Que hai detrás do acabado repelente á auga nos tecidos de roupa de traballo moderna?

O tecido de roupa de traballo moderno consegue o seu acabado repelente á auga mediante tratamentos químicos especializados. Estes alteran a tensión superficial, facendo que a auga forme gotas e escorregue. Isto crea unhatéxtil resistente á auga, vital para artigos comotecido de poliéster e spandex para exfoliación médica, Tecido TSP para roupa médica, eTecido para uniformes hospitalarios TSP, a miúdo comoTecido de fácil coidado TSPEste mercado foi de 2.572,84 millóns de dólares en 2023.

Conclusións clave

• Os revestimentos especiais fantecidos de roupa de traballorepelen a auga. Estes revestimentos cambian a superficie do tecido. A auga entón sobe en forma de gotas e escorre, manténdote seco.
• Os antigos produtos químicos repelentes á auga, chamados PFC, prexudican o medio ambiente e a saúde. Agora hai novas opcións máis seguras que protexen os tecidos sen estes riscos.
• Podesfai que a túa roupa repelente á auga dure máisLímpaas axeitadamente e usa calor para refrescar o revestimento. Isto axuda ao tecido a manter a auga fóra.

A ciencia da repelencia á auga na roupa de traballo

Entendendo o DWR (repelente de auga duradeiro)

Cando miroroupa de traballo modernaVexo moita innovación, especialmente na forma en que os tecidos manexan a auga. O segredo adoita residir en algo chamado repelente de auga duradeiro ou DWR. O DWR é un revestimento especial que os fabricantes aplican aos tecidos. Este revestimento fai que o tecido sexa resistente á auga ou hidrófobo. Historicamente, a maioría dos tratamentos DWR usaban fluoropolímeros. Estes revestimentos adoitan ser moi finos. Os fabricantes aplícanos pulverizando ou mergullando o tecido nunha solución química. Tamén poden usar a deposición química de vapor (CVD). A CVD é excelente porque usa menos solventes nocivos e menos material DWR. Tamén crea unha capa impermeable superfina que non cambia moito o aspecto ou o tacto do tecido.

A protección contra o desgaste duradeiro (DWR) funciona reducindo a enerxía libre superficial do material. Isto significa que a enerxía superficial do tecido é menor que a tensión superficial da auga. Cando a auga golpea o tecido, forma perlas e escorrega. Isto impide que a auga penetre, o que te mantén cómodo e seco. A repelencia á auga nos téxtiles depende de canto se adhire un líquido a unha superficie sólida. Menos adherencia significa maior repelencia. A capacidade dun tecido para resistir a auga depende de varios factores: a composición química da súa superficie, a súa rugosidade, a súa porosidade e as outras moléculas que hai nela. Os tecidos de tecido apertado tamén axudan. Engadir micropartículas finas pode reducir os canais dos poros, o que bloquea aínda máis os fluídos.

A repelencia á auga ten que ver co cambio da tensión superficial. As moléculas de auga prefiren pegarse unhas ás outras en lugar de a un tecido tratado. Conseguímolo aplicando produtos químicos especiais. Estes produtos químicos forman unha capa hidrofóbica no téxtil. Esta capa impide que entren as pingas de auga. En cambio, as pingas forman perlas e rodan. Estes axentes de acabado funcionan de varias maneiras. En primeiro lugar, os produtos químicos como os fluorocarbonos ou as siliconas reducen a enerxía superficial das fibras. Isto dificulta a propagación da auga. En segundo lugar, os axentes avanzados crean superficies rugosas e texturizadas a un nivel moi pequeno. Isto reduce a área de contacto entre as pingas de auga e o tecido, facendo que a auga forme aínda máis perlas.

