Mi rejlik a modern munkaruházati anyagok vízlepergető bevonata mögött?

A modern szőtt munkaruházati anyagok speciális kémiai kezeléseknek köszönhetően érik el vízlepergető felületüket. Ezek a kezelések megváltoztatják a felületi feszültséget, aminek következtében a víz gyöngyözve lepereg. Ez egy...vízálló textillétfontosságú olyan dolgokhoz, mint példáulpoliészter spandex szövet orvosi bozótokhoz, TSP szövet orvosi ruházathoz, ésTSP kórházi egyenruha anyag, gyakran olyan, mintTSP könnyen kezelhető anyagEz a piac 2023-ban 2572,84 millió dollár volt.

Főbb tanulságok

• Speciális bevonatok készítikmunkaruházati szövetektaszítja a vizet. Ezek a bevonatok megváltoztatják az anyag felületét. A víz ezután felgyűlik és lepereg, szárazon tartva Önt.
• A régi vízlepergető vegyszerek, az úgynevezett PFC-k károsítják a környezetet és az egészséget. Az új, biztonságosabb alternatívák mostantól e kockázatok nélkül védik a szöveteket.
• Megtehetedhogy a vízlepergető ruháid tovább tartsanakTisztítsd meg őket megfelelően, és hővel frissítsd fel a bevonatot. Ez segít az anyagnak távol tartani a vizet.

A vízlepergető képesség tudománya a munkaruházatban

A DWR (tartós vízlepergető) megismerése

Amikor ránézekmodern munkaruhaSok innovációt látok, különösen az anyagok vízállóságában. A titok gyakran a tartós vízlepergető, vagyis DWR nevű anyagban rejlik. A DWR egy speciális bevonat, amelyet a gyártók az anyagokra visznek fel. Ez a bevonat vízállóvá, vagyis hidrofóbvá teszi az anyagot. A történelem során a legtöbb DWR-kezelés fluoropolimereket használt. Ezek a bevonatok általában nagyon vékonyak. A gyártók permetezéssel vagy kémiai oldatba mártással viszik fel őket az anyagra. Használhatnak kémiai gőzfázisú leválasztást (CVD) is. A CVD nagyszerű, mert kevesebb káros oldószert és kevesebb DWR anyagot használ. Emellett egy szupervékony vízálló réteget hoz létre, amely nem változtatja meg jelentősen az anyag kinézetét vagy érzetét.

A DWR úgy működik, hogy csökkenti az anyag felületi szabadenergiáját. Ez azt jelenti, hogy a szövet felületi energiája alacsonyabb lesz, mint a víz felületi feszültsége. Amikor a víz eléri a szövetet, gyöngyöket képez és legördül. Ez megakadályozza, hogy a víz beszívódjon, ami kényelmes és száraz érzetet biztosít. A textíliák vízlepergető képessége attól függ, hogy a folyadék mennyire tapad a szilárd felülethez. A kevesebb tapadás nagyobb vízlepergető képességet jelent. Egy szövet vízálló képessége több dologtól függ: a felületének kémiai összetételétől, érdességétől, porózusságától és a rajta található egyéb molekuláktól. A szorosan szövött szövetek is segítenek. A finom mikrorészecskék hozzáadása csökkentheti a póruscsatornákat, ami tovább blokkolja a folyadékokat.

A vízlepergető hatás a felületi feszültség megváltoztatásáról szól. A vízmolekulák inkább egymáshoz tapadnak, mint a kezelt anyaghoz. Ezt speciális vegyszerek felvitelével érjük el. Ezek a vegyszerek hidrofób réteget képeznek a textílián. Ez a réteg megakadályozza, hogy a vízcseppek bejussanak. Ehelyett a cseppek gyöngyözve elpárolognak. Ezek a kikészítő szerek kétféleképpen működnek. Először is, a fluorozott szénhidrogénekhez vagy szilikonokhoz hasonló vegyszerek csökkentik a szálak felületi energiáját. Ez megnehezíti a víz szétterülését. Másodszor, a fejlett szerek kis szinten érdes, texturált felületeket hoznak létre. Ez csökkenti a vízcseppek és az anyag közötti érintkezési területet, így a víz még jobban gyöngyözik.

