Сучасна тканина для робочого одягу досягає своєї водовідштовхувальної обробки за допомогою спеціальних хімічних обробок. Вони змінюють поверхневий натяг, змушуючи воду утворюватися та скочуватися. Це створюєводостійкий текстиль, життєво важливий для таких предметів, якполіефірна спандексна тканина для медичного скрабу, Тканина TSP для медичного одягу, таТканина для лікарняної уніформи TSP, часто якТканина TSP, що легко доглядаєУ 2023 році цей ринок становив 2572,84 мільйона доларів.
Ключові висновки
- Спеціальні покриття роблятьтканини для робочого одягувідштовхують воду. Ці покриття змінюють поверхню тканини. Вода потім утворює краплі та скочується, зберігаючи вас сухими.
- Старі водовідштовхувальні хімічні речовини, які називаються перфторвуглецевими композиціями (ПФК), шкодять довкіллю та здоров'ю. Нові, безпечніші варіанти тепер захищають тканини без цих ризиків.
- Ви можетезробити так, щоб ваш водовідштовхувальний одяг служив довшеРетельно їх почистіть та освіжіть покриття за допомогою тепла. Це допоможе тканині не пропускати воду.
Наука про водовідштовхувальні властивості робочого одягу
Розуміння DWR (міцного водовідштовхувального матеріалу)
Коли я дивлюся насучасний робочий одягЯ бачу багато інновацій, особливо в тому, як тканини поводяться з водою. Секрет часто криється в так званому міцному водовідштовхувальному покритті, або DWR. DWR – це спеціальне покриття, яке виробники наносять на тканини. Це покриття робить тканину водостійкою або гідрофобною. Історично більшість DWR-обробок використовували фторполімери. Ці покриття зазвичай дуже тонкі. Виробники наносять їх шляхом розпилення або занурення тканини в хімічний розчин. Вони також можуть використовувати хімічне осадження з парової фази (CVD). CVD чудово підходить, оскільки використовує менше шкідливих розчинників і менше DWR-матеріалу. Він також створює надтонкий водонепроникний шар, який не сильно змінює зовнішній вигляд або відчуття тканини.
DWR працює шляхом зниження вільної поверхневої енергії матеріалу. Це означає, що поверхнева енергія тканини стає нижчою за поверхневий натяг води. Коли вода потрапляє на тканину, вона утворює кульки та скочується. Це запобігає просочуванню води, що забезпечує комфорт і сухість. Водовідштовхувальні властивості текстилю залежать від того, наскільки рідина прилипає до твердої поверхні. Менше прилипання означає кращу водовідштовхувальну здатність. Здатність тканини протистояти воді залежить від кількох факторів: хімічного складу її поверхні, її шорсткості, пористості та інших молекул, що знаходяться на ній. Щільно сплетені тканини також допомагають. Додавання дрібних мікрочастинок може зменшити пори, що ще більше блокує рідини.
Водовідштовхувальні властивості – це зміна поверхневого натягу. Молекули води воліють прилипати одна до одної, а не до обробленої тканини. Ми досягаємо цього, застосовуючи спеціальні хімічні речовини. Ці хімічні речовини утворюють гідрофобний шар на текстилі. Цей шар запобігає потраплянню крапель води. Натомість краплі збираються в кульки та скочуються. Ці оздоблювальні речовини працюють кількома способами. По-перше, хімічні речовини, такі як фторвуглеці або силікони, зменшують поверхневу енергію волокон. Це ускладнює поширення води. По-друге, вдосконалені речовини створюють шорсткі, текстуровані поверхні на дуже крихітному рівні. Це зменшує площу контакту між краплями води та тканиною, що ще більше збільшує кількість крапель води.
Гідрофобний ефект використовує поверхневий натяг. Водостійкі покриття та щільно сплетені волокна є неполярними. Це означає, що молекули води не можуть утворювати з ними зв'язків. Тому краплі води залишаються на поверхні, утримуючись разом власними силами. Коли крапля стає занадто важкою, її відтягує сила тяжіння. Ці гідрофобні хімічні покриття наносяться методом розпилення або занурення. Тканини замочують у розчинах з водовідштовхувальними хімічними речовинами, а потім висихають. Під час висихання ці хімічні речовини, такі як силікон, віск або деякі фторвуглеці, зв'язуються з окремими волокнами. Це змінює поверхневий натяг волокон. Це ускладнює потрапляння води та інших рідин у тканину або прилипання до неї.
