Hvað liggur að baki vatnsfráhrindandi áferð í nútíma vinnufatnaði

Nútíma ofinn vinnufatnaður nær vatnsfráhrindandi áferð sinni með sérhæfðum efnafræðilegum meðferðum. Þessar breytingar breyta yfirborðsspennu, sem veldur því að vatn perlar og rennur af. Þetta skaparvatnsheldur textíl, nauðsynlegt fyrir hluti eins ogPolyester spandex efni fyrir læknisfræðilegt skrúbb, TSP efni fyrir lækningafatnaðogTSP sjúkrahús einkennisbúningur, oft semTSP auðvelt meðhöndlunarefniÞessi markaður var 2.572,84 milljónir Bandaríkjadala árið 2023.

Lykilatriði

• Sérstök húðun gerirvinnufatnaðarefniHrinda frá sér vatni. Þessar húðanir breyta yfirborði efnisins. Vatnið perlar sig síðan upp og rúllar af og heldur þér þurrum.
• Gömul vatnsfráhrindandi efni, kölluð PFC, skaða umhverfið og heilsuna. Nýir og öruggari valkostir vernda nú efni án þessarar áhættu.
• Þú geturLáttu vatnsfráhrindandi fötin þín endast lengurÞrífið þau vandlega og notið hita til að fríska upp á húðina. Þetta hjálpar efninu að halda vatni úti.

Vísindin á bak við vatnsfráhrindandi eiginleika vinnufatnaðar

Að skilja DWR (Durable Water Repellent)

Þegar ég horfi ánútímaleg vinnufatnaðurÉg sé miklar nýjungar, sérstaklega í því hvernig efni meðhöndla vatn. Leyndarmálið liggur oft í einhverju sem kallast endingargott vatnsfráhrindandi efni, eða DWR. DWR er sérstök húðun sem framleiðendur bera á efni. Þessi húðun gerir efnið vatnshelt, eða vatnsfælið. Sögulega séð notuðu flestar DWR-meðferðir flúorfjölliður. Þessar húðanir eru venjulega mjög þunnar. Framleiðendur bera þær á með því að úða eða dýfa efnið í efnalausn. Þeir geta einnig notað efnagufuútfellingu (CVD). CVD er frábært vegna þess að það notar færri skaðleg leysiefni og minna af DWR-efni. Það býr einnig til ofurþunnt vatnsheld lag sem breytir ekki mikið útliti eða áferð efnisins.

Vatnsþol (DWR) virkar með því að lækka yfirborðsfríorku efnisins. Þetta þýðir að yfirborðsorka efnisins verður lægri en yfirborðsspenna vatnsins. Þegar vatn lendir á efnið myndar það perlur og rúllar af. Þetta kemur í veg fyrir að vatn síist inn, sem heldur þér þægilegum og þurrum. Vatnsfráhrindandi eiginleikar textíls fer eftir því hversu mikið vökvi festist við fast yfirborð. Minni festing þýðir meiri fráhrindandi eiginleikar. Vatnsþol efnis fer eftir nokkrum þáttum: efnasamsetningu yfirborðsins, hversu hrjúft það er, hversu gegndræpt það er og hvaða aðrar sameindir eru á því. Þétt ofin efni hjálpa einnig. Að bæta við fínum örögnum getur dregið úr svitaholum, sem lokar enn frekar fyrir vökva.

Vatnsfráhrindandi efni snýst allt um að breyta yfirborðsspennu. Vatnsameindir kjósa frekar að festast hver við aðra en við meðhöndlað efni. Við náum þessu með því að nota sérstök efni. Þessi efni mynda vatnsfælið lag á textílnum. Þetta lag kemur í veg fyrir að vatnsdropar komist inn. Í staðinn perlast droparnir saman og rúlla af. Þessi frágangsefni virka á nokkra vegu. Í fyrsta lagi draga efni eins og flúorkolefni eða sílikon úr yfirborðsorku trefjanna. Þetta gerir það erfitt fyrir vatn að dreifast. Í öðru lagi skapa háþróuð efni hrjúf, áferðarmikil yfirborð á örlitlu stigi. Þetta minnkar snertiflötinn milli vatnsdropa og efnisins, sem gerir það að verkum að vatnið perlast enn meira.

Vatnsfælin áhrif nota yfirborðsspennu. Vatnsheld húðun og þétt ofin trefjar eru óskautuð. Þetta þýðir að vatnssameindir geta ekki myndað tengsl við þær. Þess vegna haldast vatnsdropar á yfirborðinu, haldnir saman af eigin kröftum. Þegar dropi verður of þungur togar þyngdaraflið hann af. Þessar vatnsfælnu efnahúðanir eru bornar á með úða- eða dýfingarmeðferð. Efni liggja í bleyti í lausnum með vatnsfráhrindandi efnum og þorna síðan. Þegar þau þorna bindast þessi efni, eins og sílikon, vax eða ákveðin flúorkolefni, við einstakar trefjar. Þetta breytir yfirborðsspennu trefjanna. Það gerir það erfitt fyrir vatn og aðra vökva að komast inn í eða festast við efnið.

Efnafræði vatnsfælni: PFC-efni og valkostir

Lengi vel voru aðalefnin fyrir vatnshelda vatnsrof (DWR) per- og pólýflúoralkýlefni, eða PFC-efni. Sérstaklega voru langkeðju C8 flúorkolefni staðalinn. Þessi efni voru mjög áhrifarík við að hrinda frá sér bæði vatni og olíu. Þau höfðu einnig mikla efna- og hitastöðugleika. Hins vegar lærðum við um umhverfis- og heilsufarsáhyggjur sem tengjast þessum efnum. Eftir að C8 flúorkolefni voru bönnuð urðu styttri C6 meðferðir tímabundin lausn.

Við vitum nú að flúortelómerar, sem eru hluti af PFC-efnum, brotna niður í hættulegar PFC-sýrur. Þetta eykur PFC-mengun. Rannsóknir á silungi sýna að þetta niðurbrot getur átt sér stað í gegnum meltingu. Þetta vekur áhyggjur af mengun matvæla og beinni upptöku í mönnum. Flúorkolefnisiðnaðurinn hélt einu sinni fram að niðurbrot í jarðvegi væri hægt. Rannsóknir Umhverfisstofnunar Bandaríkjanna sýndu þó mun hraðari hraða. Þeir komust að þeirri niðurstöðu að niðurbrot flúortelómer-fjölliða væri stór uppspretta PFOA og annarra flúoraðra efnasambanda í umhverfinu. C6-byggðir flúortelómerar brotna einnig niður í PFC-sýrur, eins og PFHxA. Þó að PFHxA gæti verið minna hættulegt en PFOA, þá er það samt áhyggjuefni. Aðrar flúortelómersýrur frá þessu niðurbroti hafa sýnt eituráhrif á lífríki í vatni.

PFC-efni eru vandamál því mörg þeirra brotna niður mjög hægt. Þau geta safnast fyrir í fólki, dýrum og umhverfinu með tímanum. Rannsóknir benda til þess að útsetning fyrir ákveðnum PFC-efnum geti leitt til slæmra heilsufarslegra afleiðinga. Til dæmis getur útsetning fyrir PFC-efnum seinkað kynþroska hjá stúlkum. Þetta gæti leitt til aukinnar hættu á brjóstakrabbameini, nýrnasjúkdómum og skjaldkirtilssjúkdómum síðar á ævinni. Það hefur einnig verið tengt við lægri beinþéttni hjá unglingum, sem getur valdið beinþynningu. Rannsóknir sýna tengsl milli útsetningar fyrir PFC-efnum og aukinnar hættu á sykursýki af tegund 2 hjá konum. Sum PFC-efni geta einnig aukið hættuna á skjaldkirtilskrabbameini. Stórar rannsóknir á mönnum og dýrum sýna lifrarskemmdir vegna útsetningar fyrir PFC-efnum. PFC-efni safnast fyrir í líkamsvefjum eins og lifur, sem hugsanlega stuðlar að óáfengum fitusjúkdómi í lifur.