A hidrofób hatás a felületi feszültséget használja ki. A vízálló bevonatok és a szorosan szövött szálak nem polárisak. Ez azt jelenti, hogy a vízmolekulák nem tudnak velük kötést kialakítani. Így a vízcseppek a felületen maradnak, saját erejük tartja őket össze. Amikor egy csepp túl nehézzé válik, a gravitáció leveszi azt. Ezeket a hidrofób kémiai bevonatokat permetezéssel vagy mártással kezelik. A szöveteket vízlepergető vegyszereket tartalmazó oldatokba áztatják, majd megszáradnak. Száradás közben ezek a vegyszerek, mint például a szilikon, a viasz vagy bizonyos fluorozott szénhidrogének, az egyes szálakhoz kötődnek. Ez megváltoztatja a szálak felületi feszültségét. Megnehezíti, hogy a víz és más folyadékok bejussanak a szövetbe vagy megtapadjanak rajta.

A hidrofóbicitás kémiája: PFC-k és alternatívák

Hosszú ideig a DWR-hez használt vegyszerek a per- és polifluor-alkil vegyületek, vagy PFC-k voltak. Pontosabban, a hosszú szénláncú C8 fluor-szénhidrogének voltak a standardok. Ezek a vegyszerek nagyon hatékonyan taszították mind a vizet, mind az olajat. Magas kémiai és termikus stabilitással is rendelkeztek. Azonban megismertük az ezekhez az anyagokhoz kapcsolódó környezeti és egészségügyi kockázatokat. Miután a C8 fluor-szénhidrogéneket betiltották, a rövidebb szénláncú C6-os kezelések átmeneti megoldássá váltak.

Ma már tudjuk, hogy a PFC-k részét képező fluortelomerek veszélyes PFC-savakra bomlanak le. Ez hozzájárul a PFC-szennyezéshez. Pisztrángokon végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy ez a lebomlás emésztésen keresztül is történhet. Ez aggodalmat kelt az élelmiszer-szennyeződés és az emberekben történő közvetlen felszívódás miatt. A fluorkarbon ipar egykor azt állította, hogy a lebomlás lassú a talajban. Az EPA kutatása azonban sokkal gyorsabb sebességet mutatott ki. Arra a következtetésre jutottak, hogy a fluortelomer-polimer lebomlása a PFOA és más fluorozott vegyületek jelentős forrása a környezetben. A C6-alapú fluortelomerek szintén PFC-savakra bomlanak, például PFHxA-ra. Bár a PFHxA kevésbé veszélyes lehet, mint a PFOA, mégis aggodalomra ad okot. Az ebből a lebomlásból származó egyéb fluortelomer savak toxikusnak bizonyultak a vízi élővilágra.

A PFC-k problémát jelentenek, mivel sokuk nagyon lassan bomlik le. Idővel felhalmozódhatnak emberekben, állatokban és a környezetben. A kutatások azt sugallják, hogy bizonyos PFC-knek való kitettség rossz egészségügyi következményekkel járhat. Például a PFC-nek való kitettség késleltetheti a pubertást lányoknál. Ez később az emlőrák, a vesebetegség és a pajzsmirigybetegség fokozott kockázatához vezethet. Összefüggésbe hozták a tizenévesek alacsonyabb csontsűrűségével is, ami csontritkulást okozhat. Tanulmányok összefüggést mutatnak ki a PFC-nek való kitettség és a nőknél a 2-es típusú cukorbetegség fokozott kockázata között. Egyes PFC-k a pajzsmirigyrák kockázatát is növelhetik. Nagyszabású, embereken és állatokon végzett vizsgálatok májkárosodást mutattak ki a PFC-nek való kitettség miatt. A PFC-k felhalmozódnak a test szöveteiben, például a májban, ami valószínűleg hozzájárul a nem alkoholos zsírmájbetegséghez.

