Què hi ha darrere de l'acabat repel·lent a l'aigua en els teixits de roba de treball moderna?

El teixit modern per a la roba de treball aconsegueix el seu acabat repel·lent a l'aigua mitjançant tractaments químics especialitzats. Aquests alteren la tensió superficial, fent que l'aigua formi gotes i s'escapi. Això crea unatèxtil resistent a l'aigua, vital per a articles comTeixit de polièster i spandex per a exfoliants mèdics, Teixit TSP per a roba mèdica, iTela d'uniforme hospitalari TSP, sovint comTeixit de fàcil cura TSPAquest mercat va ser de 2.572,84 milions de dòlars el 2023.

Conclusions clau

• Els recobriments especials fanteixits de roba de treballrepel·leixen l'aigua. Aquests recobriments canvien la superfície del teixit. L'aigua forma gotes i s'escorre, mantenint-te sec.
• Els antics productes químics repel·lents a l'aigua, anomenats PFC, perjudiquen el medi ambient i la salut. Les noves opcions més segures protegeixen els teixits sense aquests riscos.
• Potsfes que la teva roba repel·lent a l'aigua duri mésNetegeu-les correctament i feu servir calor per refrescar el recobriment. Això ajuda a la tela a mantenir l'aigua fora.

La ciència de la repel·lència a l'aigua en la roba de treball

Comprensió del DWR (repel·lent a l'aigua durador)

Quan miroroba de treball modernaVeig molta innovació, sobretot en com els teixits gestionen l'aigua. El secret sovint rau en una cosa anomenada repel·lent a l'aigua durador o DWR. El DWR és un recobriment especial que els fabricants apliquen als teixits. Aquest recobriment fa que el teixit sigui resistent a l'aigua o hidròfob. Històricament, la majoria dels tractaments DWR utilitzaven fluoropolímers. Aquests recobriments solen ser molt prims. Els fabricants els apliquen ruixant o submergint el teixit en una solució química. També poden utilitzar la deposició química de vapor (CVD). La CVD és excel·lent perquè utilitza menys dissolvents nocius i menys material DWR. També crea una capa impermeable súper fina que no canvia gaire l'aspecte o el tacte del teixit.

La DWR funciona reduint l'energia lliure superficial del material. Això significa que l'energia superficial del teixit esdevé inferior a la tensió superficial de l'aigua. Quan l'aigua colpeja el teixit, forma perles i s'escorren. Això evita que l'aigua s'impregni, cosa que et manté còmode i sec. La repel·lència a l'aigua en els tèxtils depèn de quant s'adhereix un líquid a una superfície sòlida. Menys adherència significa més repel·lència. La capacitat d'un teixit per resistir l'aigua depèn de diverses coses: la composició química de la seva superfície, la seva rugositat, la seva porositat i quines altres molècules hi ha. Els teixits de teixit atapeït també ajuden. L'addició de micropartícules fines pot reduir els canals dels porus, cosa que bloqueja encara més els fluids.

La repel·lència a l'aigua consisteix a canviar la tensió superficial. Les molècules d'aigua prefereixen enganxar-se entre si en lloc de fer-ho a un teixit tractat. Ho aconseguim aplicant productes químics especials. Aquests productes químics formen una capa hidrofòbica sobre el tèxtil. Aquesta capa impedeix que les gotes d'aigua entrin. En canvi, les gotes formen perles i rodolen. Aquests agents d'acabat funcionen de dues maneres. En primer lloc, productes químics com els fluorocarburs o les silicones redueixen l'energia superficial de les fibres. Això dificulta que l'aigua s'escampi. En segon lloc, els agents avançats creen superfícies rugoses i texturitzades a un nivell molt petit. Això redueix l'àrea de contacte entre les gotes d'aigua i el teixit, fent que l'aigua formi encara més perles.

