فهم المنسوجات المقاومة للماء والزيت

خلاصة. تناقش هذه المقالة بشكل أساسي البحث ومبادئ الأقمشة المقاومة للماء والمقاومة للزيوت ، وتقدم عملية الإنتاج واختبار أداء الأقمشة السائدة المقاومة للماء والمقاومة للزيوت. تدمج الأقمشة المتجهة للطفلة Begoodtex أيضًا تقنية مقاومة للماء ومقاومة للزيوت ، مما يوفر حماية شاملة للنسيج.

نظرة عامة على المنسوجات المقاومة للماء والزيوت

نظرًا للاستخدام المتزايد للمنسوجات في مختلف التطبيقات والصناعات ، لم تعد بعض الأقمشة المتخصصة راضية عن العلاجات الأساسية المقاومة للماء. أصبحت الأقمشة التي تتميز بصفات مقاومة للماء ومقاومة للنفط الآن محور التقدم بسبب قدرتها على صد البقع. تشير طارد المياه في النسيج إلى مدى جودة صد قطرات الماء عندما تتلامس مع سطحها.

نظرة عامة على تطوير عوامل التشطيب المقاوم للماء والعقار للزيوت

على مدار السنوات القليلة الماضية ، كان هناك نمو كبير في استخدام المواد المفلورة للعلاجات المقاومة للماء ، مقاومة للزيوت ، ومضادة للهدوء على الأقمشة. كانت شركة DuPont بالولايات المتحدة أول من قام براءة اختراع استخدام المستحضر كعامل نهائي لصنع الأقمشة المقاومة للمياه والنفط. في الخمسينيات من القرن الماضي ، أنشأت شركة 3M من الولايات المتحدة علاجًا للأقمشة يتكون من كروم الكربوكسيل المعقدة.

تطبيق الألياف الفائقة في المنسوجات المقاومة للماء والزيوت

في السنوات القليلة الماضية ، كان هناك تطور سريع في إنتاج الألياف الفائقة ، مما أدى إلى إنشاء نسيج فائق الكثافة. يصنع هذا النسيج باستخدام الألياف ذات المسافات بينها أصغر من قطرات الماء ولكنها أكبر من قطرات بخار الماء ، مما يمنحها خصائص مقاومة للماء. يشعر هذا النسيج عالي الكثافة بخفة الوزن ، وله نسيج ناعم وسلس ، ويوفر صفات جيدة للصف بسبب بنيته الدقيقة. حتى بدون أي طلاء أو معالجة مقاومة للماء ، فإنه يحافظ على مقاومة عالية للماء ، مما يجعله منتجًا نسيجًا قيمًا. إنه ممتاز في تنظيف الأوساخ بسرعة دون ترك أي بقايا وراءها ؛ يمكنك غسله وإعادة استخدامه أيضًا! أداة التنظيف هذه مفيدة لجميع أنواع المهام ، سواء في مساحات عمل الآلات الدقيقة أو المنازل على حد سواء.

تطبيق تأثير أوراق اللوتس في المنسوجات المقاومة للماء والزيوت

الماء الذي يقع على أوراق اللوتس لا يتسرب من خلالهم ؛ بدلاً من ذلك ، فإنه يجمع في قطرات تنزلق على طول سطح الورقة - وهي ظاهرة تُعرف باسم تأثير ورقة اللوتس. استخدم العلماء الألمان هذا المبدأ لإنشاء الطلاء السطحي للمباني التي تصد الماء وتنظيف أنفسهم. لقد طبقوا أيضًا تأثير اللوتس لتطوير الملابس ذات الخصائص المماثلة.

تطبيق مواد رهابية فائقة في المنسوجات المقاومة للماء والزيوت

عادة ما تحتوي المركبات العضوية والبوليمرات على أسطح ذات طاقة تقاوم الترطيب بسهولة ، في حين أن الأكاسيد والكبريتيدات والأملاح غير العضوية تظهر أسطحًا عالية الطاقة أكثر عرضة للترطيب بسهولة. عندما تتجاوز زاوية ملامسة الماء 90 درجة على السطح ، يتم تصنيفها على أنها مسعور. إذا كانت زاوية التلامس تتجاوز 150 درجة ، فإنها تسمى سطحًا فائقًا. هذا النوع من السطح لا يصد الماء بشكل فعال فحسب ، بل يقاوم الزيت أيضًا ، مما يجعله سطحًا مزدوجًا مسعورًا.

