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Polietilenimmina (PEI) CAS 9002-98-6Trova ampia applicazione nell'industria tessile ed è un importante materiale polimerico funzionale. Il suo valore principale risiede nell'abbondanza di cationi a carica positiva e nell'elevata reattività, che gli consentono di combinarsi con fibre a carica negativa, coloranti e vari reagenti funzionali, conferendo così ai tessuti proprietà nuove o migliorate.

Di seguito sono riportate le principali applicazioni e i valori diPEInell'industria tessile:

I. Tintura e stampa: miglioramento delle prestazioni del colore e rispetto dell'ambiente.

PEIMigliora significativamente gli effetti di tintura e stampa dei tessuti legando i componenti cationici e anionici del colorante, riducendo al contempo l'inquinamento.

1. Maggiore profondità di tintura (valore K/S) e solidità del colore:

I tessuti trattati con PEI, come cotone e lana, mostrano un assorbimento del colorante notevolmente migliorato, con conseguente ottenimento di colori più intensi e brillanti. Allo stesso tempo, diverse proprietà di solidità del colore dei tessuti tinti e stampati (come la resistenza al lavaggio e allo sfregamento) risultano significativamente migliorate. Ad esempio, uno studio del 2025 ha evidenziato un aumento percentuale significativo dell'intensità del colore (valore K/S) nei tessuti trattati con PEI.

2. Realizzare una stampa a getto d'inchiostro senza pretrattamento/lavaggio:

Utilizzando iperramificatopolietilenimmina (PEI)Grazie agli inchiostri reattivi modificati (come l'inchiostro PEI-R218), la stampa a getto d'inchiostro può essere eseguita direttamente su tessuti non trattati, raggiungendo un tasso di fissaggio del colore superiore al 98,7%. Ciò elimina i tradizionali processi di apprettatura pre-stampa e lavaggio post-stampa, riducendo significativamente il consumo di prodotti chimici, acqua ed energia.

3. Promuovere l'utilizzo di coloranti naturali:

I tessuti di seta modificati con PEI possono migliorare efficacemente la velocità e l'effetto di tintura dei coloranti naturali come la curcumina, promuovendo processi di tintura più ecocompatibili.

II. Finiture funzionali: conferire ai tessuti “superpoteri”

PEIè un additivo chiave nella produzione di tessuti funzionali, eccellendo in particolare nella resistenza alla fiamma.

1. Elevata efficienza di resistenza alla fiamma

Ricco di azoto,PEIViene spesso utilizzato come fonte di carbonio o gas nei sistemi ritardanti di fiamma intumescenti, agendo in sinergia con altri ritardanti di fiamma contenenti fosforo e silicio.

Tessuti di cotone: se combinati con ritardanti di fiamma di origine biologica come l'acido fitico (PA), e tramite scambio ionico o innesto con agenti reticolanti, è possibile realizzare rivestimenti ignifughi altamente efficienti.

2. Tessuti in viscosa

Il PEI esterificato con fosfato, in quanto ritardante di fiamma, può aumentare l'indice limite di ossigeno (LOI) dei tessuti fino al 28,9%, consentendo l'autoestinzione al momento della rimozione della fiamma.

3. PA56, PAN e altre fibre sintetiche

Grazie alla tecnologia di innesto o di autoassemblaggio strato per strato, è possibile formare reti reticolate che garantiscono una duratura resistenza alla fiamma. Ad esempio, il tessuto PAN trattato con PA/PEI/APTES mostra un aumento dell'indice limite di ossigeno (LOI) dal 17,4% al 27,5% e presenta eccellenti proprietà di soppressione del fumo.

4. Proprietà antibatteriche e antiossidanti

Il PEI stesso e i suoi composti di coordinazione metallica (come PEI-Cu) possiedono proprietà antibatteriche. I tessuti di cotone trattati con PEI hanno mostrato un tasso antibatterico dell'83,33% e proprietà antiossidanti del 74,2% nelle applicazioni con nanogeneratori triboelettrici (T-TENG).

5. Conduttività migliorata e proprietà antistatiche:

Schermatura elettromagnetica: il filato di poliammide (PA) modificato con PEI rafforza significativamente l'adesione del rivestimento di ossido di grafene (GO). Il filato conduttivo risultante mantiene un'elevata conduttività di 4,7 × 10³ S/m dopo 10.000 piegature, raggiungendo un'efficacia di schermatura elettromagnetica fino a 66,7 dB.

6. Proprietà antistatiche

PEIAumenta l'idrofilia dei tessuti, riducendo l'accumulo di elettricità statica.

7. Lana anti-infeltrimento

Un processo di finitura anti-infeltrimento continuo che utilizza persolfato di potassio (PMS)-PEI in un processo a due fasi è un processo privo di cloro e rispettoso dell'ambiente.

8. Migliore bagnabilità e idrofilia

PEIIl trattamento migliora significativamente la bagnabilità delle fibre idrofobiche come la lana, con il PEI ad alto peso molecolare che mostra risultati migliori.

III. Modifica della superficie: Costruire un “ponte” funzionale

PEIpuò essere utilizzato come "strato di collegamento" o "agente di ancoraggio" per la modifica profonda delle fibre.

1. Miglioramento della resistenza del rivestimento

Come rivestimento di base, il PEI può migliorare significativamente il carico e la forza di adesione dei materiali funzionali (come MXene (Ti₃C₂Tₓ) e ossido di grafene (GO)) sulla superficie della fibra.

2. Preparazione di compositi funzionali

Può essere utilizzato per preparare materiali compositi come gli aerogel PEI@PLA per applicazioni quali l'adsorbimento di coloranti.

3. Placcatura chimica catalitica

In qualità di agente cationizzante, può essere utilizzato per trattare le fibre di cotone, consentendo la deposizione chimica catalitica di solfuro di rame (CuS) sulla loro superficie, ottenendo così la conduttività.

IV.Riepilogo

Polietilenimmina (PEI)Il cotone riveste un ruolo importante nell'industria tessile in tutte le fasi, dalla tintura e finitura funzionale alla preparazione di compositi ad alte prestazioni. Non è solo un "potenziatore" per migliorare le prestazioni e la sostenibilità ambientale dei tessuti tradizionali (cotone, lana, seta), ma anche un materiale chiave per lo sviluppo di tessuti moderni, intelligenti, protettivi e ad alte prestazioni.

Va notato che l'effetto dell'applicazione diPEIè strettamente correlato ai suoi parametri strutturali, come il peso molecolare e il grado di ramificazione. Nelle applicazioni pratiche, è necessario selezionarlo e ottimizzarlo in base al processo specifico.