MAKALELER / SİLİKONLAR...ÖZELLİKLERİ..SİLİKON YAPISI..
-SİLİKONLAR -
Silikon Nedir?
Silica : Silikon dioksit ( SiO)2 : Kum
Silicate : Si ve O’ ne diğer metallerin ilavesi ile oluşan ürünler.
( Al ve Na-Minarellerine, cam ürünlerinde, seramiklerde…)
Silicon : Yer kabuğunun %28’i silisyum elementinden oluşur.
Ama asla serbest halde bulunmaz.
Silicon metalinin endüstride elde edilişi:
Silikon metalinin erime noktası: 1410 0 C ; kaynama noktası ise 2680 0 C’dır.
Silicone ise, silikon, oksijen, karbon ve hidrojen iyonlardan oluşan bir polimer ürünüdür.
Daha sonra bu silikocone polimerine metil ve diğer guruplar eklenerek modifiye edilir.
Böylece silikona; düşük yüzey aktif enerji, oksidasyona, UV ışına, yüksek ısıya, gaz kaçaklarına karşı
dayanıklılık kazandırılmıştır. Aynı zamanda zehirleyici ve alerjik olmayıp, biyolojik olarak ta parçalandıklarından ekolojik ürünlerdir.
Silikonların sentezinden; akıcı- elastomerik veya esnek olmayan- katı, yapıştırıcı veya yapışmayı önleyici,
reaktif veya inert, köpük yapıcı veya köpük kesici, iletken veya iletken olmayan bir çok ürün çeşidi elde edilmektedir.
Silikonlar poliorganosilioksan bileşikleridir. Ardarda sıralanmış silikon ve oksijen atomlarından oluşan temel iskelet yapıda polimerik bileşiklerdir. Ancak silikon atomlarına bağlı (genellikle metil yada fenil ) organik gruplar içerirler.
Temel silioksan Si-O-Si yapısı , moleküle yüksek termal stabilite , oksidasyona dayanım ve kimyasal etkisizlik verir.Organik metil yada fenil grupları;su iticilik,esneklik,organik çözücülerde çözünebilir özelliklerini kazandırır.
Silikonlar sağladığı etkilerin derecesi ve kullanım kolaylığı yanında , kimyasal yapıları itibariyle çok çeşitli modifikasyonlara olanak vermeleri açısından üstünlük taşımaktadır. Polialkilen glikol kopolimer ilavesi veya amino –amido fonksiyonel yan gurupların katılması ile silikonlara çok farklı özellikler kazandırılır. Bunlara ileride ana başlıklar halinde değineceğiz.
Silikonların uygulama alanları ve kazandırdığı özellikler:
Silkonlar; pamuk,poliester,poliamid,asetat,viskon,rayon ve keten lifleri için kullanılır.Yünlülerde ise keçeleşmezlik apresi olarak kullanılmaktadırlar.
Silikonların uygulama alanları tekstil terbiyesinde çok geniş yere sahiptir.Bunlar ; iplik eğirme yağlarından başlayarak , dikiş ipliği yağları , önterbiye ve boyama işlemlerinde köpük kesicilerden, apre işlemlerinde buruşmazlığı geliştirici, hidrofilliği artırıcı , su itici , kaplama maddesi ve yumuşatıcılara kadar uzanmaktadır.
Silikonların , doğal ve sentetik tüm ürünlerde optimum yumuşaklık , parlaklık ve kayganlık kazandırdığı bilinmekle birlikte , polisilloksanlardan başlayarak özel modifikasyonlar yardımıyla; elastikiyet ,dikiş kolaylığı buruşmazlık,yünlerde keçeleşmezlik, antimikrobiklik , kir iticilik gibi özellikler kazandırılmaktadır.
Silikonların diğer apre maddeleriyle uyumundan dolayı aynı banyoda kullanılması , düşük
oranlarda kullanılarak optimum efekt sağlaması, dolayısıyla fiyat avantajı oluşturması nedeniyle kullanıcıların ilgisini çekmektedir.
Mamul üzerinden uzaklaştırılması, çoğu zaman zor olan silikon lekeleri ve depolama sürelerinin kısa olması haricinde bir dezavantajı bulunmamaktadır. Uygun pH
ve derecede kullanıldığı sürece optimum efekt alınır.
TEKSTİL ENDÜSTÜRÜSÜNDE ÖNEM TAŞIYAN SİLİKONLARI DÖRT ANA GRUP ALTINDA İNCELEMEK MÜMKÜNDÜR;
1) Reaktif olmayan silikonlar.
