فهم النسيج المقاوم للماء والرطوبة

خلاصة. يستكشف هذا المقال تطور تكنولوجيا نفاذية الماء والرطوبة وطرق معالجة الأقمشة المقاومة للماء والقابلة للتنفس. توضيح المبادئ التقنية للتكنولوجيا المقاومة للماء وقابلة للتنفس، وتقديم اتجاهات تطوير الأقمشة المقاومة للماء وقابلة للتنفس من ثلاث وجهات نظر: في الاتصالtel، وتعدد الوظائف، والإنتاج الأخضر. بالإضافة إلى ذلك، تم وصف عمليات مختلفة مقاومة للماء وقابلة للتنفس وطرق اختبار النسيج المقاوم للماء. تنتج شركة بيجودتكس أقمشة مقاومة للماء ومثبطات اللهب عالية الجودة من خلال التكنولوجيا المتقدمة، والتي تستخدم على نطاق واسع في السيناريوهات اليومية والصناعية.

1. ملخص

الأقمشة المقاومة للماء والقابلة للتنفس هي مواد تجمع بين المقاومة للماء والتهوية وخصائص مقاومة الرياح مع توفير خصائص العزل الحراري أيضًا. تم تصميم هذه المنسوجات لطرد الماء تحت مستويات الضغط ولكنها تسمح للعرق من الجسم بالمرور عبر القماش دون أن يتجمع أو يتكثف بين القماش وسطح الجلد. الأقمشة التي تسمح للرطوبة بالمرور من خلالها ليست مفيدة فقط للأفراد الذين يعملون في ظروف مثل البرد الشديد أو المطر ولكنها تلبي أيضًا الطلب على الملابس المقاومة للماء مثل معاطف المطر ومواد الملابس الراقية في الحياة اليومية. وهذا يقدم مجموعة من الفرص للنمو والتقدم.

تطوير تكنولوجيا مقاومة للماء والرطوبة

لقد تطور تطور تكنولوجيا الأقمشة المقاومة للماء وقابلة للتنفس عبر ثلاث مراحل؛ تركز في المقام الأول على الطلاء والأقمشة المصفحة وثانيًا على المواد عالية الكثافة.

بدأت المرحلة الأولية في أربعينيات القرن العشرين عندما تمت معالجة الأقمشة المقاومة للماء والقابلة للتنفس بشكل أساسي بمواد بوليمر، مثل كلوريد البولي فينيل والبولي يوريثين لتوفير خصائص مقاومة للماء وقابلة للتنفس.

بدأت المرحلة التالية في السبعينيات عندما بدأ الأفراد في استخدام ألياف البوليستر أو النايلون الرقيقة للغاية المقاومة للماء لإنشاء أقمشة كثيفة، مع خصائص محسنة مقاومة للماء والرياح مقارنة بالمواد التقليدية المقاومة للماء والقابلة للتنفس.

تمثل الثمانينيات حتى الآن المرحلة الثالثة من التطور في هذا المجال من الدراسة. في عام 1976، كان إنجازًا للولايات المتحدة عندما تمكنت من إنشاء قماش مبتكر مقاوم للماء وجيد التهوية. تم إنشاء هذا النسيج من خلال الجمع بين فيلم متعدد رباعي فلورو إيثيلين (PTFE).

أدى التطور المستمر للألياف إلى ظهور مجموعة متنوعة من الأقمشة عالية الكثافة التي توفر خصائص فائقة مقاومة للماء وقابلة للتنفس. تتميز هذه الأقمشة في المقام الأول بأنماط نسجها وقد وجدت تطبيقات مستمرة بفضل التقدم المستمر في تكنولوجيا الألياف متناهية الصغر.

طرق معالجة الأقمشة المقاومة للماء وقابلة للتنفس

تطورت تقنيات إنشاء أقمشة قابلة للتنفس بمرور الوقت لتشمل الطرق التالية.

