Модерните тъкани за работно облекло постигат водоотблъскващо покритие чрез специализирани химични обработки. Те променят повърхностното напрежение, карайки водата да се образува на капчици и да се търкаля. Това създававодоустойчив текстил, жизненоважно за елементи катополиестерен спандекс плат за медицински скраб, TSP плат за медицинско облеклоиTSP плат за болнични униформи, често катоTSP лесна за поддръжка материяТози пазар е бил 2572,84 милиона долара през 2023 г.
Ключови изводи
- Специалните покрития правятплатове за работно облеклоотблъскват водата. Тези покрития променят повърхността на тъканта. След това водата се натрупва на капчици и се търкаля, като ви държи сухи.
- Старите водоотблъскващи химикали, наречени PFC, вредят на околната среда и здравето. Нови, по-безопасни варианти сега защитават тъканите без тези рискове.
- Можешнакарайте водоотблъскващите си дрехи да издържат по-дългоПочистете ги правилно и използвайте топлина, за да освежите покритието. Това помага на тъканта да предпазва от проникване на вода.
Науката за водоотблъскването в работното облекло
Разбиране на DWR (траен водоотблъскващ материал)
Когато погледнамодерно работно облеклоВиждам много иновации, особено в начина, по който тъканите се справят с водата. Тайната често се крие в нещо, наречено Durable Water Repellent или DWR. DWR е специално покритие, което производителите нанасят върху тъканите. Това покритие прави тъканта водоустойчива или хидрофобна. В миналото повечето DWR обработки са използвали флуорополимери. Тези покрития обикновено са много тънки. Производителите ги нанасят чрез пръскане или потапяне на тъканта в химически разтвор. Те могат да използват и химическо отлагане на пари (CVD). CVD е чудесно, защото използва по-малко вредни разтворители и по-малко DWR материал. Освен това създава супер тънък водоустойчив слой, който не променя много начина, по който тъканта изглежда или се усеща.
DWR (водоотблъскваща водоустойчива мембрана) действа като намалява свободната повърхностна енергия на материала. Това означава, че повърхностната енергия на тъканта става по-ниска от повърхностното напрежение на водата. Когато водата попадне върху тъканта, тя образува перли и се търкаля. Това предотвратява навлизането на вода, което ви държи комфортно и сухи. Водоотблъскването на текстила зависи от това доколко течността залепва за твърда повърхност. По-малкото залепване означава по-голяма водоотблъскване. Способността на тъканта да устои на вода зависи от няколко неща: химическия състав на повърхността ѝ, колко е грапава, колко е пореста и какви други молекули има върху нея. Плътно тъканите тъкани също помагат. Добавянето на фини микрочастици може да намали порите, което допълнително блокира течностите.
Водоотблъскването се свежда до промяна на повърхностното напрежение. Водните молекули предпочитат да се залепват една за друга, отколкото за третирана тъкан. Постигаме това чрез прилагане на специални химикали. Тези химикали образуват хидрофобен слой върху текстила. Този слой предотвратява навлизането на водни капчици. Вместо това, капчиците се натрупват и се търкалят. Тези довършителни агенти действат по няколко начина. Първо, химикали като флуоровъглероди или силикони намаляват повърхностната енергия на влакната. Това затруднява разпространението на водата. Второ, усъвършенстваните агенти създават грапави, текстурирани повърхности на много малко ниво. Това намалява контактната площ между водните капчици и тъканта, което прави водата да се натрупва още по-силно.
Хидрофобният ефект използва повърхностно напрежение. Водоустойчивите покрития и плътно сплетените влакна са неполярни. Това означава, че водните молекули не могат да образуват връзки с тях. Така че водните капчици остават на повърхността, държани заедно от собствените си сили. Когато една капка стане твърде тежка, гравитацията я издърпва. Тези хидрофобни химични покрития се нанасят чрез пръскане или потапяне. Тъканите се накисват в разтвори с водоотблъскващи химикали, след което изсъхват. Докато изсъхват, тези химикали, като силикон, восък или някои флуоровъглероди, се свързват с отделните влакна. Това променя повърхностното напрежение на влакната. Затруднява навлизането или залепването на вода и други течности към тъканта.
Химия на хидрофобността: ПФВ и алтернативи
Дълго време предпочитаните химикали за DWR (Duel Water Restoration - Устойчив на замърсяване с водоустойчивост) бяха пер- и полифлуороалкилни вещества или PFC. По-конкретно, дълговерижните C8 флуоровъглероди бяха стандартът. Тези химикали бяха много ефективни при отблъскване както на вода, така и на масло. Те също така имаха висока химическа и термична стабилност. Научихме обаче за екологичните и здравни проблеми, свързани с тези вещества. След като C8 флуоровъглеродите бяха забранени, третиранията с по-късоверижни C6 се превърнаха във временно решение.