Хімія гідрофобності: ПФВ та альтернативи
Протягом тривалого часу основними хімічними речовинами для DWR були пер- та поліфторалкільні речовини, або ПФВ. Зокрема, стандартом були довголанцюгові фторвуглеці C8. Ці хімічні речовини були дуже ефективними у відштовхуванні як води, так і олії. Вони також мали високу хімічну та термічну стабільність. Однак ми дізналися про екологічні та медичні проблеми, пов'язані з цими речовинами. Після заборони фторвуглеців C8, обробка коротколанцюговими C6 стала тимчасовим рішенням.
Зараз ми знаємо, що фтортеломери, які входять до складу перфторвуглецевих сполук (ПФС), розпадаються на небезпечні кислоти ПФС. Це посилює забруднення ПФС. Дослідження форелі показують, що цей розпад може відбуватися через травлення. Це викликає занепокоєння щодо забруднення харчових продуктів та їх прямого всмоктування в організм людини. Фторвуглецева промисловість колись заявляла про повільний розпад у ґрунті. Однак дослідження EPA показали набагато швидші темпи. Вони дійшли висновку, що розпад фтортеломерів-полімерів є великим джерелом ПФОК та інших фторованих сполук у навколишньому середовищі. Фтортеломери на основі C6 також розпадаються на кислоти ПФС, такі як ПФГкА. Хоча ПФГкА може бути менш небезпечною, ніж ПФОК, вона все ще викликає занепокоєння. Інші фтортеломерні кислоти, що утворюються в результаті цього розпаду, виявили токсичність для водних організмів.
ПФВ є проблемою, оскільки багато з них розщеплюються дуже повільно. З часом вони можуть накопичуватися в організмі людей, тварин та навколишнього середовища. Дослідження показують, що вплив певних ПФВ може призвести до поганих наслідків для здоров'я. Наприклад, вплив ПФВ може затримати статеве дозрівання у дівчат. Це може призвести до підвищеного ризику раку молочної залози, захворювань нирок та захворювань щитовидної залози в подальшому житті. Це також пов'язано з нижчою мінеральною щільністю кісток у підлітків, що може спричинити остеопороз. Дослідження показують зв'язок між впливом ПФВ та підвищеним ризиком діабету 2 типу у жінок. Деякі ПФВ також можуть збільшувати ризик раку щитовидної залози. Великі дослідження на людях та тваринах показують пошкодження печінки внаслідок впливу ПФВ. ПФВ накопичуються в тканинах організму, таких як печінка, можливо, сприяючи розвитку неалкогольної жирової хвороби печінки.
Через ці занепокоєння я бачу великий поштовх до альтернатив без перфторвуглецевих кислот (PFC). Багато компаній зараз пропонують чудові варіанти. Наприклад, Rockgeist пропонує тканини без перфторвуглецевих кислот, такі як серія Cotton Duck від XPac та пропозиції EcoPak. Shell-Tech Free M325-SC1 та Shell-Tech Free 6053 – це оздоблення на водній основі, що використовують гідрофобно-реактивні полімери. Вони забезпечують високу водовідштовхувальну здатність і витримують багато прань. Altopel F3® – ще один хороший варіант для бавовни та синтетичних волокон. Schoeller Textil AG розробила Ecorepel®, водовідштовхувальне покриття DWR без перфторвуглецевих кислот, яке імітує природний захист рослин. Воно утворює тонку плівку навколо волокон, щоб відштовхувати воду та бруд.
