Moderna tkana tkanina za radnu odjeću postiže svoju vodoodbojnu završnu obradu putem specijaliziranih kemijskih tretmana. Oni mijenjaju površinsku napetost, uzrokujući stvaranje kapljica vode i njezino otjecanje. To stvaravodootporni tekstil, ključno za predmete poputpoliesterska spandex tkanina za medicinski piling, TSP tkanina za medicinsku odjećuiTSP tkanina za bolničke uniforme, često kaoTSP tkanina za jednostavno održavanjeOvo tržište je 2023. godine iznosilo 2572,84 milijuna dolara.
Ključne zaključke
- Specijalni premazi činetkanine za radnu odjećuodbijaju vodu. Ovi premazi mijenjaju površinu tkanine. Voda se zatim skuplja u kapljice i otkotrlja, održavajući vas suhima.
- Stare vodoodbojne kemikalije, nazvane PFC-i, štete okolišu i zdravlju. Nove, sigurnije opcije sada štite tkanine bez tih rizika.
- Možešprodužite vijek trajanja svoje vodoodbojne odjećePravilno ih očistite i osvježite premaz toplinom. To pomaže tkanini da ne prodire u vodu.
Znanost o vodoodbojnosti radne odjeće
Razumijevanje DWR-a (trajnog vodoodbojnog materijala)
Kad pogledammoderna radna odjeća, Vidim puno inovacija, posebno u načinu na koji tkanine podnose vodu. Tajna često leži u nečemu što se zove Trajni vodoodbojni premaz ili DWR. DWR je poseban premaz koji proizvođači nanose na tkanine. Ovaj premaz čini tkaninu vodootpornom ili hidrofobnom. Povijesno gledano, većina DWR tretmana koristila je fluoropolimere. Ovi premazi su obično vrlo tanki. Proizvođači ih nanose prskanjem ili umakanjem tkanine u kemijsku otopinu. Također mogu koristiti kemijsko taloženje iz pare (CVD). CVD je odličan jer koristi manje štetnih otapala i manje DWR materijala. Također stvara super tanki vodootporni sloj koji ne mijenja puno izgled ili osjećaj tkanine.
DWR djeluje tako što smanjuje slobodnu površinsku energiju materijala. To znači da površinska energija tkanine postaje niža od površinske napetosti vode. Kada voda udari u tkaninu, ona formira kuglice i otkotrlja se. To sprječava upijanje vode, što vas održava udobnima i suhima. Vodoodbojnost tekstila ovisi o tome koliko se tekućina lijepi za čvrstu površinu. Manje lijepljenja znači veću odbojnost. Sposobnost tkanine da se odupre vodi ovisi o nekoliko stvari: kemijskom sastavu njezine površine, koliko je hrapava, koliko je porozna i koje se druge molekule nalaze na njoj. Čvrsto tkane tkanine također pomažu. Dodavanje finih mikročestica može smanjiti pore, što dodatno blokira tekućine.
Vodoodbojnost se svodi na promjenu površinske napetosti. Molekule vode radije se lijepe jedna za drugu nego za tretiranu tkaninu. To postižemo primjenom posebnih kemikalija. Ove kemikalije tvore hidrofobni sloj na tekstilu. Ovaj sloj sprječava ulazak kapljica vode. Umjesto toga, kapljice se skupljaju i otkotrljaju. Ova sredstva za završnu obradu djeluju na nekoliko načina. Prvo, kemikalije poput fluorougljika ili silikona smanjuju površinsku energiju vlakana. To otežava širenje vode. Drugo, napredna sredstva stvaraju hrapave, teksturirane površine na vrlo maloj razini. To smanjuje kontaktnu površinu između kapljica vode i tkanine, zbog čega se voda još više skuplja.
Hidrofobni efekt koristi površinsku napetost. Vodootporni premazi i čvrsto tkana vlakna su nepolarni. To znači da molekule vode ne mogu stvarati veze s njima. Dakle, kapljice vode ostaju na površini, držane zajedno vlastitim silama. Kada kapljica postane preteška, gravitacija je povlači. Ovi hidrofobni kemijski premazi nanose se raspršivanjem ili umakanjem. Tkanine se namaču u otopinama s kemikalijama koje odbijaju vodu, a zatim se suše. Dok se suše, te kemikalije, poput silikona, voska ili određenih fluorougljika, vežu se za pojedinačna vlakna. To mijenja površinsku napetost vlakana. Otežava vodi i drugim tekućinama ulazak ili lijepljenje za tkaninu.