نسيج عالي الكثافة

يمكن تحقيق استخدام الخيوط القطنية أو خيوط الألياف الاصطناعية فائقة الدقة لإنشاء أقمشة منسوجة بإحكام بمستويات عالية الكثافة تقلل من الفجوات بين الخيوط وتعيق اختراق قطرات الماء عبر حاجز سطح المادة بشكل فعال من خلال طريقة إنتاج القماش هذه. في حين أن هذا النسيج قد لا يتفوق في القدرات بسبب خصائصه المتأصلة؛ فهو يظهر سمات رائعة من حيث نفاذية الرطوبة ويوفر جودة ثني ممتازة، مع إحساس ملموس ممتع عند لمسه أو ارتدائه على الجلد.

القماش المغلفة

من خلال استخدام أي من طرق الطلاء الرطب في إنتاج المنسوجات، يعمل عامل الطلاء على إغلاق أو تقليل المسام الموجودة في سطح القماش جزئيًا مما يؤدي إلى خصائص مقاومة للماء. على الرغم من قدرته على تحمل التكاليف، فإن هذا النهج لا يتمكن من مواجهة التحدي المتمثل في تحقيق التوازن بين نفاذية الرطوبة والعزل المائي وقابلية الغسل بسبب القيود الكامنة.

نسيج مصفح

من خلال تطبيق المواد اللاصقة وتقنيات التصفيح المتقدمة، يتم دمج طبقات من الأفلام المسامية أو المحبة للماء مع الأقمشة العادية لإنشاء أقمشة قابلة للتنفس ومقاومة للماء وتحافظ أيضًا على خصائصها القابلة للغسل. نجحت هذه الأقمشة المصفحة في التغلب على التحدي المتمثل في موازنة نفاذية الرطوبة مع العزل المائي وسهولة الصيانة.

2. المبدأ الفني للنسيج مقاوم للماء وتنفس

الطريقة الهيكلية عالية الكثافة

يتميز نسيج BEGOODTEX من القطن الخالص بنسيج محكم وألياف صغيرة ملتوية. يحتوي القماش على مسام صغيرة بين الخيوط مما يسمح بالتهوية الجيدة. عندما يبلل القماش ألياف القطن. يتسبب في تضييق المسام الموجودة بين الخيوط بسرعة لمنع الماء من التسرب علىtel. يساعد هيكل الخلايا المغلقة للنسيج والمعالجة الفريدة المقاومة للماء على منع تسرب مياه الأمطار. اجعلها مناسبة للعباءات الجراحية وأغراض الملابس الخارجية وغيرها. اعتمدت وكالة الدفاع اليابانية هذه التكنولوجيا مرة أخرى في عام 1960 لإنشاء سترات نجاة مقاومة للماء.

طريقة التكنولوجيا المسامية الدقيقة

يتم إنشاء مواد مسامية صغيرة مقاومة للماء وقابلة للتنفس من خلال مراعاة اختلاف الحجم بين قطرات الماء وجزيئات بخار الماء في عملية التصميم. تم تصميم المسام الدقيقة في القماش بحيث لا يمر الماء من الجانب ولكنه يسمح للرطوبة بالهروب من الداخل. وفي الوقت نفسه، يمكن لبخار العرق من الجسم أن يمر عبر هذه المسام الدقيقة مما يجعلها مقاومة للماء وقابلة للتنفس.

يُعرف هذا القماش بقدرته على مقاومة ضغط الماء بشكل فعال والحفاظ على نفاذية الرطوبة والدفء مع كونه مقاومًا للرياح أيضًا؛ ومع ذلك، فهو يتطلب معالجة ويأتي مع تكلفة إنتاج أعلى مرتبطة به كجانب سلبي لفوائده بمرور الوقت. من المهم أن تضع في اعتبارك أنه أثناء الاستخدام لفترة طويلة، تميل المسام الدقيقة في القماش إلى الانسداد مما يؤدي في النهاية إلى تقليل خصائصه التي تسمح بنفاذ الرطوبة.

