Mis on tänapäevaste tööriiete vetthülgava viimistluse taga?

Kaasaegne kootud tööriiete kangas saavutab oma vetthülgava viimistluse spetsiaalse keemilise töötlemise abil. Need muudavad pinna pinget, pannes vee tilkuma ja maha veerema. See loobveekindel tekstiil, eluliselt tähtis selliste asjade jaoks nagupolüester spandex kangas meditsiiniliseks koorimiseks, TSP kangas meditsiiniliseks kasutamiseksjaTSP haigla vormiriietus kangas, sageli naguTSP kergesti hooldatav kangasSee turg oli 2023. aastal 2572,84 miljonit dollarit.

Peamised järeldused

• Spetsiaalsed katted teevadtöörõivaste kangadtõrjuvad vett. Need katted muudavad kanga pinda. Seejärel koguneb vesi tilkadesse ja veereb maha, hoides teid kuivana.
• Vanad vetthülgavad kemikaalid, mida nimetatakse PFC-deks, kahjustavad keskkonda ja tervist. Uued, ohutumad valikud kaitsevad nüüd kangaid ilma nende riskideta.
• Sa saadpikendab teie vetthülgavate riiete eluigaPuhastage neid korralikult ja värskendage katet kuumusega. See aitab kangal vett eemal hoida.

Tööriiete vetthülgavuse teadus

DWR-i (vastupidav vetthülgav) mõistmine

Kui ma vaatanmoodsad tööriidedNäen palju innovatsiooni, eriti selles, kuidas kangad vett taluvad. Saladus peitub sageli milleski, mida nimetatakse vastupidavaks vetthülgavaks ehk DWR-iks. DWR on spetsiaalne kate, mida tootjad kangastele kannavad. See kate muudab kanga veekindlaks ehk hüdrofoobseks. Ajalooliselt on enamik DWR-töötlusi kasutanud fluoropolümeere. Need katted on tavaliselt väga õhukesed. Tootjad kannavad neid peale kanga pihustamise või keemilisse lahusesse kastmise teel. Nad võivad kasutada ka keemilist aurustamist (CVD). CVD on suurepärane, kuna see kasutab vähem kahjulikke lahusteid ja vähem DWR-materjali. See loob ka üliõhukese veekindla kihi, mis ei muuda kanga välimust ega tunnet kuigivõrd.

DWR toimib materjali pinnavaba energia vähendamise teel. See tähendab, et kanga pinnaenergia muutub madalamaks kui vee pindpinevus. Kui vesi kangaga kokku puutub, moodustab see helbeid ja veereb maha. See hoiab ära vee imendumise, mis hoiab teid mugavalt ja kuivana. Tekstiilide vetthülgavus sõltub sellest, kui palju vedelik tahkele pinnale kleepub. Vähem kleepumist tähendab suuremat hülgavust. Kanga võime vett tõrjuda sõltub mitmest asjast: selle pinna keemilisest koostisest, sellest, kui kare see on, kui poorne see on ja millised muud molekulid sellel on. Tihedalt kootud kangad aitavad samuti kaasa. Peente mikroosakeste lisamine võib vähendada pooride kanaleid, mis blokeerib vedelikke veelgi.

Veehülgavus seisneb pindpinevuse muutmises. Veemolekulid eelistavad kleepuda üksteise, mitte töödeldud kanga külge. Selle saavutame spetsiaalsete kemikaalide pealekandmise abil. Need kemikaalid moodustavad tekstiilile hüdrofoobse kihi. See kiht takistab veepiiskade sissetungimist. Selle asemel moodustavad piisad graanuleid ja veerevad minema. Need viimistlusained toimivad mitmel viisil. Esiteks vähendavad kemikaalid, nagu fluorosüsinikud või silikoonid, kiudude pinnaenergiat. See raskendab vee levikut. Teiseks loovad täiustatud ained väikesel tasemel karedad, tekstureeritud pinnad. See vähendab veepiiskade ja kanga vahelist kokkupuutepinda, pannes vee veelgi rohkem graanuliteks muutuma.

