Современные тканые материалы для рабочей одежды приобретают водоотталкивающие свойства благодаря специальной химической обработке. Эти обработки изменяют поверхностное натяжение, заставляя воду скатываться каплями. Это создает...водостойкий текстильжизненно важно для таких предметов, какТкань из полиэстера и спандекса для медицинской одежды., Ткань TSP для медицинской одежды, иТкань для больничной униформы TSPчасто какТкань TSP, не требующая сложного уходаОбъем этого рынка в 2023 году составил 2572,84 миллиона долларов.
Основные выводы
- Специальные покрытия позволяютткани для рабочей одеждыОтталкивают воду. Эти покрытия изменяют поверхность ткани. Вода в этом случае собирается в капли и скатывается, сохраняя вас сухим.
- Старые водоотталкивающие химические вещества, называемые ПФУ, вредят окружающей среде и здоровью. Новые, более безопасные варианты теперь защищают ткани без этих рисков.
- Ты можешьпродлите срок службы вашей водоотталкивающей одеждыТщательно очистите их и используйте тепло для обновления покрытия. Это поможет ткани не пропускать воду.
Наука о водоотталкивающих свойствах рабочей одежды
Понимание DWR (стойкое водоотталкивающее покрытие)
Когда я смотрю насовременная рабочая одеждаЯ вижу много инноваций, особенно в том, как ткани справляются с водой. Секрет часто кроется в так называемом водоотталкивающем покрытии, или DWR. DWR — это специальное покрытие, которое производители наносят на ткани. Это покрытие делает ткань водостойкой, или гидрофобной. Исторически большинство обработок DWR использовали фторполимеры. Эти покрытия обычно очень тонкие. Производители наносят их путем распыления или погружения ткани в химический раствор. Они также могут использовать химическое осаждение из паровой фазы (CVD). CVD хорош тем, что использует меньше вредных растворителей и меньше водоотталкивающего материала. Он также создает сверхтонкий водонепроницаемый слой, который практически не меняет внешний вид и тактильные ощущения ткани.
Водоотталкивающая способность (DWR) снижается за счет уменьшения поверхностной свободной энергии материала. Это означает, что поверхностная энергия ткани становится ниже поверхностного натяжения воды. Когда вода попадает на ткань, она образует капли и скатывается с нее. Это предотвращает впитывание воды, обеспечивая комфорт и сухость. Водоотталкивающие свойства текстиля зависят от того, насколько жидкость прилипает к твердой поверхности. Меньшее прилипание означает большую водоотталкивающую способность. Способность ткани сопротивляться воде зависит от нескольких факторов: химического состава ее поверхности, ее шероховатости, пористости и наличия на ней других молекул. Плотные ткани также способствуют этому. Добавление мелких микрочастиц может уменьшить количество пор, что дополнительно препятствует проникновению жидкости.
Водоотталкивающие свойства обусловлены изменением поверхностного натяжения. Молекулы воды предпочитают прилипать друг к другу, а не к обработанной ткани. Это достигается применением специальных химических веществ. Эти вещества образуют гидрофобный слой на текстиле. Этот слой препятствует проникновению капель воды. Вместо этого капли собираются в капли и скатываются. Эти отделочные агенты работают несколькими способами. Во-первых, такие химические вещества, как фторуглероды или силиконы, снижают поверхностную энергию волокон. Это затрудняет растекание воды. Во-вторых, современные агенты создают шероховатую, текстурированную поверхность на микроскопическом уровне. Это уменьшает площадь контакта между каплями воды и тканью, заставляя воду собираться в капли еще сильнее.
Гидрофобный эффект основан на поверхностном натяжении. Водоотталкивающие покрытия и плотно сплетенные волокна являются неполярными. Это означает, что молекулы воды не могут образовывать с ними связи. Поэтому капли воды остаются на поверхности, удерживаясь вместе за счет собственных сил. Когда капля становится слишком тяжелой, ее отрывает сила тяжести. Эти гидрофобные химические покрытия наносятся методом распыления или погружения. Ткани пропитываются растворами водоотталкивающих химических веществ, а затем высыхают. По мере высыхания эти химические вещества, такие как силикон, воск или некоторые фторуглероды, связываются с отдельными волокнами. Это изменяет поверхностное натяжение волокон. Это затрудняет проникновение воды и других жидкостей в ткань или их прилипание к ней.