L'efecte hidrofòbic utilitza la tensió superficial. Els recobriments resistents a l'aigua i les fibres teixides densament no són polars. Això significa que les molècules d'aigua no poden formar enllaços amb elles. Per tant, les gotes d'aigua romanen a la superfície, unides per les seves pròpies forces. Quan una gota es fa massa pesada, la gravetat l'arrossega. Aquests recobriments químics hidrofòbics s'apliquen mitjançant tractaments d'esprai o immersió. Els teixits es submergeixen en solucions amb productes químics repel·lents a l'aigua i després s'assequen. A mesura que s'assequen, aquests productes químics, com la silicona, la cera o certs fluorocarburs, s'uneixen a les fibres individuals. Això canvia la tensió superficial de les fibres. Dificulta que l'aigua i altres líquids entrin o s'hi adhereixin.

Química de la hidrofobicitat: PFC i alternatives

Durant molt de temps, els productes químics utilitzats per a la DWR van ser les substàncies perfluoroalquil i polifluoroalquil, o PFC. Concretament, els fluorocarburs C8 de cadena llarga van ser l'estàndard. Aquests productes químics eren molt eficaços per repel·lir tant l'aigua com el petroli. També tenien una alta estabilitat química i tèrmica. Tanmateix, vam aprendre sobre les preocupacions mediambientals i de salut relacionades amb aquestes substàncies. Després que es prohibissin els fluorocarburs C8, els tractaments de cadena més curta C6 es van convertir en una solució temporal.

Ara sabem que els fluorotelòmers, que formen part dels PFC, es descomponen en àcids PFC perillosos. Això augmenta la contaminació per PFC. Els estudis sobre truites mostren que aquesta descomposició pot produir-se a través de la digestió. Això genera preocupació sobre la contaminació dels aliments i l'absorció directa en humans. La indústria dels fluorocarbons va afirmar una vegada que la descomposició és lenta al sòl. Tanmateix, la investigació de l'EPA va mostrar una velocitat molt més ràpida. Van concloure que la descomposició del fluorotelòmer-polímer és una gran font de PFOA i altres compostos fluorats al medi ambient. Els fluorotelòmers basats en C6 també es descomponen en àcids PFC, com el PFHxA. Tot i que el PFHxA pot ser menys perillós que el PFOA, continua sent una preocupació. Altres àcids fluorotelòmers d'aquesta descomposició han demostrat toxicitat per a la vida aquàtica.

Els PFC són un problema perquè molts es descomponen molt lentament. Amb el temps, es poden acumular en persones, animals i el medi ambient. La recerca suggereix que l'exposició a certs PFC pot tenir mals resultats per a la salut. Per exemple, l'exposició als PFC pot retardar la pubertat en les nenes. Això podria conduir a un major risc de càncer de mama, malaltia renal i malaltia de la tiroide més tard en la vida. També s'ha relacionat amb una menor densitat mineral òssia en adolescents, cosa que pot causar osteoporosi. Els estudis mostren una relació entre l'exposició als PFC i un major risc de diabetis tipus 2 en dones. Alguns PFC també poden augmentar el risc de càncer de tiroide. Grans estudis en humans i animals mostren danys hepàtics per l'exposició als PFC. Els PFC s'acumulen en teixits corporals com el fetge, cosa que possiblement contribueix a l'esteatosi hepàtica no alcohòlica.

A causa d'aquestes preocupacions, veig un gran impuls per a les alternatives sense PFC. Moltes empreses ara ofereixen opcions excel·lents. Per exemple, Rockgeist ofereix teixits sense PFC com la sèrie Cotton Duck de XPac i les ofertes d'EcoPak. Shell-Tech Free M325-SC1 i Shell-Tech Free 6053 són acabats a base d'aigua que utilitzen polímers hidrofòbics-reactius. Proporcionen una alta repel·lència a l'aigua i duren molts rentats. Altopel F3® és una altra bona opció per al cotó i les fibres sintètiques. Schoeller Textil AG ha desenvolupat Ecorepel®, un acabat DWR sense PFC que imita com les plantes es protegeixen naturalment. Forma una pel·lícula fina al voltant de les fibres per repel·lir l'aigua i la brutícia.

