Wat lê agter die waterafstotende afwerking in moderne werksklerestowwe?

Moderne geweefde werkskleremateriaal verkry sy waterafstotende afwerking deur middel van gespesialiseerde chemiese behandelings. Hierdie veranderinge in oppervlakspanning veroorsaak dat water kraal en afrol. Dit skep 'nwaterbestande tekstiel, noodsaaklik vir items soospoliëster spandex materiaal vir mediese skrop, TSP-materiaal vir mediese drag, enTSP hospitaaluniformstof, dikwels soosTSP maklik-sorg materiaalHierdie mark was $2572,84 miljoen in 2023.

Belangrike punte

• Spesiale bedekkings maakwerksklerestowwestoot water af. Hierdie bedekkings verander die materiaal se oppervlak. Water vorm dan 'n pêreltjie en rol af, wat jou droog hou.
• Ou waterafstotende chemikalieë, genaamd PFC's, benadeel die omgewing en gesondheid. Nuwe, veiliger opsies beskerm nou materiale sonder hierdie risiko's.
• Jy kanlaat jou waterafstotende klere langer houMaak hulle behoorlik skoon en gebruik hitte om die laag te verfris. Dit help die materiaal om water uit te hou.

Die Wetenskap van Waterafstotendheid in Werksklere

Verstaan ​​DWR (Duursame Waterafstotende Middel)

Wanneer ek kyk namoderne werksklereEk sien baie innovasie, veral in hoe materiale water hanteer. Die geheim lê dikwels in iets wat Duursame Waterafstotend, of DWR, genoem word. DWR is 'n spesiale laag wat vervaardigers op materiale aanwend. Hierdie laag maak die materiaal waterbestand, of hidrofobies. Histories het die meeste DWR-behandelings fluoropolimere gebruik. Hierdie bedekkings is gewoonlik baie dun. Vervaardigers wend dit aan deur die materiaal in 'n chemiese oplossing te spuit of te doop. Hulle kan ook chemiese dampafsetting (CVD) gebruik. CVD is wonderlik omdat dit minder skadelike oplosmiddels en minder DWR-materiaal gebruik. Dit skep ook 'n superdun waterdigte laag wat nie veel verander hoe die materiaal lyk of voel nie.

DWR werk deur die oppervlakvrye energie van die materiaal te verlaag. Dit beteken dat die materiaal se oppervlakenergie laer word as die oppervlakspanning van water. Wanneer water die materiaal tref, vorm dit krale en rol af. Dit verhoed dat water insypel, wat jou gemaklik en droog hou. Waterafstotendheid in tekstiele hang af van hoeveel 'n vloeistof aan 'n soliede oppervlak kleef. Minder kleefkrag beteken meer afstotendheid. 'n Materiaal se vermoë om water te weerstaan, hang van verskeie dinge af: die chemiese samestelling van sy oppervlak, hoe grof dit is, hoe poreus dit is, en watter ander molekules daarop is. Styf geweefde materiale help ook. Die byvoeging van fyn mikrodeeltjies kan poriekanale verminder, wat vloeistowwe verder blokkeer.

Waterafstotendheid gaan alles oor die verandering van oppervlakspanning. Watermolekules verkies om aan mekaar te kleef eerder as aan 'n behandelde materiaal. Ons bereik dit deur spesiale chemikalieë aan te wend. Hierdie chemikalieë vorm 'n hidrofobiese laag op die tekstiel. Hierdie laag keer dat waterdruppels inkom. In plaas daarvan kraal die druppels op en rol weg. Hierdie afwerkingsmiddels werk op 'n paar maniere. Eerstens verminder chemikalieë soos fluorkoolstowwe of silikone die oppervlakenergie van die vesels. Dit maak dit moeilik vir water om te versprei. Tweedens skep gevorderde middels growwe, tekstuurryke oppervlaktes op 'n klein vlak. Dit verminder die kontakarea tussen waterdruppels en die materiaal, wat die water nog meer laat kraal.