Kemija hidrofobnosti: PFC-i i alternative
Dugo su vremena kemikalije za DWR bile per- i polifluoroalkilne tvari ili PFC-ovi. Točnije, standard su bili dugolančani C8 fluorougljici. Ove su kemikalije bile vrlo učinkovite u odbijanju vode i ulja. Također su imale visoku kemijsku i toplinsku stabilnost. Međutim, saznali smo za ekološke i zdravstvene probleme povezane s tim tvarima. Nakon što su C8 fluorougljici zabranjeni, tretmani kraćim lancima C6 postali su privremeno rješenje.
Sada znamo da se fluorotelomeri, koji su dio PFC-a, razgrađuju u opasne PFC kiseline. To doprinosi onečišćenju PFC-om. Studije na pastrvi pokazuju da se ova razgradnja može dogoditi probavom. To izaziva zabrinutost zbog kontaminacije hrane i izravne apsorpcije kod ljudi. Industrija fluorougljika nekoć je tvrdila da se razgradnja u tlu odvija sporo. Međutim, istraživanje EPA-e pokazalo je mnogo bržu stopu. Zaključili su da je razgradnja fluorotelomera i polimera veliki izvor PFOA i drugih fluoriranih spojeva u okolišu. Fluorotelomeri na bazi C6 također se razgrađuju u PFC kiseline, poput PFHxA. Iako bi PFHxA mogao biti manje opasan od PFOA, i dalje je zabrinjavajući. Druge fluorotelomerne kiseline iz ove razgradnje pokazale su toksičnost za vodeni svijet.
PFC-i su problem jer se mnogi razgrađuju vrlo sporo. S vremenom se mogu nakupljati u ljudima, životinjama i okolišu. Istraživanja pokazuju da izloženost određenim PFC-ima može dovesti do loših zdravstvenih posljedica. Na primjer, izloženost PFC-u može odgoditi pubertet kod djevojčica. To bi moglo dovesti do većeg rizika od raka dojke, bolesti bubrega i bolesti štitnjače kasnije u životu. Također je povezana s nižom gustoćom kostiju u tinejdžerskim godinama, što može uzrokovati osteoporozu. Studije pokazuju vezu između izloženosti PFC-u i povećanog rizika od dijabetesa tipa 2 kod žena. Neki PFC-i također mogu povećati rizik od raka štitnjače. Velike studije na ljudima i životinjama pokazuju oštećenje jetre zbog izloženosti PFC-u. PFC se nakuplja u tjelesnim tkivima poput jetre, što moguće doprinosi nealkoholnoj masnoj bolesti jetre.
Zbog tih zabrinutosti, vidim veliki poticaj za alternative bez PFC-a. Mnoge tvrtke sada nude sjajne mogućnosti. Na primjer, Rockgeist nudi tkanine bez PFC-a poput XPac-ove serije Cotton Duck i EcoPakove ponude. Shell-Tech Free M325-SC1 i Shell-Tech Free 6053 su završni slojevi na bazi vode koji koriste hidrofobno-reaktivne polimere. Pružaju visoku vodoodbojnost i traju kroz mnoga pranja. Altopel F3® je još jedna dobra opcija za pamučna i sintetička vlakna. Schoeller Textil AG razvio je Ecorepel®, DWR završni sloj bez PFC-a koji oponaša način na koji se biljke prirodno štite. Stvara tanki film oko vlakana kako bi odbio vodu i prljavštinu.
Druga značajna rješenja bez PFC-a uključuju zeroF proizvode i ECOPERL tvrtke CHT, BIONIC-FINISH® ECO tvrtke Rudolf Group i Ecoguard-SYN (Conc) tvrtke Sarex. Sciessent nudi Curb Water Repellent proizvode, koji su 100% bez fluora i biorazgradivi. Teflon EcoElite pruža tehnologiju otpornu na mrlje bez fluora. Daikin ima Unidyne XF za vodoodbojnost bez PFC-a. DownTek nudi vodoodbojno perje bez PFC-a. NEI-jev Nanomyte SR-200EC i NICCA-ina Neoseed serija također su bez PFC-a. Polartec je eliminirao PFAS u DWR tretmanima u svojim tkaninama. Sympatex laminati oduvijek su bili bez PFAS-a i PTFE-a. OrganoClickovi proizvodi su bez PFAS-a i biorazgradivi. Čak i Snickers Workwear nudi tekstilnu hidroizolaciju koja se može prati bez fluorougljika.