تطبيق تأثير البتلة في المنسوجات المقاومة للماء والزيوت

يُعتقد عادة أن بتلات تعتبر نوعًا من ملحقات الأوراق ، مع وجود شعر في طبقتها الخارجية أيضًا. بعض بتلات النبات تظهر إما أنماط أو تلال داخلية على طول الجدران الخارجية لخلايا البشرة الخاصة بهم. علاوة على ذلك ، يعرض سطح بتلة نسيجًا خشنًا ويمتلك صفات مقاومة للماء. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد ترتيب للتوقعات الصغيرة عبر سطح بتلة ، ولكل منها العديد من الطيات الصغيرة في نصائحها. تُعرف هذه الخاصية باسم "التأثير". على النقيض من تأثير Lotus Leaf ، فإن تأثير آخر ، لا يظهر ليس فقط خصائص مسعور مثيرة للإعجاب ولكن أيضًا قدرات التصاق ممتازة.

تطبيق تقنية النانو في المنسوجات المقاومة للماء والزيوت

جزيئات الفطريات ، والمعروفة باسم الجسيمات النانوية ، لها أبعاد في نطاق مقياس نانومتر ، والتي تقع بين حجم الذرات والجزيئات التقليدية. تعد الأقمشة والمنسوجات حاليًا موضوع استكشاف لخصائصها المقاومة للماء والمقاومة للنفط من خلال تطبيق المواد الوظيفية النانوية. كشفت النقاب عن تقديم أغراض مختلفة ، وتشمل إجراءات معالجة النسيج طريقة الشفط ، وطريقة رول الغمر ، وطريقة الطلاء. يتم استخدام تقنية الغمس في الغالب في صياغة أقمشة ملابس قابلة للتنفس مناسبة لارتداء الصيف والخريف ، مثل القمم والقمصان والملابس غير الرسمية لكل من الرجال والنساء.

آلية الانتهاء من الماء المضاد للزيوت

آلية المعالجة المائية

من خلال امتصاص طبقة من المادة على سطح النسيج ، يمكن تحويل سطح الطاقة العالي الأصلي إلى سطح منخفض الطاقة ، مما يؤدي إلى نسيج مع خصائص مائية. كلما كانت الطاقة السطحية أصغر ، كلما كان التأثير أفضل. وفقًا للطاقة السطحية للمواد المختلفة ، يمكن اختيار البارافين ، السيلوكسان ، والمركبات المحتوية على الفلور ، وما إلى ذلك كعوامل تشطيب للمياه.

آلية فرز التهاب الزيت

تشبه آلية التشطيب المكتسب للزيت إلى حد كبير تلك الخاصة بالتشطيب المائي ، ولكن متطلباتها مختلفة. بعد المعالجة المبتذلة للماء ، يجب أن يقاوم النسيج تغلغل الماء تحت ضغط معين ، لذلك لا يمكن للماء أن يبلل النسيج ، ويجب أن تكون زاوية التلامس أكبر من 90 درجة ، وتتطلب الانتهاء من طارد الزيت فقط أن النسيج يفعل لا تنشر الزيت على سطحه عندما يواجه الزيت ، وزاوية التلامس أكبر من الصفر في هذا الوقت. قيمة الطاقة الحرة بين الزيت أصغر بكثير من قيمة الماء. لذلك ، من أجل تحقيق هدف رفض الزيت ، يلزم وجود توتر بين الغاز الصلب المنخفض ، أقل عمومًا من التوتر السطحي للزيت.

آلية التنظيف السهلة للتنظيف وسهلة التنظيف

آلية مكافحة السخوط.

تلوث الزيت هو مفهوم يشمل الملوثات القابلة للذوبان في الزيت والملوثات القابلة للذوبان في الماء ، من بين أمور أخرى. هناك أساسا مصدران لهذا التلوث: إفرازات الجلد للبشر والمتسللين الخارجيين. عادة ما تكون هناك ثلاث طرق لإثارة الأقمشة مع إمكانيات القاذورات: من خلال تقنيات التحجيم ، وتطبيقات الأفلام ، والتعديل الكيميائي للألياف.

من السهل تنظيف وترتيب آلية.

المعالجة المضادة للقوالب المحبة للماء هي طريقة تهدف إلى تسهيل التنظيف عن طريق تقليل التوتر السطحي للألياف على الأقمشة ومنع الأوساخ من الالتزام بها أثناء الغسيل.