Ezen aggodalmak miatt nagy nyomást látok a PFC-mentes alternatívák iránt. Sok vállalat kínál ma már nagyszerű lehetőségeket. Például a Rockgeist PFC-mentes anyagokat kínál, mint például az XPac Cotton Duck sorozatát és az EcoPak kínálatát. A Shell-Tech Free M325-SC1 és a Shell-Tech Free 6053 vízbázisú bevonatok, amelyek hidrofób-reaktív polimereket használnak. Magas vízlepergető képességet biztosítanak, és sok mosást kibírnak. Az Altopel F3® egy másik jó választás pamut és szintetikus szálak esetében. A Schoeller Textil AG kifejlesztette az Ecorepel®-t, egy PFC-mentes DWR bevonatot, amely utánozza a növények természetes védekezését. Vékony filmréteget képez a szálak körül, hogy taszítsa a vizet és a szennyeződéseket.

További figyelemre méltó PFC-mentes megoldások közé tartoznak a CHT zeroF termékei és az ECOPERL, a Rudolf Group BIONIC-FINISH® ECO, valamint a Sarex Ecoguard-SYN (Conc). A Sciessent Curb Water Repellent termékeket kínál, amelyek 100%-ban fluormentesek és biológiailag lebomlóak. A Teflon EcoElite nem fluorozott folltaszító technológiát biztosít. A Daikin Unidyne XF-et kínál PFC-mentes vízlepergető tulajdonsággal. A DownTek PFC-mentes vízlepergető pehelytollat ​​kínál. Az NEI Nanomyte SR-200EC és a NICCA Neoseed sorozata szintén PFC-mentes. A Polartec kiküszöbölte a PFAS-t a DWR kezeléseiben az összes anyagában. A Sympatex laminátumok mindig is PFAS- és PTFE-mentesek voltak. Az OrganoClick termékei PFAS-mentesek és biológiailag lebomlóak. Még a Snickers Workwear is kínál fluorozott szénhidrogénektől mentes, mosható textil vízálló anyagokat.

Egy lenyűgöző alternatíva az Empel™. Kiváló vízlepergető tulajdonságokkal rendelkezik, a vezető C0 és C6 bevonatokhoz képest mindössze egyharmadával szívja fel a vizet. PFAS-mentes és nem mérgező, Oeko-Tex® tanúsítvánnyal rendelkezik. Az Empel vízmentes felviteli eljárást alkalmaz, ami csökkenti a szennyezést és az energiafelhasználást. Hosszú távú tartósságot biztosít, mivel molekuláris kötést képez a szálakkal. Ráadásul az anyag puha és lélegző marad, ami kulcsfontosságú a kényelmes szőtt munkaruházati anyag esetében.

Vízlepergető bevonatok felvitele szőtt munkaruházati anyagokra

Ipari alkalmazási folyamatok

Lenyűgözőnek találom a vízlepergető bevonatok ipari alkalmazását. A gyártók elsősorban a szárazon szárításnak nevezett módszert alkalmazzák. Először áztatják aszőtt munkaruházati szövetegy oldatban. Ez az oldat DWR adalékokat, kötőanyagokat, lágyítókat és katalizátorokat tartalmaz. Ezután a hengerek összenyomják az anyagot, hogy elérjék a kívánt nedvességfelvételt. Ezután megszárítják a terméket. Végül meghatározott hőmérsékleten és időtartamon keresztül kikeményítik. Ez a kikeményítési lépés kulcsfontosságú. Aktiválja a kezelést. Például a szárítás 100°C és 120°C között történik. A kikeményítés ezután 150°C és 180°C között történik. Azt is tudom, hogy sok DWR kezelés hőaktivált. Egy gyors centrifugálás a szárítógépben alacsony vagy közepes hőfokon segíthet a felület megújításában. Ez visszaállítja a kezelést az anyag felületén. Gyakran helyreállítja a vízlepergést anélkül, hogy teljes újrakezelésre lenne szükség. Ha a vízlepergető képesség csökkenni kezd, fontolóra veszem a DWR újraaktiválását alacsony hőfokon a szárítógépben, ha a kezelési címke megengedi. Gore-Tex termékek esetében akár gőzölős vasalót is használhatok meleg fokozaton, egy törölközőt helyezve a vasaló és a ruhadarab közé.

