تصنيف وظيفة الأقمشة المقاومة للماء والفرق مع الغشاء المضاد للماء

I. التصنيف حسب الوظيفة

يمكن تصنيف الأقمشة المقاومة للماء إلى فئتين: أقمشة قابلة للتنفس مقاومة للماء وأقمشة قابلة للتنفس مقاومة للماء. لا تخترق قطرات الماء سطح القماش المطلي بسهولة وتشكل قطرات ماء على سطح القماش، ولكنها ليست مقاومة للماء حقًا. حتى أقوى الأقمشة القابلة للتنفس والطاردة للماء ستفقد فعاليتها في النهاية بسبب الغسيل والاستخدام المطول. من ناحية أخرى، تحتوي الأقمشة المقاومة للماء والقابلة للتنفس على قاع مطاطي على الجانب السفلي من القماش. يمكن تقسيمها إلى أنواع الطلاء والتصفيح. تستخدم معظم الأقمشة المقاومة للماء والقابلة للتنفس التصفيح الذي يوفر مقاومة حقيقية للماء. بشكل عام، تتمتع الأقمشة القابلة للتنفس المقاومة للماء والتي تكون أيضًا طاردة للماء بخصائص مقاومة للماء أفضل من الأقمشة المقاومة للماء فقط أو القابلة للتنفس للماء.

ثانيا. التصنيف حسب تقنيات المعالجة

2.1 العزل المائي المحكم

يعد القطن العازل المصنوع من الألياف الدقيقة ممثلًا مبكرًا للأقمشة المقاومة للماء. يعتبر قماش التهوية، الذي صممه البريطانيون، أول نسيج مقاوم للماء وقابل للتنفس. وهي مصنوعة من خيوط قطنية مصرية طويلة التيلة عالية الجودة ومنخفضة الالتواء. في حالته الجافة، يكون للنسيج فجوة تبلغ حوالي 10 ميكرون بين خيوط السداة واللحمة. عندما يكون القماش مبللاً، يتمدد خيوط القطن، مما يقلل الفجوة بين خيوط السداة واللحمة إلى 3-4 ميكرون، ويجمع بين آلية الخلايا المغلقة هذه مع تشطيب طارد للماء لتحقيق العزل المائي. حاليًا، تم استبدال هذا النوع من القماش بأقمشة أخرى مقاومة للماء وقابلة للتنفس.

2.2 طلاء العزل المائي

يتم تطبيق عوامل مقاومة للماء على سطح النسيج من خلال الطلاء الجاف وطلاء النقل والطلاء الرغوي وطرق أخرى لإغلاق المسام الموجودة على سطح القماش وتحقيق العزل المائي. اعتمادًا على مادة الطلاء، يمكن تقسيمها إلى طلاء بولي يوريثين، طلاء شبه بولي يوريثين، وطلاء PVC.

2.3 الانتهاء من العزل المائي

يتم تطبيق إضافات من نوع الراتنج على النسيج، مما يؤدي إلى تغيير التوتر السطحي للنسيج. تشكل قطرات الماء حبات على سطح القماش دون أن تخترق أو تنتشر، وتنزلق عن السطح، وبالتالي تحقق العزل المائي. على سبيل المثال، يتمتع قماش أكسفورد المقاوم للماء بخصائص مقاومة ممتازة للماء ويستخدم بشكل شائع في صناعة الحقائب والخيام.

2.4 العزل المائي بالفيلم

يتم ربط الأفلام المقاومة للماء والأقمشة المادية الأخرى معًا من خلال التصفيح. مع حماية الطبقة المقاومة للماء، حتى لو كان سطح القماش المركب مبللاً، فإن الطبقة الداخلية تظل جافة.

ثالثا. تصنيف الأغشية المقاومة للماء

بناءً على وظائفها المختلفة، يمكن تصنيف الأغشية المقاومة للماء إلى ثلاث فئات: أغشية صغيرة مسامية محبة للماء، وأغشية صغيرة مسامية، وأغشية كثيفة محبة للماء. النوعان الأخيران من الأغشية أكثر شيوعًا. في السنوات الأخيرة، حققت الأغشية المقاومة للماء المطورة حديثًا تحسينات كبيرة في التهوية والراحة عند ارتدائها.

3.1 الأغشية الصغيرة المسامية المحبة للماء

يؤدي دمج الأفلام المحبة للماء والأفلام الصغيرة المسامية إلى تشكيل أغشية محبة للماء صغيرة الحجم. قامت شركة Toray اليابانية بتطوير غشاء صغير الحجم محب للماء يسمى Entrant GII، والذي يجمع بين نوعين من مواد البولي يوريثين في نوع جديد من مادة البولي يوريثين. الطبقة الداخلية من مادة البولي يوريثين ذات المسام الدقيقة والمسام الدقيقة للغاية لها وظيفة تخزين الحرارة وامتصاص الحرارة عند تسخينها وإطلاق الحرارة عند تبريدها. وخلص الباحثون فيجو وفروست من أحد المختبرات الأمريكية إلى أن القماش المدمج مع البولي إيثيلين جلايكول يمكنه تخزين الحرارة. بالنسبة للأقمشة المطلية بالبولي يوريثان والتي تحتوي على البولي إيثيلين جلايكول، يمكن لضبط درجة البلمرة ومحتوى البولي إيثيلين جلايكول التحكم في درجة حرارة التزجج، مما يبقيها ضمن نطاق راحة الإنسان. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أعلى من درجة الحرارة الحرجة للبوليمر، يمر البوليمر بمرحلة انتقالية، حيث يمتص الحرارة ويتوسع في الحجم، وبالتالي تحسين التهوية وتوفير شعور بارد ومريح. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أقل من درجة الحرارة الحرجة للبوليمر، تتبلور شرائح البولي إيثيلين جلايكول، ويطلق البوليمر الحرارة، مما يقلل من التهوية ويوفر العزل.

3.2 الأغشية الصغيرة التي يسهل اختراقها

يعد فيلم بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) ممثلًا نموذجيًا للأغشية الصغيرة التي يسهل اختراقها. حجم المسام للفيلم يقع بين مياه الأمطار وبخار الماء، مما يوفر مقاومة ممتازة للماء. كان GORE-TEX، الذي أنتجته شركة GORE، أول قماش مقاوم للماء تم تصنيعه عن طريق تصفيح فيلم ونسيج PTFE. كان نسيج الجيل الأول من GORE-TEX يتمتع بمتانة ضعيفة. ولتحسين المتانة، تمت معالجة الأغشية الأخرى المحبة للماء بشكل خاص وتغليفها بالقماش. ومع ذلك، عندما يتم دفن أو حرق مواد PTFE، فإنها تنتج مركبات مشبعة بالفلور، والتي يمكن أن تلوث الغلاف الجوي والتربة. في السنوات الأخيرة، كان هناك تدقيق متزايد لاستخدام مواد PTFE في المجال البيئي، وبدأت بعض البلدان في تقييد استخدامها.

3.3 الأغشية الكثيفة المحبة للماء

فيلم البولي يوريثين لدن بالحرارة هو نوع من الغشاء المائي الكثيف. لا يحتوي على مسام ويوفر عزلًا ممتازًا للماء. وهو محب للماء وله تهوية جيدة بسبب اختلاف ضغط البخار بين داخل الملابس وخارجها، مما يسمح للبخار بالانتقال من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض.