Што стои зад водоотпорната завршница кај модерните ткаенини за работна облека

Модерната ткаена ткаенина за работна облека ја постигнува својата водоотпорна завршница преку специјализирани хемиски третмани. Овие го менуваат површинскиот напон, предизвикувајќи водата да се формира и да се тркала. Ова создававодоотпорен текстил, од витално значење за предмети како што сеполиестерска спандекс ткаенина за медицински пилинзи, TSP ткаенина за медицинска облека, иТкаенина за болнички униформи TSP, често какоTSP ткаенина за лесна негаОвој пазар изнесуваше 2572,84 милиони долари во 2023 година.

Клучни заклучоци

• Специјалните премази праватткаенини за работна облекаодбиваат вода. Овие премази ја менуваат површината на ткаенината. Потоа водата се формира во капки и се тркала, одржувајќи ве суви.
• Старите водоотпорни хемикалии, наречени PFC, им штетат на животната средина и здравјето. Новите, побезбедни опции сега ги штитат ткаенините без овие ризици.
• Можешнаправете вашата водоотпорна облека да трае подолгоПравилно исчистете ги и користете топлина за да го освежите премазот. Ова ѝ помага на ткаенината да ја спречи водата да навлезе.

Науката за водоотпорност на работната облека

Разбирање на DWR (трајно водоотпорно средство)

Кога гледаммодерна работна облека, Гледам многу иновации, особено во начинот на кој ткаенините се справуваат со водата. Тајната често лежи во нешто што се нарекува траен водоотпорен слој или DWR. DWR е специјален слој што производителите го нанесуваат на ткаенините. Овој слој ја прави ткаенината водоотпорна или хидрофобна. Историски гледано, повеќето третмани со DWR користеле флуорополимери. Овие премази се обично многу тенки. Производителите ги нанесуваат со прскање или потопување на ткаенината во хемиски раствор. Тие исто така можат да користат хемиско таложење на пареа (CVD). CVD е одличен затоа што користи помалку штетни растворувачи и помалку DWR материјал. Исто така, создава супер тенок водоотпорен слој кој не го менува многу изгледот или чувството на ткаенината.

DWR работи со намалување на површинската слободна енергија на материјалот. Ова значи дека површинската енергија на ткаенината станува помала од површинскиот напон на водата. Кога водата ќе ја допре ткаенината, таа формира зрна и се тркала. Ова спречува водата да се впие, што ве одржува удобни и суви. Водоотпорноста кај текстилот зависи од тоа колку течноста се лепи на цврста површина. Помалку лепење значи поголема одбивност. Способноста на ткаенината да се спротивстави на водата зависи од неколку работи: хемискиот состав на нејзината површина, колку е груба, колку е порозна и кои други молекули се на неа. Цврсто ткаените ткаенини исто така помагаат. Додавањето фини микрочестички може да ги намали каналите на порите, што дополнително ги блокира течностите.

Водоотпорноста е сè поврзана со промена на површинскиот напон. Молекулите на водата претпочитаат да се лепат едни за други отколку за третираната ткаенина. Ова го постигнуваме со примена на специјални хемикалии. Овие хемикалии формираат хидрофобен слој на текстилот. Овој слој ги спречува капките вода да влезат. Наместо тоа, капките се натрупуваат и се тркалаат. Овие средства за завршна обработка делуваат на неколку начини. Прво, хемикалиите како флуоројаглеродите или силиконите ја намалуваат површинската енергија на влакната. Ова го отежнува ширењето на водата. Второ, напредните средства создаваат груби, текстурирани површини на мало ниво. Ова ја намалува контактната површина помеѓу капките вода и ткаенината, предизвикувајќи водата да се натрупува уште повеќе.

Хидрофобниот ефект користи површински напон. Водоотпорните премази и цврсто ткаените влакна се неполарни. Ова значи дека молекулите на водата не можат да формираат врски со нив. Значи, капките вода остануваат на површината, држени заедно со сопствените сили. Кога капката станува премногу тешка, гравитацијата ја влече. Овие хидрофобни хемиски премази се нанесуваат со прскање или потопување. Ткаенините се натопуваат во раствори со хемикалии што одбиваат вода, а потоа се сушат. Како што се сушат, овие хемикалии, како силикон, восок или одредени флуоројаглероди, се врзуваат за поединечните влакна. Ова го менува површинскиот напон на влакната. Отежнува водата и другите течности да навлезат или да се залепат за ткаенината.

Хемија на хидрофобност: PFC и алтернативи

Долго време, хемикалиите што се користат за DWR беа пер- и полифлуороалкилни супстанции, или PFC. Поточно, стандардот беше долгиот синџир на C8 флуоројаглеродите. Овие хемикалии беа многу ефикасни во одбивањето и на водата и на маслото. Тие исто така имаа висока хемиска и термичка стабилност. Сепак, дознавме за еколошките и здравствените проблеми поврзани со овие супстанции. Откако C8 флуоројаглеродите беа забранети, третманите со пократок синџир на C6 станаа привремено решение.

Сега знаеме дека флуоротеломерите, кои се дел од PFC-ите, се разградуваат во опасни PFC киселини. Ова го зголемува загадувањето со PFC. Студиите за пастрмка покажуваат дека ова разградување може да се случи преку варење. Ова покренува загриженост за контаминација на храната и директна апсорпција кај луѓето. Индустријата за флуоројаглерод некогаш тврдеше дека разградувањето е бавно во почвата. Сепак, истражувањето на EPA покажа многу побрзо темпо. Тие заклучија дека разградувањето на флуоротеломер-полимер е голем извор на PFOA и други флуорирани соединенија во животната средина. Флуоротеломерите базирани на C6, исто така, се разградуваат во PFC киселини, како PFHxA. Иако PFHxA може да биде помалку опасен од PFOA, сепак е загрижувачки. Други флуоротеломерни киселини од ова разградување покажаа токсичност за водниот свет.

PFC-ите се проблем бидејќи многу од нив се разградуваат многу бавно. Тие можат да се наталожат кај луѓето, животните и околината со текот на времето. Истражувањата сугерираат дека изложеноста на одредени PFC може да доведе до лоши здравствени последици. На пример, изложеноста на PFC може да го одложи пубертетот кај девојчињата. Ова може да доведе до поголем ризик од рак на дојка, заболувања на бубрезите и заболувања на тироидната жлезда подоцна во животот. Исто така, е поврзано со пониска густина на коскените минерали кај тинејџерите, што може да предизвика остеопороза. Студиите покажуваат врска помеѓу изложеноста на PFC и зголемениот ризик од дијабетес тип 2 кај жените. Некои PFC, исто така, може да го зголемат ризикот од рак на тироидната жлезда. Големи студии врз луѓе и животни покажуваат оштетување на црниот дроб од изложеност на PFC. PFC-ите се наталожуваат во телесните ткива како црниот дроб, што е можно да придонесе за неалкохолна масна болест на црниот дроб.

Поради овие загрижености, гледам голем притисок за алтернативи без PFC. Многу компании сега нудат одлични опции. На пример, Rockgeist нуди ткаенини без PFC како што се серијата Cotton Duck на XPac и понудите на EcoPak. Shell-Tech Free M325-SC1 и Shell-Tech Free 6053 се завршни обработки на база на вода кои користат хидрофобно-реактивни полимери. Тие обезбедуваат висока водоотпорност и траат многу перења. Altopel F3® е уште една добра опција за памучни и синтетички влакна. Schoeller Textil AG го разви Ecorepel®, завршна обработка без PFC од DWR која го имитира начинот на кој растенијата природно се заштитуваат. Формира тенок филм околу влакната за да ја одбие водата и нечистотијата.