طريقة تكنولوجيا الأغشية الكثيفة المحبة للماء

في مجال الأبحاثtel، كان هناك اهتمام متزايد بالأقمشة الغشائية المحبة للماء والتي تكون مقاومة للماء وقابلة للتنفس. تستفيد هذه الأقمشة من خصائص أغشية البوليمر من خلال توفير ما يكفي من المجموعات المحبة للماء لتكون بمثابة مسارات لجزيئات بخار الماء للمرور عبرها. عندما تخلق مستويات درجة الحرارة والرطوبة تدرجًا بين الجوانب منخفضة الرطوبة من النسيج، تنجذب جزيئات الماء إلى الجانب عالي الرطوبة بسبب الرابطة الهيدروجينية والقوى الأخرى ثم تتحرك عبر النسيج إلى الجانب منخفض الرطوبة للتبخر عبر النسيج. المجموعات المحبة للماء في سلاسل البوليمر. تتضمن هذه العملية سلسلة من الامتزاز في جانب الرطوبة والامتزاز اللاحق، في جانب الرطوبة المنخفضة مما يؤدي إلى تحقيق التهوية من خلال آلية "الامتزاز ونشر الامتزاز".

3. اتجاهات تطوير الأقمشة المقاومة للماء والرطوبة

الربطtelللأقمشة المقاومة للماء وقابلة للتنفس

تم تصميم ابتكار مادة البولي يوريثين ذات ذاكرة الشكل لدفع التقدم في تشطيبات الطلاء المقاومة للماء والقابلة للتنفس لمختلف المنتجات. تتراوح قدرات النسيج المطلي بالبولي يوريثين BEGOODTEX المقاومة للماء من 196 إلى 392 كيلو باسكال (20000 إلى 40000 مم H2O) ونفاذية الرطوبة من 8000 إلى 12000 جرام لكل متر مربع يوميًا، مع خصائص فعالة مضادة للتكثيف. يتم ضبط قابلية تهوية هذه المادة بناءً على درجة حرارة جسم مرتديها مما يمنحها جودة تناسب البيئات والظروف المختلفة.

متعددة الوظائف من الأقمشة المقاومة للماء وقابلة للتنفس

يعد إنشاء أنواع من الأقمشة المقاومة للماء وقابلة للتنفس والمصممة خصيصًا لميزاتها الفريدة بمثابة التركيز الرئيسي في تطوير هذه الأقمشة اليوم.

إن دمج المكونات في حلول طلاء البولي يوريثين لا يؤدي فقط إلى تعزيز تهوية أفلام البولي يوريثان، بل يضفي أيضًا ميزات متخصصة على الأقمشة. إن عملية دمج عناصر مثل الكيتين ومسحوق السليلوز في طلاءات البولي يوريثين يمكن أن تعزز نفاذية الرطوبة لأغشية PU. منح الأقمشة ذات الخصائص الطاردة للحشرات وإمكانات التعقيم إلى جانب ملمس لطيف. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك زيادة وظائف الأغشية عن طريق إدخال جزيئات وظيفية نانوية مما يؤدي إلى أقمشة مقاومة للماء وقابلة للتنفس تمتلك سمات إضافية مثل الخصائص المضادة للبكتيريا ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية.

المعالجة الخضراء للمنسوجات المقاومة للماء وقابلة للتنفس

تعتمد معظم محاليل PU المستخدمة على المذيبات بغض النظر عما إذا كانت مصنوعة بطرق جافة أو رطبة وتحتوي عادةً على حوالي 70٪ من المذيبات العضوية مثل ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) تولوين وميثيل إيثيل كيتون. يمكن أن تكون هذه المذيبات خطرة على العمال لأنها قابلة للاشتعال والانفجار وتساهم أيضًا في التلوث.

يخلق نسيج BEGOODTEX حاجزًا مساميًا على الأقمشة. من خلال تغليفها داخل المادة وملء الفراغات بين الألياف، بطبقة رقيقة جدًا من راتينج السيليكون تشكل طبقة قوية قادرة على السماح بمرور الهواء مع منع اختراق الماء والرياح دون التسبب في أي ضرر بيئي.

