توضیحات

سیلیکون در صنعت نساجی

مقدمه

پلیمرهای سیلیکونی در صنعت نساجی به صورت عمده به عنوان روان‌کننده، تکمیل نساجی، ضد کف و ضد چسبندگی استفاده می‌شود.

هدف استفاده بهبود کیفیت و در مواردی رسیدن به منسوجات فناورانه است.

چرا پلیمرهای سیلکونی؟

در اینجا مروری می‌کنیم بر این که چرا پلیمر سیلیکونی ( یا رزین سیلیکونی) در این صنعت مورد توجه است.

الاستیسیته

پلیمرهای سیلیکونی الاستیسیته بالایی دارند. به عنوان مثال، در برخی از گریدها تا حدود ۱۰۰۰ درصد ازدیاد طول نشان می‌دهد.

به همین جهت به عنوان پوشش برای پوشاکی که تحت کشش بالا هستند به کار می‌رود.

آب‌گریزی

لاستیک سیلیکونی یک ماده آب‌گریز است. در تست زاویه تماس، یک قطره آب روی سطح لاستیک سیلیکونی زاویه ۱۳۰ درجه می‌سازد.

این یعنی منسوجاتی که لایه ای از پلیمر سیلیکونی روی آن‌ها کشیده شده است، توسط آب خیس نمی‌شوند.

چادرهای ضد آب مثالی به کارگیری این ویژگی هستند.

مقاومت دمایی

همانطور که در مقاله‌های چرا سیلیکون نیز ذکر کردیم، پلیمرهای سیلیکونی می‌توانند از دما منفی ۵۰ تا مثبت ۱۸۰ درجه سلسیوس را برای بلند مدت تحمل کنند.

این عدد در برخی گریدهای ویژه تا ۳۰۰ بالا می‌رود.

مقاومت در برابر شعله

سیلیکون‌ها به طور ذاتی در برابر شعله مقاوم هستند.

دمای خود اشتعالی برای این پلیمرها حدود ۴۳۰ درجه سلسیوس است.

در اثر قرار گرفتن در آتش پلیمرهای سیلیکونی به کربن دی اکسید تبدیل می‌شوند و خاکستر سفید تولید می‌کند.

همچنین گازهای آزاد شده از آن غیر سمی و غیر خورند هستند.

با ایجاد پوششی از سیلیکون روی پارچه می‌توان مقاوت آن را در برابر آتش تضمین کرد.

مقاومت شیمیایی

الاستومرهای سیلیکونی در برابر بسیاری از ترکیب‌های آلی و همچنین محلول‌های رقیق اسید و باز مقاوم هستند.

هرچند که در کتون‌ها، استرها و هیدروکربن ها متورم می‌شوند اما ساختار شیمیایی آن بهم نمی‌خورد.

مقاومت در برابر شرایط محیطی

پلیمرهای سیلیکونی مقاومت بسیار بالایی در برابر نور فرابنفش دارند.

این ویژگی و دو ویژگی آب‌گریزی و مقاومت شیمیایی باعث می‌شود گزینه بی نظیری برای منسوجاتی که تحت شرایط محیطی ناملایم هستند باشند.

چتر و پوشش‌دهی سازه های مهندسی از این ویژگی بهره می‌برند

ویژگی‌های الکتریکی

پلیمرهای سیلیکونی از نظر الکتریکی عایق هستند.

استقامت دی‌الکتریک برای یک پلیمر سیلیکونی نوعی در بالاتر از ۲۳ کیلو ولت بر میلی‌متر است.

این ویژگی به طور کامل در اینجا بررسی شده است.

مقاومت در برابر شستشو

پلیمر سیلیکونی را می‌توان با بسیاری از مواد پیوند شیمیایی داد. این می‌تواند برای تولید پوشاک مقاوم در برابر شستشو مناسب باشد.