2) Konvensiyonel reaktif silikonlar.
3) Organo reaktif silikonlar.
4) Silkon elastomerler
1) Reaktif olmayan silikonlar:
Piyasada silikon yağı olarak bilinen dimetil polisiloksandır. Dimetilpolisiloksanın hem kendi içinde,hem de diğer maddelere karşı ilgisinin ve etkileşme isteğinin azlığı,bu maddenin çok yüksek molekül ağırlığında ve düşük sıcaklıklarda bile yumuşak ,esnek bir yapı göstermesine neden olmaktadır.
Isıya karşı dayanımı oldukça yüksek olduğundan çok hızlı endüstriyel dikiş makinalarında iplik yağlama maddesi olarak kullanılmaktadırlar.
Bunun yanısıra dimetil polisiloksanlar yıkama ve kuru temizlemeye dayanıklı değillerdir.Bunu modifiye ederek geniş bir kullanım alanı yaratılmıştır.
Bunlar;
- Dikiş ipliği kayganlaştırma apresi
- Dikiş kolaylığı sağlayıcı apre,monometil silikon ile su itici apre
- Köpük kesici,
- Buruşmazlık apresinde mukavemet arttırıcı.
Olarak kullanırlar.
2) Konvensiyonel reaktif silikonlar:
Hidrojen silioksan veya silanol fonksiyonel gurupları ile modifiye edilmiş dimetil silioksandır.
Su ve katalizör varlığında bu maddeler hidrolize uğrayarak silanol gruplarını oluştururlar,silanol gruplarıda kondenzasyon sırasında -o- köprüleri üzerinden birbirine bağlanarak suda ve solventte
bozulmayan bir ağ ortaya çıkarırlar.
Ağ örgü oluşması ve molekül büyümesi sırasında, hidrofob metil gruplarının mamul yüzeyinden dışarıya doğru oryantasyonu ile su itici etki elde edilmiş olur.
Uygulanan mamule kazandırdığı özellikler:
- Yumuşaklık
- Su iticilik.
- Dolgunluk
- Stabilite
- Dikiş kolaylığı
- Elastikiyet
- Buruşmazlık
3) Organo reaktif silikonlar:
Lif ile reaktiflik sağlayan fonksiyonel gruplarla modifiye edilmiş polisilioksandır.
Reaktif olmayan silikonlar, uygulanılan kumaşlara hoş bir tutum sağlamasına rağmen yıkamaya
ve kuru temizlemeye dayanıklı değillerdir.Bunun üzerine organo reaktif silikonlar geliştirilmiş ve
kullanımı yaygınlaşmıştır.
Organo reaktif silikonlar fonksiyonel gruba bağlı olarak mamule değişik özellikler kazandırırlar.Burada dimetil polisilioksan başka bir kimyasal veya fonksiyonel grupla modifiye edilmekte,çeşitli reaktif gruplar yine çeşitli prensiplere göre silikon molekülüne bağlanmaktadır.
Silikonun modifikasyonunda kullanılan reaktif gruplar; ≡SiH, ≡SiC H2Br, ≡SiCl, ≡SiOR gibi gruplardır.Bu reaktif gruplar yardımıyla dimetilpolisilioksandaki bazı metil gruplarının yerine uzun zincirli alkil,fenil,amino,merkapto,triflor propil,karboksil,polialkileoksit ve epoksi grubu gibi gruplar gelmektedir.Bu gruplarla sağlanan apreler;
-
- Yumuşatıcı,
- Hidrofillik,
- Keçeleşmezlik,
- Buruşmazlık,
- Kayganlık sağlayıcı,Antistatik apre,
- Kir itici.
- Dayanıklılık
Bu maddeler, selülozun –OH grupları gibi gruplarla reaksiyona girerek life sağlamca bağlanmakta, böylece yıkamaya ve kuru temizlemeye dayanıklı etkiler sağlamaktadır.
Şimdi sizlere sizlere silikon molekülüne bağlanan bu reaktif gruplardan ve etkilerinden
birkaç örnek vermek istiyorum.Polialkilenoksit içeren dimetilpolisiloksan;
Etilenoksit blok,son derece iyi dispergir etki sağlamaktadır.İplikte kayganlık sağlayıcı,yumuşatıcı ve köpük kesici olarak kullanılır.