4. عامل التشطيب وعملية التشطيب المقاومة للماء والرطوبة

عامل تشطيب من مادة البولي يوريثين (PU) مقاوم للماء وجيد التهوية

تحتوي جزيئات البولي يوريثين على مجموعات قطبية وقوى قوية بينها تجعلها رائعة في تشكيل الأفلام على الأسطح مثل الأقمشة، مع خصائص متينة وقوية مع كونها مقاومة للماء وقابلة للتنفس. الأساس المنطقي وراء هذه الظاهرة ذو شقين؛ أولا، وجود مجموعات محبة للماء في مادة البولي يوريثين يسهل حركة جزيئات بخار الماء من المناطق ذات الرطوبة العالية إلى تلك ذات الرطوبة المنخفضة من خلال هيكل يشبه السلم. ثانيًا، يتكون البولي يوريثين من جزأين صلبين يؤديان إلى ظهور مناطق غير متبلورة وبلورية داخل تركيبته. تُظهر المناطق غير المتبلورة أجزاء سلسلة جزيئية وتمتلك مستويات نشاط عالية تسهل دخول جزيئات الماء وانتقالها وانتشارها بسهولة مما يؤدي إلى تعزيز نفاذية الرطوبة.

بولي أكريليت (PA) عامل تشطيب مقاوم للماء وجيد التهوية

منذ الثمانينيات في اليابان، يعمل الخبراء على تحسين تدفق الهواء وامتصاص الرطوبة في الأقمشة المعالجة بطبقات بولي أكريليك إستر باستخدام البوليمرات المشتركة ذات الخصائص المحبة للماء، مثل مجموعات الكربوكسيل والهيدروكسيل المذابة في المذيبات العضوية المتوافقة مع الماء لإنشاء مواد لاصقة للطلاء. تتم إزالة المذيبات بعد الطلاء ويتم تقوية البوليمرات المشتركة من خلال عملية الماء الدافئ قبل تجفيفها وتجفيفها لتطوير أغشية دقيقة المسام على الأقمشة. يتم تطبيق هذا الطلاء اللاصق على الأقمشة باستخدام طريقة طلاء تسمح بنفاذية جيدة للهواء والرطوبة. ومع ذلك، فإن الفعالية تقل بشكل كبير عند استخدام طريقة الطلاء الجاف.

عملية تشطيب مقاومة للماء والرطوبة

تشكل الأقمشة المطلية بمواد تحتوي على مجموعات وظيفية عادةً طبقة حاجزة صلبة كثيفة توفر حماية ضد الماء. لتعزيز نفاذية الرطوبة، تتمتع بعض المجموعات الوظيفية الموجودة في بوليمر الطلاء بالقدرة على امتصاص الإطلاق ونشر بخار الماء بشكل فعال، وبالتالي المساعدة في تعزيز نفاذية الرطوبة.

توفر طلاءات البولي يوريثين فوائد مثل درجة حرارة التحول الزجاجي والقدرة على تعديلها بسهولة لتلبية احتياجات محددة مع توفير قوة ومرونة ممتازتين في درجات الحرارة المنخفضة؛ يتم استخدامها على نطاق واسع كطلاءات مقاومة للماء وقابلة للتنفس في تطبيقات مختلفة.

5. اختبار أداء الأقمشة المقاومة للماء والنفاذة للرطوبة

اختبار نفاذية الرطوبة

يتم استخدام ثلاث تقنيات أساسية لتقييم مدى قدرة الأقمشة على السماح للرطوبة بالمرور عبرها؛ طريقة الامتصاص الرطب وطريقة التبخر وطريقة المحاكاة.

طريقة امتصاص الرطوبة

تشمل طرق امتصاص الرطوبة طريقة الانعكاس والطريقة المستقيمة.

طريقة التبخر

تتضمن تقنية التبخر طريقة مرحلة الكوب الإيجابية وطريقة مرحلة الكوب السالبة لقياس كمية بخار الماء الذي يتحرك عبر مساحة من القماش خلال مدة محددة في ظل ظروف معينة، مثل درجة الحرارة وسرعة الرياح.

