Гидрофильная ткань что это такое

Гидрофобность материалов — гидрофобность ткани. Водоотталкивание.

От назначения ткани зависят свойства, которым она должна соответствовать. В частности, костюмные, пальтовые, плащевые ткани, которые используются для производства верхней одежды, обязательно должны противостоять смачиванию и сопротивляться проникновению воды. Поэтому, для этих материалов очень важным свойством является их водоупорность и водонепроницаемость. Для брезентовых, зонтичных, палаточных тканей основным качеством является их гидрофобность.

Гидрофобность – это способность материала отталкивать воду. Водоотталкивание ткани зависит от многих факторов – структуры волокон, способа плетения, специального гидрофобного покрытия или пропитки. При выборе ткани для производств тех или иных изделий, предназначенных для защиты от атмосферных осадков или других факторов, способных привести к намоканию, принимаются о внимание их гидрофобные свойства.

Для определения степени водонепроницаемости и гидрофобности тканей используются различные методики и приборы, моделирующие условия, которым ткань может подвергаться в процессе эксплуатации.

Одной из таких методик является испытание под дождем по Бундесману. Его суть заключается в том, что образец ткани в течение определенного времени подвергается воздействию искусственного дождя, созданного по заданным параметрам. В зависимости от требований, устанавливается необходимый объем воды, размер капель, расстояние от прибора до испытуемого образца. Такой метод позволяет максимально эффективно определять водонепроницаемость тканей.

Также в приборах используются другие методы оценки водоотталкивающих свойств тканей и определения их сопротивляемости проникновению воды. Например, испытания водопроницаемости тканей под давлением, методы погружения и прочие.

Что такое гидрофильность?

Слово «гидрофильный» (гигроскопичный) происходит из греческого языка и означает способность материалов впитывать воду. Влага, которая образуется во время сна путем транспирации (выделение телом), хорошо впитывается одеялом из гигроскопичного материала и быстро отдается назад. Такой круговорот влаги способствует приятному и сухому сну.

Улучшенные гидрофильные тканые материалы фирма «BILLERBECK» применяет во всех группах своей продукции. Благодаря этому значительно улучшается качество сна. Эта инновация имеет огромное значение для каждой постели и дарит Вам спокойный и освежающий сон.

Уровни гидрофильности

Используемые для изготовления постельного белья материалы условно делят на 4 уровня гидрофильности:

• Отличная впитываемость: хлопок и лен.
• Хорошее влагопоглощение: шерсть и шелк.
• Средние показатели: вискоза и схожие искусственные материалы.
• Худшая гигроскопичность: синтетика.

Шерсть и шелк тем не менее впитывают намного больше влаги, чем лен и хлопок, хоть и медленнее. Это делает постельное белье из тканей животного происхождения удобным для людей с обильным потоотделением.

Влияние гигроскопичности на здоровье

Гидрофильное белье обеспечивает комфорт и спокойный сон, приятное пробуждение. Никакого вреда от хорошо впитывающей влагу ткани быть не может, а вот использование белья с низкой гигроскопичностью приводит к таким последствиям:

• появление аллергических реакций;
• усталость;
• бессонница;
• развитие потницы.

Эти недуги проявляются потому, что воде некуда деться с поверхности кожи, отчего сон становится нервным, неглубоким. Чтобы избежать негативного влияния на здоровье, выбирайте постельное белье из льна и хлопка, оно впитывает влагу и высыхает сравнительно быстро. В сухой ткани вредоносные микробы размножатся медленнее.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Гидрофильное волокно

Гидрофильные волокна ( хлопок, шерсть, шелк) очищаются ани-оноактивными агентами. [1]

Гидрофильные волокна , в том числе вискозные, при нормальной влажности ( 60 — 65 % при комнатной температуре) в равновесных условиях содержат 10 — 12 % влаги, и поэтому не электризуются. Затруднения при переработке вискозных волокон могут возникнуть только при пониженной влажности воздуха или при замасливании водоотталкивающими составами, например минеральными маслами без добавки поверхностно-активных веществ. [2]

Гидрофильные волокна обладают, большим количеством активных функциональных групп ОН и глубоко окрашиваются реактивными или прямыми красителями. [3]

Гидрофильные волокна отличаются от гидрофобных наличием в макромолекулах групп — ОН, — CONH, — NH2, способных связывать молекулы воды. В полиакршюнитрильных, поливинилхлоридных, поли-олефиновых, полиэфирных и других гидрофобных волокнах подобные химические группы отсутствуют. [4]