Aminofonksiyonel silikonlar;
Amino fonksiyonel silikon polimerlerinin elyafa afinitesi yüksek ve elyaf üzerine yerleşimi çok düzgündür.
Uygulanan tekstil mamulünde elastikiyet ve yumuşaklık artar.Bu modifiye silikonların
reaktivitesi içine katılan amino grupların miktarına ve tipine göre fazlalaştırılır.Uygulama şartları da bu rektifliklerine göre ayarlanmalıdır.
Elde edilecek efektler, silikon moleküllerinin amin gruplarının sayısına bağlıdır.
Amin grubu ne kadar fazla ise elde edilecek tutum o kadar yumuşak ve güzel olur.Fakat,
amino gruplarının sayısı arttıkça sıcaklığa,alkaliteye,yüksek kesme kuvvetlerine ve elektrolitler gibi dış etkenlere karşı hassasiyetleri de artar.Önerilen pH ve dereceye uyulduğunda hiçbir sıkıntı yaratmazlar.İmalatta, silikon yağının çözünme noktasını yakalamak oldukça önem taşımaktadır.
KİMTEKS ürün paletinde bulunan KİMSOFT MS-100 ve KİMSOFT MC-40 sorunsuz çalışabileceğiniz iyi birer örnektir.
Bunlar;- Kumaşa çok hoş bir tutum ve güzel bir yumuşaklık verirler,
- Kayganlık vererek dokuma ve örme kumaşların dikilebilirliğini geliştirirler,
- Sürtünmeye karşı dayanıklılığı arttırırlar,
- Kırışıklıkların giderilmesini ve daha oluşmasını sağlarlar,
- Elastikiyeti arttırırlar.
- Fuları kirletme etkisi yok denecek kadar azdır.
Amidofonksiyonel silikonlar;
Silikon moleküllerindeki aminofonksiyonel yan zincir yerine amidofonksiyonel
yan grup ilave edilerek elde edilebilinir.
Kimyasal förmüldeki bu değişiklikle KİMTEKS olarak KİMSOFT CAS adlı ürünü sizler için üretmiş olup, uygulamaya yansıması aşağıdaki gibidir.-
-
Yüksek emülsiyon ve kesme kuvveti stabilitesi , geniş ve etkili
kullanım alanı sağlar. Bu özelliğinden dolayı boyahanelerde yüksek basınçlı
HT tipi makinelerde kullanımı son derece uygundur. - Daha iyi hidrofilite sağlanır,
- Yüksek derecelerde kullanma olanağı sağlar,
- Elyafın yüzeyine ve içine mükemmel bir biçimde yayılır,
- PH stabilitesi,asit ve alkali ortamlara dayanıklılık fazladır,
- Kolay tatbik edilir ve diğer birçok apre maddeleri ile beraber kullanılabilinir.
Glikol gurubun silikonlara etkisi;
İlerleyen zaman içinde üreticiler polisiloksana farklı kimyasal yan gruplar ekleyerek yeni fiziksel ve kimyasal özellikler elde edebileceklerini keşfettiler. Örneğin ; Yan zincirler olarak polialkilen glikol kopolimerlerinin ilavesi ile hidrofilik gruplarından dolayı, suda kolayca çözünürler ve emülgatör kullanımına gerek yoktur. Bu silikonlar çok hidrofil olmakla birlikte, kazanılan yumuşaklık yetersizdir ve kalıcı değildirler.
Bu tür silikonlar lif yüzeylerine yüksek derecede kayganlık kazandırarak
lif / lif ve lif / metal sürtünmesini azalttığından esas olarak iplik eğirme yağları olarak kullanılırlar.
Emülsiyon tipleri:
Emülsiyon tiplerini iki şekilde ele alabiliriz. Bunlardan birisi büyük boyutlu taneciklerden oluşan makro emülsiyon’lardır.Bir diğeri ise küçük boyutlu taneciklerden oluşan mikro emülsiyon’lardır. Tanecik büyüklükleri kumaşa difüzyonda büyük rol oynar.
Büyük boyutlu taneciklerden oluşan klasik makroemülsiyonlar kullanıldığı zaman,özellikle tüm doğal liflerde bir filtrasyon etkisi meydana getirmektedirler.Yani;su lifin içine doğru nüfuz ederken büyük silikon tanecikleri ipliklerin yüzeyinde kalarak bir halka şeklinde lifi saralar.Dolayısıyla,mamul yüzeyinde
iyi bir kayganlık ve hoş bir tutum elde edilir.