Химия гидрофобности: перфторуглероды и альтернативы
Долгое время основными химическими веществами для водоотталкивающей обработки были пер- и полифторалкильные вещества, или ПФУ. В частности, стандартными были длинноцепочечные фторуглероды C8. Эти химические вещества были очень эффективны в отталкивании воды и масла. Они также обладали высокой химической и термической стабильностью. Однако мы узнали об экологических и медицинских проблемах, связанных с этими веществами. После запрета фторуглеродов C8, обработка более короткоцепочечными веществами C6 стала временным решением.
Теперь нам известно, что фтортеломеры, входящие в состав ПФУ, распадаются на опасные ПФУ-кислоты. Это усугубляет загрязнение окружающей среды ПФУ. Исследования на форели показывают, что этот распад может происходить в процессе пищеварения. Это вызывает опасения по поводу загрязнения пищевых продуктов и прямого всасывания в организм человека. Ранее фторуглеродная промышленность заявляла о медленном распаде в почве. Однако исследования Агентства по охране окружающей среды (EPA) показали гораздо более высокую скорость распада. Они пришли к выводу, что распад фтортеломерных полимеров является крупным источником ПФОА и других фторированных соединений в окружающей среде. Фтортеломеры на основе C6 также распадаются на ПФУ-кислоты, такие как PFHxA. Хотя PFHxA может быть менее опасным, чем ПФОА, он все же вызывает опасения. Другие фтортеломерные кислоты, образующиеся в результате этого распада, показали токсичность для водных организмов.
Перфторированные соединения (ПФС) представляют собой проблему, поскольку многие из них разлагаются очень медленно. Со временем они могут накапливаться в организме людей, животных и окружающей среде. Исследования показывают, что воздействие некоторых ПФС может привести к негативным последствиям для здоровья. Например, воздействие ПФС может задерживать половое созревание у девочек. Это может привести к повышению риска рака молочной железы, заболеваний почек и щитовидной железы в более позднем возрасте. Также было установлено, что ПФС связаны с более низкой минеральной плотностью костей у подростков, что может вызывать остеопороз. Исследования показывают связь между воздействием ПФС и повышенным риском развития диабета 2 типа у женщин. Некоторые ПФС также могут повышать риск рака щитовидной железы. Крупные исследования на людях и животных показывают повреждение печени в результате воздействия ПФС. ПФС накапливаются в тканях организма, таких как печень, потенциально способствуя развитию неалкогольной жировой болезни печени.
В связи с этими опасениями я наблюдаю активный поиск альтернатив без ПФУ. Многие компании сейчас предлагают отличные варианты. Например, Rockgeist предлагает ткани без ПФУ, такие как серия Cotton Duck от XPac и продукция EcoPak. Shell-Tech Free M325-SC1 и Shell-Tech Free 6053 — это водорастворимые покрытия, использующие гидрофобно-реактивные полимеры. Они обеспечивают высокую водоотталкивающую способность и выдерживают много стирок. Altopel F3® — еще один хороший вариант для хлопка и синтетических волокон. Компания Schoeller Textil AG разработала Ecorepel®, водоотталкивающее покрытие без ПФУ, имитирующее естественную защиту растений. Оно образует тонкую пленку вокруг волокон, отталкивая воду и грязь.
Среди других примечательных решений без ПФУ можно отметить продукцию zeroF и ECOPERL от CHT, BIONIC-FINISH® ECO от Rudolf Group и Ecoguard-SYN (Conc) от Sarex. Sciessent предлагает водоотталкивающие средства Curb Water Repellent, которые на 100% не содержат фтора и являются биоразлагаемыми. Teflon EcoElite обеспечивает технологию защиты от пятен без фтора. Daikin предлагает Unidyne XF для водоотталкивающих свойств без ПФУ. DownTek предлагает водоотталкивающий пух без ПФУ. Nanomyte SR-200EC от NEI и серия Neoseed от NICCA также не содержат ПФУ. Polartec исключил ПФАС из водоотталкивающей обработки своих тканей. Ламинаты Sympatex всегда не содержали ПФАС и ПТФЭ. Продукция OrganoClick не содержит ПФАС и является биоразлагаемой. Даже Snickers Workwear предлагает водоотталкивающие средства для текстиля, которые можно стирать без фторуглеродов.