Altres solucions notables sense PFC inclouen productes zeroF i ECOPERL de CHT, BIONIC-FINISH® ECO de Rudolf Group i Ecoguard-SYN (Conc) de Sarex. Sciessent ofereix productes repel·lents a l'aigua Curb, que són 100% lliures de fluor i biodegradables. Teflon EcoElite proporciona tecnologia repel·lent de taques no fluorada. Daikin té Unidyne XF per a la repel·lència a l'aigua sense PFC. DownTek ofereix plomissol repel·lent a l'aigua sense PFC. Nanomyte SR-200EC de NEI i Neoseed Series de NICCA també estan lliures de PFC. Polartec ha eliminat els PFAS en els tractaments DWR de tots els seus teixits. Els laminats Sympatex sempre han estat lliures de PFAS i PTFE. Els productes d'OrganoClick són lliures de PFAS i biodegradables. Fins i tot Snickers Workwear ofereix impermeabilització tèxtil rentable sense fluorocarburs.

Una alternativa impressionant és Empel™. Mostra una repel·lència a l'aigua superior, absorbint només un terç de l'aigua en comparació amb els principals acabats C0 i C6. No conté PFAS ni és tòxic, i té la certificació Oeko-Tex®. Empel utilitza un procés d'aplicació sense aigua, que redueix la contaminació i el consum d'energia. Ofereix una durabilitat de llarga durada perquè forma un enllaç molecular amb les fibres. A més, manté el teixit suau i transpirable, cosa que és crucial per a un teixit de treball còmode.

Aplicació d'acabats repel·lents a l'aigua a teixits de roba de treball

Processos d'aplicació industrial

Trobo fascinant l'aplicació industrial dels acabats repel·lents a l'aigua. Els fabricants utilitzen principalment un mètode anomenat curat en sec amb pad. Primer, submergeixen elteixit de roba de treball teixiten una solució. Aquesta solució conté agents DWR, aglutinants, suavitzants i catalitzadors. A continuació, uns corrons premsen el teixit per aconseguir l'absorció d'humitat desitjada. Després, assequen el producte. Finalment, el curen a temperatures i durades específiques. Aquest pas de curat és crucial. Activa el tractament. Per exemple, l'assecat es produeix entre 100 °C i 120 °C. El curat té lloc entre 150 °C i 180 °C. També sé que molts tractaments DWR s'activen per calor. Un gir ràpid en una assecadora a baixa o mitjana temperatura pot ajudar a rejovenir l'acabat. Això restableix el tractament a la superfície del teixit. Sovint restaura la formació de perles d'aigua sense necessitat d'un retractament complet. Si la repel·lència a l'aigua comença a disminuir, considero reactivar el DWR utilitzant una configuració de baixa temperatura a l'assecadora, si l'etiqueta de cura ho permet. Per als articles Gore-Tex, fins i tot podria utilitzar una planxa de vapor en una configuració calenta, col·locant una tovallola entre la planxa i la peça.

Estructura i teixit de la tela per a la repel·lència

Més enllà dels tractaments químics, l'estructura física del teixit també ajuda a la repel·lència a l'aigua. Veig que la manera com els fabricants teixeixen el teixit marca una gran diferència. Els teixits de teixit ajustat resisteixen naturalment l'aigua millor que els teixits solts. L'entrellaçat estret dels fils crea una barrera més densa. Això fa que sigui més difícil que les gotes d'aigua penetrin. Penseu en un teixit molt fi,teixit dens de roba de treballL'aigua té dificultats per trobar espais on passar. Aquesta resistència física treballa juntament amb l'acabat químic DWR. Crea una peça de roba repel·lent a l'aigua més eficaç i duradora. Un teixit pla, per exemple, amb el seu patró simple per sobre i per sota, pot ser molt dens. Aquesta densitat redueix la mida dels porus del teixit. Uns porus més petits signifiquen menys espai perquè hi passi l'aigua. Aquesta combinació d'un teixit atapeït i un bon tractament DWR ens proporciona la millor protecció.

Rendiment, durabilitat i manteniment

Mesura de l'eficàcia de la repel·lència a l'aigua

Sovint em pregunto com determinen els fabricants si un acabat repel·lent a l'aigua realment funciona. Utilitzen diversos indicadors clau de rendiment i proves. Aquestes proves ens ajuden a entendre com de bé resisteix un teixit l'aigua.