O efecto hidrofóbico usa a tensión superficial. Os revestimentos resistentes á auga e as fibras de tecido axustado non son polares. Isto significa que as moléculas de auga non poden formar enlaces con eles. Polo tanto, as pingas de auga permanecen na superficie, unidas polas súas propias forzas. Cando unha pinga se fai demasiado pesada, a gravidade sácaa. Estes revestimentos químicos hidrofóbicos aplícanse mediante tratamentos por pulverización ou inmersión. Os tecidos mergúllanse en solucións con produtos químicos repelentes á auga e logo sécanse. A medida que secan, estes produtos químicos, como a silicona, a cera ou certos fluorocarbonos, únense ás fibras individuais. Isto cambia a tensión superficial das fibras. Dificulta que a auga e outros líquidos entren ou se adhiran ao tecido.

Química da hidrofobicidade: PFC e alternativas

Durante moito tempo, os produtos químicos de referencia para a DWR foron as substancias perfluoroalquilas e polifluoroalquilas, ou PFC. En concreto, os fluorocarbonos C8 de cadea longa foron o estándar. Estes produtos químicos eran moi eficaces para repeler tanto a auga como o aceite. Tamén tiñan unha alta estabilidade química e térmica. Non obstante, aprendemos sobre as preocupacións ambientais e sanitarias relacionadas con estas substancias. Despois de que se prohibisen os fluorocarbonos C8, os tratamentos de cadea máis curta C6 convertéronse nunha solución temporal.

Agora sabemos que os fluorotelómeros, que forman parte dos PFC, descomponse en perigosos ácidos PFC. Isto aumenta a contaminación por PFC. Os estudos realizados con troitas mostran que esta descomposición pode ocorrer a través da dixestión. Isto suscita preocupación pola contaminación dos alimentos e a absorción directa nos humanos. A industria dos fluorocarbonos afirmou unha vez que a descomposición é lenta no solo. Non obstante, a investigación da EPA mostrou unha taxa moito máis rápida. Concluíron que a descomposición do fluorotelómero-polímero é unha gran fonte de PFOA e outros compostos fluorados no medio ambiente. Os fluorotelómeros baseados en C6 tamén se descompoñen en ácidos PFC, como o PFHxA. Aínda que o PFHxA pode ser menos perigoso que o PFOA, segue sendo unha preocupación. Outros ácidos fluorotelómeros desta descomposición demostraron toxicidade para a vida acuática.

Os PFC son un problema porque moitos deles descomponse moi lentamente. Poden acumularse nas persoas, nos animais e no medio ambiente co paso do tempo. As investigacións suxiren que a exposición a certos PFC pode levar a malos resultados para a saúde. Por exemplo, a exposición aos PFC pode atrasar a puberdade nas nenas. Isto podería levar a un maior risco de cancro de mama, enfermidades renais e enfermidades da tiroide máis tarde na vida. Tamén se relacionou cunha menor densidade mineral ósea nos adolescentes, o que pode causar osteoporose. Os estudos mostran unha relación entre a exposición aos PFC e un maior risco de diabetes tipo 2 nas mulleres. Algúns PFC tamén poden aumentar o risco de cancro de tiroide. Grandes estudos en humanos e animais mostran danos no fígado pola exposición aos PFC. Os PFC acumúlanse nos tecidos corporais como o fígado, o que posiblemente contribúe á esteatose hepática non alcohólica.

Debido a estas preocupacións, vexo un grande impulso para as alternativas sen PFC. Moitas empresas ofrecen agora excelentes opcións. Por exemplo, Rockgeist ofrece tecidos sen PFC como a serie Cotton Duck de XPac e as ofertas de EcoPak. Shell-Tech Free M325-SC1 e Shell-Tech Free 6053 son acabados a base de auga que usan polímeros hidrofóbicos reactivos. Proporcionan unha alta repelencia á auga e duran moitas lavadas. Altopel F3® é outra boa opción para algodón e fibras sintéticas. Schoeller Textil AG desenvolveu Ecorepel®, un acabado DWR sen PFC que imita como as plantas se protexen de forma natural. Forma unha película fina arredor das fibras para repeler a auga e a sucidade.