Други значајни решенија без PFC вклучуваат zeroF производи и ECOPERL од CHT, BIONIC-FINISH® ECO од Rudolf Group и Ecoguard-SYN (Conc) од Sarex. Sciessent нуди водоотпорни производи Curb, кои се 100% без флуор и биоразградливи. Teflon EcoElite обезбедува технологија за одбивање на дамки без флуор. Daikin го има Unidyne XF за водоотпорност без PFC. DownTek нуди водоотпорни пердуви без PFC. Nanomyte SR-200EC на NEI и Neoseed серијата на NICCA се исто така без PFC. Polartec ги елиминираше PFAS во третманите за DWR во сите свои ткаенини. Ламинатите Sympatex отсекогаш биле без PFAS и PTFE. Производите на OrganoClick се без PFAS и биоразградливи. Дури и Snickers Workwear нуди водоотпорност на текстил што се пере без флуоројаглерод.

Една импресивна алтернатива е Empel™. Покажува супериорна водоотпорност, апсорбирајќи само една третина од водата во споредба со водечките C0 и C6 завршни обработки. Не содржи PFAS и не е токсичен, со Oeko-Tex® сертификација. Empel користи процес на нанесување без вода, што го намалува загадувањето и потрошувачката на енергија. Нуди долготрајна издржливост бидејќи формира молекуларна врска со влакната. Плус, ја одржува ткаенината мека и дишечка, што е клучно за удобна ткаена ткаенина за работна облека.

Нанесување водоотпорни завршни обработки на ткаена работна облека

Процеси на индустриска примена

Индустриската примена на водоотпорни завршни обработки ми е фасцинантна. Производителите првенствено користат метод наречен суво стврднување со тапацир. Прво, тие го потопуваатткаена ткаенина за работна облекаво раствор. Овој раствор содржи средства за DWR, врзива, омекнувачи и катализатори. Потоа, ролерите ја стискаат ткаенината за да постигнат посакувано влажно впивање. Потоа, го сушат производот. Конечно, го сушат на одредени температури и траење. Овој чекор на стврднување е клучен. Го активира третманот. На пример, сушењето се случува помеѓу 100°C и 120°C. Стврднувањето потоа се одвива на 150°C до 180°C. Исто така, знам дека многу третмани за DWR се активираат со топлина. Брзото центрифугирање во машина за сушење алишта на ниска или средна температура може да помогне во подмладување на завршната обработка. Ова го ресетира третманот на површината на ткаенината. Честопати ги обновува водените перли без потреба од целосен повторен третман. Ако водоотпорноста почне да се намалува, размислувам за повторно активирање на DWR со користење на ниска температура во машината за сушење алишта, ако етикетата за нега дозволува. За Gore-Tex производи, можеби дури и ќе користам пегла на пареа на топла температура, ставајќи крпа помеѓу пеглата и облеката.

Структура на ткаенината и ткаење за отпорност

Освен хемиските третмани, физичката структура на ткаенината помага и во водоотпорноста. Гледам дека начинот на кој производителите ја ткаат ткаенината прави голема разлика. Цврсто ткаените ткаенини природно се отпорни на вода подобро од лабавите ткаења. Тесното преплетување на конците создава погуста бариера. Ова го отежнува продирањето на капките вода. Замислете многу фина,густо ткаена работна ткаенинаВодата се мачи да најде празнини низ кои ќе помине. Овој физички отпор функционира заедно со хемиската DWR завршница. Создава поефикасна и потрајна водоотпорна облека. На пример, еднобојното ткаење, со својот едноставен дезен над-под, може да биде многу густо. Оваа густина ја намалува големината на порите во ткаенината. Помалите пори значат помалку простор за вода да помине. Оваа комбинација од цврсто ткаење и добар DWR третман ни дава најдобра заштита.

Перформанси, издржливост и одржување

Мерење на ефикасноста на водоотпорноста

Често се прашувам како производителите одредуваат дали водоотпорната завршница навистина функционира. Тие користат неколку клучни индикатори за перформанси и тестови. Овие тестови ни помагаат да разбереме колку добро ткаенината е отпорна на вода.

