu, siarczan poliżelazowy, bakterie biochemiczne, poliakryloamid i środek odbarwiający.