Outras solucións notables sen PFC inclúen produtos zeroF e ECOPERL de CHT, BIONIC-FINISH® ECO de Rudolf Group e Ecoguard-SYN (Conc) de Sarex. Sciessent ofrece produtos repelentes á auga para beirarrúas, que son 100 % libres de flúor e biodegradables. Teflon EcoElite proporciona tecnoloxía repelente de manchas non fluorada. Daikin ten Unidyne XF para a repelencia á auga libre de PFC. DownTek ofrece penuxe repelente á auga libre de PFC. Nanomyte SR-200EC de NEI e a serie Neoseed de NICCA tamén están libres de PFC. Polartec eliminou os PFAS nos tratamentos DWR en todos os seus tecidos. Os laminados Sympatex sempre estiveron libres de PFAS e PTFE. Os produtos de OrganoClick son libres de PFAS e biodegradables. Mesmo Snickers Workwear ofrece impermeabilización téxtil lavable libre de fluorocarbonos.

Unha alternativa impresionante é Empel™. Mostra unha repelencia á auga superior, absorbendo só un terzo da auga en comparación cos principais acabados C0 e C6. Non contén PFAS nin é tóxico, e conta coa certificación Oeko-Tex®. Empel emprega un proceso de aplicación sen auga, o que reduce a contaminación e o consumo de enerxía. Ofrece unha durabilidade duradeira porque forma unha unión molecular coas fibras. Ademais, mantén o tecido suave e transpirable, o que é crucial para un tecido de roupa de traballo cómodo.

Aplicación de acabados repelentes á auga a tecidos de roupa de traballo

Procesos de aplicación industrial

A aplicación industrial dos acabados repelentes á auga paréceme fascinante. Os fabricantes empregan principalmente un método chamado curado en seco con almofada. Primeiro, poñen a remollotecido de roupa de traballo tecidonunha solución. Esta solución contén axentes DWR, aglutinantes, suavizantes e catalizadores. A continuación, uns rolos apertan o tecido para conseguir a recollida de humidade desexada. Despois, secan o produto. Finalmente, cúrano a temperaturas e duracións específicas. Este paso de curado é crucial. Activa o tratamento. Por exemplo, o secado ocorre entre 100 °C e 120 °C. O curado ten lugar entón entre 150 °C e 180 °C. Tamén sei que moitos tratamentos DWR actívanse pola calor. Un centrifugado rápido nunha secadora a temperatura baixa ou media pode axudar a rexuvenecer o acabado. Isto restablece o tratamento na superficie do tecido. A miúdo restaura a formación de gotas de auga sen necesidade dun retratamento completo. Se a repelencia á auga comeza a diminuír, considero reactivar o DWR usando un axuste de baixa temperatura na secadora, se a etiqueta de coidado o permite. Para os artigos Gore-Tex, incluso podo usar un ferro de vapor nun axuste quente, colocando unha toalla entre o ferro e a peza.

Estrutura e tecido do tecido para repelencia

Ademais dos tratamentos químicos, a estrutura física do tecido tamén axuda á repelencia á auga. Vexo que a forma en que os fabricantes tecen o tecido marca unha gran diferenza. Os tecidos de tecido apertado resisten naturalmente a auga mellor que os tecidos soltos. O entrelazado estreito dos fíos crea unha barreira máis densa. Isto dificulta a penetración das pingas de auga. Pensa nun tecido moi fino,tecido denso para roupa de traballoA auga ten dificultades para atopar ocos polos que pasar. Esta resistencia física funciona xunto co acabado químico DWR. Crea unha peza repelente á auga máis eficaz e duradeira. Un tecido liso, por exemplo, co seu patrón simple por riba e por debaixo, pode ser moi denso. Esta densidade reduce o tamaño dos poros do tecido. Os poros máis pequenos significan menos espazo para que pase a auga. Esta combinación dun tecido axustado e un bo tratamento DWR ofrécenos a mellor protección.

Rendemento, durabilidade e mantemento

Medición da eficacia da repelencia á auga

Moitas veces pregúntome como determinan os fabricantes se un acabado repelente á auga funciona de verdade. Empregan varios indicadores clave de rendemento e probas. Estas probas axúdannos a comprender o ben que un tecido resiste á auga.