Una prova comuna és laProva de càrrega hidrostàtica (AATCC 127)Veig que aquesta prova mesura quanta pressió d'aigua pot suportar un teixit abans que l'aigua hi penetri. Col·loquen el teixit sota una columna d'aigua. L'alçada de la columna d'aigua, mesurada en mil·límetres (mm H₂O), indica la resistència del teixit. Per exemple, sé que la roba de més de 1000 mm es considera impermeable. Per a condicions extremes, com ara tendes de campanya o equips militars, requereixen més de 3000 mm. La prova AATCC 127 utilitza una bomba controlada electrònicament. Aplica pressió hidrostàtica a la part inferior del teixit. Una llum d'observació ajuda a detectar gotes d'aigua. Aquesta prova és habitual per a la roba esportiva per a l'aire lliure i els materials de protecció mèdica.

Una altra prova important és laProva de classificació de polvorització (ISO 4920:2012 o AATCC 22)Trobo que aquesta prova avalua la resistència d'un teixit a la mulladura superficial. Ruixen aigua sobre una mostra de teixit tensa en condicions controlades. Després, qualifiquen visualment el patró mullat. L'escala de qualificació va de 0 (completament mullat) a 100 (sense gotes enganxades). Els compradors internacionals sovint requereixen més de 90 qualificacions per a les jaquetes d'exterior. Aquesta prova ajuda a avaluar la resistència a l'aigua de diversos acabats de teixits. Els resultats depenen de les fibres, el fil, la construcció del teixit i l'acabat.

Altres proves també contribueixen a obtenir una imatge completa derendiment del teixit:

• Prova de caigudaAixò comprova com l'aigua forma perles i s'escorre per la superfície.
• Prova d'absorbància (prova puntual)Faig servir això per veure quanta aigua absorbeix la tela.
• AATCC 42Això mesura la penetració de l'aigua en grams. Per exemple, les bates mèdiques poden necessitar menys d'1,0 g/m².
• Prova Bundesmann (DIN 53888)Això determina tant el percentatge d'absorció d'aigua com la resistència a l'abrasió. És adequat per a roba de treball i tèxtils resistents.

A més de la repel·lència a l'aigua, també tinc en compte altrespropietats del teixit per al rendiment general:

• GSM (grams per metre quadrat)Això m'indica el pes de la tela.
• Força d'esclat: Ho comprovo per la resistència a l'esquinçament.
• Resistència a la tracció: Això mesura quanta força pot suportar el teixit abans de trencar-se.
• Resistència a l'abrasió (ASTM D4966, provador d'abrasió Martindale): Això mostra com de bé resisteix el teixit el desgast per fregament.
• Permeabilitat a l'aire: Ho miro per la transpirabilitat.
• Resistència del color al rentat (ISO 105 C03)Això garanteix que els colors no s'esvaeixin després del rentat.
• Solidesa del color a l'aigua (ISO 105 E01)Això comprova l'estabilitat del color quan està mullat.
• Solidesa del color a la transpiració (ISO 105-E04)Ho faig servir per veure si la suor afecta el color.
• Resistència al fregament (ISO-105-X 12): Això mesura quant de color es transfereix quan es frega.

Pel que fa a la roba de treball, sovint em refereixo a laNorma EN 343 (Regne Unit)Aquesta norma avalua tota la peça de roba. Considera la resistència a l'aigua del teixit i les costures, la construcció de la peça, el rendiment i la transpirabilitat. Classifica les peces de roba en quatre classes (de la classe 1 a la classe 4) tant per a la resistència a l'aigua com per a la transpirabilitat. La classe 4:4 ofereix la màxima protecció. Trobo aquesta norma molt útil per triar un teixit de roba de treball teixit repel·lent a l'aigua fiable.

Factors que afecten la durabilitat de l'acabat

He après que fins i tot els millors acabats repel·lents a l'aigua no duren per sempre. Diversos factors afecten la seva durabilitat. Comprendre'ls m'ajuda a mantenir millor la meva roba de treball.