Сега знаем, че флуоротеломерите, които са част от PFC, се разграждат до опасни PFC киселини. Това допринася за замърсяването с PFC. Проучвания върху пъстърва показват, че това разграждане може да се случи чрез храносмилане. Това поражда опасения относно замърсяването на храните и директното усвояване от хората. Флуоровъглеродната индустрия някога твърдеше за бавно разграждане в почвата. Изследванията на EPA обаче показаха много по-бърза скорост. Те заключиха, че разграждането на флуоротеломер-полимер е голям източник на PFOA и други флуорирани съединения в околната среда. Флуоротеломерите на базата на C6 също се разграждат до PFC киселини, като PFHxA. Въпреки че PFHxA може да е по-малко опасен от PFOA, той все още е проблем. Други флуоротеломерни киселини от това разграждане са показали токсичност за водните организми.
ПФК са проблем, защото много от тях се разграждат много бавно. С течение на времето те могат да се натрупват в хора, животни и околната среда. Изследванията показват, че излагането на определени ПФК може да доведе до лоши здравословни проблеми. Например, излагането на ПФК може да забави пубертета при момичетата. Това може да доведе до по-висок риск от рак на гърдата, бъбречни заболявания и заболявания на щитовидната жлеза по-късно в живота. Свързано е и с по-ниска костна минерална плътност при тийнейджъри, което може да причини остеопороза. Проучванията показват връзка между излагането на ПФК и повишен риск от диабет тип 2 при жените. Някои ПФК могат също да увеличат риска от рак на щитовидната жлеза. Големи проучвания върху хора и животни показват увреждане на черния дроб от излагане на ПФК. ПФК се натрупват в телесни тъкани като черния дроб, като вероятно допринасят за неалкохолно мастно чернодробно заболяване.
Поради тези опасения, виждам голям тласък за алтернативи без PFC. Много компании вече предлагат страхотни опции. Например, Rockgeist предлага тъкани без PFC, като серията Cotton Duck на XPac и предложенията на EcoPak. Shell-Tech Free M325-SC1 и Shell-Tech Free 6053 са покрития на водна основа, които използват хидрофобно-реактивни полимери. Те осигуряват висока водоотблъскване и издържат на много пранета. Altopel F3® е друг добър вариант за памук и синтетични влакна. Schoeller Textil AG разработи Ecorepel®, DWR покритие без PFC, което имитира начина, по който растенията естествено се защитават. То образува тънък филм около влакната, за да отблъсква вода и мръсотия.
Други забележителни решения без PFC включват продуктите zeroF и ECOPERL от CHT, BIONIC-FINISH® ECO от Rudolf Group и Ecoguard-SYN (Conc) от Sarex. Sciessent предлага продукти Curb Water Repellent, които са 100% без флуор и биоразградими. Teflon EcoElite предоставя технология за защита от петна без флуор. Daikin има Unidyne XF за водоотблъскване без PFC. DownTek предлага водоотблъскващ пух без PFC. Nanomyte SR-200EC на NEI и серията Neoseed на NICCA също са без PFC. Polartec елиминира PFAS в DWR обработките в своите тъкани. Ламинатите Sympatex винаги са били без PFAS и PTFE. Продуктите на OrganoClick са без PFAS и биоразградими. Дори Snickers Workwear предлага текстилна хидроизолация за пране без флуоровъглероди.
Една впечатляваща алтернатива е Empel™. Той показва превъзходна водоотблъскваща способност, абсорбирайки само една трета от водата в сравнение с водещите покрития C0 и C6. Не съдържа PFAS и е нетоксичен, със сертификат Oeko-Tex®. Empel използва процес на нанасяне без вода, което намалява замърсяването и потреблението на енергия. Предлага дълготрайна издръжливост, защото образува молекулярна връзка с влакната. Освен това, поддържа тъканта мека и дишаща, което е от решаващо значение за удобните тъкани за работно облекло.
Нанасяне на водоотблъскващи покрития върху тъкани за работно облекло
Процеси на индустриално приложение
Намирам индустриалното приложение на водоотблъскващи покрития завладяващо. Производителите използват предимно метод, наречен „пад-сухо-втвърдяване“. Първо, те накисваттъкан плат за работно облеклов разтвор. Този разтвор съдържа DWR агенти, свързващи вещества, омекотители и катализатори. След това валяците изстискват тъканта, за да постигнат желаното ниво на влага. След това изсушават продукта. Накрая го втвърдяват при определени температури и продължителност. Тази стъпка на втвърдяване е от решаващо значение. Тя активира обработката. Например, сушенето се извършва между 100°C и 120°C. След това втвърдяването се извършва при 150°C до 180°C. Знам също, че много DWR обработки се активират чрез топлина. Бързо центрофугиране в сушилня на ниска или средна температура може да помогне за подмладяване на покритието. Това нулира обработката на повърхността на тъканта. Често възстановява образуването на водни капки, без да е необходима пълна повторна обработка. Ако водоотблъскването започне да намалява, обмислям повторно активиране на DWR, като използвам ниска температура в сушилнята, ако етикетът за грижа позволява. За Gore-Tex артикули може дори да използвам парна ютия на топла степен, като поставя кърпа между ютията и дрехата.