آلية "ثلاثة دفاعات" و "أربع دفاعات" منظمة

إن الأبحاث في مجال المعالجة المقاومة للماء والزيوت للمنسوجات تتحرك نحو طريقة تتضمن مزيجًا من عوامل العلاج القائمة على الفلور مع عوامل وظيفية أخرى ، مثل التشطيب المقاوم للتجاعيد والتشطيب المتاح للهب ، لإنشاء منتجات نهاية متعددة الاستخدامات مع ميزات مثل هذه كما حماية الأشعة فوق البنفسجية والخصائص المضادة للبكتيريا. أدى هذا الاتجاه إلى ظهور مفهوم "ثلاثة تدابير" و "أربعة تدابير وقائية" في الانتهاء من النسيج.

إنتاج المنسوجات المقاومة للماء والزيوت

تتألف عوامل مقاومة للماء عادة في عمليات التشطيب في المقام الأول من غسول الصابون الألمنيوم البارافين ، وملح الأمونيوم الرباعي الكولين ومركبات الكروميوم المعقدة ، ومشتقات الميلامين النابض ، والمركبات القائمة على السيليكون ، ومركبات الفلور العضوية. ويلاحظ مواد الفلور العضوية بشكل خاص لسماتها المليئة بالمياه ، وتسخين الزيت ، ومضادة للقوائم.

المعالجة العامة المحددة للمياه

(1) عامل التشطيب المؤقت للماء

• صابون الألومنيوم والصابون الزركونيوم.

بمجرد أن ينقع النسيج في محلول الصابون ، يتم علاجه باستخدام خلات الألومنيوم بعد ذلك لإنشاء خلات الألومنيوم القلوية والهيدروكسيدات من التكوين غير المحدد التي تلتصق بسطح النسيج. يُعرف هذا النهج باسم الطريقة المكونة من خطوتين.

• الشمع والأقمشة الشمعية

يمكنك تطبيق المواد الشمعية على الأقمشة إما في شكل صلب ، وتسخينها حتى تذوب ، أو كحلول في المذيبات العضوية والمستحضرات لأغراض العلاج.

صابون الألمنيوم البارافين سهل التقديم وصديق للميزانية. إنه يقع تحت مظلة المواد التي تُحدد في المياه البيئية التي مناسبة بشكل خاص لعلاج المنسوجات الصناعية ضد تغلغل المياه ولكنها قد لا تصمد أمام الغسل المتكرر بشكل فعال.

• عامل الانتهاء من طارد الماء القائم على راتنج البوليمر

ميزةها هي أنه يمكن أن تودع على الأقمشة ، مما يمنحهم درجة عالية من الخصائص المائية. العيب هو أن محلول المعالجة الحمضي ، والذي يمكن أن يسبب بسهولة هشاشة وتغير اللون من أقمشة الألياف السليلوز أثناء التجفيف والمعالجة الحرارية ، وخاصة للأقمشة المصبوغة مباشرة بالأصباغ.

(2) عامل تشطيب متين للمياه

لضمان أن الأقمشة تمتلك صفات دائمة لتكاثر الماء ، مثل قابلية الغسيل ومقاومة عمليات التنظيف الجافة.

(3) غسول زيت السيليكون العضوي

تظهر مركبات السيليكون العضوية خصائص مماثلة لتلك التي في مركبات البوليمر النموذجية. يمكنهم تعزيز الخواص المقاومة للماء للنسيج دون المساس بأنفاسه وأيضًا تعزيز مقاومة النسيج للدموع ، وكذلك مقاومته للتآكل والتلوين.

مقاوم للماء الفلور العضوي ، مقاوم للزيوت ، ومكافحة القلح

المواد المفلورة لا تصد الماء فحسب ، بل تظهر أيضًا مقاومة للزيوت المختلفة ، مع انخفاض مستويات التوتر السطحي.

مكافحة القلح ، سهلة التنظيف ومرتبة

عادة ما يكون التشطيب المضاد للهدوء واضحًا تمامًا. تحتاج فقط إلى إضافة إضافات أثناء عملية التمويل الراتنج للحصول على النتيجة المرجوة. تُعرف هذه الإضافات المحددة باسم عوامل التشطيب المضادة للقواعد.

يتضمن الانتهاء من النسيج في المقام الأول تطبيق عوامل مضادة للتخلي الدائمة أو Moderately على أسطح النسيج. يمكن أيضًا تصنيفها بناءً على كيفية إصلاح الوكلاء للألياف أو الأقمشة.