Vegna þessara áhyggjuefna sé ég mikla áherslu á PFC-lausa valkosti. Mörg fyrirtæki bjóða nú upp á frábæra valkosti. Til dæmis býður Rockgeist upp á PFC-laus efni eins og Cotton Duck serían frá XPac og vörur frá EcoPak. Shell-Tech Free M325-SC1 og Shell-Tech Free 6053 eru vatnsleysanlegar áferðir sem nota vatnsfælin fjölliður. Þær veita mikla vatnsfráhrindandi eiginleika og endast í margar þvotta. Altopel F3® er annar góður kostur fyrir bómull og tilbúnar trefjar. Schoeller Textil AG hefur þróað Ecorepel®, PFC-lausa DWR áferð sem líkir eftir því hvernig plöntur vernda sig náttúrulega. Hún myndar þunna filmu utan um trefjarnar til að hrinda frá sér vatni og óhreinindum.

Aðrar athyglisverðar lausnir án PFC eru meðal annars zeroF vörur og ECOPERL frá CHT, BIONIC-FINISH® ECO frá Rudolf Group og Ecoguard-SYN (Conc) frá Sarex. Sciessent býður upp á Curb Water Repellent vörur, sem eru 100% flúorlausar og lífbrjótanlegar. Teflon EcoElite býður upp á flúorlausa blettafráhrindandi tækni. Daikin býður upp á Unidyne XF fyrir PFC-lausa vatnsfráhrindandi eiginleika. DownTek býður upp á PFC-lausan vatnsfráhrindandi dún. Nanomyte SR-200EC frá NEI og Neoseed Series frá NICCA eru einnig PFC-lausar. Polartec útrýmdi PFAS í DWR meðferðum í öllum efnum sínum. Sympatex lagskipti hafa alltaf verið PFAS og PTFE-laus. Vörur OrganoClick eru PFAS-lausar og lífbrjótanlegar. Jafnvel Snickers Workwear býður upp á vatnsheldandi textílefni án flúorkolefna.

Einn áhrifamikill valkostur er Empel™. Það sýnir framúrskarandi vatnsfráhrindandi eiginleika og dregur aðeins í sig þriðjung minna vatn samanborið við leiðandi C0 og C6 áferðir. Það er PFAS-laust og eiturefnalaust, með Oeko-Tex® vottun. Empel notar vatnslaust ásetningarferli sem dregur úr mengun og orkunotkun. Það býður upp á langvarandi endingu þar sem það myndar sameindatengi við trefjarnar. Auk þess heldur það efninu mjúku og andar vel, sem er mikilvægt fyrir þægilegan ofinn vinnufatnað.