Структура и тъкан на плата за отблъскване
Освен химическите обработки, физическата структура на тъканта също помага за водоотблъскването. Виждам, че начинът, по който производителите тъкат тъканта, има голямо значение. Плътно тъканите тъкани естествено са по-устойчиви на вода от рехавите тъкани. Гъстото преплитане на нишките създава по-плътна бариера. Това затруднява проникването на водни капчици. Представете си много фина,плътна тъкана материя за работно облеклоВодата трудно намира пролуки, през които да премине. Тази физическа устойчивост работи заедно с химическото DWR покритие. Тя създава по-ефективна и издръжлива водоотблъскваща дреха. Например, едноцветната тъкан с простия си модел „отгоре-отдолу“ може да бъде много плътна. Тази плътност намалява размера на порите в плата. По-малките пори означават по-малко пространство за преминаване на вода. Тази комбинация от плътно тъкане и добра DWR обработка ни осигурява най-добрата защита.
Производителност, издръжливост и поддръжка
Измерване на ефективността на водоотблъскването
Често се чудя как производителите определят дали водоотблъскващото покритие наистина работи. Те използват няколко ключови показателя за ефективност и тестове. Тези тестове ни помагат да разберем колко добре дадена материя е устойчива на вода.
Един често срещан тест еХидростатичен тест за налягане (AATCC 127)Виждам, че този тест измерва какво водно налягане може да издържи една тъкан, преди водата да проникне в нея. Те поставят тъканта под воден стълб. Височината на водния стълб, измерена в милиметри (mm H₂O), показва съпротивлението на тъканта. Например, знам, че дрехи с повече от 1000 мм се считат за водоустойчиви. За екстремни условия, като палатки или военна екипировка, се изискват над 3000 мм. Тестът AATCC 127 използва електронно контролирана помпа. Тя прилага хидростатично налягане върху долната страна на тъканта. Наблюдателна светлина помага за откриване на водни капчици. Този тест е често срещан за спортни облекла за дейности на открито и медицински защитни материали.
Друг важен тест еТест за оценка на пръскане (ISO 4920:2012 или AATCC 22)Открих, че този тест оценява устойчивостта на плата на повърхностно намокряне. Те напръскват вода върху опънат образец от плат при контролирани условия. След това визуално оценяват намокрения модел. Скалата за оценка варира от 0 (напълно мокро) до 100 (без залепващи капки). Международните купувачи често изискват повече от 90 степени за якета за дейности на открито. Този тест помага да се оцени водоустойчивостта на различни видове обработки на тъканите. Резултатите зависят от влакната, преждата, конструкцията на плата и обработката.
Други тестове също допринасят за пълната картина напроизводителност на тъканта:
- Тест за падане: Това проверява как водата се образува на капчици и се търкаля от повърхността.
- Тест за абсорбция (точков тест)Използвам това, за да видя колко вода абсорбира тъканта.
- AATCC 42: Това измерва проникването на вода в грамове. Например, медицинските престилки може да се нуждаят от по-малко от 1,0 г/м².
- Тест на Бундесман (DIN 53888): Това определя както процента на абсорбиране на вода, така и устойчивостта на износване. Подходящ е за работно облекло и тежки текстилни изделия.
Освен водоотблъскването, обмислям и другисвойства на тъканта за цялостна производителност:
- GSM (грамове на квадратен метър)Това ми показва теглото на плата.
- Якост на разрушаванеПроверявам това за устойчивост на разкъсване.
- Якост на опън: Това измерва колко сила може да издържи тъканта, преди да се скъса.
- Устойчивост на абразия (ASTM D4966, тестер за абразия Martindale): Това показва колко добре тъканта е устойчива на износване от триене.
- ВъздухопропускливостГледам това заради дишаемостта.
- Устойчивост на цветовете при пране (ISO 105 C03): Това гарантира, че цветовете няма да избледнеят след пране.
- Устойчивост на цвета във вода (ISO 105 E01): Това проверява стабилността на цвета, когато е мокро.
- Устойчивост на цветовете при изпотяване (ISO 105-E04)Използвам това, за да видя дали потта влияе на цвета.
- Устойчивост на триене (ISO-105-X 12): Това измерва колко цвят се пренася при триене.