Hüdrofoobne efekt kasutab pindpinevust. Veekindlad katted ja tihedalt kootud kiud on mittepolaarsed. See tähendab, et veemolekulid ei saa nendega sidemeid moodustada. Seega jäävad veepiisad pinnale, mida hoiavad koos oma jõud. Kui piisk muutub liiga raskeks, tõmbab gravitatsioon selle maha. Need hüdrofoobsed keemilised katted kantakse peale pihustamise või kastmise teel. Kangad leotatakse vetthülgavate kemikaalidega lahustes ja seejärel kuivavad. Kuivamise ajal seonduvad need kemikaalid, nagu silikoon, vaha või teatud fluorosüsinikud, üksikute kiududega. See muudab kiudude pindpinevust. See raskendab vee ja muude vedelike sattumist kangasse või selle külge kleepumist.

Hüdrofoobsuse keemia: PFC-d ja alternatiivid

Pikka aega olid DWR-i kemikaalideks per- ja polüfluoroalküülühendid ehk PFC-d. Täpsemalt olid standardiks pika ahelaga C8-fluorosüsinikud. Need kemikaalid olid väga tõhusad nii vee kui ka õli tõrjumisel. Neil oli ka kõrge keemiline ja termiline stabiilsus. Siiski saime teada nende ainetega seotud keskkonna- ja terviseprobleemidest. Pärast C8-fluorosüsivesinike keelustamist said lühema ahelaga C6-töötlustest ajutine lahendus.

Nüüd teame, et PFC-de hulka kuuluvad fluorotelomeerid lagunevad ohtlikeks PFC-hapeteks. See suurendab PFC-reostust. Forellidel tehtud uuringud näitavad, et see lagunemine võib toimuda seedimise teel. See tekitab muret toidu saastumise ja otsese imendumise pärast inimestes. Fluorosüsiniku tööstus väitis kunagi, et lagunemine pinnases toimub aeglaselt. EPA uuring näitas aga palju kiiremat kiirust. Nad jõudsid järeldusele, et fluorotelomeeri-polümeeri lagunemine on keskkonnas suur PFOA ja teiste fluoritud ühendite allikas. Ka C6-põhised fluorotelomeerid lagunevad PFC-hapeteks, näiteks PFHxA-ks. Kuigi PFHxA võib olla vähem ohtlik kui PFOA, tekitab see siiski muret. Teised selle lagunemise teel tekkivad fluorotelomeerhapped on näidanud toksilisust veeorganismidele.

PFC-d on probleem, kuna paljud neist lagunevad väga aeglaselt. Need võivad aja jooksul koguneda inimestesse, loomadesse ja keskkonda. Uuringud näitavad, et kokkupuude teatud PFC-dega võib põhjustada halbu tervisemõjusid. Näiteks võib PFC-dega kokkupuude tüdrukutel puberteeti edasi lükata. See võib suurendada rinnavähi, neeruhaiguste ja kilpnäärmehaiguste riski hilisemas elus. Seda on seostatud ka teismeliste madalama luutihedusega, mis võib põhjustada osteoporoosi. Uuringud näitavad seost PFC-dega kokkupuute ja II tüüpi diabeedi suurenenud riski vahel naistel. Mõned PFC-d võivad suurendada ka kilpnäärmevähi riski. Ulatuslikud uuringud inimeste ja loomadega näitavad PFC-dega kokkupuutest tingitud maksakahjustusi. PFC-d kogunevad kehakudedesse, näiteks maksa, mis võib aidata kaasa alkoholivaba rasvmaksa tekkele.

Nende murede tõttu näen suurt nõudlust PFC-vabade alternatiivide järele. Paljud ettevõtted pakuvad nüüd suurepäraseid valikuid. Näiteks Rockgeist pakub PFC-vabu kangaid, nagu XPaci Cotton Duck sari ja EcoPaki tooted. Shell-Tech Free M325-SC1 ja Shell-Tech Free 6053 on veepõhised viimistlusmaterjalid, mis kasutavad hüdrofoobselt reaktiivseid polümeere. Need pakuvad kõrget vetthülgavust ja kestavad mitu pesukorda. Altopel F3® on veel üks hea valik puuvilla ja sünteetiliste kiudude jaoks. Schoeller Textil AG on välja töötanud Ecorepel®, PFC-vaba DWR-viimistluse, mis jäljendab taimede loomulikku enesekaitset. See moodustab kiudude ümber õhukese kihi, mis tõrjub vett ja mustust.