Að bera vatnsfráhrindandi áferð á ofinn vinnufatnað

Iðnaðarumsóknarferli

Mér finnst iðnaðarnotkun vatnsfráhrindandi áferða heillandi. Framleiðendur nota aðallega aðferð sem kallast þurrkun með púða. Fyrst leggja þeir í bleytiofinn vinnufatnaðurí lausn. Þessi lausn inniheldur vatnsheldandi efni (DWR), bindiefni, mýkingarefni og hvata. Næst kreista rúllur efnið til að ná fram þeirri rakaupptöku sem óskað er eftir. Síðan þurrka þær vöruna. Að lokum herða þær hana við ákveðið hitastig og tímalengd. Þetta herðingarskref er mikilvægt. Það virkjar meðferðina. Til dæmis fer þurrkun fram á milli 100°C og 120°C. Herðingin fer síðan fram við 150°C til 180°C. Ég veit líka að margar DWR-meðferðir eru hitavirkjaðar. Stutt snúningur í þurrkara við lágan eða meðalhita getur hjálpað til við að yngja upp áferðina. Þetta endurstillir meðferðina á yfirborði efnisins. Það endurheimtir oft vatnsperlur án þess að þurfa að endurtaka meðferðina að fullu. Ef vatnsfráhrindandi hæfni byrjar að minnka íhuga ég að endurvirkja DWR með því að nota lágan hitastillingu í þurrkaranum, ef þvottaleiðbeiningar leyfa. Fyrir Gore-Tex flíkur gæti ég jafnvel notað gufustraujárn á volgum stillingu og sett handklæði á milli straujárnsins og flíkarinnar.

Efnisbygging og vefnaður fyrir fráhrindandi eiginleika

Auk efnafræðilegra meðferða hjálpar efnisleg uppbygging efnisins einnig við vatnsfráhrindingu. Ég sé að það skiptir miklu máli hvernig framleiðendur vefa efnið. Þétt ofin efni þola náttúrulega betur vatn en laus ofin efni. Þétt flétta þráðanna skapar þéttari hindrun. Þetta gerir það erfiðara fyrir vatnsdropana að komast í gegn. Hugsaðu þér mjög fínt,Þétt ofið vinnufatnaðarefniVatn á erfitt með að finna glufur til að komast í gegnum. Þessi líkamlega viðnám vinnur ásamt efnafræðilegri DWR-áferð. Það skapar áhrifaríkari og endingarbetri vatnsfráhrindandi flík. Til dæmis getur einfætt vefnað efni með einföldu yfir-undir-mynstri verið mjög þétt. Þessi þéttleiki minnkar svigrúm í efninu. Minni svigrúm þýða minna pláss fyrir vatn til að komast í gegn. Þessi samsetning þéttrar vefnaðar og góðrar DWR-meðferðar veitir okkur bestu vörnina.

Afköst, endingu og viðhald

Mæling á vatnsfráhrindandi virkni

Ég velti því oft fyrir mér hvernig framleiðendur ákvarða hvort vatnsfráhrindandi áferð virki í raun og veru. Þeir nota nokkra lykilþætti og prófanir. Þessar prófanir hjálpa okkur að skilja hversu vel efni þolir vatn.

Eitt algengt próf erVatnsstöðuþrýstingspróf (AATCC 127)Ég sé að þetta próf mælir hversu mikinn vatnsþrýsting efni þolir áður en vatn kemst í gegnum það. Þeir setja efnið undir vatnssúlu. Hæð vatnssúlunnar, mæld í millimetrum (mm H₂O), gefur til kynna viðnám efnisins. Til dæmis veit ég að fatnaður með meira en 1000 mm þykkt telst vatnsheldur. Við erfiðar aðstæður, eins og tjöld eða herbúnað, þarf yfir 3000 mm. AATCC 127 prófið notar rafeindastýrða dælu. Hún beitir vatnsþrýstingi á neðri hluta efnisins. Athugunarljós hjálpar til við að greina vatnsdropa. Þetta próf er algengt fyrir útivistarfatnað og lækningatæki.

Annað mikilvægt próf erÚðaprófun (ISO 4920:2012 eða AATCC 22)Ég tel að þetta próf meti viðnám efnis gegn raka á yfirborði. Þeir úða vatni á stíft efni undir stýrðum kringumstæðum. Síðan meta þeir blauta mynstrið sjónrænt. Einkunnakvarðinn er frá 0 (alveg blautt) til 100 (engir dropar sem festast). Alþjóðlegir kaupendur þurfa oft meira en 90 einkunnir fyrir útivistarflíkur. Þetta próf hjálpar til við að meta vatnsþol ýmissa áferða á efnum. Niðurstöðurnar eru háðar trefjum, garni, efnisgerð og áferð.

Aðrar prófanir stuðla einnig að heildarmynd afefnisframmistaða:

• FallprófÞetta athugar hvernig vatn perlar og rúllar af yfirborðinu.
• Gleypnipróf (punktapróf)Ég nota þetta til að sjá hversu mikið vatn efnið dregur í sig.
• AATCC 42Þetta mælir vatnsgegndræpi í grömmum. Til dæmis gætu læknasloppar þurft minna en 1,0 g/m².
• Bundesmann-próf ​​(DIN 53888)Þetta ákvarðar bæði vatnsupptökuhlutfall og núningþol. Það hentar fyrir vinnufatnað og þungar textílvörur.

Auk vatnsfráhrindandi eiginleika íhuga ég einnig aðra eiginleikaeiginleikar efnisins fyrir heildarárangur:

• GSM (grömm á fermetra)Þetta segir mér þyngd efnisins.
• SprengistyrkurÉg athuga þetta til að athuga hvort það rifni.
• TogstyrkurÞetta mælir hversu mikinn kraft efnið þolir áður en það brotnar.
• Slitþol (ASTM D4966, Martindale núningsprófari)Þetta sýnir hversu vel efnið þolir slit frá núningi.
• LoftgegndræpiÉg skoða þetta með tilliti til öndunarhæfni.
• Litþol í þvotti (ISO 105 C03)Þetta tryggir að litirnir dofni ekki eftir þvott.
• Litþol gagnvart vatni (ISO 105 E01)Þetta athugar litstöðugleika þegar það er blautt.
• Litþol gegn svita (ISO 105-E04)Ég nota þetta til að sjá hvort sviti hefur áhrif á litinn.
• Nuddþol (ISO-105-X 12)Þetta mælir hversu mikill litur flyst yfir þegar það er nuddað.

Hvað vinnufatnað varðar, þá vísa ég oft tilEN 343 staðall (Bretland)Þessi staðall metur allt flíkina. Hann tekur tillit til vatnsheldni efnisins og sauma, smíði flíkarinnar, frammistöðu og öndunarhæfni. Hann flokkar flíkur í fjóra flokka (flokk 1 til flokks 4) bæði hvað varðar vatnsheldni og öndunarhæfni. Flokkur 4:4 býður upp á mestu vörnina. Ég tel þennan staðal mjög gagnlegan til að velja áreiðanlegt vatnsfráhrindandi ofið vinnufatnaðarefni.

Þættir sem hafa áhrif á endingu áferðar

Ég hef lært að jafnvel bestu vatnsfráhrindandi áferðir endast ekki að eilífu. Nokkrir þættir hafa áhrif á endingu þeirra. Að skilja þetta hjálpar mér að viðhalda vinnufötunum mínum betur.

Eitt helsta málið ermengunDWR-áferð, þar á meðal vax og sílikon, mengast auðveldlega af óhreinindum og olíu. Þessi mengun veldur því að þessi áferð missir fljótt virkni sína. Þegar DWR-áferðin brotnar niður verður yfirborð efnisins blautt. Þetta skapar raka og raka tilfinningu við húðina, jafnvel þótt vatn komist ekki inn í flíkina. Þessi minnkun á virkni dregur úr endingartíma flíkarinnar.

Slitgegnir einnig mikilvægu hlutverki. Náttúruleg núning og endurtekin notkun valda sliti á vatnsheldum flíkum. Þetta slit leiðir til sviða þar sem vatnshelda yfirborðsefnið slitnar með tímanum. Of mikið núning frá orsökum eins og steinum, endurtekinni snertingu við mjaðmabelti og axlarólar eða endurteknum þvottum dregur úr virkni vatnsheldra yfirborðsefnisins. Þegar þetta gerist verður nauðsynlegt að endurtaka notkun vatnsheldra yfirborðsefnis.