Szövet szerkezete és szövése a taszítás érdekében

A kémiai kezeléseken túl az anyag fizikai szerkezete is segít a vízlepergető tulajdonságokban. Úgy látom, hogy a gyártók általi szövés nagy különbséget jelent. A szorosan szövött anyagok természetes módon jobban ellenállnak a víznek, mint a laza szövésűek. A szálak szoros összefonódása sűrűbb gátat hoz létre. Ez megnehezíti a vízcseppek behatolását. Gondoljon egy nagyon finom,sűrű szövésű munkaruházati szövetA víz nehezen talál réseket, amelyeken át tud jutni. Ez a fizikai ellenállás a kémiai DWR kezeléssel együtt működik. Hatékonyabb és tartósabb vízlepergető ruhadarabot hoz létre. Egy sima szövésű anyag például az egyszerű felső-alsó mintázatával nagyon sűrű lehet. Ez a sűrűség csökkenti az anyag pórusainak méretét. A kisebb pórusok azt jelentik, hogy kevesebb hely van a víz átjutására. A sűrű szövés és a jó DWR kezelés kombinációja biztosítja a legjobb védelmet.

Teljesítmény, tartósság és karbantartás

Vízlepergető képesség mérése

Gyakran eltűnődöm azon, hogy a gyártók hogyan állapítják meg, hogy egy vízlepergető bevonat valóban működik-e. Számos kulcsfontosságú teljesítménymutatót és tesztet használnak. Ezek a tesztek segítenek megérteni, hogy egy anyag mennyire ellenáll a víznek.

Az egyik gyakori teszt aHidrosztatikus nyomáspróba (AATCC 127)Látom, hogy ez a teszt azt méri, hogy egy anyag mekkora víznyomást bír ki, mielőtt a víz behatolna. Az anyagot egy vízoszlop alá helyezik. A vízoszlop magassága, milliméterben (mm H₂O) mérve, jelzi az anyag ellenállását. Például tudom, hogy az 1000 mm-nél nagyobb ruházatot vízállónak tekintik. Extrém körülmények között, például sátrak vagy katonai felszerelések esetében 3000 mm-nél nagyobb vízállóságra van szükség. Az AATCC 127 teszt elektronikusan vezérelt pumpát használ. Hidrosztatikus nyomást fejt ki az anyag alsó oldalára. Egy megfigyelőlámpa segít a vízcseppek észlelésében. Ez a teszt gyakori a szabadtéri sportruházat és az orvosi védőanyagok esetében.

Egy másik fontos teszt aPermetezési erősségteszt (ISO 4920:2012 vagy AATCC 22)Úgy vélem, ez a teszt egy anyag felületi nedvesedéssel szembeni ellenállását értékeli. Ellenőrzött körülmények között vizet permeteznek egy feszes anyagmintára. Ezután vizuálisan értékelik a nedvesített mintát. Az értékelési skála 0-tól (teljesen nedves) 100-ig (nincsenek ragadós cseppek) terjed. A nemzetközi vásárlók gyakran több mint 90 osztályzatot kérnek a kültéri dzsekikhez. Ez a teszt segít felmérni a különböző anyagbevonatok vízállóságát. Az eredmények a szálaktól, a fonaltól, az anyag szerkezetétől és a kidolgozástól függenek.

