Aukefni sem notuð eru í húðun

I. Yfirlit
Sem eitt af hráefnunum í húðun er magn aukefna yfirleitt mjög lítið (almennt um 1% af heildarformúlunni), en áhrifin eru mikil. Með því að bæta þeim við er ekki aðeins hægt að forðast marga húðunargalla og filmugalla, heldur einnig auðvelda stjórnun framleiðslu- og byggingarferlis húðunarinnar, og með því að bæta við ákveðnum aukefnum getur húðunin fengið sérstaka virkni. Þess vegna eru aukefni mikilvægur hluti af húðun.

2. Flokkun aukefna
Algeng aukefni sem notuð eru í húðun eru meðal annars lífræn efni sem hindra botnfall, þykkingarefni, jöfnunarefni, froðustýrandi efni, viðloðunarefni, raka- og dreifiefni o.s.frv.

3. Virkni og notkun aukefna

(1) Lífrænt efni sem hindrar botnfall
Flestar þessar vörur eru byggðar á pólýólefínum, dreift í einhverju leysiefni, stundum breytt með afleiðu af ricinusolíu. Þessi aukefni koma í þremur formum: vökvi, mauk og duft.

1. Seigjufræðilegir eiginleikar:
Helsta seigjufræðilega hlutverk lífrænna setvarnarefna er að stjórna sviflausn litarefna – það er að koma í veg fyrir harða setmyndun eða forðast setmyndun alveg, sem er dæmigerð notkun þeirra. En í reynd veldur það aukinni seigju og einnig einhverri sigþoli, sérstaklega í iðnaðarhúðun. Lífræn setvarnarefni leysast upp við hækkað hitastig og missa þannig virkni sína, en seigjufræðileg einkenni þeirra munu jafna sig þegar kerfið kólnar.

2. Notkun lífræns botnfallsvarnarefnis:
Til þess að efnið sem kemur í veg fyrir að setmyndun virki á áhrifaríkan hátt í húðuninni þarf að dreifa því rétt og virkja það. Sérstök skref eru sem hér segir:
(1) Rakning (eingöngu þurrt duft). Lífræna botnfallsvarnarefnið í þurru dufti er agnaefni og til að aðskilja agnirnar hver frá annarri verður að væta það með leysi og/eða plastefni. Venjulega nægir að bæta því út í malablönduna með hóflegri hræringu.
(2) Deagglomeration (aðeins fyrir þurrt duft). Samloðunarkraftur lífrænna botnfallsvarnarefna er ekki mjög mikill og einföld turbulent blanda nægir í flestum tilfellum.
(3) Dreifing, upphitun, dreifingartími (allar gerðir). Öll lífræn setmyndunarvarnarefni hafa lágmarksvirkjunarhitastig og ef því er ekki náð, sama hversu mikill dreifikrafturinn er, verður engin seigfræðileg virkni. Virkjunarhitastigið fer eftir því hvaða leysiefni er notað. Þegar farið er yfir lágmarkshitastigið mun álagið virkja lífræna setmyndunarvarnarefnið og gefa því fullan gaum.

(2) Þykkingarefni
Það eru mismunandi gerðir af þykkingarefnum sem notuð eru í leysiefna- og vatnsleysanlegri málningu. Algengar gerðir af þykkingarefnum sem notuð eru í vatnsleysanlegum húðunarefnum eru: sellulósaeter, pólýakrýlat, tengd þykkingarefni og ólífræn þykkingarefni.
1. Algengasta sellulósaeterþykkingarefnið er hýdroxýetýlsellulósi (HEC). Mismunandi forskriftir eru til staðar eftir seigju. HEC er duftkennd vatnsleysanleg vara, sem er ójónískt þykkingarefni. Það hefur góða þykkingaráhrif, góða vatnsþol og basaþol, en ókostirnir eru að það myglar auðveldlega, rotnar og hefur lélega jöfnunareiginleika.
2. Þykkingarefnið úr pólýakrýlat er akrýlat samfjölliðuefni með hátt karboxýlinnihald og helsti eiginleiki þess er góð mótstaða gegn myglu. Þegar pH-gildið er 8-10 bólgnar þetta þykkingarefni upp og eykur seigju vatnsfasans; en þegar pH-gildið er hærra en 10 leysist það upp í vatni og missir þykkingaráhrif sín. Þess vegna er næmi þess fyrir pH meiri. Eins og er er ammoníakvatn algengasta pH-stillirinn fyrir latexmálningu í Kína. Þess vegna, þegar þessi tegund þykkingarefnis er notuð, lækkar pH-gildið með uppgufun ammoníakvatnsins og þykkingaráhrif þess minnka einnig.
3. Tengd þykkingarefni hafa aðra þykkingarferla en aðrar gerðir þykkingarefna. Flest þykkingarefni auka seigju með vökvun og myndun veikrar gelbyggingar í kerfinu. Hins vegar hafa tengd þykkingarefni, eins og yfirborðsvirk efni, bæði vatnssækna hluta og munnvæna gula hreinsiolíuhluta í sameindinni. Vatnssæknu hlutana er hægt að vökva og bólgna til að þykkja vatnsfasann. Fitusæknu endahóparnir geta sameinast emulsionsögnum og litarefnum til að mynda netbyggingu.
4. Ólífrænt þykkingarefni er bentónít. Venjulega bólgnar vatnsbundið bentónít þegar það gleypir vatn og rúmmálið eftir að það hefur gleypt vatn er nokkrum sinnum upprunalegt rúmmál. Það virkar ekki aðeins sem þykkingarefni heldur kemur það einnig í veg fyrir að liturinn sökkvi, sígi og fljóti. Þykkniáhrif þess eru betri en basískt bólgnandi akrýl- og pólýúretanþykkingarefni í sama magni. Að auki hefur það einnig breitt pH-gildi, góða frost-þíðingarstöðugleika og líffræðilegan stöðugleika. Þar sem það inniheldur ekki vatnsleysanleg yfirborðsefni geta fínar agnir í þurrfilmunni komið í veg fyrir vatnsflæði og dreifingu og geta aukið vatnsþol húðunarfilmunnar.

(3) jöfnunarefni

Það eru þrjár helstu gerðir af jöfnunarefnum sem eru almennt notuð:
1. Breytt jöfnunarefni af gerðinni pólýsíloxan
Þessi tegund af jöfnunarefni getur dregið verulega úr yfirborðsspennu húðarinnar, bætt rakaþol húðarinnar við undirlagið og komið í veg fyrir rýrnun; það getur dregið úr mismuninum á yfirborðsspennu á yfirborði blautu filmunnar vegna uppgufunar leysiefna, bætt yfirborðsflæði og gert málninguna fljótt jafna; þessi tegund af jöfnunarefni getur einnig myndað afar þunna og slétta filmu á yfirborði húðunarfilmunnar og þannig bætt sléttleika og gljáa yfirborðs húðunarfilmunnar.
2. Langkeðju jöfnunarefni með plastefni og takmarkaðri samhæfni
Eins og akrýlat einsleitt fjölliða eða samfjölliða, sem getur dregið úr yfirborðsspennu húðunarinnar og undirlagsins að vissu marki til að bæta rakaþol og koma í veg fyrir rýrnun; og getur myndað eitt sameindastig á yfirborði húðunarfilmunnar til að auka yfirborðsspennu húðunarinnar, jafna hana, bæta yfirborðsflæði, hamla uppgufunarhraða leysiefna, útrýma göllum eins og appelsínuhýði og burstamerkjum og gera húðunarfilmuna slétta og jafna.
3. Jöfnunarefni með leysiefni með háu suðumarki sem aðalþátt
Þessi tegund af jöfnunarefni getur aðlagað uppgufunarhraða leysiefnisins, þannig að húðunarfilman hafi jafnari uppgufunarhraða og leysni meðan á þurrkun stendur, og kemur í veg fyrir að flæði húðunarfilmunnar hindrist vegna of hraðrar uppgufunar leysiefnisins og of mikillar seiglu, sem leiðir til ókosta við lélega jöfnun, og getur komið í veg fyrir rýrnun af völdum lélegrar leysni grunnefnisins og úrkomu af völdum of hraðrar uppgufunar leysiefnisins.

(4) Froðuvarnarefni
Froðuvarnarefni eru einnig kölluð froðueyðandi efni eða froðueyðingarefni. Froðueyðingarefni koma í veg fyrir eða seinka myndun froðu: Froðueyðingarefni eru yfirborðsvirk efni sem springa loftbólur sem hafa myndast. Munurinn á þessu tvennu er aðeins fræðilegur að vissu marki, en árangursríkt froðueyðingarefni getur einnig komið í veg fyrir myndun froðu eins og froðueyðingarefni. Almennt séð samanstendur froðueyðingarefni af þremur grunnþáttum: virku efni (þ.e. virku efni); dreifiefni (fáanlegt eða ekki); burðarefni.

(5) Rakefni og dreifiefni
Rakefni og dreifiefni geta gegnt fjölbreyttum hlutverkum, en tvö helstu hlutverkin eru að draga úr þeim tíma og/eða orku sem þarf til að ljúka dreifingarferlinu og jafnframt að gera litarefnisdreifinguna stöðugri. Rakefni og dreifiefni eru venjulega flokkuð í eftirfarandi:

Fimm flokkar:
1. Anjónískt rakaefni
2. Katjónískt rakaefni
3. Rafhlutlaust, amfótert rakaefni
4. Tvívirkt, ekki rafmagnslega hlutlaust rakaefni
5. Ójónískt rakaefni

Fyrstu fjórar gerðir raka- og dreifiefna geta gegnt rakahlutverki og hjálpað til við dreifingu litarefna vegna þess að vatnssækin endar þeirra hafa getu til að mynda eðlis- og efnatengi við yfirborð litarefnisins, brúnir, horn o.s.frv. og færast í átt að stefnu litarefnisyfirborðsins, venjulega vatnsfælna endanum. Ójónísk raka- og dreifiefni innihalda einnig vatnssækin endahópa, en þau geta ekki myndað eðlis- og efnatengi við yfirborð litarefnisins, en geta tengst við aðsogað vatn á yfirborði litarefnaagnanna. Þessi vatnsbinding við yfirborð litarefnaagnanna er óstöðug og leiðir til ójónískrar frásogs og frásogs. Afsogaða yfirborðsefni í þessu plastefniskerfi er laust og hefur tilhneigingu til að valda aukaverkunum eins og lélegri vatnsþol.

Bæta skal rakaefni og dreifiefni við dreifingu litarefnisins til að tryggja að önnur yfirborðsvirk efni geti komist í návígi við litarefnið áður en þau ná yfirborði litarefnisagnanna.

Fjórir. Yfirlit

Húðun er flókið kerfi. Aukefni eru hluti af kerfinu í litlu magni en þau gegna lykilhlutverki í virkni þess. Þess vegna, þegar leysiefnabundin húðun er þróuð, ætti að ákvarða hvaða aukefni á að nota og skammta þeirra með fjölda endurtekinna tilrauna.