Jedna impresivna alternativa je Empel™. Pokazuje vrhunsku vodoodbojnost, upijajući samo trećinu vode u usporedbi s vodećim C0 i C6 završnim obradama. Ne sadrži PFAS i nije toksičan, s Oeko-Tex® certifikatom. Empel koristi proces nanošenja bez vode, što smanjuje onečišćenje i potrošnju energije. Nudi dugotrajnu izdržljivost jer stvara molekularnu vezu s vlaknima. Osim toga, održava tkaninu mekom i prozračnom, što je ključno za udobnu tkanu radnu odjeću.
Nanošenje vodoodbojnih završnih obrada na tkanu radnu odjeću
Industrijski procesi primjene
Industrijska primjena vodoodbojnih završnih obrada fascinantna je. Proizvođači prvenstveno koriste metodu koja se naziva suho stvrdnjavanje padom. Prvo natapajutkana tkanina za radnu odjećuu otopini. Ova otopina sadrži DWR sredstva, veziva, omekšivače i katalizatore. Zatim valjci stišću tkaninu kako bi postigli željenu vlažnost. Nakon toga suše proizvod. Konačno, suše ga na određenim temperaturama i u određenom trajanju. Ovaj korak sušenja je ključan. Aktivira tretman. Na primjer, sušenje se odvija između 100°C i 120°C. Sušenje se zatim odvija na 150°C do 180°C. Također znam da se mnogi DWR tretmani aktiviraju toplinom. Brzo okretanje u sušilici na niskoj ili srednjoj temperaturi može pomoći u pomlađivanju završne obrade. To resetira tretman na površini tkanine. Često vraća stvaranje vodenih kapljica bez potrebe za potpunom ponovnom obradom. Ako vodoodbojnost počne opadati, razmišljam o ponovnoj aktivaciji DWR-a korištenjem niske temperature u sušilici, ako to dopušta etiketa za njegu. Za Gore-Tex artikle, mogu čak koristiti i glačalo na paru na toplom stupnju, stavljajući ručnik između glačala i odjevnog predmeta.
Struktura i tkanje tkanine za odbojnost
Osim kemijskih tretmana, fizička struktura tkanine također pomaže kod vodoodbojnosti. Vidim da način na koji proizvođači tkanju tkaninu čini veliku razliku. Čvrsto tkane tkanine prirodno bolje odolijevaju vodi od labavih tkanja. Gusto ispreplitanje niti stvara gušću barijeru. To otežava prodiranje kapljica vode. Zamislite vrlo finu,gusta tkana tkanina za radnu odjećuVoda se muči pronaći pukotine kroz koje bi prošla. Ovaj fizički otpor djeluje zajedno s kemijskom DWR završnom obradom. Stvara učinkovitiju i izdržljiviju vodoodbojnu odjeću. Obično tkanje, na primjer, s jednostavnim uzorkom preko-ispod, može biti vrlo gusto. Ova gustoća smanjuje veličinu pora u tkanini. Manje pore znače manje prostora za prolazak vode. Ova kombinacija gustog tkanja i dobrog DWR tretmana pruža nam najbolju zaštitu.
Performanse, izdržljivost i održavanje
Mjerenje učinkovitosti vodoodbojnosti
Često se pitam kako proizvođači utvrđuju je li vodoodbojna završna obrada zaista učinkovita. Koriste nekoliko ključnih pokazatelja učinkovitosti i testova. Ovi testovi nam pomažu da shvatimo koliko je tkanina otporna na vodu.