Інші помітні рішення без перфторвуглецевих кислот (PFC) включають продукти zeroF та ECOPERL від CHT, BIONIC-FINISH® ECO від Rudolf Group та Ecoguard-SYN (Conc) від Sarex. Sciessent пропонує продукти Curb Water Repellent, які на 100% не містять фтору та біорозкладні. Teflon EcoElite забезпечує технологію відштовхування плям без фтору. Daikin має Unidyne XF для водовідштовхування без перфторвуглецевих кислот. DownTek пропонує водовідштовхувальний пух без перфторвуглецевих кислот. Nanomyte SR-200EC від NEI та Neoseed Series від NICCA також не містять перфторвуглецевих кислот. Polartec виключив перфторвуглецеві ацетати (PFAS) з обробки DWR для своїх тканин. Ламінати Sympatex завжди не містять PFAS та PTFE. Продукція OrganoClick не містить PFAS та біорозкладна. Навіть Snickers Workwear пропонує текстильну гідроізоляцію, яку можна прати, без фторвуглеців.
Однією вражаючою альтернативою є Empel™. Він демонструє чудову водовідштовхувальну здатність, поглинаючи лише третину води порівняно з провідними оздобленнями C0 та C6. Він не містить перфторвуглецевих олій (PFAS) та є нетоксичним, а також має сертифікат Oeko-Tex®. Empel використовує безводний процес нанесення, що зменшує забруднення та споживання енергії. Він забезпечує тривалу міцність, оскільки утворює молекулярний зв'язок з волокнами. Крім того, він зберігає тканину м'якою та повітропроникною, що є вирішальним для комфортної тканини робочого одягу.
Нанесення водовідштовхувального покриття на ткану тканину робочого одягу
Процеси промислового застосування
Мене захоплює промислове застосування водовідштовхувальних покриттів. Виробники здебільшого використовують метод, який називається сухим затвердінням за допомогою паду. Спочатку вони замочуютьткана тканина для робочого одягуу розчині. Цей розчин містить агенти DWR, сполучні речовини, пом'якшувачі та каталізатори. Далі валики стискають тканину, щоб досягти бажаного рівня вологості. Потім вони сушать виріб. Нарешті, вони затверджують його за певної температури та тривалості. Цей етап затвердіння є вирішальним. Він активує обробку. Наприклад, сушіння відбувається між 100°C та 120°C. Потім затвердіння відбувається за температури від 150°C до 180°C. Я також знаю, що багато обробок DWR активуються нагріванням. Швидке обертання в сушарці на низькій або середній температурі може допомогти омолодити обробку. Це скидає обробку на поверхні тканини. Часто це відновлює утворення водовідштовхувальних країв без необхідності повної повторної обробки. Якщо водовідштовхувальні властивості починають зменшуватися, я розглядаю можливість повторної активації DWR за допомогою низького режиму температури в сушарці, якщо це дозволяє етикетка з догляду. Для виробів Gore-Tex я можу навіть використовувати праску з парою на теплому режимі, помістивши рушник між праскою та одягом.
Структура тканини та її переплетення для водовідштовхувальних властивостей
Окрім хімічної обробки, фізична структура тканини також сприяє водовідштовхуванню. Я бачу, що спосіб, яким виробники тчуть тканину, має велике значення. Щільно ткані тканини природно краще протистоять воді, ніж вільні. Щільне переплетення ниток створює щільніший бар'єр. Це ускладнює проникнення крапель води. Уявіть собі дуже тонку,щільна ткана тканина для робочого одягуВоді важко знайти щілини, крізь які вона може пройти. Цей фізичний опір працює разом із хімічним обробленням DWR. Це створює більш ефективний та міцний водовідштовхувальний одяг. Наприклад, гладеньке переплетення з його простим візерунком «овер-під» може бути дуже щільним. Ця щільність зменшує розмір пор у тканині. Менші пори означають менше місця для проникнення води. Таке поєднання щільного переплетення та гарної обробки DWR забезпечує нам найкращий захист.
Продуктивність, довговічність та обслуговування
Вимірювання ефективності водовідштовхувальних властивостей
Я часто задаюся питанням, як виробники визначають, чи справді водовідштовхувальне покриття працює. Вони використовують кілька ключових показників ефективності та тестів. Ці тести допомагають нам зрозуміти, наскільки добре тканина протистоїть воді.