Впечатляющей альтернативой является Empel™. Он демонстрирует превосходные водоотталкивающие свойства, впитывая всего треть воды по сравнению с ведущими покрытиями C0 и C6. Он не содержит ПФАС и нетоксичен, имеет сертификат Oeko-Tex®. В Empel используется безводный процесс нанесения, что снижает загрязнение окружающей среды и энергопотребление. Он обеспечивает долговечность, поскольку образует молекулярную связь с волокнами. Кроме того, он сохраняет мягкость и воздухопроницаемость ткани, что крайне важно для комфортной рабочей одежды из тканых материалов.
Нанесение водоотталкивающей обработки на тканые материалы для рабочей одежды
Процессы промышленного применения
Меня очень интересует промышленное применение водоотталкивающих покрытий. Производители в основном используют метод, называемый «пропитка-сушка-отверждение». Сначала они замачивают...тканый материал для рабочей одеждыВ растворе. Этот раствор содержит водоотталкивающие агенты, связующие вещества, смягчители и катализаторы. Затем валики сжимают ткань для достижения желаемой степени впитывания влаги. После этого изделие сушит. Наконец, его отверждают при определенных температурах и в течение определенного времени. Этот этап отверждения имеет решающее значение. Он активирует обработку. Например, сушка происходит при температуре от 100°C до 120°C. Затем отверждение происходит при температуре от 150°C до 180°C. Я также знаю, что многие водоотталкивающие обработки активируются под воздействием тепла. Быстрое отжимание в сушилке на низкой или средней температуре может помочь восстановить покрытие. Это восстанавливает обработку на поверхности ткани. Часто это восстанавливает водоотталкивающие свойства без необходимости полной повторной обработки. Если водоотталкивающие свойства начинают снижаться, я рассматриваю возможность повторной активации DWR с помощью низкой температуры в сушилке, если это разрешено инструкцией по уходу. Для изделий из Gore-Tex я могу даже использовать паровой утюг на теплой температуре, положив полотенце между утюгом и изделием.
Структура и плетение ткани для обеспечения водоотталкивающих свойств.
Помимо химической обработки, физическая структура ткани также способствует водоотталкивающим свойствам. Я вижу, что способ плетения ткани имеет большое значение. Плотные ткани естественным образом лучше отталкивают воду, чем ткани с рыхлым плетением. Тесное переплетение нитей создает более плотный барьер. Это затрудняет проникновение капель воды. Представьте себе очень тонкую ткань...плотная тканая рабочая тканьВода с трудом находит щели, чтобы проникнуть сквозь них. Это физическое сопротивление в сочетании с химической водоотталкивающей обработкой (DWR) создает более эффективную и долговечную водоотталкивающую ткань. Например, ткань простого переплетения с простым узором «сверху-снизу» может быть очень плотной. Эта плотность уменьшает размер пор в ткани. Меньшие поры означают меньше пространства для проникновения воды. Такое сочетание плотного переплетения и качественной водоотталкивающей обработки обеспечивает наилучшую защиту.
Производительность, долговечность и техническое обслуживание
Измерение эффективности водоотталкивающих свойств
Мне часто интересно, как производители определяют, действительно ли работает водоотталкивающая обработка. Они используют несколько ключевых показателей и тестов. Эти тесты помогают нам понять, насколько хорошо ткань отталкивает воду.