Unha proba común é aProba de presión hidrostática (AATCC 127)Vexo que esta proba mide canta presión de auga pode soportar un tecido antes de que a auga penetre nel. Colócase o tecido baixo unha columna de auga. A altura da columna de auga, medida en milímetros (mm H₂O), indica a resistencia do tecido. Por exemplo, sei que a roupa de máis de 1000 mm considérase impermeable. Para condicións extremas, como tendas de campaña ou equipamento militar, requiren máis de 3000 mm. A proba AATCC 127 usa unha bomba controlada electronicamente. Aplica presión hidrostática á parte inferior do tecido. Unha luz de observación axuda a detectar pingas de auga. Esta proba é común para roupa deportiva para exteriores e materiais de protección médica.

Outra proba importante é aProba de clasificación de pulverización (ISO 4920:2012 ou AATCC 22)Considero que esta proba avalía a resistencia dun tecido á molladura superficial. Pulverizan auga sobre unha mostra de tecido tensa en condicións controladas. Despois, cualifican visualmente o patrón mollado. A escala de clasificación vai de 0 (completamente mollado) a 100 (sen pingas pegadas). Os compradores internacionais adoitan requirir máis de 90 cualificacións para as chaquetas de exterior. Esta proba axuda a avaliar a resistencia á auga de varios acabados de tecidos. Os resultados dependen das fibras, do fío, da estrutura do tecido e do acabado.

Outras probas tamén contribúen a obter unha imaxe completa derendemento do tecido:

• Proba de caídaIsto comproba como a auga forma gotas e escorre pola superficie.
• Proba de absorbencia (proba puntual)Úsoo para ver canta auga absorbe o tecido.
• AATCC 42Isto mide a penetración da auga en gramos. Por exemplo, as batas médicas poden precisar menos de 1,0 g/m².
• Proba Bundesmann (DIN 53888)Isto determina tanto a porcentaxe de absorción de auga como a resistencia á abrasión. É axeitado para roupa de traballo e téxtiles resistentes.

Ademais da repelencia á auga, tamén teño en conta outras cousaspropiedades do tecido para o rendemento xeral:

• GSM (gramos por metro cadrado)Isto indícame o peso do tecido.
• Forza de explosiónComprobo isto para ver se é resistente ao rasgado.
• Resistencia á tracción: Isto mide canta forza pode soportar o tecido antes de romperse.
• Resistencia á abrasión (ASTM D4966, proba de abrasión Martindale)Isto mostra o ben que resiste o tecido ao desgaste por rozamento.
• Permeabilidade ao aireEu bótolle unha ollada á transpirabilidade.
• Solidez da cor ao lavado (ISO 105 C03)Isto garante que as cores non se desvanezan despois do lavado.
• Solidez da cor á auga (ISO 105 E01)Isto comproba a estabilidade da cor cando está mollado.
• Solidez da cor á transpiración (ISO 105-E04)Eu uso isto para ver se a suor afecta á cor.
• Solidez ao rozamento (ISO-105-X 12)Isto mide canta cor se transfire ao fregar.

Para a roupa de traballo, adoito referirme áNorma EN 343 (Reino Unido)Esta norma avalía toda a prenda. Ten en conta a resistencia á auga do tecido e as costuras, a construción da prenda, o rendemento e a transpirabilidade. Clasifica as pezas en catro clases (da Clase 1 á Clase 4) tanto para a resistencia á auga como para a transpirabilidade. A Clase 4:4 ofrece a máxima protección. Considero que esta norma é moi útil para elixir tecido de traballo tecido repelente á auga fiable.

Factores que afectan á durabilidade do acabado

Aprendín que nin sequera os mellores acabados repelentes á auga duran para sempre. Hai varios factores que inflúen na súa durabilidade. Comprendelos axúdame a manter mellor a miña roupa de traballo.