Сушка гидрофильных волокон токами высокой частоты протекает очень быстро ( 5 — 20 мин) [21] и, по-видимому, более равномерно, чем сушка нагретыми газами. [6]

Светоустойчивость окрашенных гидрофильных волокон возрастает с увеличением их пористости. Это может быть связано с ограничениями роста кристаллических агрегатов во внутренних порах. В случае гидрофобных подложек наибольшая устойчивость окраски на свету связана с образованием меньших пор, вероятно вследствие ограничения возможности диффузии паров воды. [7]

К гидрофильным волокнам относятся вискозный шелк, ацетатный шелк, купра, аралак, викара. Возможно, что в ближайшем будущем появятся новые типы волокон, в том числе и из полиамидных смол. [8]

В более гидрофильных волокнах влияние воды на величину Тст проявляется сильнее. [9]

Ткани из гидрофильных волокон быстрее загрязняются при повышении относительной влажности воздуха более 65 %, а из гидрофобных волокон — при снижении относительной влажности воздуха вследствие повышения их электризуемости. [10]

Физические свойства гидрофильных волокон , таких как шерсть, волосы, найлон, искусственный шелк, сильно зависят от количества адсорбированной воды. Эти изменения свойств волокон обусловлены большой поляризуемостью воды ( и, следовательно, большими значениями индуцированного дипольного момента), способностью молекулы воды образовывать относительно сильные водородные связи и ее сравнительно небольшим размером — диаметр молекулы воды составляет примерно 2 7 А. [11]

Читайте также: Мини станок для ткани

Механизм сушки гидрофильных волокон принципиально отличается от сушки гидрофобных волокон, но в обоих случаях обработка их является тепловой и осложняется при сушке гидрофильных волокон пластифицирующим действием воды. [12]

Температура стеклования гидрофильных волокон снижается вследствие гидратации полярных групп и ослабления межмолекулярных взаимодействий. [13]

Длительное пребывание гидрофильных волокон при температурах 60 — 70 С во влажной среде при влагосодержании выше W ( при температуре выше Тс) облегчает образование новых, рост и уплотнение ранее возникших структурных элементов и таким образом способствует снижению диффузионных и сорбционных показателей волокна. [15]

Физика современной одежды. Часть 2

Тип 1 – Ткани с плотным плетением

Ventile является самым известным материалом такого типа. Он был на Эвересте, на обоих полюсах, и продолжает использоваться уже около семидесяти лет. Это египетский хлопок, сотканный настолько плотно, что его поры очень малы. Это делает его структуру очень труднодоступной для воды. Когда он все же намокает, то волокна набухают, благодаря чему размер пор уменьшается до 3 микрон.

Плотно тканые материалы воздухопроницаемы, что значительно повышает их способность транспортировать пары влаги. Однако одежда из такой ткани может промокнуть при длительной влажной погоде, а после этого потребуется очень много времени для ее полного высыхания. Именно Ventile, похоже, и является прародителем Softshell.

Необходимо особо отметить конструкции типа Buffalo. Хотя технически они не являются водонепроницаемыми, плотная внешняя ткань Pertex в сочетании со специальным волоконным утеплителем внутри обеспечивает вывод влаги за счет капиллярности — подробнее об этом далее.

Тип 2 — ткани или мембраны с микропористыми покрытиями

ПТФЭ (непатентованное название вещества — «политетрафторэтилен» или «фторополимер». В России традиционное техническое название этого материала — фторопласт, запатентованное компанией DuPont название — тефлон) и ПУ (полиуретан) являются полимерами, наиболее часто используемыми при изготовлении микропористых материалов для водонепроницаемой дышащей ткани. Каждый квадратный сантиметр этих микропористых материалов содержит миллиарды пор, которые вместе образуют каналы сложной формы, действующие как фильтр. Они используют поверхностное натяжение, чтобы остановить проникновение воды, и если мембрана или покрытие загрязяются, то могут начать пропускать воду. Дело в том, что вода — это жидкость с высоким поверхностным натяжением, поэтому на определенных поверхностях (например — промасленных) она образует шарики. А грязь может обладать низким поверхностным натяжением. Это означает, что микро-капель грязи не образуется, ее частицы проникают в поры структуры. Оказавшись внутри, они влияют на то, как вода взаимодействует с микропорами, и потенциально могут вызвать протечки.