طريقة المحاكاة

لتقييم مدى جودة معالجة الألياف للرطوبة أثناء التعرق البشري، في إعدادات مختلفة لدرجة الحرارة والرطوبة داخل مساحة معينة، يمثل Accurately نهج المحاكاة المستخدم لاختبار خصائص نفاذية الرطوبة للمنسوجات. في سيناريوهات أبحاث المحاكاة التي تعتبر الآن ضرورية لإعادة تهيئة الظروف الجوية ومستويات النشاط البشري لتقييم معايير الراحة بشكل فعال، توجد غرف بيئية مصممة للتحكم الدقيق في المناخ.

اختبار الأداء للماء

يمكن تصنيف تقييم مدى قدرة الأقمشة على صد الماء، بعد خضوعها لعلاجات مقاومة للماء وقابلة للتنفس، إلى ثلاث مجموعات.

إحدى الطرق هي اختبار ضغط الماء، والذي يمكنه زيادة ضغط الماء بشكل مستمر على أحد جانبي القماش وقياس ضغط الماء الثابت الذي يمكن أن يتحمله القماش حتى يظهر عدد محدد من قطرات الماء على الجانب الآخر من القماش. يتم استخدام مقياس ضغط الماء YG312 لتقييم قدرات الأقمشة.

الطريقة التالية هي اختبار الرش حيث يتم إسقاط الماء أو رشه بشكل مستمر على القماش الذي يتم اختباره من ارتفاع وزاوية. فهو يساعد في تحديد المدة التي يستغرقها مرور الماء عبر القماش، وكمية الماء التي تمتصها العينة مع مرور الوقت، وكيفية تشكل بقع الماء على السطح. يتم استخدام طريقة الاختبار هذه لتقييم الأداء وفقًا للمواصفة ISO 4920:2012

أما الفئة الثالثة فتشمل إجراء اختبار امتصاص الماء لتقييم مقدار الوزن الذي تكتسبه الأقمشة، بعد خضوعها لمعالجات نفاذية للرطوبة عن طريق نقعها في الماء لمدة زمنية محددة؛ هذا النهج واضح وسهل الاستخدام.

6. قماش بيجودتكس مقاوم للماء ومقاوم للهب

بيجودتكس مثبطات اللهب المقاومة للماء تكنولوجيا يوفر مزيجًا من السلامة والأداء الوظيفي الذي يجعل الأقمشة مفيدة للغاية لمختلف التطبيقات. تتم معالجة هذه الأقمشة بتشطيبات متخصصة توفر مقاومة للهب والماء.

تشمل مزايا الأقمشة المقاومة للهب المقاومة للماء من BEGOODTEX ما يلي:

• الحماية المزدوجة:تم تصميم الأقمشة لمنع انتشار اللهب مع صد الماء أيضًا، مما يوفر طبقة مزدوجة من الحماية تعزز السلامة في الظروف الخطرة.
• متانة:تم تصميم خصائص مقاومة الماء ومثبطات اللهب لتحمل عمليات الغسيل المتعددة، والحفاظ على صفاتها الوقائية بمرور الوقت ومع الاستخدام.
• راحة: على الرغم من مستوى الحماية العالي الذي توفره هذه الأقمشة، إلا أنها مصممة أيضًا لتكون مريحة لمرتديها، وهو أمر مهم بشكل خاص للملابس الواقية.
• السلامة البيئية:تضمن شركة BEGOODTEX أن تلبي منتجاتنا معايير الحماية البيئية والبيئية، مما يجعلها آمنة وغير سامة لكل من المستخدم والبيئة.

تتنوع تطبيقات الأقمشة المقاومة للهب المقاومة للماء من BEGOODTEX وتشمل:

• الملابس الواقية: مثالي للصناعات مثل المعادن والغابات والكيماويات والبترول والحماية من الحرائق، حيث يتعرض العمال لمخاطر الحرائق والظروف الرطبة.
• الديكور الداخلي:تستخدم في المنزلtel ستائر، حيث يمكن للصفات الواقية للنسيج أن تساهم في سلامة البناء بشكل عام.

من خلال الجمع بين القدرات المقاومة للهب والمقاومة للماء، توفر أقمشة BEGOODTEX أ متنوع القدرات حل مثبطات اللهب التي تلبي احتياجات مختلف القطاعات، مما يضمن السلامة والمتانة والراحة.