Teiste märkimisväärsete PFC-vabade lahenduste hulka kuuluvad CHT zeroF tooted ja ECOPERL, Rudolf Groupi BIONIC-FINISH® ECO ning Sarexi Ecoguard-SYN (Conc). Sciessent pakub Curb Water Repellent tooteid, mis on 100% fluorivabad ja biolagunevad. Teflon EcoElite pakub fluorivaba plekitõrjetehnoloogiat. Daikinil on PFC-vaba vetthülgava tulemuse saavutamiseks Unidyne XF. DownTek pakub PFC-vaba vetthülgavat udusulge. NEI Nanomyte SR-200EC ja NICCA Neoseed seeria on samuti PFC-vabad. Polartec on oma kangaste DWR-töötlustes eemaldanud PFAS-id. Sympatexi laminaadid on alati olnud PFAS- ja PTFE-vabad. OrganoClicki tooted on PFAS-vabad ja biolagunevad. Isegi Snickers Workwear pakub pestavaid tekstiilide veekindlaid aineid, mis ei sisalda fluorosüsivesinikke.

Üks muljetavaldav alternatiiv on Empel™. See on suurepärase veekindlusega, imades vaid kolmandiku võrra vähem vett kui juhtivad C0 ja C6 viimistlusmaterjalid. See on PFAS-vaba ja mittetoksiline ning omab Oeko-Tex® sertifikaati. Empel kasutab veevaba pealekandmisprotsessi, mis vähendab reostust ja energiatarbimist. See pakub pikaajalist vastupidavust, kuna moodustab kiududega molekulaarse sideme. Lisaks hoiab see kanga pehme ja hingavana, mis on mugava kootud tööriiete puhul ülioluline.

Veekindla viimistluse pealekandmine kootud töörõivaste kangale

Tööstuslikud rakendusprotsessid

Vetthülgavate viimistlusmaterjalide tööstuslik kasutamine on minu jaoks põnev. Tootjad kasutavad peamiselt meetodit, mida nimetatakse kuivatamiseks pad-washing'uks. Esmalt leotavad nadkootud tööriiete kangaslahuses. See lahus sisaldab DWR-aineid, sideaineid, pehmendajaid ja katalüsaatoreid. Seejärel pigistavad rullid kangast soovitud niiskuseimavuse saavutamiseks. Seejärel kuivatavad nad toodet. Lõpuks kõvendavad nad seda kindlatel temperatuuridel ja ajavahemikel. See kõvenemisetapp on ülioluline. See aktiveerib töötluse. Näiteks kuivatamine toimub temperatuuril 100–120 °C. Seejärel toimub kõvenemine temperatuuril 150–180 °C. Ma tean ka, et paljud DWR-töötlused aktiveeritakse kuumuse abil. Kiire tsentrifuugimine kuivatis madalal või keskmisel kuumusel aitab viimistlust taastada. See lähtestab töötluse kanga pinnal. See taastab sageli veepiiskade eraldumise ilma täieliku uuesti töötlemiseta. Kui veekindlus hakkab vähenema, kaalun DWR-i taasaktiveerimist kuivatis madalal kuumusel, kui hooldusjuhis seda lubab. Gore-Tex esemete puhul võin isegi kasutada aurutriikrauda soojal temperatuuril, asetades triikraua ja rõivaeseme vahele rätiku.

Kanga struktuur ja kudumine tõrjuvuse tagamiseks

Lisaks keemilisele töötlusele aitab vetthülgavusele kaasa ka kanga füüsiline struktuur. Näen, et tootjate kudumisviisil on suur tähtsus. Tihedalt kootud kangad peavad loomulikult vett paremini vastu kui lahtised koed. Niitide tihe põimimine loob tihedama barjääri. See raskendab veepiiskade tungimist. Mõelge väga peenele,tihe kootud tööriiete kangasVesi ei leia pilusid, millest läbi pääseda. See füüsiline takistus toimib koos keemilise DWR-töötlusega. See loob tõhusama ja vastupidavama vetthülgava rõivaeseme. Näiteks tavaline koematerjal oma lihtsa pealis-alammustriga võib olla väga tihe. See tihedus vähendab kanga pooride suurust. Väiksemad poorid tähendavad vähem ruumi veel läbi pääseda. See tiheda koe ja hea DWR-töötluse kombinatsioon annab meile parima kaitse.

Jõudlus, vastupidavus ja hooldus

Veekindluse efektiivsuse mõõtmine

Mõtlen tihti, kuidas tootjad määravad, kas vetthülgav viimistlus tegelikult toimib. Nad kasutavad mitmeid olulisi toimivusnäitajaid ja teste. Need testid aitavad meil mõista, kui hästi kangas vett tõrjub.