Один поширений тест - цеГідростатичний напір (AATCC 127)Я бачу, що цей тест вимірює тиск води, який тканина може витримати, перш ніж вода проникне в неї. Вони поміщають тканину під стовп води. Висота водяного стовпа, що вимірюється в міліметрах (мм H₂O), вказує на опір тканини. Наприклад, я знаю, що одяг зі стовпом води понад 1000 мм вважається водонепроникним. Для екстремальних умов, таких як намети чи військове спорядження, потрібно понад 3000 мм. У тесті AATCC 127 використовується насос з електронним керуванням. Він прикладає гідростатичний тиск до нижньої сторони тканини. Спостережувальний ліхтар допомагає виявляти краплі води. Цей тест поширений для одягу для активного відпочинку на свіжому повітрі та медичних захисних матеріалів.
Ще одним важливим випробуванням єВипробування на здатність до розпилення (ISO 4920:2012 або AATCC 22)Я вважаю, що цей тест оцінює стійкість тканини до поверхневого намокання. Вони розпилюють воду на натягнутий зразок тканини в контрольованих умовах. Потім візуально оцінюють змочений візерунок. Шкала оцінки варіюється від 0 (повністю вологий) до 100 (без прилипаючих крапель). Міжнародні покупці часто вимагають понад 90 балів для курток для активного відпочинку. Цей тест допомагає оцінити водостійкість різних видів оздоблення тканин. Результати залежать від волокон, пряжі, конструкції тканини та оздоблення.
Інші тести також сприяють отриманню повної картинипродуктивність тканини:
- Випробування на падіння: Це перевіряє, як вода утворює краплі та скочується з поверхні.
- Тест на поглинання (точковий тест)Я використовую це, щоб побачити, скільки води поглинає тканина.
- ААТСС 42: Це вимірює проникнення води в грамах. Наприклад, медичним халатам може знадобитися менше 1,0 г/м².
- Випробування Бундесмана (DIN 53888): Це визначає як відсоток водопоглинання, так і стійкість до стирання. Підходить для робочого одягу та текстильних виробів підвищеної міцності.
Окрім водовідштовхувальних властивостей, я також розглядаю іншівластивості тканини для загальної продуктивності:
- GSM (грами на квадратний метр)Це показує вагу тканини.
- Міцність на розривЯ перевіряю це на стійкість до розривів.
- Міцність на розтяг: Це вимірює, яку силу тканина може витримати, перш ніж розірватися.
- Стійкість до стирання (ASTM D4966, тестер на стирання Мартіндейла): Це показує, наскільки добре тканина протистоїть зносу від тертя.
- ПовітропроникністьЯ дивлюся на це через повітропроникність.
- Стійкість кольору до прання (ISO 105 C03): Це гарантує, що кольори не вицвітають після прання.
- Стійкість кольору до води (ISO 105 E01): Це перевіряє стабільність кольору у вологому стані.
- Стійкість кольору до поту (ISO 105-E04)Я використовую це, щоб побачити, чи впливає піт на колір.
- Стійкість до тертя (ISO-105-X 12): Це вимірює, наскільки колір передається при терті.
Щодо робочого одягу, я часто звертаюся доСтандарт EN 343 (Велика Британія)Цей стандарт оцінює весь одяг. Він враховує водостійкість тканини та швів, конструкцію одягу, експлуатаційні характеристики та повітропроникність. Він класифікує одяг на чотири класи (від 1 до 4 класу) як за водостійкістю, так і за повітропроникністю. Клас 4:4 пропонує найвищий захист. Я вважаю цей стандарт дуже корисним для вибору надійної водовідштовхувальної тканини для робочого одягу.
Фактори, що впливають на довговічність покриття
Я зрозумів, що навіть найкращі водовідштовхувальні покриття не вічні. На їхню довговічність впливає кілька факторів. Розуміння цих факторів допомагає мені краще доглядати за своїм робочим одягом.
Одна з головних проблем полягає взабрудненняПокриття DWR, включаючи віск та силікони, легко забруднюються брудом та маслом. Через це забруднення ці покриття швидко втрачають свою ефективність. Коли DWR руйнується, поверхня тканини стає вологою. Це створює липке, вологе відчуття біля шкіри, навіть якщо вода не проникає всередину одягу. Ця втрата ефективності скорочує термін служби одягу.
