O que está por trás do acabamento repelente à água nos tecidos modernos de vestuário de trabalho?

Os tecidos modernos para vestuário de trabalho obtêm seu acabamento repelente à água por meio de tratamentos químicos especializados. Esses tratamentos alteram a tensão superficial, fazendo com que a água forme gotas e escorra. Isso cria umatecido resistente à água, vital para itens comoTecido de poliéster e elastano para uniforme médico, Tecido TSP para vestuário médico, eTecido para uniforme hospitalar TSP, frequentemente comoTecido TSP de fácil cuidadoEste mercado movimentou US$ 2.572,84 milhões em 2023.

Principais conclusões

• Revestimentos especiais fazemtecidos para roupas de trabalhoRepelir a água. Esses revestimentos alteram a superfície do tecido. A água então forma gotas e escorre, mantendo você seco.
• Os antigos produtos químicos repelentes à água, chamados PFCs, prejudicam o meio ambiente e a saúde. Novas opções mais seguras protegem os tecidos sem esses riscos.
• Você podeFaça com que suas roupas impermeáveis ​​durem mais tempo.Limpe-os adequadamente e use calor para revitalizar o revestimento. Isso ajuda o tecido a repelir a água.

A ciência da repelência à água em roupas de trabalho

Entendendo o DWR (Repelente de Água Durável)

Quando eu olho paravestuário de trabalho modernoObservo muita inovação, principalmente na forma como os tecidos lidam com a água. O segredo geralmente reside em algo chamado Repelente de Água Durável, ou DWR. O DWR é um revestimento especial que os fabricantes aplicam aos tecidos. Esse revestimento torna o tecido resistente à água, ou hidrofóbico. Historicamente, a maioria dos tratamentos DWR utilizava fluoropolímeros. Esses revestimentos costumam ser muito finos. Os fabricantes os aplicam pulverizando ou mergulhando o tecido em uma solução química. Eles também podem usar deposição química de vapor (CVD). O CVD é excelente porque utiliza menos solventes nocivos e menos material DWR. Além disso, cria uma camada impermeável superfina que não altera muito a aparência ou o toque do tecido.

O tratamento DWR funciona reduzindo a energia livre superficial do material. Isso significa que a energia superficial do tecido se torna menor que a tensão superficial da água. Quando a água entra em contato com o tecido, ela forma gotas e escorre. Isso impede que a água seja absorvida, mantendo você confortável e seco. A repelência à água em tecidos depende de quanto um líquido adere a uma superfície sólida. Menos aderência significa maior repelência. A capacidade de um tecido resistir à água depende de vários fatores: a composição química de sua superfície, sua rugosidade, sua porosidade e quais outras moléculas estão presentes. Tecidos com trama fechada também contribuem para essa resistência. A adição de micropartículas finas pode reduzir os canais dos poros, o que bloqueia ainda mais os fluidos.

A repelência à água se baseia na alteração da tensão superficial. As moléculas de água preferem aderir umas às outras em vez de a um tecido tratado. Conseguimos isso aplicando produtos químicos especiais. Esses produtos químicos formam uma camada hidrofóbica no tecido. Essa camada impede que as gotas de água penetrem. Em vez disso, as gotas se acumulam e escorrem. Esses agentes de acabamento atuam de duas maneiras. Primeiro, produtos químicos como fluorocarbonos ou silicones reduzem a energia superficial das fibras. Isso dificulta a dispersão da água. Segundo, agentes avançados criam superfícies ásperas e texturizadas em escala microscópica. Isso reduz a área de contato entre as gotas de água e o tecido, fazendo com que a água se acumule ainda mais.

O efeito hidrofóbico utiliza a tensão superficial. Revestimentos resistentes à água e fibras de trama fechada são apolares. Isso significa que as moléculas de água não conseguem formar ligações com eles. Assim, as gotas de água permanecem na superfície, mantidas unidas por suas próprias forças. Quando uma gota fica muito pesada, a gravidade a puxa para fora. Esses revestimentos químicos hidrofóbicos são aplicados por meio de pulverização ou imersão. Os tecidos são imersos em soluções com produtos químicos repelentes à água e, em seguida, secam. À medida que secam, esses produtos químicos, como silicone, cera ou certos fluorocarbonos, se ligam às fibras individuais. Isso altera a tensão superficial das fibras, dificultando a penetração ou a aderência da água e de outros líquidos ao tecido.

Química da Hidrofobicidade: PFCs e Alternativas

Durante muito tempo, os produtos químicos mais utilizados para repelir água e óleo foram as substâncias per e polifluoroalquiladas, ou PFCs. Especificamente, os fluorocarbonos de cadeia longa C8 eram o padrão. Esses produtos químicos eram muito eficazes na repelência à água e ao óleo. Eles também apresentavam alta estabilidade química e térmica. No entanto, tomamos conhecimento das preocupações ambientais e de saúde associadas a essas substâncias. Após a proibição dos fluorocarbonos C8, os tratamentos com C6 de cadeia mais curta tornaram-se uma solução temporária.

Agora sabemos que os fluorotelômeros, que fazem parte dos PFCs, se decompõem em ácidos PFC perigosos. Isso contribui para a poluição por PFCs. Estudos com trutas mostram que essa decomposição pode ocorrer durante a digestão. Isso levanta preocupações sobre a contaminação de alimentos e a absorção direta por humanos. A indústria de fluorocarbonos alegava, certa vez, uma decomposição lenta no solo. No entanto, pesquisas da EPA (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos) mostraram uma taxa muito mais rápida. Eles concluíram que a decomposição do polímero fluorotelômero é uma grande fonte de PFOA e outros compostos fluorados no meio ambiente. Fluorotelômeros à base de C6 também se decompõem em ácidos PFC, como o PFHxA. Embora o PFHxA possa ser menos perigoso que o PFOA, ainda é uma preocupação. Outros ácidos fluorotelômeros resultantes dessa decomposição demonstraram toxicidade para a vida aquática.

Os PFCs são um problema porque muitos deles se decompõem muito lentamente. Eles podem se acumular em pessoas, animais e no meio ambiente ao longo do tempo. Pesquisas sugerem que a exposição a certos PFCs pode levar a consequências negativas para a saúde. Por exemplo, a exposição a PFCs pode atrasar a puberdade em meninas. Isso pode levar a um risco maior de câncer de mama, doença renal e doença da tireoide mais tarde na vida. Também foi associada à diminuição da densidade mineral óssea em adolescentes, o que pode causar osteoporose. Estudos mostram uma ligação entre a exposição a PFCs e um risco aumentado de diabetes tipo 2 em mulheres. Alguns PFCs também podem aumentar o risco de câncer de tireoide. Grandes estudos em humanos e animais mostram danos ao fígado causados ​​pela exposição a PFCs. Os PFCs se acumulam em tecidos do corpo, como o fígado, possivelmente contribuindo para a doença hepática gordurosa não alcoólica.

Devido a essas preocupações, observo uma grande demanda por alternativas livres de PFC. Muitas empresas agora oferecem ótimas opções. Por exemplo, a Rockgeist oferece tecidos livres de PFC, como a linha Cotton Duck da XPac e os produtos da EcoPak. Shell-Tech Free M325-SC1 e Shell-Tech Free 6053 são acabamentos à base de água que utilizam polímeros hidrofóbicos reativos. Eles proporcionam alta repelência à água e duram por muitas lavagens. Altopel F3® é outra boa opção para algodão e fibras sintéticas. A Schoeller Textil AG desenvolveu o Ecorepel®, um acabamento DWR livre de PFC que imita a forma como as plantas se protegem naturalmente. Ele forma uma película fina ao redor das fibras para repelir água e sujeira.