Üks levinud test onHüdrostaatilise pea katse (AATCC 127)Näen, et see test mõõdab, kui suurt veesurvet kangas talub enne, kui vesi sellesse imbub. Nad asetavad kanga veesamba alla. Veesamba kõrgus, mõõdetuna millimeetrites (mm H₂O), näitab kanga vastupidavust. Näiteks tean, et rõivaid, mille veesamba paksus on üle 1000 mm, peetakse veekindlaks. Äärmuslikes tingimustes, näiteks telkide või sõjaväevarustuse puhul, on vaja üle 3000 mm. AATCC 127 test kasutab elektrooniliselt juhitavat pumpa. See rakendab kanga alumisele küljele hüdrostaatilist rõhku. Vaatluslamp aitab tuvastada veepiisku. See test on tavaline välistingimustes kasutatavate spordirõivaste ja meditsiiniliste kaitsematerjalide puhul.

Teine oluline test onPihustuskindluse test (ISO 4920:2012 või AATCC 22)Minu kogemuse põhjal hinnatakse selle testi abil kanga vastupidavust pinna niiskusele. Nad pihustavad vett pingul kangaproovile kontrollitud tingimustes. Seejärel hinnatakse visuaalselt märga mustrit. Hindamisskaala ulatub 0-st (täielikult märg) kuni 100-ni (kleepuvaid tilku pole). Rahvusvahelised ostjad nõuavad välijopede puhul sageli rohkem kui 90 klassi. See test aitab hinnata erinevate kangaviimistluste veekindlust. Tulemused sõltuvad kiududest, lõngast, kanga konstruktsioonist ja viimistlusest.

Ka teised testid aitavad saada täieliku pildikanga jõudlus:

• Kukkumiskatse: See kontrollib, kuidas vesi pinnalt helbeid moodustab ja veereb.
• Imendumistesti (punkttest)Ma kasutan seda selleks, et näha, kui palju vett kangas imab.
• AATCC 42See mõõdab veeimavust grammides. Näiteks meditsiiniliste kitlite veeimavus võib olla alla 1,0 g/m².
• Bundesmanni test (DIN 53888)See määrab nii veeimavuse protsendi kui ka kulumiskindluse. Sobib tööriiete ja vastupidavate tekstiilide jaoks.

Lisaks veekindlusele kaalun ka teisi omadusikanga omadused üldise jõudluse tagamiseks:

• GSM (grammi ruutmeetri kohta)See näitab mulle kanga kaalu.
• LõhkemistugevusMa kontrollin selle rebenemiskindlust.
• Tõmbetugevus: See mõõdab, kui palju jõudu kangas enne purunemist talub.
• Kulumiskindlus (ASTM D4966, Martindale'i kulumistester): See näitab, kui hästi kangas hõõrdumisele vastu peab.
• Õhu läbilaskvusMa vaatan seda hingavuse pärast.
• Värvikindlus pesemisel (ISO 105 C03)See tagab, et värvid pärast pesemist ei tuhmu.
• Värvikindlus veele (ISO 105 E01): See kontrollib värvi stabiilsust märjana.
• Värvikindlus higistamise suhtes (ISO 105-E04)Ma kasutan seda, et näha, kas higi mõjutab värvi.
• Hõõrdekindlus (ISO-105-X 12): See mõõdab, kui palju värvi hõõrumisel üle kandub.

Tööriiete puhul viitan ma sageliEN 343 standard (Ühendkuningriik)See standard hindab kogu rõivaeset. See arvestab kanga ja õmbluste veekindlust, rõivaeseme konstruktsiooni, toimivust ja hingavust. See liigitab rõivad nelja klassi (klass 1 kuni klass 4) nii veekindluse kui ka hingavuse järgi. Klass 4:4 pakub kõrgeimat kaitset. Leian, et see standard on väga kasulik usaldusväärse vetthülgava kootud töörõivakanga valimisel.

Viimistluse vastupidavust mõjutavad tegurid

Olen õppinud, et isegi parimad vetthülgavad viimistlused ei kesta igavesti. Nende vastupidavust mõjutavad mitmed tegurid. Nende mõistmine aitab mul oma tööriideid paremini hooldada.

Üks suur probleem onsaastumineDWR-viimistlusmaterjalid, sh vahad ja silikoonid, saastuvad kergesti mustuse ja õliga. See saastumine põhjustab nende viimistlusmaterjalide kiire efektiivsuse kaotamise. Kui DWR laguneb, muutub kanga pind märjaks. See tekitab naha lähedal niiske ja jaheda tunde, isegi kui vesi rõivasse ei imbu. See efektiivsuse kadu vähendab rõivaeseme eluiga.