Die hidrofobiese effek gebruik oppervlakspanning. Waterbestande bedekkings en diggeweefde vesels is nie-polêr. Dit beteken dat watermolekules nie bindings met hulle kan vorm nie. Dus bly waterdruppels op die oppervlak, bymekaar gehou deur hul eie kragte. Wanneer 'n druppel te swaar word, trek swaartekrag dit af. Hierdie hidrofobiese chemiese bedekkings word aangewend deur middel van spuit- of doopbehandelings. Stowwe word in oplossings met waterafstotende chemikalieë geweek en dan droog hulle. Soos hulle droog word, bind hierdie chemikalieë, soos silikoon, was of sekere fluorkoolstowwe, aan die individuele vesels. Dit verander die oppervlakspanning van die vesels. Dit maak dit moeilik vir water en ander vloeistowwe om in die materiaal te kom of daaraan vas te kleef.

Chemie van Hidrofobisiteit: PFC's en Alternatiewe

Vir 'n lang tyd was die belangrikste chemikalieë vir DWR per- en polifluoroalkielstowwe, of PFC's. Spesifiek was langketting C8-fluorkoolstowwe die standaard. Hierdie chemikalieë was baie effektief om beide water en olie af te weer. Hulle het ook hoë chemiese en termiese stabiliteit gehad. Ons het egter geleer oor die omgewings- en gesondheidskwessies wat met hierdie stowwe verband hou. Nadat C8-fluorkoolstowwe verban is, het korterketting C6-behandelings 'n tydelike oplossing geword.

Ons weet nou dat fluorotelomere, wat deel van PFK's is, afbreek in gevaarlike PFK-sure. Dit dra by tot PFK-besoedeling. Studies oor forel toon dat hierdie afbraak deur vertering kan plaasvind. Dit wek kommer oor voedselbesoedeling en direkte absorpsie by mense. Die fluorokoolstofbedryf het eens beweer dat dit stadig in die grond afbreek. EPA-navorsing het egter 'n baie vinniger tempo getoon. Hulle het tot die gevolgtrekking gekom dat fluorotelomeer-polimeer-afbraak 'n groot bron van PFOA en ander gefluoreerde verbindings in die omgewing is. C6-gebaseerde fluorotelomere breek ook af in PFK-sure, soos PFHxA. Terwyl PFHxA dalk minder gevaarlik as PFOA is, is dit steeds 'n bron van kommer. Ander fluorotelomeersure van hierdie afbraak het toksisiteit vir waterlewe getoon.

PFK's is 'n probleem omdat baie baie stadig afbreek. Hulle kan mettertyd in mense, diere en die omgewing opbou. Navorsing dui daarop dat blootstelling aan sekere PFK's tot slegte gesondheidsuitkomste kan lei. Blootstelling aan PFK's kan byvoorbeeld puberteit by meisies vertraag. Dit kan lei tot hoër risiko's van borskanker, niersiekte en skildkliersiekte later in die lewe. Dit is ook gekoppel aan laer beenmineraaldigtheid by tieners, wat osteoporose kan veroorsaak. Studies toon 'n verband tussen blootstelling aan PFK's en 'n verhoogde risiko van tipe 2-diabetes by vroue. Sommige PFK's kan ook die risiko van skildklierkanker verhoog. Groot studies oor mense en diere toon lewerskade as gevolg van PFK-blootstelling. PFK's bou op in liggaamsweefsel soos die lewer, wat moontlik bydra tot nie-alkoholiese vetterige lewersiekte.

As gevolg van hierdie bekommernisse, sien ek 'n groot druk vir PFC-vrye alternatiewe. Baie maatskappye bied nou goeie opsies. Rockgeist bied byvoorbeeld PFC-vrye materiale soos XPac se Cotton Duck-reeks en EcoPak se aanbiedinge. Shell-Tech Free M325-SC1 en Shell-Tech Free 6053 is watergebaseerde afwerkings wat hidrofobies-reaktiewe polimere gebruik. Hulle bied hoë waterafstotendheid en hou deur baie wasse. Altopel F3® is nog 'n goeie opsie vir katoen en sintetiese vesels. Schoeller Textil AG het Ecorepel® ontwikkel, 'n PFC-vrye DWR-afwerking wat naboots hoe plante hulself natuurlik beskerm. Dit vorm 'n dun film om vesels om water en vuiligheid af te weer.

Ander noemenswaardige PFC-vrye oplossings sluit in zeroF-produkte en ECOPERL deur CHT, BIONIC-FINISH® ECO deur Rudolf Group, en Ecoguard-SYN (Conc) deur Sarex. Sciessent bied Curb Water Repellent-produkte, wat 100% fluorvry en bioafbreekbaar is. Teflon EcoElite bied nie-gefluoreerde vlekafstotende tegnologie. Daikin het Unidyne XF vir PFC-vrye waterafstotendheid. DownTek bied PFC-vrye waterafstotende dons. NEI se Nanomyte SR-200EC en NICCA se Neoseed-reeks is ook PFC-vry. Polartec het PFAS in DWR-behandelings oor sy materiale uitgeskakel. Sympatex-laminate was nog altyd PFAS- en PTFE-vry. OrganoClick se produkte is PFAS-vry en bioafbreekbaar. Selfs Snickers Workwear bied inwasbare tekstielwaterdigting vry van fluorkoolstowwe.

Een indrukwekkende alternatief is Empel™. Dit toon uitstekende waterafstotendheid en absorbeer slegs een derde van die water in vergelyking met toonaangewende C0- en C6-afwerkings. Dit is PFAS-vry en nie-giftig, met Oeko-Tex®-sertifisering. Empel gebruik 'n watervrye aanwendingsproses, wat besoedeling en energieverbruik verminder. Dit bied langdurige duursaamheid omdat dit 'n molekulêre binding met vesels vorm. Boonop hou dit die materiaal sag en asemhaalbaar, wat noodsaaklik is vir gemaklike geweefde werksklere.

Aanwending van waterafstotende afwerkings op geweefde werksklere

Industriële Toepassingsprosesse

Ek vind die industriële toepassing van waterafstotende afwerkings fassinerend. Vervaardigers gebruik hoofsaaklik 'n metode genaamd pad-droog-uitharding. Eers week hulle diegeweefde werksklerestofin 'n oplossing. Hierdie oplossing bevat DWR-middels, bindmiddels, versagmiddels en katalisators. Vervolgens druk rollers die materiaal om die verlangde nat opname te verkry. Dan droog hulle die produk. Laastens genees hulle dit teen spesifieke temperature en duur. Hierdie genesingstap is van kritieke belang. Dit aktiveer die behandeling. Droging vind byvoorbeeld plaas tussen 100°C en 120°C. Genesing vind dan plaas teen 150°C tot 180°C. Ek weet ook dat baie DWR-behandelings hitte-geaktiveer word. 'n Vinnige draai in 'n droër op lae of medium hitte kan help om die afwerking te verjong. Dit herstel die behandeling op die materiaal se oppervlak. Dit herstel dikwels waterkrale sonder dat 'n volledige herbehandeling nodig is. As waterafstotendheid begin afneem, oorweeg ek om die DWR te heraktiveer deur 'n lae hitte-instelling in die droër te gebruik, indien die versorgingsetiket dit toelaat. Vir Gore-Tex-items kan ek selfs 'n stoomstrykyster op 'n warm instelling gebruik deur 'n handdoek tussen die strykyster en die kledingstuk te plaas.

Stofstruktuur en weefsel vir afstoting

Benewens chemiese behandelings, help die materiaal se fisiese struktuur ook met waterafstotendheid. Ek sien dat die manier waarop vervaardigers die materiaal weef 'n groot verskil maak. Styf geweefde materiale weerstaan ​​water natuurlik beter as los weefsels. Die noue verweefdheid van drade skep 'n digter versperring. Dit maak dit moeiliker vir waterdruppels om deur te dring. Dink aan 'n baie fyn,digte geweefde werksklerestofWater sukkel om gapings te vind om deur te beweeg. Hierdie fisiese weerstand werk saam met die chemiese DWR-afwerking. Dit skep 'n meer effektiewe en duursame waterafstotende kledingstuk. 'n Eenvoudige weefsel, byvoorbeeld, met sy eenvoudige oor-onder-patroon, kan baie dig wees. Hierdie digtheid verminder die grootte van die porieë in die materiaal. Kleiner porieë beteken minder spasie vir water om deur te dring. Hierdie kombinasie van 'n digte weefsel en 'n goeie DWR-behandeling gee ons die beste beskerming.

Prestasie, duursaamheid en onderhoud

Meting van waterafstotingseffektiwiteit

Ek wonder dikwels hoe vervaardigers bepaal of 'n waterafstotende afwerking werklik werk. Hulle gebruik verskeie sleutelprestasie-aanwysers en toetse. Hierdie toetse help ons om te verstaan ​​hoe goed 'n materiaal water weerstaan.