Первое поколение Оригинальная мембрана Gore-Tex — микропористая ПТФЭ мембрана, которая была чрезвычайно дышащей, но быстро загрязнялась. По этой причине сейчас мембрана Gore-Tex защищена покрытием, которое снижает ее способность пропускать водяной пар, но увеличивает прочность и долговечность.

eVent – еще один вариант микропористой мембраны ПТФЭ. Его структура защищена от загрязнения пор подкладкой с гидрофобной (водо-отталкивающей) и олеофобной (масло- отталкивающей) химической обработкой. Благодаря такому решению eVent остается паропроницаемым даже в случае загрязнений, хотя не слишком хорошо пропускает воздух.

NeoShell сделан совершенно иначе, чем eVent или Gore-Tex, и из полиуретана, а не из ПТФЭ. При производстве NeoShell используется технология electrospinning — пластик растворяется в растворителе и этим раствором покрывают наэлектризованную поверхность ткани, так создается тонкая пленка. Polartec официально заявляет, что рабочие свойства мембраны NeoShell со временем ухудшаются, хотя никогда не опускаются ниже 5000 мм водяного столба. В отличие от других методов, используемых для создания микропористых мембран, electrospinning обладает огромным потенциалом для создания превосходных материалов, поскольку у процесса очень много переменных, которые можно регулировать и менять – например, концентрация и температура раствора.

Размер пор ПТФЭ или ПУ — 0,1 — 10 мкм. А молекула водяного пара имеет диаметр 0,0004 мкм. Капли воды имеют диаметр, по меньшей мере, 100 мкм. Поэтому, в случае eVent и Neoshell, справедливо утверждение о том, что их воздухопроницаемость в значительной степени зависит от относительных размеров молекул водяных паров, пор и капелек дождя.

Тип 3 — ткани с беспоровым гидрофильным покрытием или мембраной

Они сделаны с использованием плотных гидрофильных (смачиваемых водой) пленок или покрытий, не имеющих пор. Такие покрытия непроницаемы для воздуха. Обычно их изготавливают из смеси ПУ и ПЭО (полиэтиленоксид). Перенос паров влаги происходит благодаря капиллярности, которая может рассматриваться как подъем молекул воды по своего рода ступенькам: сначала молекулы воды притягиваются к молекулам поверхности гидрофильного материала, а затем перемещаются к следующей молекуле, которая расположена глубже. Этот процесс продолжается по всей толщине гидрофильного материала. Гидрофильные материалы не обязательно одинаковые с обеих сторон, с одной из сторон их прочность и устойчивость к загрязнению может быть выше.

Читайте также: Что то полезное из остатков ткани

Гидрофильные покрытия растягиваются намного легче, чем ПТФЭ мембраны, так что беспоровые стрейч-материалы для одежды с использованием таких мембран намного дешевле в изготовлении. Их паропроницаемость немного ниже, чем в лабораторных испытаниях показывают материалы Gore-Tex или eVent с мембранами из ПТФЭ. Помимо этого, их паропроницаемость сильно зависит от температуры: гидрофильные материалы разработаны, чтобы максимально эффективно работать при температуре чуть выше нуля, поэтому некоторые из них показывают низкие результаты в лабораторных условиях — при температуре тела.

Примеры ПУ покрытий или мембран — North Face Hyvent, Marmot Precip и MemBrain Strata.

Sympatеx также представляет собой гидрофильное покрытие, но на основе полиэстера. Одно из его основных преимуществ заключается в том, что он может быть легко переработан, в основном благодаря свойствам полиэстера.

Тип 4 — Двухкомпонентные микропористые гидрофильные мебраны

Это современный гортекс. Мембрана Gore-Tex — это все тот же ПТФЭ, но его микропоры заполнены гидрофильным полиуретаном. Такое решение обеспечивает большую долговечность одежды, и в таком варианте может быть использован очень гидрофильный полиуретан, который при других условиях легко повреждается. Существует ряд доказательств того, что воздушный слой, находящийся между ПТФЭ и ПУ, обеспечивает дополнительную теплоизоляцию, увеличивая перепад температур воздуха на внутренней и наружной воерхности ткани, а это может уменьшить конденсацию.

Современные ткани Gore-Tex непроницаемы для воздуха. Active Shell тоже является непроницаемой для воздуха, но отличается отличной паропроницаемостью благодаря очень малой толщине, потому что молекулы воды быстро проходят через тонкую мембрану.

Другие варианты…

По материалам Matt Fuller и Dr. Mark Taylor (сокращенный вариант).

Мембранные ткани для пошива спецодежды от компании OLDOS

О мембранных тканях простыми словами.

Так сложилось, что многие современные концепции становятся популярными сначала на Западе, а уже позже, через несколько лет, находят своего потребителя в России.