Un problema important éscontaminacióEls acabats DWR, incloent-hi les ceres i les silicones, es contaminen fàcilment amb la brutícia i l'oli. Aquesta contaminació fa que aquests acabats perdin ràpidament la seva eficàcia. Quan el DWR es degrada, la superfície del teixit es torna humida. Això crea una sensació enganxosa i humida a prop de la pell, fins i tot si l'aigua no penetra a la peça. Aquesta pèrdua d'eficàcia redueix la vida útil de la peça.

Abrasiótambé hi juga un paper important. Les abrasions naturals i l'ús repetit provoquen desgast de les peces impermeables. Aquest desgast fa que l'acabat DWR es desgasti amb el temps. L'abrasió excessiva de fonts com ara roques, el contacte repetit amb cinturons i corretges d'espatlla o nombrosos rentats disminueix el rendiment del DWR. Quan això passa, cal tornar a aplicar el DWR.

Impropipràctiques de bugaderiapot danyar greument els acabats DWR. He descobert que els detergents de roba ordinaris destrueixen les propietats DWR. Dipositen residus químics. Aquest residu, que es pot acumular fins al 2% del pes del teixit, consisteix en perfum, tints brillants UV, sals, tensioactius, ajudes de processament, lubricants de rentadora, olis, greixos i polímers. Aquest residu endurix el teixit, uneix les fibres i cobreix el fluoropolímer del DWR. Evita que l'aigua s'acumuli i fa que penetri al teixit. Els suavitzants empitjoren encara més aquest problema afegint més residus.

Sempre recomano utilitzar detergents amb pH neutre dissenyats per a roba exterior tècnica. Sovint són a base d'aigua, biodegradables i no contenen colorants, blanquejadors, abrillantadors ni fragàncies. Els detergents adequats per a pells sensibles sovint són segurs per a l'equipament. Evito els detergents convencionals, el lleixiu, el suavitzant i la neteja en sec. Aquests poden obstruir els porus, danyar els recobriments DWR i reduir les qualificacions d'impermeabilitat/transpirabilitat.

Per allargar la vida útil de la roba de treball repel·lent a l'aigua, segueixo unes pràctiques de manteniment específiques:

• ReactivacióAquest procés restaura l'acabat repel·lent a l'aigua original. Requereix calor i temps. Puc aconseguir-ho assecant la peça a baixa temperatura durant uns 30 minuts, si l'etiqueta de cura ho permet. Una tovallola humida pot ajudar si l'assecadora s'apaga abans d'hora. Si les gotes d'aigua desprenen el teixit, la reactivació s'ha realitzat correctament. També puc planxar la peça seca a baixa temperatura sense vapor, col·locant una tovallola entre la planxa i la peça.
• ImpregnacióAixò renova la capa repel·lent a l'aigua i a la brutícia. Disminueix amb el temps a causa del desgast. Cal reimpregnar-la quan l'aigua ja no goteja després de rentar-la i assecar-la. Puc utilitzar detergents especials a la rentadora en un cicle suau. Alternativament, aplico un esprai d'impregnació a la peça o utilitzo detergents especials durant el rentat a mà.
• Atenció generalSempre rento la roba de treball sense suavitzant abans d'impregnar-la. Segueixo les instruccions de cura de l'etiqueta tant del tèxtil com de l'agent d'impregnació.

Observo l'evolució de la tecnologia repel·lent a l'aigua. Ara equilibra l'alt rendiment amb la responsabilitat ambiental. La innovació contínua ofereix constantment solucions efectives i segures per als treballadors. Comprendre aquests acabats m'ajuda a triar i mantenir una roba de treball òptima, garantint la longevitat i la comoditat.

Preguntes freqüents

Què és el DWR?

Defineixo DWR comRepel·lent a l'aigua duradorÉs un recobriment especial. Aquest recobriment fa que els teixits siguin resistents a l'aigua.

Per què són preocupants els PFC?

Sé que els PFC són una preocupació. S'acumulen al medi ambient. També estan relacionats amb problemes de salut.

Com puc reactivar el DWR?

Reactivo la DWR amb calor. Faig servir una assecadora a baixa temperatura. També puc fer servir una planxa.