Küçük boyutlu taneciklerden oluşan mikroemülsiyonlar kullanıldığında ise , makro emülsiyon ve diğer klasik yumuşatıcıların ulaşamadığı lifler arasındaki boşluklara nüfuz edilerek mamule belirgin bir iç yumuşaklık kazandırılır ve çok iyi tuşeler elde edilir.
Mikro emülsiyonlar küçük tanecikli olması sebebiyle saydam hafif opağa doğru bir görünüme sahiptir.
4)Silikon elastomerler;
Uç ve yan grupların modifiye edilmesiyle elde edilirler.Üç boyutlu ağ oluşturabilecek bir yapıya sahip olmaları nedeniyle,tekstil mamullerine son derece etkili özellikler kazandırırlar.Üç boyutlu bir ağ oluşumu için,her molekülün reaktif bağ yapıcı üç gruba sahip olması gerekir.Bunlar; uç gruplarda hidroksil (-OH), yan gruplarda vinil grupları (-CH = CH) ile sağlanmaktadır.Silikon elastomerlerde reaktif bağ yapıcı gruplar;
-Metilhidrojensilioksanlar
-Tri ve tetraalkoksisilanlar,
-Triaminsilanlardır.
Silikon elastomerlerin etkili olmaları için,mamul yüzeyinde iyi bir film oluşturmaları gerekir.Etkili yıkama ve kuru temizlemeye dayanıklıdır.Oluşan elastomer filmin uzaklaştırılması mümkün değildir.
Silkon elastomerlerin kullanım yerleri:-
-
Silikon elastomerler özellikle,tuşe özelliklerinin (kayganlık,dökümlülük, yumuşaklık,elastikiyet) geliştirilmesinde kullanılır.Elastomer özelliği nedeni ile
yüksek sıçrama efekti yanında kumaş ve triko mamulün esneme elastikiyetini arttırır. - Tek başına ve ya daha çok kombine şekilde buruşmazlık terbiyesinde kullanılır.
- Kir iticilik,su ve yağ kiri ile kirlenmezlik özelliklerini geliştirir
- Yıka - giy etkisini arttırır.
- İyi bir su geçirmezlik sağlarlar,ancak hava geçirgenliğini olumsuz etkilemez.
- Ütü tutma ve buruşmazlık özelliklerini geliştirir.
- Konfeksiyon işlemlerinde kesim ve dikiş kolaylığı sağlar,iğne ısınmasını önler.
- Katlamada iz bırakma tehlikesini azaltır.
- Boyut stabilitesini ve basınca karşı dayanımı artırır.
- Sentetik ve karışımlarında pillinglenmeyi , statik elektriklenmeyi azaltır.
SİLİKONLU KÖPÜK KESİCİLER
Silikonlu köpük kesiciler silikonsuz köpük kesicilere göre daha etkilidirler.
Kullanım miktarları çok azdır.(0,03-0,3 gr/l)
Silikonlu köpük kesicilerin kullanım miktarı az olduğundan işçiler tarafından hassas bir şekilde tartılarak alınmaz. Genellikle göz kararı olarak verilir.Eğer silikonlu köpük kesicinin çözünürlüğü iyi değilse mamulde yapışmalara neden olur.Bu olumsuzluğu ortadan kaldırmak için köpük kesiciyi suda karıştırarak ve seyrelterek ilave etmek gerekir.Burada dikkat edilmesi gereken husus,hazırlanan seyreltik çözelti çabuk bozunabileceğinden ağzı kapalı tutulmalı ve çok kısa sürede tüketilmelidir.
HT ve JET gibi yüksek sirkülasyonlu makinalarda emülsiyon kırılması olur ve yağ birikimi tabakası olarak çeperlere yapışır.Bu da boyanan tekstil malzemelerinin üzerinde jelimsi küçük lekelerin oluşmasına neden olur.Bu yüzden silikonsuz köpük kesici kullanılması tavsiye edilir.KİMPOL KK-C buna iyi bir örnektir.