Мы все представляем, что такое европейская спецодежда. Это стиль и вдумчивый дизайн, работающий в тандеме с функциональностью. Неудивительно, что при производстве такой спецодежды активно используются мембранные ткани различных фактур и характеристик, ткани со спандексом и т.д.

В России для костюмов, эксплуатируемых в сложных погодных условиях, для специализированных костюмов таких отраслей, как, например, нефтегазовая, а также для демисезонной и зимней одежды ИТР и высшего руководства с каждым годом все более активно используются мембранные ткани.

Но, как ни странно, даже производители одежды из мембраны зачастую не понимают, что это такое. В этой статье мы постараемся рассказать о мембранных тканях простыми словами.

Мембрана характеризуется двумя основными показателями:

1) паропроницаемостью (MVTR — Moisture Vapour Transfer Rate) — количеством водяных паров, которое способна пропустить через себя мембрана в течение временного промежутка, которая обычно измеряется в граммах на квадратный метр за 24 часа (g/m²/24h);
2) водонепроницаемостью (WaterProofness) — высотой водяного столба с основанием 1 кв.см., который удержит мембранная ткань, не пропуская воду на изнаночную сторону ткани, измеряющегомя в мм. водяного столба на кв.см (mm/cm²).]

Существует два принципиально разных типа мембран:

• Беспоровые (они же гидрофильные). Именно эти мембраны наиболее популярны в мире и именно на них мы сегодня подробно остановимся.
• Микропористые (PTFE). Это узкопрофильные мембраны для производства высокотехнологичной одежды, но почти не встречающиеся на российском рынке из-за их дороговизны.

Гидрофильные мембраны

Гидрофильные мембраны бывают либо бесцветными (PU), либо белыми (milky). Они наносятся на ткань двумя способами.

Сoating (мембрана breathable). Состав (в жидком виде) тонким слоем распределяется на изнаночной стороне ткани, где полимеризуется. Здесь используется та же технология, что и при нанесении обычных водоупорных пропиток.

У мембраны breathable нельзя добиться высоких характеристик. Максимум — 5000/5000 по американскому стандарту ASTM E96-1995. Для обычной одежды (имеется ввиду одежда не для профессиональных спортсменов) этого показателя более чем достаточно.

• Lamination (мембрана TPU) – термопластичный полиуретан. TPU (мембранная пленка) дублируется с тканью под воздействием температуры, TPU относится к классу полимеров. Это эластомер с признаками пластмассы и каучука, который растягивается, как резина.
  Верхний уровень характеристик для TPU-мембраны по американскому стандарту ASTM E96-1995 составляет 15000/15000. Однако часто производители одежды заявляют показатели для гидрофильной мембраны на уровне 20K/20K, 25K/25K, 30K/30K. Почему? Тут играют роль два фактора.
• Характеристики тканей могут определяться по нескольким стандартам. Американский стандарт ASTM E96-1995, являясь самым признанным в мире, показывает наименьшие значения. Таким образом, показатели одной и той же ткани по американскому стандарту ASTM E96-1995 и, например, японскому стандарту JIS1099B1 будут сильно отличаться (верхний показатель мембраны по американскому стандарту – 15 000/15 000, а по японскому — 40 000/40 000).
• Маркетинг. Конечный потребитель испытывают счастье, приобретая ткань с высокими характеристиками. Поэтому часто производители, не задумываясь, указывают на бирках своих изделий высокие показатели, не уточняя наименование стандарта, а зачастую даже не используя мембрану.

Читайте также: Переработка промышленных отходов ткань

TPU может дублироваться с любыми тканями, в том числе и с трикотажными, сохраняя их растяжимость. Для многослойных мембранных тканей (2,5 слоя, 3 слоя) используется только TPU.

Трехслойные ткани (3-layer, 3L) – это особенный тип конструкции, при котором мембрана вклеивается между внешним и внутренним слоями материалов (как правило, внешний слой – это курточная или плотная трикотажная ткань, а внутренний слой – это флис или трикотажная сетка различных фактур и плотностей). Таким образом, получается единый трёхслойный «сэндвич», в котором все слои объединены в один. Это наиболее прочная и долговечная конструкция из всех существующих на текущий момент видов мембранных тканей. Всем известный софтшелл относится к трехслойным тканям.

Новый тренд, набирающий обороты в спецодежде, — это спортивные конструкции моделей. Благодаря современным технологиям грани между спортивным и рабочим стилем больше не существует. Спецодежда может и должна быть удобной и красивой!