Еден вообичаен тест еХидростатски тест на глава (AATCC 127)Гледам дека овој тест мери колку притисок на вода може да издржи ткаенината пред водата да навлезе во неа. Тие ја ставаат ткаенината под столб вода. Висината на столбот на водата, мерена во милиметри (mm H₂O), ја означува отпорноста на ткаенината. На пример, знам дека облеката со повеќе од 1000 mm се смета за водоотпорна. За екстремни услови, како шатори или воена опрема, потребни се над 3000 mm. Тестот AATCC 127 користи електронски контролирана пумпа. Таа применува хидростатски притисок на долната страна на ткаенината. Светло за набљудување помага во откривање на капки вода. Овој тест е вообичаен за спортска облека за надворешна употреба и медицински заштитни материјали.

Друг важен тест еТест за рејтинг на прскање (ISO 4920:2012 или AATCC 22)Сфатив дека овој тест ја проценува отпорноста на ткаенината на површинско мокрење. Тие прскаат вода врз затегнат примерок од ткаенина под контролирани услови. Потоа, визуелно го оценуваат навлажнетиот дезен. Скалата за оценување се движи од 0 (целосно мокра) до 100 (без капки што лепат). Меѓународните купувачи честопати бараат повеќе од 90 оценки за надворешни јакни. Овој тест помага да се процени водоотпорноста на различни завршни обработки на ткаенината. Резултатите зависат од влакната, преѓата, конструкцијата на ткаенината и завршната обработка.

Други тестови, исто така, придонесуваат за целосна слика заперформанси на ткаенината:

• Тест за паѓање: Ова проверува како водата се формира и се тркала од површината.
• Тест на апсорпција (тест на дамки)Го користам ова за да видам колку вода апсорбира ткаенината.
• ААТЦЦ 42Ова го мери пенетрацијата на водата во грамови. На пример, медицинските мантили може да имаат потреба од помалку од 1,0 g/m².
• Бундесманов тест (DIN 53888)Ова го одредува и процентот на апсорпција на вода и отпорноста на абење. Погодно е за работна облека и текстил за тешки услови на работа.

Освен водоотпорноста, ги земам предвид и другитесвојства на ткаенината за целокупни перформанси:

• GSM (грамови на квадратен метар)Ова ми ја кажува тежината на ткаенината.
• Јачина на пукањеГо проверувам ова за отпорност на кинење.
• Затегнувачка цврстинаОва мери колку сила може да издржи ткаенината пред да се скрши.
• Отпорност на абење (ASTM D4966, тестер на абење Martindale): Ова покажува колку добро ткаенината се спротивставува на абењето од триење.
• Пропустливост на воздухГо гледам ова за пропустливост на воздух.
• Постојаност на боја при перење (ISO 105 C03): Ова осигурува дека боите нема да избледат по перењето.
• Отпорност на боја на вода (ISO 105 E01): Ова ја проверува стабилноста на бојата кога е влажна.
• Постојаност на бојата на потење (ISO 105-E04)Го користам ова за да видам дали потењето влијае на бојата.
• Отпорност на триење (ISO-105-X 12): Ова мери колку боја се пренесува кога се трие.

За работна облека, често се повикувам наСтандард EN 343 (Велика Британија)Овој стандард ја оценува целата облека. Ја зема предвид водоотпорноста на ткаенината и шевовите, конструкцијата на облеката, перформансите и пропустливоста на воздух. Ја категоризира облеката во четири класи (класа 1 до класа 4) и за водоотпорност и за пропустливост на воздух. Класата 4:4 нуди највисока заштита. Сметам дека овој стандард е многу корисен за избор на сигурна водоотпорна ткаена ткаенина за работна облека.

Фактори што влијаат на издржливоста на завршницата

Научив дека дури и најдобрите водоотпорни завршни обработки не траат вечно. Неколку фактори влијаат на нивната издржливост. Разбирањето на овие фактори ми помага подобро да ја одржувам мојата работна облека.

Едно главно прашање еконтаминацијаDWR завршните обработки, вклучувајќи ги восоците и силиконите, лесно се контаминираат со нечистотија и масло. Ова контаминација предизвикува овие завршни обработки брзо да ја изгубат својата ефикасност. Кога DWR се деградира, површината на ткаенината станува влажна. Ова создава лепливо, влажно чувство покрај кожата, дури и ако водата не навлезе во облеката. Ова губење на ефикасноста го намалува функционалниот век на траење на облеката.