Een algemene toets is dieHidrostatiese Koptoets (AATCC 127)Ek sien hierdie toets meet hoeveel waterdruk 'n materiaal kan weerstaan ​​voordat water dit binnedring. Hulle plaas die materiaal onder 'n waterkolom. Die hoogte van die waterkolom, gemeet in millimeter (mm H₂O), dui die materiaal se weerstand aan. Byvoorbeeld, ek weet klere met meer as 1000 mm word as waterdig beskou. Vir uiterste toestande, soos tente of militêre toerusting, benodig hulle meer as 3000 mm. Die AATCC 127-toets gebruik 'n elektronies beheerde pomp. Dit pas hidrostatiese druk op die onderkant van die materiaal toe. 'n Waarnemingslig help om waterdruppels op te spoor. Hierdie toets is algemeen vir buitesportklere en mediese beskermende materiale.

Nog 'n belangrike toets is dieSpuitgraderingstoets (ISO 4920:2012 of AATCC 22)Ek vind dat hierdie toets 'n materiaal se weerstand teen oppervlakbenatting evalueer. Hulle spuit water op 'n stywe materiaalmonster onder beheerde toestande. Dan beoordeel hulle die nat patroon visueel. Die graderingskaal gaan van 0 (heeltemal nat) tot 100 (geen klewerige druppels nie). Internasionale kopers benodig dikwels meer as 90 grade vir buitebaadjies. Hierdie toets help om die waterbestandheid van verskeie materiaalafwerkings te bepaal. Die resultate hang af van die vesels, gare, materiaalkonstruksie en afwerking.

Ander toetse dra ook by tot 'n volledige beeld vanstofprestasie:

• ValtoetsDit kontroleer hoe water van die oppervlak afpyl en rol.
• Absorbensietoets (Plektoets)Ek gebruik dit om te sien hoeveel water die materiaal absorbeer.
• AATCC 42Dit meet waterpenetrasie in gram. Mediese togas benodig byvoorbeeld minder as 1.0 g/m².
• Bundesmann-toets (DIN 53888)Dit bepaal beide waterabsorpsiepersentasie en skuurweerstand. Dit is geskik vir werksklere en swaar tekstiele.

Behalwe vir waterafstotendheid, oorweeg ek ook anderstofeienskappe vir algehele prestasie:

• GSM (Gram per Vierkante Meter)Dit sê vir my die gewig van die materiaal.
• BarssterkteEk kontroleer dit vir weerstand teen skeur.
• TreksterkteDit meet hoeveel krag die materiaal kan weerstaan ​​voordat dit breek.
• Skuurweerstand (ASTM D4966, Martindale-skuurtoetser)Dit wys hoe goed die materiaal weerstand bied teen slytasie van wrywing.
• LugdeurlaatbaarheidEk kyk hierna vir asemhaling.
• Kleurvastheid om te was (ISO 105 C03)Dit verseker dat kleure nie vervaag na was nie.
• Kleurvastheid teenoor water (ISO 105 E01)Dit kontroleer kleurstabiliteit wanneer dit nat is.
• Kleurvastheid teenoor sweet (ISO 105-E04)Ek gebruik dit om te sien of sweet die kleur beïnvloed.
• Vryfvastheid (ISO-105-X 12)Dit meet hoeveel kleur oorgedra word wanneer dit gevryf word.

Vir werksklere verwys ek dikwels na dieEN 343 Standaard (VK)Hierdie standaard assesseer die hele kledingstuk. Dit oorweeg die waterbestandheid van die materiaal en nate, kledingstukkonstruksie, werkverrigting en asemhaling. Dit kategoriseer kledingstukke in vier klasse (Klas 1 tot Klas 4) vir beide waterbestandheid en asemhaling. Klas 4:4 bied die hoogste beskerming. Ek vind hierdie standaard baie nuttig vir die keuse van betroubare waterafstotende geweefde werksklere.

Faktore wat die duursaamheid van die afwerking beïnvloed

Ek het geleer dat selfs die beste waterafstotende afwerkings nie vir ewig hou nie. Verskeie faktore beïnvloed hul duursaamheid. Om dit te verstaan, help my om my werksklere beter te onderhou.

Een belangrike kwessie iskontaminasieDWR-afwerkings, insluitend wasse en silikone, word maklik deur vuilgoed en olie besoedel. Hierdie besoedeling veroorsaak dat hierdie afwerkings vinnig hul doeltreffendheid verloor. Wanneer die DWR afbreek, word die materiaaloppervlak pap. Dit skep 'n klam, nat gevoel langs die vel, selfs al dring water nie die kledingstuk binne nie. Hierdie verlies aan doeltreffendheid verminder die kledingstuk se funksionele leeftyd.