За работно облекло често използвамСтандарт EN 343 (Великобритания)Този стандарт оценява цялото облекло. Той взема предвид водоустойчивостта на плата и шевовете, конструкцията на дрехата, производителността и дишаемостта. Той категоризира дрехите в четири класа (от клас 1 до клас 4) както по водоустойчивост, така и по дишаемост. Клас 4:4 предлага най-висока защита. Смятам, че този стандарт е много полезен при избора на надеждна водоотблъскваща тъкана материя за работно облекло.
Фактори, влияещи върху трайността на покритието
Научих, че дори най-добрите водоотблъскващи покрития не са вечни. Няколко фактора влияят върху тяхната издръжливост. Разбирането им ми помага да поддържам работното си облекло по-добре.
Един основен проблем езамърсяванеDWR покритията, включително восъци и силикони, лесно се замърсяват от мръсотия и масло. Това замърсяване води до бърза загуба на ефективност. Когато DWR покритието се разгради, повърхността на тъканта става мокра. Това създава лепкаво, влажно усещане до кожата, дори ако водата не прониква в дрехата. Тази загуба на ефективност намалява функционалния живот на дрехата.
Абразиясъщо играе важна роля. Естествените ожулвания и многократната употреба причиняват износване на водоустойчивите дрехи. Това износване води до области, където DWR покритието се износва с времето. Прекомерното ожулване от източници като камъни, многократен контакт с коланите за кръста и раменете или многократно пране намалява DWR ефективността. Когато това се случи, е необходимо повторно нанасяне на DWR.
Неправилнопрактики за пранеможе сериозно да увреди DWR покритията. Открих, че обикновените перилни препарати разрушават DWR свойствата. Те отлагат химически остатъци. Тези остатъци, които могат да се натрупат до 2% от теглото на плата, се състоят от парфюм, UV изсветляващи багрила, соли, повърхностноактивни вещества, помощни средства за обработка, смазочни материали за перални машини, масла, мазнини и полимери. Тези остатъци втвърдяват плата, свързват влакната и покриват флуорополимера в DWR. Те предотвратяват образуването на капчици вода и карат тя да попива в плата. Омекотителите за тъкани допълнително влошават този проблем, като добавят още остатъци.
Винаги препоръчвам използването на pH-неутрални перилни препарати, предназначени за технически връхни дрехи. Те често са на водна основа, биоразградими и без оцветители, избелители, оцветители или ароматизатори. Перилните препарати, подходящи за чувствителна кожа, често са безопасни за екипировката. Избягвам конвенционални перилни препарати, белина, омекотител за тъкани и химическо чистене. Те могат да запушат порите, да повредят DWR покритията и да намалят водоустойчивостта/дишането.
За да удължа живота на водоотблъскващото работно облекло, следвам специфични практики за поддръжка:
- РеактивиранеТози процес възстановява оригиналното водоотблъскващо покритие. Изисква топлина и време. Мога да постигна това чрез сушене на дрехата в сушилня на ниска температура за около 30 минути, ако етикетът за грижа позволява. Влажна кърпа може да помогне, ако сушилнята се изключи преждевременно. Ако водата се образува на капчици от плата, реактивирането е било успешно. Мога също да изгладя сухата дреха на ниска температура без пара, като поставя кърпа между ютията и дрехата.
- ИмпрегниранеТова подновява водо- и мръсотийно-отблъскващия слой. С времето той намалява поради износване. Повторно импрегниране е необходимо, когато водата вече не се отделя на капчици след изпиране и сушене. Мога да използвам специални препарати за пране в пералнята на деликатен цикъл. Като алтернатива, нанасям импрегнационен спрей върху дрехата или използвам специални препарати при ръчно пране.
- Общи грижиВинаги пера работно облекло без омекотител преди импрегниране. Следвам инструкциите на етикета за грижа както за текстила, така и за импрегнационния препарат.
Наблюдавам еволюцията на водоотблъскващите технологии. Сега те балансират висока производителност с екологична отговорност. Непрекъснатите иновации постоянно предоставят ефективни и по-безопасни решения за работниците. Разбирането на тези покрития ми помага да избирам и поддържам оптимално работно облекло, осигурявайки дълготрайност и комфорт.
ЧЗВ
Какво е DWR (Duel Water Water Restoration)?
Определям DWR катоУстойчив водоотблъскващ материалТова е специално покритие. Това покритие прави тъканите водоустойчиви.
Защо префронталитетите (ПФК) са проблем?
Знам, че перфторираните флуоресцентни съединения (ПФВ) са проблем. Те се натрупват в околната среда. Те са свързани и със здравословни проблеми.
Как да реактивирам DWR?
Реактивирам DWR с топлина. Използвам сушилня на ниска температура. Мога да използвам и ютия.
Време на публикуване: 21 октомври 2025 г.