Один из распространенных тестов — этоИспытание на гидростатическое давление (AATCC 127)Я вижу, что этот тест измеряет, какое давление воды может выдержать ткань, прежде чем вода проникнет в нее. Ткань помещают под столб воды. Высота водяного столба, измеренная в миллиметрах (мм вод. ст.), указывает на водонепроницаемость ткани. Например, я знаю, что одежда с показателем водонепроницаемости более 1000 мм считается водонепроницаемой. Для экстремальных условий, таких как палатки или военное снаряжение, требуется показатель более 3000 мм. В тесте AATCC 127 используется электронно-управляемый насос. Он создает гидростатическое давление на изнаночную сторону ткани. Световой индикатор помогает обнаружить капли воды. Этот тест распространен для одежды для активного отдыха и медицинских защитных материалов.
Ещё одним важным тестом являетсяИспытание на эффективность распыления (ISO 4920:2012 или AATCC 22)Этот тест позволяет оценить устойчивость ткани к поверхностному намоканию. На натянутый образец ткани распыляют воду в контролируемых условиях. Затем визуально оценивают степень намокания. Шкала оценок варьируется от 0 (полностью мокрая) до 100 (отсутствие прилипших капель). Международные покупатели часто требуют оценки выше 90 для курток для активного отдыха. Этот тест помогает оценить водостойкость различных видов отделки ткани. Результаты зависят от волокон, пряжи, структуры ткани и отделки.
Другие тесты также способствуют формированию полной картины.характеристики ткани:
- тест на падениеЭтот метод позволяет проверить, как вода собирается в капли и скатывается с поверхности.
- Тест на впитываемость (точечный тест)Я использую это, чтобы проверить, сколько воды впитывает ткань.
- AATCC 42Этот показатель измеряет проникновение воды в граммах. Например, для медицинских халатов может потребоваться менее 1,0 г/м².
- Тест Бундесманна (DIN 53888)Этот показатель определяет как процент водопоглощения, так и износостойкость. Он подходит для рабочей одежды и текстильных изделий, подверженных интенсивной эксплуатации.
Помимо водоотталкивающих свойств, я также учитываю и другие факторы.свойства ткани для обеспечения общей производительности:
- GSM (граммы на квадратный метр)Это позволяет определить вес ткани.
- Разрывная силаЯ проверяю его на устойчивость к разрыву.
- Предел прочностиЭтот показатель измеряет, какую силу может выдержать ткань до разрыва.
- Износостойкость (ASTM D4966, тестер истирания Мартиндейла)Это показывает, насколько хорошо ткань сопротивляется износу от трения.
- ВоздухопроницаемостьЯ обращаю на это внимание с точки зрения воздухопроницаемости.
- Стойкость цвета к стирке (ISO 105 CO3)Это гарантирует, что цвета не выцветут после стирки.
- Водостойкость окраски (ISO 105 E01)Этот тест проверяет стойкость цвета во влажном состоянии.
- Стойкость окраски к поту (ISO 105-E04)Я использую это, чтобы проверить, влияет ли пот на цвет.
- Устойчивость к истиранию (ISO-105-X 12)Этот показатель измеряет, насколько сильно краска переносится при трении.
Что касается рабочей одежды, я часто имею в виду следующее:Стандарт EN 343 (Великобритания)Этот стандарт оценивает всю одежду целиком. Он учитывает водостойкость ткани и швов, конструкцию изделия, функциональные характеристики и воздухопроницаемость. Одежда подразделяется на четыре класса (от 1 до 4) как по водостойкости, так и по воздухопроницаемости. Класс 4:4 обеспечивает наивысшую защиту. Я считаю этот стандарт очень полезным при выборе надежной водоотталкивающей ткани для рабочей одежды.
Факторы, влияющие на долговечность покрытия.
Я понял, что даже самые лучшие водоотталкивающие покрытия не вечны. На их долговечность влияют несколько факторов. Понимание этих факторов помогает мне лучше ухаживать за своей рабочей одеждой.
Одна из главных проблем заключается в том, чтозагрязнениеВодоотталкивающие покрытия (DWR), включая воски и силиконы, легко загрязняются грязью и маслом. Это загрязнение приводит к быстрой потере эффективности таких покрытий. Когда водоотталкивающее покрытие разрушается, поверхность ткани становится влажной. Это создает ощущение липкости и влажности на коже, даже если вода не проникает внутрь одежды. Эта потеря эффективности сокращает срок службы одежды.