Skuurspeel ook 'n belangrike rol. Natuurlike skuurplekke en herhaalde gebruik veroorsaak slytasie op waterdigte kledingstukke. Hierdie slytasie lei tot areas waar die DWR-afwerking mettertyd afslyt. Oormatige skuur van bronne soos rotse, herhaalde kontak met heupgordels en skouerbande, of talle wasgoed verminder DWR-prestasie. Wanneer dit gebeur, word heraanwending van DWR nodig.

Onbehoorlikwasgoedpraktykekan DWR-afwerkings ernstig beskadig. Ek het gevind dat gewone wasmiddelmiddels DWR-eienskappe vernietig. Hulle laat chemiese residu agter. Hierdie residu, wat tot 2% van die materiaal se gewig kan ophoop, bestaan ​​uit parfuum, UV-verhelderende kleurstowwe, soute, oppervlakaktiewe stowwe, verwerkingsmiddels, wasmasjiensmeermiddels, olies, vette en polimere. Hierdie residu verstyf die materiaal, bind vesels en bedek die fluoropolimeer in die DWR. Dit verhoed dat water ophoop en veroorsaak dat dit in die materiaal intrek. Wasversagmiddels vererger hierdie probleem verder deur meer residu by te voeg.

Ek beveel altyd aan om pH-neutrale skoonmaakmiddels te gebruik wat ontwerp is vir tegniese buiteklere. Hierdie is dikwels watergebaseerd, bio-afbreekbaar en vry van kleurstowwe, witmakers, verhelderaars of geurmiddels. Wasmiddels wat geskik is vir sensitiewe vel is dikwels veilig vir toerusting. Ek vermy konvensionele skoonmaakmiddels, bleikmiddel, versagmiddel en droogskoonmaak. Hierdie kan porieë verstop, DWR-bedekkings beskadig en waterdigtheid-/asemhalingsgraderings verminder.

Om die lewensduur van waterafstotende werksklere te verleng, volg ek spesifieke onderhoudspraktyke:

• HeraktiveringHierdie proses herstel die oorspronklike waterafstotende afwerking. Dit vereis hitte en tyd. Ek kan dit bereik deur die kledingstuk vir ongeveer 30 minute teen 'n lae temperatuur te tuimeldroog, indien die versorgingsetiket dit toelaat. 'n Klam handdoek kan help as die droër vroeg afskakel. As water van die materiaal afpêrel, was die heraktivering suksesvol. Ek kan ook die droë kledingstuk teen 'n lae temperatuur sonder stoom stryk deur 'n handdoek tussen die strykyster en die kledingstuk te plaas.
• ImpregnasieDit vernuwe die water- en vuilafstotende laag. Dit verminder mettertyd as gevolg van slytasie. Herimpregnering is nodig wanneer water nie meer afpêrel na was en droog nie. Ek kan spesiale inwasmiddels in die wasmasjien op 'n sagte siklus gebruik. Alternatiewelik wend ek 'n impregneringsspuitmiddel op die kledingstuk aan of gebruik spesiale middels tydens handwas.
• Algemene SorgEk was altyd werkklere sonder versagmiddel voor ek dit impregneer. Ek volg die instruksies op die wasetiket vir beide die tekstiel en die impregneringsmiddel.

Ek neem die evolusie van waterafstotende tegnologie waar. Dit balanseer nou hoë werkverrigting met omgewingsverantwoordelikheid. Deurlopende innovasie lewer konsekwent effektiewe, veiliger oplossings vir werkers. Om hierdie afwerkings te verstaan, help my om optimale werksklere te kies en te onderhou, wat lang lewensduur en gemak verseker.

Gereelde vrae

Wat is DWR?

Ek definieer DWR asDuursame waterafstotende middelDit is 'n spesiale laag. Hierdie laag maak materiale waterbestand.

Waarom is PFC's 'n bron van kommer?

Ek weet PFK's is 'n bron van kommer. Hulle bou op in die omgewing. Hulle is ook gekoppel aan gesondheidsprobleme.

Hoe aktiveer ek DWR weer?

Ek heraktiveer DWR met hitte. Ek gebruik 'n tuimeldroër op lae hitte. Ek kan ook 'n strykyster gebruik.