Jedan uobičajeni test jeHidrostatski test glave (AATCC 127)Vidim da ovaj test mjeri koliki tlak vode tkanina može izdržati prije nego što voda prodre u nju. Tkaninu stavljaju pod stupac vode. Visina stupca vode, mjerena u milimetrima (mm H₂O), označava otpornost tkanine. Na primjer, znam da se odjeća s više od 1000 mm smatra vodootpornom. Za ekstremne uvjete, poput šatora ili vojne opreme, potrebno je preko 3000 mm. AATCC 127 test koristi elektronički kontroliranu pumpu. Primjenjuje hidrostatski tlak na donju stranu tkanine. Svjetlo za promatranje pomaže u otkrivanju kapljica vode. Ovaj test je uobičajen za odjeću za vanjske sportove i medicinske zaštitne materijale.
Još jedan važan test jeIspitivanje snage prskanja (ISO 4920:2012 ili AATCC 22)Smatram da ovaj test procjenjuje otpornost tkanine na površinsko kvašenje. Oni prskaju vodu po zategnutom uzorku tkanine pod kontroliranim uvjetima. Zatim vizualno ocjenjuju navlaženi uzorak. Ljestvica ocjenjivanja ide od 0 (potpuno mokro) do 100 (bez ljepljivih kapljica). Međunarodni kupci često zahtijevaju više od 90 stupnjeva za jakne za vanjsku upotrebu. Ovaj test pomaže u procjeni vodootpornosti različitih završnih obrada tkanina. Rezultati ovise o vlaknima, pređi, konstrukciji tkanine i završnoj obradi.
I drugi testovi doprinose potpunoj sliciperformanse tkanine:
- Test pada: Ovim se provjerava kako se voda skuplja u kapljice i kotrlja s površine.
- Ispitivanje upijanja (točkasti test)Koristim ovo da vidim koliko vode tkanina upija.
- AATCC 42: Ovo mjeri prodiranje vode u gramima. Na primjer, medicinskim ogrtačima može biti potrebno manje od 1,0 g/m².
- Bundesmannov test (DIN 53888)Ovo određuje i postotak upijanja vode i otpornost na habanje. Pogodno je za radnu odjeću i teške tekstile.
Osim vodoodbojnosti, uzimam u obzir i drugesvojstva tkanine za ukupne performanse:
- GSM (grami po kvadratnom metru)Ovo mi govori težinu tkanine.
- Čvrstoća na pucanjeProvjeravam ovo na otpornost na kidanje.
- Vlačna čvrstoća: Ovo mjeri koliko sile tkanina može podnijeti prije pucanja.
- Otpornost na abraziju (ASTM D4966, Martindaleov tester abrazije): Ovo pokazuje koliko dobro tkanina odolijeva habanju od trenja.
- Propusnost zrakaNa ovo gledam zbog prozračnosti.
- Postojanost boje na pranje (ISO 105 C03): Ovo osigurava da boje ne blijede nakon pranja.
- Postojanost boje u vodi (ISO 105 E01): Ovo provjerava stabilnost boje kada je mokro.
- Postojanost boje na znoj (ISO 105-E04)Koristim ovo da vidim utječe li znoj na boju.
- Otpornost na trenje (ISO-105-X 12): Ovo mjeri koliko se boje prenosi trljanjem.
Za radnu odjeću često se pozivam naStandard EN 343 (UK)Ovaj standard procjenjuje cijeli odjevni predmet. Uzima u obzir vodootpornost tkanine i šavova, konstrukciju odjevnog predmeta, performanse i prozračnost. Odjevne predmete kategorizira u četiri klase (od klase 1 do klase 4) i za vodootpornost i za prozračnost. Klasa 4:4 nudi najveću zaštitu. Smatram da je ovaj standard vrlo koristan za odabir pouzdane vodoodbojne tkane tkanine za radnu odjeću.
Čimbenici koji utječu na trajnost završne obrade
Naučio/la sam da čak ni najbolji vodoodbojni premazi ne traju vječno. Nekoliko čimbenika utječe na njihovu trajnost. Razumijevanje tih čimbenika pomaže mi da bolje održavam svoju radnu odjeću.
Jedan od glavnih problema jekontaminacijaDWR završni slojevi, uključujući voskove i silikone, lako se kontaminiraju prljavštinom i uljem. Zbog te kontaminacije, ti završni slojevi brzo gube svoju učinkovitost. Kada se DWR degradira, površina tkanine postaje vlažna. To stvara ljepljiv, vlažan osjećaj uz kožu, čak i ako voda ne prodire u odjeću. Ovaj gubitak učinkovitosti smanjuje funkcionalni vijek odjeće.