Стираннятакож відіграє значну роль. Природне стирання та багаторазове використання спричиняють знос водонепроникного одягу. Це знос призводить до утворення ділянок, де водовідштовхувальне покриття з часом стирається. Надмірне стирання від таких джерел, як каміння, багаторазовий контакт із поясними та плечовими ременями, або численні прання, знижує ефективність водовідштовхувального покриття. Коли це трапляється, необхідним є повторне нанесення водовідштовхувального покриття.
Неналежнепрактики пранняможе серйозно пошкодити водовідштовхувальне покриття (DWR). Я виявив, що звичайні пральні порошки руйнують властивості DWR. Вони залишають хімічні залишки. Ці залишки, які можуть накопичуватися до 2% ваги тканини, складаються з парфумів, барвників для освітлення тканини ультрафіолетовим випромінюванням, солей, поверхнево-активних речовин, технологічних добавок, мастил для пральних машин, олій, жирів та полімерів. Ці залишки роблять тканину жорсткою, зв'язують волокна та покривають фторполімер у DWR. Вони запобігають утворенню крапель води та її вбиранню в тканину. Пом'якшувачі тканини ще більше погіршують цю проблему, додаючи більше залишків.
Я завжди рекомендую використовувати миючі засоби з нейтральним pH, призначені для технічного верхнього одягу. Вони часто на водній основі, біорозкладні та не містять барвників, відбілювачів, освітлювачів чи ароматизаторів. Миючі засоби, що підходять для чутливої шкіри, часто безпечні для спорядження. Я уникаю звичайних мийних засобів, відбілювача, пом’якшувача тканини та хімчистки. Вони можуть закупорювати пори, пошкоджувати водонепроникні покриття DWR та знижувати показники водонепроникності/повітропроникності.
Щоб продовжити термін служби водовідштовхувального робочого одягу, я дотримуюся певних правил догляду:
- РеактиваціяЦей процес відновлює початкове водовідштовхувальне покриття. Він вимагає тепла та часу. Я можу досягти цього, сушаючи одяг у сушильній машині за низької температури протягом приблизно 30 хвилин, якщо дозволяє етикетка з інструкціями щодо догляду. Вологий рушник може допомогти, якщо сушарка вимкнеться раніше терміну. Якщо вода з'явиться у вигляді крапель на тканині, реактивація пройшла успішно. Я також можу прасувати сухий одяг за низької температури без пари, помістивши рушник між праскою та одягом.
- ПросоченняЦе оновлює водо- та брудовідштовхувальний шар. З часом він зменшується через знос. Повторне просочення потрібне, коли вода більше не утворює крапель після прання та сушіння. Я можу використовувати спеціальні засоби для прання в пральній машині на делікатному циклі. Або ж я наношу на одяг просочуючий спрей або використовую спеціальні засоби під час ручного прання.
- Загальний доглядЯ завжди перу робочий одяг без пом’якшувача тканини перед просоченням. Я дотримуюся інструкцій з догляду на етикетці як для текстилю, так і для просочувального засобу.
Я спостерігаю за розвитком водовідштовхувальних технологій. Тепер вони поєднують високу продуктивність з екологічною відповідальністю. Постійні інновації постійно забезпечують ефективні та безпечніші рішення для працівників. Розуміння цих оздоблень допомагає мені вибирати та підтримувати оптимальний робочий одяг, забезпечуючи довговічність та комфорт.
Найчастіші запитання
Що таке ДВП?
Я визначаю DWR якМіцний водовідштовхувальний матеріалЦе спеціальне покриття. Це покриття робить тканини водостійкими.
Чому ПФК викликають занепокоєння?
Я знаю, що перфторвуглеводи викликають занепокоєння. Вони накопичуються в навколишньому середовищі. Вони також пов'язані з проблемами зі здоров'ям.
Як мені повторно активувати DWR?
Я відновлюю водовідштовхувальну функцію (DWR) за допомогою нагрівання. Я використовую сушильну машину на низькій температурі. Я також можу використовувати праску.
Час публікації: 21 жовтня 2025 р.