Outras soluções notáveis ​​sem PFC incluem os produtos zeroF e ECOPERL da CHT, BIONIC-FINISH® ECO do Rudolf Group e Ecoguard-SYN (Conc) da Sarex. A Sciessent oferece os produtos Curb Water Repellent, que são 100% livres de flúor e biodegradáveis. O Teflon EcoElite oferece tecnologia repelente de manchas sem flúor. A Daikin possui o Unidyne XF para repelência à água sem PFC. A DownTek oferece plumas repelentes à água sem PFC. O Nanomyte SR-200EC da NEI e a Série Neoseed da NICCA também são livres de PFC. A Polartec eliminou os PFAS dos tratamentos DWR em todos os seus tecidos. Os laminados Sympatex sempre foram livres de PFAS e PTFE. Os produtos da OrganoClick são livres de PFAS e biodegradáveis. Até mesmo a Snickers Workwear oferece impermeabilização têxtil lavável livre de fluorocarbonos.

Uma alternativa impressionante é o Empel™. Ele apresenta repelência à água superior, absorvendo apenas um terço da água em comparação com os principais acabamentos C0 e C6. É livre de PFAS e atóxico, com certificação Oeko-Tex®. O Empel utiliza um processo de aplicação sem água, o que reduz a poluição e o consumo de energia. Oferece durabilidade prolongada, pois forma uma ligação molecular com as fibras. Além disso, mantém o tecido macio e respirável, o que é crucial para o conforto de um tecido de vestuário de trabalho.

Aplicação de acabamentos repelentes à água em tecidos para vestuário de trabalho.

Processos de Aplicação Industrial

Acho fascinante a aplicação industrial de acabamentos repelentes à água. Os fabricantes utilizam principalmente um método chamado impregnação-secagem-cura. Primeiro, eles imergem otecido para vestuário de trabalhoem uma solução. Essa solução contém agentes DWR, ligantes, amaciantes e catalisadores. Em seguida, rolos comprimem o tecido para atingir a umidade desejada. Depois, o produto é seco. Finalmente, ele é curado em temperaturas e durações específicas. Essa etapa de cura é crucial, pois ativa o tratamento. Por exemplo, a secagem ocorre entre 100 °C e 120 °C. A cura, então, acontece entre 150 °C e 180 °C. Sei também que muitos tratamentos DWR são ativados pelo calor. Uma rápida centrifugação na secadora em temperatura baixa ou média pode ajudar a revitalizar o acabamento. Isso reinicia o tratamento na superfície do tecido. Muitas vezes, restaura a repelência à água sem a necessidade de um retratamento completo. Se a repelência à água começar a diminuir, considero reativar o DWR usando uma configuração de baixa temperatura na secadora, se a etiqueta de cuidados permitir. Para peças em Gore-Tex, posso até usar um ferro a vapor em temperatura morna, colocando uma toalha entre o ferro e a roupa.

Estrutura e trama do tecido para repelência

Além dos tratamentos químicos, a estrutura física do tecido também contribui para a repelência à água. Percebo que a forma como os fabricantes tecem o tecido faz uma grande diferença. Tecidos com trama fechada resistem naturalmente melhor à água do que tecidos com trama aberta. O entrelaçamento preciso dos fios cria uma barreira mais densa, dificultando a penetração das gotas de água. Imagine uma trama muito fina,tecido denso para roupas de trabalhoA água tem dificuldade em encontrar brechas para passar. Essa resistência física, combinada com o acabamento químico DWR, cria uma peça de roupa repelente à água mais eficaz e durável. Um tecido de trama simples, por exemplo, com seu padrão de fios entrelaçados, pode ser muito denso. Essa densidade reduz o tamanho dos poros no tecido. Poros menores significam menos espaço para a água penetrar. Essa combinação de uma trama fechada e um bom tratamento DWR proporciona a melhor proteção.

Desempenho, durabilidade e manutenção

Medindo a eficácia da repelência à água

Muitas vezes me pergunto como os fabricantes determinam se um acabamento repelente à água realmente funciona. Eles usam diversos indicadores-chave de desempenho e testes. Esses testes nos ajudam a entender o quão bem um tecido resiste à água.