Un problema importante écontaminaciónOs acabados DWR, incluídas as ceras e as siliconas, contaminábanse facilmente coa sucidade e o aceite. Esta contaminación fai que estes acabados perdan rapidamente a súa eficacia. Cando o DWR se degrada, a superficie do tecido vólvese húmida. Isto crea unha sensación húmida e pegañenta xunto á pel, mesmo se a auga non penetra na prenda. Esta perda de eficacia reduce a vida útil da prenda.

Abrasióntamén xoga un papel importante. As abrasións naturais e o uso repetido provocan desgaste nas pezas impermeables. Este desgaste leva a zonas onde o acabado DWR se desgasta co tempo. A abrasión excesiva procedente de fontes como rochas, o contacto repetido con cintos e correas dos ombreiros ou numerosas lavadas diminúe o rendemento do DWR. Cando isto ocorre, faise necesario volver aplicar o DWR.

Impropioprácticas de lavanderíapode danar gravemente os acabados DWR. Descubrín que os deterxentes para a roupa comúns destrúen as propiedades do DWR. Depositan residuos químicos. Este residuo, que pode acumularse ata o 2 % do peso do tecido, consiste en perfume, tinguiduras UV, sales, surfactantes, axudas de procesamento, lubricantes para lavadoras, aceites, graxas e polímeros. Este residuo endurece o tecido, une as fibras e cobre o fluoropolímero do DWR. Impide que a auga se forme gotas e fai que penetre no tecido. Os suavizantes empeoran aínda máis este problema ao engadir máis residuos.

Sempre recomendo usar deterxentes con pH neutro deseñados para roupa exterior técnica. Adoitan ser de base acuosa, biodegradables e libres de colorantes, branqueadores, abrillantadores ou fragrancias. Os deterxentes axeitados para peles sensibles adoitan ser seguros para a roupa. Evito os deterxentes convencionais, a lixivia, o suavizante e a limpeza en seco. Estes poden obstruír os poros, danar os revestimentos DWR e reducir as clasificacións de impermeabilidade/transpirabilidade.

Para prolongar a vida útil da roupa de traballo repelente á auga, sigo prácticas de mantemento específicas:

• ReactivaciónEste proceso restaura o acabado repelente á auga orixinal. Require calor e tempo. Eu podo conseguilo secando a roupa na secadora a baixa temperatura durante uns 30 minutos, se a etiqueta de coidados o permite. Unha toalla húmida pode axudar se a secadora se apaga antes de tempo. Se a auga gotea no tecido, a reactivación tivo éxito. Tamén podo planchar a roupa seca a baixa temperatura sen vapor, colocando unha toalla entre o ferro e a roupa.
• ImpregnaciónIsto renova a capa repelente de auga e sucidade. Diminúe co tempo debido ao desgaste. A reimpregnación é necesaria cando a auga xa non gotea despois de lavar e secar. Podo usar axentes de lavado especiais na lavadora nun ciclo suave. Alternativamente, aplico un spray de impregnación á prenda ou uso axentes especiais durante o lavado a man.
• Coidados xeraisSempre lavo a roupa de traballo sen suavizante antes de impregnala. Sigo as instrucións da etiqueta de coidado tanto para o téxtil como para o axente de impregnación.

Observo a evolución da tecnoloxía repelente da auga. Agora equilibra o alto rendemento coa responsabilidade ambiental. A innovación continua ofrece sistematicamente solucións eficaces e seguras para os traballadores. Comprender estes acabados axúdame a elixir e manter unha roupa de traballo óptima, garantindo a lonxevidade e a comodidade.

Preguntas frecuentes

Que é o DWR?

Defino DWR comoRepelente á auga duradeiroÉ un revestimento especial. Este revestimento fai que os tecidos sexan resistentes á auga.

Por que son preocupantes os PFC?

Sei que os PFC son unha preocupación. Acumúlanse no medio ambiente. Tamén están relacionados con problemas de saúde.

Como reactivo o DWR?

Reactivo a protección DWR con calor. Uso unha secadora a baixa temperatura. Tamén podo usar un ferro.