1. وكلاء متشابكين ومكافئين

لا تلتزم العوامل المتقاطعة والمتينة المضادة للهدوء مباشرة للألياف أو الأقمشة. يمكن دمجها مع عوامل تشطيب الراتنج أو الرابطين المتقاطعين للربط بالألياف من خلال عمليات الارتباط المتقاطع ، مما يؤدي بشكل فعال إلى تحسين طول خصائص مكافحة الغابات.

2. مادة تشكيل الأفلام البوليمر

يستخدم حمض البولي أكريليك كعامل تشطيب لمنع تلوث وجعل المنسوجات أسهل في التنظيف عن طريق تشكيل فيلم مرن على الألياف. هذا يخلق سطحًا أملسًا مع مقاومة غسل جيدة بسبب تقارب مواد الألياف.

"ثلاث دفاعات" و "أربع دفاعات" علاج

من خلال تطبيق طرق التشطيب على الأقمشة مع البوليمرات الفلورية العضوية ، يتم إنشاء طبقة واقية على السطح التي تضيف ميزة "ثلاثية المقاومة" لها. عادة ما تتطلب التقنية التقليدية للتشطيب "الأربعة المقاوم" حمامين للعوامل "ذات الثلاثة" وغير المتقاربة ، مما يجعلها تستغرق وقتًا طويلاً ومعقدة وكثيفة الموارد. أدت التطورات في الوكلاء والعمليات "الثلاثة" الجديدة إلى تحقيق نتائج استثنائية "أربع مقاوم".

اختبار الأداء المقاوم للماء والزيت من المنسوجات

اختبار الأداء المائي

1. اختبار مستوى طارد الماء

عادة ما يتم تقييم مقاومة المياه للأقمشة من خلال طريقة اختبار تقيّم قدرتها على صد المياه بشكل فعال ، وغالبًا ما تستند إلى بروتوكول AATCC 22: 2014.

2. اختبار أداء مقاومة ضغط الماء

اختبر مقاومة ضغط الماء للعينة عن طريق توصيل مقياس ضغط الماء من نوع الأنبوب. قبل إجراء التجربة ، تأكد من محاذاة خزان المياه وعمود مياه أداة الاختبار مع طائرة حامل العينة.

3. اختبار قابلية غسل الأقمشة

يجب غسل الملابس بشكل متكرر للحفاظ على نضارة ونظافة. تميل الأقمشة التي تعالج بالمواد الكيميائية القائمة على الفلور إلى فقدان مقاومة الماء والزيت مع مرور الوقت مع الغسيل بسبب زيادة الطاقة السطحية. هذا الجانب من قابلية الغسيل أمر بالغ الأهمية لتقييم أداء المواد المقاومة للماء ومقاومة للزيوت.

4. اختبار التنفس للأقمشة

تتأثر قدرة المواد على السماح للهواء بالمرور في المقام الأول بالفتحات على سطح المادة ، والتي تتشكل من خلال مدى تنظيم المواد المنسوجة أو الكثيفة. يمكن اختبار قابلية التنفس من المنسوجات باستخدام أداة اختبار التنفس.

اختبار أداء طارد النفط

استخدم حلول الاختبار الشائعة المصنوعة من الهيدروكربونات المختلفة ذات التوترات السطحية المتغيرة على سطح الطلاء ولاحظ كيف يتفاعل النسيج المطلي للترطيب. حدد مستوى طارد الزيت بناءً على المحلول القياسي المرقم الذي لا يبلل سطح النسيج.

اختبار الأداء سهل التنظيف

طرق نموذجية للاستعداد تنطوي على علاج وتنظيف مياه الصرف الصحي ، ومياه الصرف الصناعية. تشمل الطرق الشائعة للتجارب تلطيخ القطرات وتلطيخ الاحتكاك.

استكشاف المنسوجات المقاومة للماء والزيت

MeledTex النسيج المقاوم للماء يتم إنشاؤه عن طريق علاج نسيج محاكة اللهب مع عملية تؤدي إلى فيلم وقائي متين على سطحه ، مما يجعله مقاومًا للماء ومقاومة للزيوت والبقع. يشار إلى هذا عادةً النسيج "ثلاثي المقاوم". يتم إنجاز القدرة على صد الماء عن طريق تطبيق فيلم على سطح القماش دون حظر مسامه. هذا يسمح للنسيج أن يكون مقاومًا للماء والتنفس في وقت واحد ، مناسب لـ الخيام في الهواء الطلق, ستائر، و مصارعة نيران الملابس الواقية.