Um teste comum é oTeste de carga hidrostática (AATCC 127)Vejo que este teste mede quanta pressão de água um tecido suporta antes de ser penetrado. O tecido é colocado sob uma coluna de água. A altura da coluna de água, medida em milímetros (mm H₂O), indica a resistência do tecido. Por exemplo, sei que roupas com mais de 1000 mm são consideradas impermeáveis. Para condições extremas, como barracas ou equipamentos militares, são necessários mais de 3000 mm. O teste AATCC 127 utiliza uma bomba controlada eletronicamente. Ela aplica pressão hidrostática na parte inferior do tecido. Uma luz de observação ajuda a detectar gotas de água. Este teste é comum para roupas esportivas para atividades ao ar livre e materiais de proteção médica.

Outro teste importante é oTeste de classificação de pulverização (ISO 4920:2012 ou AATCC 22)Este teste avalia a resistência de um tecido à umidade superficial. A água é pulverizada sobre uma amostra de tecido esticado sob condições controladas. Em seguida, a textura molhada é avaliada visualmente. A escala de classificação varia de 0 (totalmente molhado) a 100 (sem gotas aderindo). Compradores internacionais frequentemente exigem classificações acima de 90 para jaquetas para atividades ao ar livre. Este teste ajuda a avaliar a resistência à água de diversos acabamentos de tecido. Os resultados dependem das fibras, do fio, da construção do tecido e do acabamento.

Outros testes também contribuem para um panorama completo dedesempenho do tecido:

• Teste de quedaIsso verifica como a água forma gotas e escorre da superfície.
• Teste de absorção (teste pontual)Uso isso para ver quanta água o tecido absorve.
• AATCC 42Essa medida indica a penetração de água em gramas. Por exemplo, aventais médicos podem precisar de menos de 1,0 g/m².
• Teste Bundesmann (DIN 53888)Isso determina tanto a porcentagem de absorção de água quanto a resistência à abrasão. É adequado para roupas de trabalho e tecidos de alta resistência.

Além da repelência à água, também considero outros fatores.propriedades do tecido para desempenho geral:

• GSM (gramas por metro quadrado)Isso me indica o peso do tecido.
• força explosivaVerifico a resistência ao rasgo.
• Resistência à tracçãoIsso mede quanta força o tecido pode suportar antes de se romper.
• Resistência à abrasão (ASTM D4966, testador de abrasão Martindale)Isso demonstra a resistência do tecido ao desgaste por atrito.
• permeabilidade ao arAnaliso isso em termos de respirabilidade.
• Solidez da cor à lavagem (ISO 105 C03)Isso garante que as cores não desbotem após a lavagem.
• Solidez da cor à água (ISO 105 E01)Este teste verifica a estabilidade da cor quando molhada.
• Solidez da cor à transpiração (ISO 105-E04)Uso isso para ver se o suor afeta a cor.
• Resistência ao atrito (ISO-105-X 12)Isso mede a quantidade de cor que é transferida ao ser esfregada.

Para roupas de trabalho, costumo me referir aNorma EN 343 (Reino Unido)Esta norma avalia a peça de roupa como um todo. Considera a resistência à água do tecido e das costuras, a construção da peça, o desempenho e a respirabilidade. Classifica as peças em quatro classes (Classe 1 a Classe 4) tanto para resistência à água quanto para respirabilidade. A Classe 4 oferece a maior proteção. Considero esta norma muito útil para escolher tecidos de vestuário de trabalho repelentes à água confiáveis.

Fatores que afetam a durabilidade do acabamento

Aprendi que mesmo os melhores acabamentos repelentes à água não duram para sempre. Vários fatores afetam sua durabilidade. Compreender esses fatores me ajuda a manter minhas roupas de trabalho em melhor estado.

Um dos principais problemas écontaminaçãoOs acabamentos DWR, incluindo ceras e silicones, são facilmente contaminados por sujeira e óleo. Essa contaminação faz com que esses acabamentos percam rapidamente sua eficácia. Quando o DWR se degrada, a superfície do tecido fica encharcada. Isso cria uma sensação pegajosa e úmida em contato com a pele, mesmo que a água não penetre na peça. Essa perda de eficácia reduz a vida útil da roupa.