Óviðeigandiþvottaaðferðirgeta skemmt áferð vatnsheldrar þvottaefnis (DWR) alvarlega. Ég hef komist að því að venjuleg þvottaefni eyðileggja eiginleika vatnsheldra þvottaefna. Þau skilja eftir sig efnaleifar. Þessar leifar, sem geta safnast fyrir allt að 2% af þyngd efnisins, samanstanda af ilmvötnum, útfjólubláum björgunarlitum, söltum, yfirborðsvirkum efnum, hjálparefnum fyrir vinnslu, smurefnum fyrir þvottavélar, olíum, fitu og fjölliðum. Þessar leifar stífa efnið, binda trefjarnar og þekja flúorfjölliðuna í vatnsheldri þvottaefninu. Þær koma í veg fyrir að vatn perlist upp og valda því að það síast inn í efnið. Mýkingarefni gera þetta vandamál enn verra með því að bæta við fleiri leifum.

Ég mæli alltaf með að nota pH-hlutlaus þvottaefni sem eru hönnuð fyrir tæknilegan yfirfatnað. Þau eru oft vatnsleysanleg, niðurbrjótanleg og án litarefna, hvítunarefna, bjartunarefna eða ilmefna. Þvottaefni sem henta viðkvæmri húð eru oft örugg fyrir fatnað. Ég forðast hefðbundin þvottaefni, bleikiefni, mýkingarefni og fatahreinsun. Þau geta stíflað svitaholur, skemmt DWR-húðun og dregið úr vatnsheldni/öndunarhæfni.

Til að lengja líftíma vatnsfráhrindandi vinnufatnaðar fylgi ég ákveðnum viðhaldsreglum:

• EndurvirkjunÞetta ferli endurheimtir upprunalega vatnsfráhrindandi áferðina. Það krefst hita og tíma. Ég get náð þessu með því að þurrka flíkina í þurrkara við lágan hita í um 30 mínútur, ef þvottaleiðbeiningarnar leyfa. Rakur handklæði getur hjálpað ef þurrkarinn slokknar snemma. Ef vatn perlar af efninu hefur endurvirkjunin tekist. Ég gæti líka straujað þurra flíkina við lágan hita án gufu og sett handklæði á milli straujárnsins og flíkarinnar.
• GeðdreypingÞetta endurnýjar vatns- og óhreinindafráhrindandi lagið. Það minnkar með tímanum vegna slits. Endurþurrkun er nauðsynleg þegar vatnið perlar ekki lengur af eftir þvott og þurrkun. Ég get notað sérstök þvottaefni í þvottavélinni á viðkvæmu kerfi. Einnig ber ég gegndreypingarúða á flíkina eða nota sérstök þvottaefni við handþvott.
• Almenn umönnunÉg þvæ alltaf vinnuföt án mýkingarefnis áður en ég set þau í gegndreypingarefni. Ég fylgi leiðbeiningunum á merkimiðanum fyrir bæði textílið og gegndreypingarefnið.

Ég fylgist með þróun vatnsfráhrindandi tækni. Hún sameinar nú mikla afköst og umhverfisábyrgð. Stöðug nýsköpun skilar stöðugt árangursríkum og öruggari lausnum fyrir starfsmenn. Að skilja þessar áferðir hjálpar mér að velja og viðhalda bestu mögulegu vinnufatnaði, sem tryggir endingu og þægindi.

Algengar spurningar

Hvað er DWR?

Ég skilgreini DWR semVaranlegur vatnsfráhrindandiÞetta er sérstök húðun. Þessi húðun gerir efni vatnsheld.

Af hverju eru PFC-efni áhyggjuefni?

Ég veit að perfluoretín eru áhyggjuefni. Þau safnast fyrir í umhverfinu. Þau tengjast einnig heilsufarsvandamálum.

Hvernig endurvirkja ég DWR?

Ég endurvirkja DWR með hita. Ég nota þurrkara á lágum hita. Ég get líka notað straujárn.