Hõõrduminemängib samuti olulist rolli. Looduslikud hõõrdumised ja korduv kasutamine põhjustavad veekindlate rõivaste kulumist. See kulumine viib piirkondadeni, kus DWR-kate aja jooksul maha kulub. Liigne hõõrdumine sellistest allikatest nagu kivid, korduv kokkupuude puusavööde ja õlarihmadega või arvukad pesukorrad vähendavad DWR-katte toimivust. Sellisel juhul on vaja DWR-katet uuesti peale kanda.

Ebaõigepesupesemise tavadvõib DWR-viimistlust tõsiselt kahjustada. Olen täheldanud, et tavalised pesupesemisvahendid hävitavad DWR-i omadused. Need ladestavad keemilisi jääke. Need jäägid, mis võivad koguneda kuni 2% kanga kaalust, koosnevad parfüümist, UV-heledustavatest värvainetest, sooladest, pindaktiivsetest ainetest, abiainetest, pesumasinate määrdeainetest, õlidest, rasvadest ja polümeeridest. Need jäägid jäigastavad kangast, seovad kiude ja katavad DWR-is oleva fluoropolümeeri. Need takistavad vee kogunemist ja põhjustavad selle imendumist kangasse. Pesupehmendajad süvendavad seda probleemi veelgi, lisades rohkem jääke.

Soovitan alati kasutada tehniliste ülerõivaste jaoks mõeldud pH-neutraalseid pesuvahendeid. Need on sageli veepõhised, biolagunevad ning ei sisalda värvaineid, valgendajaid, heledamaid aineid ega lõhnaaineid. Tundlikule nahale sobivad pesuvahendid on sageli varustuse jaoks ohutud. Vältin tavapäraseid pesuvahendeid, valgendit, pesuloputusvahendit ja keemilist puhastust. Need võivad ummistada poore, kahjustada DWR-katteid ja vähendada veekindluse/hingavuse hinnanguid.

Veekindlate tööriiete eluea pikendamiseks järgin kindlaid hooldustavasid:

• TaasaktiveerimineSee protsess taastab algse vetthülgava viimistluse. See nõuab kuumust ja aega. Selle saavutamiseks kuivatan rõivaeset trummelkuivatis madalal temperatuuril umbes 30 minutit, kui hooldusjuhis lubab. Niiske rätik võib aidata, kui kuivati ​​lülitub liiga vara välja. Kui vesi tilkub kangast maha, oli taasaktiveerimine edukas. Võin ka kuiva rõivaeset triikida madalal temperatuuril ilma auruta, asetades triikraua ja rõivaeseme vahele rätiku.
• ImmutamineSee uuendab vett- ja mustust hülgavat kihti. See kulumise tõttu aja jooksul väheneb. Uuesti immutamine on vajalik, kui vesi pärast pesemist ja kuivatamist enam maha ei tule. Pesumasinas võin õrna pesutsükliga kasutada spetsiaalseid pesuvahendeid. Teise võimalusena kannan rõivale immutusspreid või kasutan käsitsipesu ajal spetsiaalseid vahendeid.
• ÜldhooldusPesen tööriideid enne immutamist alati ilma pesuloputusvahendita. Järgin nii tekstiili kui ka immutusvahendi hooldusjuhiseid.

Jälgin vetthülgava tehnoloogia arengut. Nüüd on see tasakaalus kõrge jõudluse ja keskkonnasõbralikkuse vahel. Pidev innovatsioon pakub töötajatele järjepidevalt tõhusaid ja ohutumaid lahendusi. Nende viimistluste mõistmine aitab mul valida ja hooldada optimaalseid tööriideid, tagades pikaealisuse ja mugavuse.

KKK

Mis on DWR?

Ma defineerin DWR-i järgmiseltVastupidav vetthülgavSee on spetsiaalne kate. See kate muudab kangad veekindlaks.

Miks PFC-d muret tekitavad?

Ma tean, et PFC-d on mureks. Need kuhjuvad keskkonda. Samuti on need seotud terviseprobleemidega.

Kuidas ma DWR-i taasaktiveerin?

Ma taasaktiveerin DWR-i kuumusega. Ma kasutan trummelkuivatit madalal kuumusel. Võin kasutada ka triikrauda.