AbrasãoA resistência à abrasão também desempenha um papel significativo. Abrasões naturais e o uso repetido causam desgaste em roupas impermeáveis. Esse desgaste leva ao aparecimento de áreas onde o acabamento DWR se deteriora com o tempo. Abrasão excessiva causada por pedras, contato repetido com cintos e alças, ou lavagens frequentes, diminui o desempenho do DWR. Quando isso acontece, a reaplicação do DWR torna-se necessária.

Imprópriopráticas de lavanderiaPodem danificar seriamente os acabamentos DWR. Descobri que os detergentes de roupa comuns destroem as propriedades DWR. Eles depositam resíduos químicos. Esses resíduos, que podem acumular até 2% do peso do tecido, são compostos por perfume, corantes branqueadores UV, sais, surfactantes, auxiliares de processamento, lubrificantes de máquinas de lavar, óleos, gorduras e polímeros. Esses resíduos enrijecem o tecido, unem as fibras e cobrem o fluoropolímero do DWR. Isso impede que a água forme gotas e faz com que ela seja absorvida pelo tecido. Os amaciantes de roupa agravam ainda mais esse problema, adicionando mais resíduos.

Eu sempre recomendo o uso de detergentes com pH neutro, desenvolvidos especificamente para roupas técnicas. Geralmente, esses detergentes são à base de água, biodegradáveis ​​e isentos de corantes, alvejantes, branqueadores ópticos ou fragrâncias. Detergentes adequados para peles sensíveis costumam ser seguros para equipamentos. Evito detergentes convencionais, alvejantes, amaciantes e lavagem a seco. Esses produtos podem obstruir os poros, danificar os revestimentos DWR e reduzir a impermeabilidade e a respirabilidade das peças.

Para prolongar a vida útil das roupas de trabalho impermeáveis, sigo práticas específicas de manutenção:

• ReativaçãoEste processo restaura o acabamento repelente à água original. Requer calor e tempo. Posso conseguir isso secando a peça na secadora em temperatura baixa por cerca de 30 minutos, se a etiqueta de cuidados permitir. Uma toalha úmida pode ajudar caso a secadora desligue antes do tempo. Se a água formar gotas na superfície do tecido, a reativação foi bem-sucedida. Também posso passar a peça seca a ferro em temperatura baixa, sem vapor, colocando uma toalha entre o ferro e a roupa.
• ImpregnaçãoIsso renova a camada repelente à água e à sujeira. Ela se deteriora com o tempo devido ao desgaste. A reimpregnação é necessária quando a água não forma mais gotas após a lavagem e secagem. Posso usar produtos específicos para lavagem na máquina, em ciclo delicado. Como alternativa, aplico um spray impermeabilizante na peça ou uso produtos específicos durante a lavagem à mão.
• Cuidados GeraisSempre lavo as roupas de trabalho sem amaciante antes de impermeabilizá-las. Sigo as instruções da etiqueta de cuidados tanto do tecido quanto do agente impermeabilizante.

Acompanho a evolução da tecnologia repelente à água. Hoje, ela equilibra alto desempenho com responsabilidade ambiental. A inovação contínua proporciona soluções eficazes e mais seguras para os trabalhadores. Compreender esses acabamentos me ajuda a escolher e manter roupas de trabalho em ótimas condições, garantindo durabilidade e conforto.

Perguntas frequentes

O que é DWR?

Eu defino DWR comoRepelente de água durávelÉ um revestimento especial. Esse revestimento torna os tecidos resistentes à água.

Por que os PFCs são uma preocupação?

Sei que os PFCs são uma preocupação. Eles se acumulam no meio ambiente e também estão ligados a problemas de saúde.

Como faço para reativar o DWR?

Eu reativo o tratamento DWR com calor. Uso uma secadora em temperatura baixa. Também posso usar um ferro de passar.