ИстираниеТакже важную роль играет естественное истирание и многократное использование, в результате чего водонепроницаемая одежда изнашивается. Этот износ приводит к тому, что со временем водоотталкивающее покрытие стирается. Чрезмерное истирание от таких источников, как камни, многократный контакт с поясными и плечевыми ремнями, а также многочисленные стирки снижают эффективность водоотталкивающего покрытия. В этом случае требуется повторное нанесение водоотталкивающего покрытия.
Неправильныйпрактика стиркиЭто может серьезно повредить водоотталкивающее покрытие. Я обнаружил, что обычные стиральные порошки разрушают водоотталкивающие свойства. Они оставляют химические остатки. Эти остатки, которые могут накапливаться до 2% от веса ткани, состоят из отдушек, УФ-отбеливающих красителей, солей, поверхностно-активных веществ, технологических добавок, смазочных материалов для стиральных машин, масел, жиров и полимеров. Эти остатки делают ткань жесткой, связывают волокна и покрывают фторполимер в водоотталкивающем покрытии. Они препятствуют образованию капель воды и заставляют ее впитываться в ткань. Кондиционеры для белья еще больше усугубляют эту проблему, добавляя еще больше остатков.
Я всегда рекомендую использовать моющие средства с нейтральным pH, предназначенные для технической верхней одежды. Зачастую они на водной основе, биоразлагаемы и не содержат красителей, отбеливателей, осветлителей или отдушек. Моющие средства, подходящие для чувствительной кожи, часто безопасны для снаряжения. Я избегаю обычных моющих средств, отбеливателей, кондиционеров для белья и химчистки. Они могут закупоривать поры, повреждать водоотталкивающее покрытие и снижать показатели водонепроницаемости/воздухопроницаемости.
Для продления срока службы водоотталкивающей рабочей одежды я придерживаюсь определенных правил ухода:
- РеактивацияЭтот процесс восстанавливает первоначальные водоотталкивающие свойства ткани. Он требует тепла и времени. Я могу добиться этого, высушивая изделие в сушильной машине при низкой температуре около 30 минут, если это разрешено инструкцией по уходу. Влажное полотенце может помочь, если сушилка выключится раньше времени. Если вода скатывается с ткани, значит, восстановление прошло успешно. Я также могу прогладить сухое изделие утюгом при низкой температуре без пара, положив полотенце между утюгом и изделием.
- ИмпрегнацияЭто восстанавливает водо- и грязеотталкивающий слой. Со временем он изнашивается. Повторная пропитка необходима, когда вода перестает скатываться каплями после стирки и сушки. Я могу использовать специальные моющие средства в стиральной машине в режиме деликатной стирки. В качестве альтернативы я наношу на одежду пропиточный спрей или использую специальные средства при ручной стирке.
- Общий уходЯ всегда стираю рабочую одежду без кондиционера для белья перед пропиткой. Я следую инструкциям по уходу, указанным на этикетке как для ткани, так и для пропиточного средства.
Я наблюдаю за эволюцией водоотталкивающих технологий. Сейчас они сочетают в себе высокую эффективность и экологическую ответственность. Постоянные инновации неизменно обеспечивают эффективные и более безопасные решения для работников. Понимание этих видов отделки помогает мне выбирать и поддерживать оптимальную рабочую одежду, обеспечивая ее долговечность и комфорт.
Часто задаваемые вопросы
Что такое DWR?
Я определяю DWR какПрочное водоотталкивающее покрытиеЭто специальное покрытие. Оно делает ткани водоотталкивающими.
Почему ПФУ вызывают опасения?
Я знаю, что ПФУ вызывают опасения. Они накапливаются в окружающей среде. Они также связаны с проблемами со здоровьем.
Как мне повторно активировать DWR?
Я восстанавливаю водоотталкивающее покрытие с помощью тепла. Использую сушильную машину на низкой температуре. Также могу использовать утюг.
Дата публикации: 21 октября 2025 г.