Специально под такие запросы компания OLDOS разработала новую линейку высотехнологичных материалов VORTEX, предназначенных для производства одежды из мембранных тканей с высокими показателями. VORTEX – это не только ткани, но и различные термоленты для проклейки швов и дублирующие пленки для использования бесшовных технологий.

Трехслойная мембранная ткань «Торнадо» с показателями 10K/10K – это первая ткань в линейке VORTEX.

Комбинезоны для катания на SUP-board. Разработаны конструкторским бюро DOER по заказу компании Atlas Watersport. Изготовлены из трехслойной мембранной ткани «Торнадо» серии VORTEX.

Следует обратить внимание, что нет смысла использовать мембраны с высокими показателями и отказываться от проклейки швов в готовом изделии. В одежде из трехслойной мембраны в обязательном порядке должны быть проклеены ВСЕ швы. Причем желательно, чтобы швов в изделии было как можно меньше. Чем больше швов, тем больше вес изделия и тем больше узлов для проклейки.

Принцип работы гидрофильной мембраны

Во время интенсивной работы или повышенной физической нагрузки повышается потоотделение, и влага конденсируется на внутренней стороне мембранной одежды. Мембрана начинает набухать, впитывая в себя молекулы воды, которые под действием температуры начинают двигаться быстрее. Полимер расширяется, пространство между цепочками увеличивается, и скорость прохождения молекул воды увеличивается. Движение происходит до тех пор, пока концентрация молекул воды в мембране не станет одинаковой по всей толщине мембраны. Молекулы, проходящие через свободные полости в мембране, достигают внешней поверхности и уходят в окружающую среду (то есть испаряются с поверхности мембранной ткани).

Основными движущими силами процессов в гидрофильной мембране являются разница концентрации молекул воды в ней и разница температур с двух сторон от мембраны. Движение направлено из области с высокой влажностью в область с низкой влажностью, а также из области высокой температуры в область низкой температуры.

Особенности гидрофильных мембран

Гидрофильные мембраны имеют неоспоримое преимущество перед микропористыми мембранами: они не критичны к загрязнениям (то есть за ними не нужно по-особенному ухаживать).

Однако, особенностью гидрофильных мембран является то, что химические связи в них не однонаправленны. Соответственно, транспортировка молекул воды может происходить в обоих направлениях. В случаях редкого плетения ткани (то есть когда производители ткани, удешевляя ее, уменьшают количество нитей на единицу площади), отсутствия или повреждения водооталкивающих и грязеводоотталкивающих пропиток (WR, DWR (двойное WR), TEFLON) и когда абсолютная влажность снаружи мембраны выше, чем внутри, движение молекул воды будет идти снаружи внутрь ткани. Этого никогда не произойдет при использовании тканей с хорошей плотностью и водоотталкиванием не менее 4 класса (80-90 балов).

Для гидрофильных мембран особо рекомендуется применение грязеводоотталкивающей пропитки TEFLON. Такая отделка препятствует не только смачиванию водой, но и проникновению грязи внутрь волокон. Испачканную ткань достаточно протереть влажной губкой или промыть под струей воды, чтобы изделие было снова чистым. TEFLON также уменьшает поверхностное трение, тем самым увеличивая срок службы изделия.

Самое важное! Каждая стирка изделий из гидрофильных мембран ухудшает их характеристики: как паропроницаемость, так и водоупорность. Пропитка TEFLON позволяет сократить количество стирок изделия до минимума, а значит, максимально увеличить срок службы изделия и комфорт от его носки с полноценно функционирующей мембраной.

Следует помнить, что главное при выборе мембраны – это понимание, для чего она нужна, где и при каких условиях будет эксплуатироваться одежда. Только это поможет не разочаровать покупателя и одновременно не переплачивать лишних денег за ненужный функционал.

Компания OLDOS имеет филиалы в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Ростове-на-Дону, Иванове, Казани, Новосибирске, Уфе, Челябинске и Самаре, а также собственный офис в Китае. Складские площади компании OLDOS превышают 20 000 кв. метров.

Специалисты компании проводят профессиональные консультации, помогают ориентироваться в новинках текстильной индустрии, выбрать и изготовить ткани с различными характеристиками, учитывающими уникальные потребности клиента.

(7 оценок, среднее: 5,00 из 5)

⌛ Нет времени на web-сайты? Попробуйте наш Telegram и не забудьте про Instagram, Facebook, Вк и Twitter

• Свежие записи
  • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
  • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
  • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
  • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
  • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом