Libérer la chimie : transformation hydrophile des tissus non tissés

Nature hydrophobe du tissu non tissé

Les tissus non tissés, en particulier ceux polymères comme le polypropylène ou le polyéthylène, sont généralement hydrophobes, ce qui signifie qu'ils repoussent l'eau. Cette nature hydrophobe constitue un défi pour les applications où l'absorption d'eau est requise, comme dans les articles absorbants.

Application de tensioactif :

Un tensioactif est un composé qui réduit la tension superficielle d’un liquide, lui permettant ainsi de se propager plus facilement. Lorsque le tensioactif est appliqué sur le non-tissé, il modifie les propriétés de surface.

Un tensioactif, ou agent tensioactif, est généralement composé d'un agent hydrophile (attirant l'eau)"tête"et un hydrophobe (hydrofuge)"queue."

Lorsqu'elles sont appliquées sur le tissu non tissé hydrophobe, les queues hydrophobes des molécules tensioactives sont attirées vers la surface du tissu, tandis que les têtes hydrophiles sont tournées vers l'extérieur.

La chimie derrière tout cela

Les molécules d'eau sont cohésives ; ils ont tendance à se coller les uns aux autres en raison de la liaison hydrogène.

Les queues hydrophobes du tensioactif perturbent cette force de cohésion en s'insérant entre les molécules d'eau.

Cette action réduit les forces d’attraction entre les molécules d’eau à la surface, entraînant une diminution de la tension superficielle.

Le tensioactif essentiellement"s'étale"sur la surface du tissu, réduisant ainsi l'énergie nécessaire à l'eau pour mouiller le tissu.

La tension superficielle réduite rend le tissu non tissé plus réceptif à l'eau, le rendant ainsi mouillable.

Le tissu, autrefois hydrophobe, permet désormais à l'eau de se répandre sur sa surface plutôt que de former des gouttelettes ou d'être repoussée.

Par exemple, un tensioactif hydrophile à base d'octylphénoxypolyéthoxyéthanol-

L'octylphénoxypolyéthoxyéthanol est un tensioactif non ionique avec une tête hydrophile constituée de chaînes de polyéthylène glycol et une queue hydrophobe composée d'un groupe octylphénol.

Les chaînes de polyéthylène glycol dans la tête la rendent hydrophile, tandis que le groupe octylphénol lui confère des propriétés hydrophobes.

Interaction avec l'eau :

Tête hydrophile : Les chaînes de polyéthylène glycol situées dans la tête de la molécule tensioactive ont une grande affinité pour l'eau. Ils forment des liaisons hydrogène avec les molécules d’eau, favorisant la dissolution et créant une surface attirant l’eau.

Interaction avec le tissu non tissé hydrophobe :

Fixation de la queue hydrophobe : La queue hydrophobe, composée du groupe octylphénol, a tendance à interagir avec les surfaces hydrophobes, telles que celles du tissu non tissé.

Réduction de la tension superficielle

À mesure que les molécules de tensioactif s'adsorbent sur la surface du tissu, les queues hydrophobes s'incrustent dans le tissu, réduisant ainsi les forces de cohésion entre les fibres du tissu.

Action mouillante

La tête hydrophile, tournée vers l’extérieur, attire désormais les molécules d’eau. Cela réduit la tension superficielle de l’eau et facilite sa propagation sur le tissu auparavant hydrophobe.

Processus général

Le tensioactif agit essentiellement comme médiateur entre l’eau et le tissu hydrophobe. Il réduit l'énergie nécessaire à l'eau pour mouiller le tissu en réduisant la tension superficielle.

Les molécules de tensioactif forment une monocouche à la surface du tissu, le rendant plus sensible à l'absorption de l'eau et modifiant sa nature hydrophobe d'origine.

En résumé

La tête hydrophile de l'octylphénoxypolyéthoxyéthanol attire l'eau et sa queue hydrophobe interagit avec le tissu hydrophobe, créant un pont entre les deux.

Cette interaction induite par le tensioactif entraîne une réduction significative de la tension superficielle, permettant à l'eau de mouiller efficacement le tissu non tissé.

La tension superficielle réduite permet au tissu de devenir mouillable. Cela signifie qu’au lieu de repousser l’eau, le tissu permet à l’eau de se propager sur sa surface. De plus, dans l'invention décrite, un polymère hydrophile est également appliqué, ce qui améliore encore la capacité du tissu à interagir avec l'eau et à l'absorber.

Comprendre cette chimie permet d'apprécier comment l'ajout de tensioactifs peut transformer la nature hydrophobe des tissus non tissés, les rendant hydrophiles et améliorant leurs performances dans diverses applications.