АбразијаИсто така, игра значајна улога. Природните абразии и повторната употреба предизвикуваат абење на водоотпорната облека. Ова абење доведува до области каде што завршната обработка на DWR се троши со текот на времето. Прекумерното абење од извори како што се камења, повторен контакт со ремени за колковите и ремените за рамената или бројни перења ги намалуваат перформансите на DWR. Кога тоа ќе се случи, повторната примена на DWR станува неопходна.

Несоодветнопрактики за перење алиштаможе сериозно да ги оштети завршните обработки на DWR. Открив дека обичните детергенти за перење ги уништуваат својствата на DWR. Тие таложат хемиски остатоци. Овој остаток, кој може да се акумулира до 2% од тежината на ткаенината, се состои од парфем, бои за осветлување на UV зраци, соли, сурфактанти, помошни средства за обработка, лубриканти за машина за перење, масла, масти и полимери. Овој остаток ја стврднува ткаенината, ги врзува влакната и го покрива флуорополимерот во DWR. Спречува водата да се насобере и предизвикува таа да се натопи во ткаенината. Омекнувачите за ткаенини дополнително го влошуваат овој проблем со додавање повеќе остатоци.

Секогаш препорачувам користење на pH-неутрални детергенти дизајнирани за техничка горна облека. Тие често се на база на вода, биоразградливи и не содржат бои, белила, осветлувачи или мириси. Детергентите погодни за чувствителна кожа често се безбедни за опрема. Избегнувам конвенционални детергенти, белило, омекнувач за алишта и хемиско чистење. Тие можат да ги затнат порите, да ги оштетат DWR премазите и да ги намалат оценките за водоотпорност/пропустливост на воздух.

За да го продолжам животниот век на водоотпорната работна облека, следам специфични практики за одржување:

• РеактивацијаОвој процес ја враќа оригиналната водоотпорна завршница. Потребни се топлина и време. Можам да го постигнам ова со сушење на облеката во машина за сушење алишта на ниска температура околу 30 минути, ако етикетата за нега дозволува. Влажна крпа може да помогне ако машината за сушење алишта се исклучи рано. Ако водата се истури од ткаенината, реактивацијата е успешна. Можеби ќе ја испеглам и сувата облека на ниска температура без пареа, ставајќи крпа помеѓу пеглата и облеката.
• ИмпрегнацијаОва го обновува слојот отпорен на вода и нечистотија. Со текот на времето се намалува поради абење. Потребна е повторна импрегнација кога водата повеќе не се формира по перењето и сушењето. Можам да користам специјални средства за перење во машината за перење со нежен циклус. Алтернативно, нанесувам спреј за импрегнација на облеката или користам специјални средства за време на рачното перење.
• Општа негаСекогаш ја перам работната облека без омекнувач пред импрегнирање. Ги следам упатствата на етикетата за нега и за текстилот и за средството за импрегнирање.

Ја набљудувам еволуцијата на водоотпорната технологија. Таа сега ги балансира високите перформанси со еколошката одговорност. Континуираните иновации постојано обезбедуваат ефикасни, побезбедни решенија за работниците. Разбирањето на овие завршни обработки ми помага да изберам и одржувам оптимална работна облека, обезбедувајќи долготрајност и удобност.

Најчесто поставувани прашања

Што е DWR?

Јас го дефинирам DWR какоИздржлив водоотпоренТоа е специјален премаз. Овој премаз ги прави ткаенините водоотпорни.

Зошто се PFC-ите проблем?

Знам дека перфлуорокалентите се загрижувачки. Тие се акумулираат во животната средина. Тие исто така се поврзуваат со здравствени проблеми.

Како да го реактивирам DWR?

Го реактивирам DWR со топлина. Користам машина за сушење алишта на ниска температура. Можам да користам и пегла.