Kimteks olarak, bu problemleri elimine etmek adına AR-GE çalışmalarımız sonucu,her türlü koşulda kullanabileceğiniz çok stabil bir ürün olan KİMPOL KSL-10 adlı silikonlu köpük kesiciyi kullanımınıza sunmaktan mutluluk duyuyoruz.Silikon Kullanımında Dikkat Edilecek Hususlar:
1) Çeşitli nedenlerden dolayı silikon emülsiyonu bozulmuş ise uzaklaştırılması çok zor olan silikon lekeleri oluşur. Mamul yaş iken silikon lekeleri belli olmazlar. Çünkü lekeler seyrek, ufak ve şeffaftırlar. Kurutmada kumaş çıkışı hızlı olduğu için bu lekeleri tespit etmek güçtür. Sonraki kontrollerde tespit edilen bu lekeler artık fikse olmuşturlar. Dolayısıyla lekeleri gidermek çok zor olacaktır.
Silikon lekelerinin oluşmasını önlemek için alınacak tedbirler:- pH 7 ‘in üzerine çıkılmamalıdır.
- Temperatür 500C - 550C’ yi aşmamalıdır.
- Yüksek sirkülasyon hızlarında çalışılmamalıdır.
- Silikon kaplarının ağzı açık bırakılmamalıdır.
- Uygun koşullarda uygun süre boyunca depolanmalıdır.
- Kullanılan silikonun Ca ve Mg tuzları bulunması durumunda elektrolit dengesinin ne olduğu bilinmelidir.
2) Silikon emülsiyonların dayanım süreleri max. 6 aydır.Bu sürenin aşılması durumunda iki açıdan sakınca oluşur;
- Kumaşta leke oluşturma riski fazladır,
- Yine bu süre aşıldığı zaman aynı etkiyi alabilmek için fazla kullanmak gerekmektedir.
- Silikon emülsiyonunun net olarak hangi tarihte üretildiğinin bilinmesi çok önemlidir.
3) Silikon emülsiyonunun uygun şartlarda depolanması çok önemlidir;
- Silkon emülsiyonunun donmadan ve güneşten korunması gerekir .
- Depolanma normal koşullarda kapalı bir depoda yapılmalıdır.
- Silikon ambalajlarının ağzı açık bırakılmamalıdır.Aksi halde kabuk oluşur ve bu da lekelenmeye sebep olur.
4) Silikon emülsiyonu seyreltilme işlemi için mikserle karıştırılmamalı,elle karıştırılmalıdır.
Aksi halde emülsiyon kırılmaları meydana gelir.hazırlanan karışım 1 gün içerisinde tüketilmelidir.
5) Silikon emülsiyonları floteye baştan konmalıdır. Burada amaç iyi bir dağılımın sağlanmasıdır. Aksi halde sonradan maşrapa ile ilave edilen silikon kumaşa direkt gelerek leke oluşumuna neden olur.
6) Silikonlu köpük kesiciler çok etkili oldukları halde yanlış ve bilinçsiz kullanımları nedeni ile kullanılması gereken miktar 2-3 katına çıkar.Bu da maliyetin artmasına neden olur.
7)Silikonlar renksiz olduklarından boyalı veya baskılı her türlü mamule rahatlıkla uygulanabilirler.Fakat kullanılan asetikasit veya büyük oranda formikasit ten gelecek demir iyonları,150 0C in üzerindeki kurutmalarda, renkte sararmaya yada kızıllaşmaya neden olurlar.
SİLİKON SÖKME:Örnek reçete;
* Oksalik asit : 3 – 5 gr/lt
* Amonyum klorür : 3 – 5 gr/lt
* Nonyonik yıkama maddesi : 2 gr/lt
* Temperatür : 60 0 C
* Zaman : 45 dk.
Bu işlemler yapıldıktan sonra 60 0C- 70 0C de 30 dakika alkali yıkama,sıcak ve soğuk durulama yapılması gerekir
ETİKETLER: SİLİKON NEDİR,SİLİKON FORMÜLÜ,SİLİKON NERELERDE KULLANILIR,SİLİKON YAPISI,SİLİKON ÇEŞİTLERİ,SİLİKON KULLANIM ALANLARI,SİLİKON NEDEN KULLANILIR,BOYA SİLİKONLARI,YAPIŞTIRICI SİLİKONLAR,TEKSTİL SİLİKONLARI,YUMUŞATICI SİLİKONLAR,DETERJAN SİLİKONLARI.
HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ -
Silikon elastomerler özellikle,tuşe özelliklerinin (kayganlık,dökümlülük, yumuşaklık,elastikiyet) geliştirilmesinde kullanılır.Elastomer özelliği nedeni ile
-
Yüksek emülsiyon ve kesme kuvveti stabilitesi , geniş ve etkili