ضد لغزندگی ( ضد لیزی)

با پوشش‌دهی پارچه با سیلیکون می‌توان به آن خاصیت ضد لغزندگی بخشید. از این ویژگی در صنعت پزشکی استفاده می‌شود.

تماس با مواد غذایی

بسیاری از مواد سیلیکونی توسط موسسه BRF و FDA مجوز دارند.

زیست سازگاری

پلیمرهای سیلیکونی از نظر زیستی ( بیولوژیک) بی اثر هستند . به بیانی دیگر، ارگانیسم‌های زیستی به پلیمر سیلیکونی واکنش نشان نمی‌دهند.

این باعث می‌شود تا از این پلیمرها در صنعت پزشکی استفاده فراوانی شود. ( مجوز USP)

مقاومت در برابر استریل شدن

لاستیک‌های سیلیکونی مقاومت بسیار خوبی در برابر روش‌های رایج استریل شدن مانند اشعه گاما نشان می‌دهند و از بین نمی‌روند.

این ویژگی آن‌ها را گزینه خوبی برای استفاده در صنعت پزشکی می‌کند.

شفافیت و رنگ‌پذیری

لاستیک‌های سیلیکونی شفاف هستند.

با اضافه کردن پیگمنت‌های مناسب به آن‌ها می‌توان به تقریب همه رنگ‌ها را داشت.

 

تا اینجا متوجه ویژگی‌های منحصر به فرد این دسته از پلیمرها شدیم. در ادامه به حوزه‌های استفاده از آن‌ها در صنعت نساجی می‌پردازیم.

پلیمر سیلیکونی در تکمیل نساجی

نخ‌های مصنوعی ( سنتزی) ویژگی‌های شگفت‌انگیزی دارند. اما سخت و زبر هستند. این روی عملکرد و همچنین ظاهر پارچه اثر منفی می‌گذارد.

ایجاد نرمی در فرایند تکمیل در صنعت نساجی انجام می‌شود.

به عنوان مثال، روکش بسیار نازکی از پلیمر سیلیکونی روی پارچه می‌تواند آن را نرم کند. این باعث می‌شود تا پارچه در تماس با پوست حس خوبی برای فرد ایجاد کند.

در ادامه به برخی از کاربردهای پلیمرهای سیلیکونی در تکمیل نساجی اشاره می‌کنیم

پوشش‌دهی

منسوجاتی که از آن‌ها برای حفاظت یک بنا استفاده می‌شود، باید دوام بالایی داشته باشند.

مقاومت در برابر نور فرابنفش، انعطاف‌پذیری و عبور نور از ویژگی‌های ضروری این‌ها است.

بدین منظور این منسوجات را با پلیمر سیلیکونی پوشش می‌دهند.

به عنوان مثال پتوی جوشکاری، لباس آتش‌نشانی و لباس‌های ایمنی در صنعت.

تسمه نقاله

به علت خواص انرژی سطحی، از پلیمر سیلیکونی در تسمه نقاله در خطوط تولید استفاده می‌شود.

این باعث می‌شود تا کالاها به تسمه نچسبند و روان حرکت کنند. می‌توان از سیلیکون گرید خوراکی برای خطوط تولید خوراکی استفاده کرد.

کیسه هوا

از پلیمرهای سیلیکونی LSR برای پوشش‌دهی کیسه های هوا از جنس نایلون و پلی استر استفاده می‌شود.

پارچه های نرم و جاذب

یک حوله خوب لازم است تا نرم باشد و همزمان جذب آب خوبی داشته باشد. نرم‌کننده‌های سیلیکونی این توانایی را دارند تا این دو ویژگی را همزمان فراهم کنند.

ورزشی و پزشکی

به خاطر ویژگی‌های ضد لغزندگی باعث می‌شوند که پارچه لیز نخورد و در مدت استفاده سر جای خود ثابت بماند.

چاپ روی پارچه

پلیمرهای سیلیکونی زیست‌سازگار هستند. ویژگی‌های مکانیکی عالی دارند. این باعث می‌شود چاپ سیلیکونی در اثر کشش دچار ترک نشود و همچنین با شستن چندباره لباس پاک نشوند.