Más tesztek is hozzájárulnak a teljes kép kialakításáhozszövet teljesítménye:

• Ejtőteszt: Ez azt ellenőrzi, hogyan gyöngyözik és gördül le a víz a felületről.
• Nedvszívóképesség-teszt (foltteszt)Ezt használom arra, hogy lássam, mennyi vizet szív fel az anyag.
• AATCC 42: Ez a vízbehatolást grammban méri. Például az orvosi köpenyeknek kevesebb, mint 1,0 g/m²-re lehet szükségük.
• Bundesmann-teszt (DIN 53888)Ez meghatározza mind a vízfelvétel százalékát, mind a kopásállóságot. Alkalmas munkaruhák és nagy teherbírású textíliák festésére.

A vízlepergető képességen túl más tulajdonságokat is figyelembe veszek.szövettulajdonságok az általános teljesítmény érdekében:

• GSM (gramm négyzetméterenként)Ez megmondja az anyag súlyát.
• Repesztőszilárdság: Ezt szakadásállóság szempontjából ellenőrzöm.
• Szakítószilárdság: Ez azt méri, hogy mekkora erőhatásnak képes ellenállni az anyag, mielőtt elszakad.
• Kopásállóság (ASTM D4966, Martindale kopásállósági teszter): Ez mutatja, hogy az anyag mennyire ellenáll a súrlódásnak.
• Légáteresztő képesség: A légáteresztő képességét nézem.
• Színtartósság mosással szemben (ISO 105 C03)Ez biztosítja, hogy a színek mosás után ne fakuljanak ki.
• Színállóság vízzel szemben (ISO 105 E01): Ez ellenőrzi a szín stabilitását nedves állapotban.
• Izzadsággal szembeni színállóság (ISO 105-E04): Ezt arra használom, hogy lássam, az izzadság befolyásolja-e a színt.
• Kopásállóság (ISO-105-X 12): Ez azt méri, hogy mennyi szín kerül át dörzsölés hatására.

Munkaruházattal kapcsolatban gyakran emlegetem aEN 343 szabvány (Egyesült Királyság)Ez a szabvány a teljes ruhadarabot értékeli. Figyelembe veszi az anyag és a varratok vízállóságát, a ruhadarab szerkezetét, teljesítményét és lélegzőképességét. A ruhadarabokat négy osztályba sorolja (1-től 4-ig) mind a vízállóság, mind a lélegzőképesség szempontjából. A 4:4-es osztály nyújtja a legmagasabb védelmet. Nagyon hasznosnak találom ezt a szabványt a megbízható vízlepergető szőtt munkaruházati anyag kiválasztásához.

A felület tartósságát befolyásoló tényezők

Megtanultam, hogy még a legjobb vízlepergető bevonatok sem tartanak örökké. Számos tényező befolyásolja a tartósságukat. Ezek megértése segít jobban karbantartani a munkaruháimat.

Az egyik fő probléma azszennyeződésA DWR bevonatok, beleértve a viaszokat és a szilikonokat is, könnyen szennyeződhetnek szennyeződéssel és olajjal. Ez a szennyeződés miatt ezek a bevonatok gyorsan elveszítik hatékonyságukat. Amikor a DWR lebomlik, az anyag felülete átázik. Ez nyirkos, nedves érzetet kelt a bőrön, még akkor is, ha a víz nem hatol be a ruhadarabba. Ez a hatékonyságvesztés csökkenti a ruhadarab élettartamát.

Kopásszintén jelentős szerepet játszik. A természetes kopás és az ismételt használat kopást és elhasználódást okoz a vízálló ruházaton. Ez a kopás és elhasználódás olyan területekhez vezet, ahol a DWR bevonat idővel elkopik. A túlzott kopás, például kövek, a csípőövekkel és vállpántokkal való ismételt érintkezés, vagy a számos mosás csökkenti a DWR teljesítményét. Amikor ez megtörténik, a DWR ismételt alkalmazása szükségessé válik.