Abrazijatakođer igra značajnu ulogu. Prirodna oštećenja i ponovljena upotreba uzrokuju habanje vodootporne odjeće. To habanje dovodi do područja gdje se DWR završna obrada s vremenom troši. Prekomjerno habanje od izvora poput kamenja, ponovljeni kontakt s pojasevima za kukove i ramene naramenice ili brojna pranja smanjuju DWR performanse. Kada se to dogodi, ponovna primjena DWR-a postaje neophodna.
Nepravilnoprakse pranja rubljamože ozbiljno oštetiti DWR završnu obradu. Otkrila sam da obični deterdženti za rublje uništavaju DWR svojstva. Talože kemijske ostatke. Ovi ostaci, koji se mogu akumulirati do 2% težine tkanine, sastoje se od parfema, UV bojila za posvjetljivanje, soli, surfaktanata, pomoćnih tvari u obradi, maziva za perilice rublja, ulja, masti i polimera. Ovi ostaci ukrućuju tkaninu, vežu vlakna i prekrivaju fluoropolimer u DWR-u. Sprječava nakupljanje vode u kapljicama i uzrokuje njezino upijanje u tkaninu. Omekšivači tkanine dodatno pogoršavaju ovaj problem dodavanjem još ostataka.
Uvijek preporučujem korištenje pH-neutralnih deterdženata namijenjenih za tehničku gornju odjeću. Često su na bazi vode, biorazgradivi i ne sadrže bojila, izbjeljivače, sredstva za posvjetljivanje ili mirise. Deterdženti prikladni za osjetljivu kožu često su sigurni za opremu. Izbjegavam konvencionalne deterdžente, izbjeljivač, omekšivače i kemijsko čišćenje. Oni mogu začepiti pore, oštetiti DWR premaze i smanjiti ocjene vodootpornosti/prozračnosti.
Kako bih produžio vijek trajanja vodoodbojne radne odjeće, pridržavam se određenih postupaka održavanja:
- ReaktivacijaOvaj postupak vraća izvorni vodoodbojni završni sloj. Zahtijeva toplinu i vrijeme. To mogu postići sušenjem odjeće u sušilici na niskoj temperaturi oko 30 minuta, ako to dopušta etiketa za njegu. Vlažan ručnik može pomoći ako se sušilica prerano isključi. Ako se voda skuplja s tkanine, reaktivacija je bila uspješna. Također mogu glačati suhu odjeću na niskoj temperaturi bez pare, stavljajući ručnik između glačala i odjeće.
- ImpregnacijaOvo obnavlja sloj otporan na vodu i prljavštinu. S vremenom se smanjuje zbog habanja. Ponovna impregnacija je potrebna kada voda više ne skuplja kapljice nakon pranja i sušenja. Mogu koristiti posebna sredstva za pranje u perilici rublja na programu za nježno pranje. Alternativno, nanosim sprej za impregnaciju na odjeću ili koristim posebna sredstva tijekom ručnog pranja.
- Opća njegaUvijek perem radnu odjeću bez omekšivača prije impregnacije. Slijedim upute za njegu s etikete i za tekstil i za sredstvo za impregnaciju.
Promatram evoluciju tehnologije vodoodbojnosti. Sada uravnotežuje visoke performanse s ekološkom odgovornošću. Kontinuirane inovacije dosljedno pružaju učinkovita i sigurnija rješenja za radnike. Razumijevanje ovih završnih obrada pomaže mi u odabiru i održavanju optimalne radne odjeće, osiguravajući dugotrajnost i udobnost.
Često postavljana pitanja
Što je DWR?
DWR definiram kaoTrajni vodoodbojni materijalTo je poseban premaz. Ovaj premaz čini tkanine otpornima na vodu.
Zašto su PFC-i zabrinjavajući?
Znam da su perfluorirani ugljikohidrati zabrinjavajući. Nakupljaju se u okolišu. Također su povezani sa zdravstvenim problemima.
Kako ponovno aktivirati DWR?
DWR reaktiviram toplinom. Koristim sušilicu rublja na niskoj temperaturi. Mogu koristiti i glačalo.
Vrijeme objave: 21. listopada 2025.