پوشاک تخصصی ورزشی

سبک بودن لباس در پوشاک ورزشی اهمیت دارد.

استفاده از پلیمرهای سیلیکونی در لباس، کوله پشتی و پوست اسکی باعث سبکی وزن، نرمی، توانایی کشش و عمر بالای آن‌ها می‌شود.

چرم مصنوعی

برای تولیدکنندگانی که نیاز به توانایی‌های ویژه مانند مقاومت به نور UV یا تحمل دمای بسیار بالا دارند، چرم مصنوعی از جنس سیلیکون بهترین گزینه است.

با استفاده از چرم سیلیکونی در صندلی خودرو می‌توان جلوه زیبایی به آن بخشید.

 

بیندر

پوشش ها به طور کلی شامل پنج دسته مواد هستند : بیندرها، رنگدانه، فیلر، افزودنی و حلال.

بیندر به ماده‌ای گفته می‌شود که موجب یکپارچگی سیستم می‌شود. مثلا در صنعت رنگ، رزینی که رنگدانه و پرکننده را به هم متصل می‌کند نقش بیندر را دارد.

بیندرهای سیلیکونی به علت ویژگی‌هایی چون مقاومت حرارتی، مقاومت در برابر UV و مقاومت در برابر رطوبت کاربردهای فراوانی دارند.

به عنوان مثال در صنعت خودرو ( اگزوز، موتور، ترمز و …) و در مصرف خانگی ( شومینه‌ها، باربیکیو، قابلمه و …)

این بیندرها هم به تنهایی و هم برای بهبود بیندرهای آلی مانند پلی استرها استفاده می‌شود.

نمودار زیر مقاومت حرارتی این بیندرها با پرکننده‌های گوناگون به تصویر می‌کشد.

بهتر از پوشش پلی یورتان برای اپوکسی

پوشش‌دهی سطوح با اپوکسی دو جزئی در صنعت دریایی کاربرد زیادی دارد. از آن برای محافظت در برابر خوردگی و پوشش‌دهی وسایل حمل و نقل روغن استفاده می‌شود.

برای ارتقا عملکرد این پوشش ها، یک پوشش از جنس پلی یورتان روی آن‌ها قرار می‌گیرد که خاصیت مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی ( مانند نور UV) آن را افزایش می‌دهد.

پلیمرهای سیلیکونی می‌توانند جایگزین پلی یورتان ها شوند. در ادامه چند مزیت نسبی آن‌ها را ذکر می‌کنیم:

– توانایی حفظ براقیت در بلندمدت

– مقاومت بالا در برابر حلال

– مقدار پایین ترکیب‌های آلی فرار یا VOC

– وجود نداشتن گروه‌های مضر ایزوسیانات و یورتان

روش‌های فرایند دهی

پلیمرهای سیلیکونی با همان روش‌های مرسوم کلندرینگ ( غلطکی) و نایف کوتینگ روی پارچه پوشش‌دهی می‌شوند.

کلندرینگ مناسب پلیمرهای سیلیکونی جامد یا به اصطلاح HTV است. ضخامت لایه در این روش به طور معمول بین ۱ تا ۲ میلی‌متر است.

در مقابل روش نایف کوتینگ برای پلیمرهای سیلیکونی مایع یا به اصطلاح LSR مناسب است.

ضخامت در این روش می‌تواند به کوچکی ۱۰ میکرون باشد .

جمع‌بندی

پلیمرهای سیلیکونی چه در بهبود فرایند و چه در تکمیل آن در صنعت نساجی به شدت پرکاربرد هستند. برای ارتقا کیفیت منسوجات باید سیلیکون نساجی را به عنوان یک گزینه مطمئن در نظر داشت.

برای گرفتن مشاوره و تهیه انواع محصولاتی که در این صفحه ذکر شد با گروه شیمی تماس بگیرید.