Helytelenmosási szokásoksúlyosan károsíthatja a DWR bevonatokat. Azt tapasztaltam, hogy a hagyományos mosószerek tönkreteszik a DWR tulajdonságokat. Vegyi maradványokat raknak le. Ez a maradvány, amely az anyag súlyának 2%-át is kitevő mennyiségben felhalmozódhat, illatanyagot, UV-fehérítő festékeket, sókat, felületaktív anyagokat, technológiai segédanyagokat, mosógép-kenőanyagokat, olajokat, zsírokat és polimereket tartalmaz. Ez a maradvány merevíti az anyagot, megköti a szálakat, és beborítja a DWR-ben lévő fluoropolimert. Megakadályozza, hogy a víz gyöngyözzön, és beszívódjon az anyagba. Az öblítők tovább súlyosbítják ezt a problémát azzal, hogy további maradványokat adnak hozzá.

Mindig a felsőruházathoz tervezett, pH-semleges mosószerek használatát javaslom. Ezek gyakran víz alapúak, biológiailag lebomlóak, és mentesek a színezékektől, fehérítőktől, élénkítőktől és illatanyagoktól. Az érzékeny bőrre alkalmas mosószerek gyakran biztonságosak a felszereléshez. Kerülöm a hagyományos mosószereket, a fehérítőt, az öblítőt és a vegytisztítást. Ezek eltömíthetik a pórusokat, károsíthatják a vízálló bevonatokat, és csökkenthetik a vízállósági/lélegzőképességi besorolást.

A vízlepergető munkaruházat élettartamának meghosszabbítása érdekében bizonyos karbantartási gyakorlatokat követek:

• ÚjraaktiválásEz a folyamat visszaállítja az eredeti vízlepergető bevonatot. Hőt és időt igényel. Ezt úgy érhetem el, hogy a ruhadarabot alacsony hőmérsékleten, körülbelül 30 percig szárítom gépben, ha a kezelési címke megengedi. Egy nedves törölköző segíthet, ha a szárítógép idő előtt kikapcsol. Ha a víz gyöngyözik az anyagról, a reaktiválás sikeres volt. A száraz ruhadarabot alacsony hőmérsékleten, gőz nélkül is vasalhatom, egy törölközőt helyezve a vasaló és a ruhadarab közé.
• ImpregnálásEz megújítja a víz- és szennyeződéstaszító réteget. Idővel a kopás miatt csökken. Újraimpregnálásra van szükség, ha mosás és szárítás után a víz már nem pereg le. Használhatok speciális mosószereket a mosógépben kímélő programon. Alternatív megoldásként impregnáló spray-t is felviszek a ruhadarabra, vagy speciális szereket használok kézi mosás közben.
• Általános ellátásA munkaruhát mindig öblítő nélkül mosom impregnálás előtt. Mind a textília, mind az impregnálószer címkéjén található utasításokat betartom.

Figyelemmel kísérem a vízlepergető technológia fejlődését. Most már egyensúlyt teremt a nagy teljesítmény és a környezettudatosság között. A folyamatos innováció következetesen hatékony és biztonságosabb megoldásokat kínál a munkavállalók számára. Ezeknek a felületeknek a megértése segít az optimális munkaruházat kiválasztásában és karbantartásában, biztosítva a hosszú élettartamot és a kényelmet.

GYIK

Mi a DWR?

A DWR-t úgy definiálom, mintTartós vízlepergetőEz egy speciális bevonat. Ez a bevonat vízállóvá teszi a szöveteket.

Miért aggasztóak a PFC-k?

Tudom, hogy a PFC-k aggodalomra adnak okot. Felhalmozódnak a környezetben. Egészségügyi problémákkal is összefüggésben állnak.

Hogyan aktiválhatom újra a DWR-t?

Hővel aktiválom újra a DWR-t. Alacsony hőfokon szárítógépet használok. Vasalót is használhatok.