Inzicht in waterdichte en vochtdoorlatende stoffen

Abstract. Dit artikel onderzoekt de ontwikkeling van waterdichte en vochtdoorlatende technologie en de verwerkingsmethoden van waterdichte en ademende stoffen. Ga dieper in op de technische principes van waterdichte en ademende technologie en introduceer de ontwikkelingstrends van waterdichte en ademende stoffen vanuit drie perspectieven: intelligence, multifunctionaliteit en groene productie. Daarnaast werden verschillende waterdichte en ademende processen en testmethoden voor waterdichte stoffen beschreven. BEGOODTEX produceert hoogwaardige waterdichte en vlamvertragende stoffen door middel van geavanceerde technologie, die op grote schaal wordt gebruikt in dagelijkse en industriële scenario's.

1. Overzicht

Waterbestendige en ademende stoffen zijn materialen die waterdichtheid combineren met ademende en winddichte eigenschappen en tegelijkertijd thermische isolatie-eigenschappen bieden. Dit textiel is ontworpen om water af te stoten onder drukniveaus, maar laat zweet van het lichaam door de stof stromen zonder zich op te hopen of te condenseren tussen de stof en het huidoppervlak. Stoffen die vocht doorlaten, zijn niet alleen handig voor mensen die in omstandigheden als extreme kou of regen werken, maar komen ook tegemoet aan de vraag naar waterdichte kleding zoals regenjassen en luxe kledingmaterialen in het dagelijks leven. Dit biedt een scala aan mogelijkheden voor groei en vooruitgang.

Ontwikkeling van waterdichte en vochtdoorlatende technologie

De evolutie van waterdichte en ademende stoftechnologie heeft drie fasen doorlopen; voornamelijk gericht op coating- en gelamineerde stoffen en secundair op materialen met een hoge dichtheid.

De eerste fase begon in de jaren veertig, toen waterdichte en ademende stoffen voornamelijk werden behandeld met polymere stoffen, zoals polyvinylchloride en polyurethaan, om waterdichte en ademende eigenschappen te verkrijgen.

De volgende fase begon in de jaren zeventig toen mensen ultradunne hydrofobe polyester- of nylonvezels gingen gebruiken om dichte stoffen te creëren, met verbeterde water- en winddichte eigenschappen vergeleken met conventionele waterdichte en ademende materialen.

De jaren tachtig tot nu toe markeren de derde ontwikkelingsfase op dit vakgebied. In 1976 was het een prestatie voor de Verenigde Staten toen ze erin slaagden een baanbrekende waterdichte en ademende stof te creëren. Deze stof is gemaakt door polytetrafluorethyleen (PTFE) film te combineren.

De voortdurende evolutie van vezels heeft geleid tot de opkomst van een verscheidenheid aan stoffen met een hoge dichtheid die superieure waterdichte en ademende eigenschappen bieden. Deze stoffen worden vooral gekenmerkt door hun weefpatronen en hebben voortdurende toepassingen gevonden dankzij de voortdurende vooruitgang in de ultrafijne vezeltechnologie.

Verwerkingsmethoden voor waterdichte en ademende stoffen

De technieken voor het maken van ademende stoffen zijn in de loop van de tijd geëvolueerd en omvatten de volgende methoden.

Stof met hoge dichtheid

Het gebruik van katoenen draden of ultrafijne synthetische vezelstrengen om strak geweven stoffen te creëren met een hoge dichtheid die de openingen tussen de garens minimaliseren en de penetratie van waterdruppels door de oppervlaktebarrière van het materiaal belemmeren, kan effectief worden bereikt via deze methode van textielproductie. Hoewel dergelijke stoffen vanwege de inherente kenmerken ervan misschien niet uitblinken in mogelijkheden; het vertoont opmerkelijke eigenschappen op het gebied van vochtdoorlatendheid en biedt een uitstekende drapeerkwaliteit, met een aangenaam tastgevoel bij aanraking of tegen de huid gedragen.

Gecoate stof

Door gebruik te maken van natte coatingmethoden bij de textielproductie, dient het coatingmiddel om de poriën in het weefseloppervlak gedeeltelijk af te dichten of te verkleinen, wat resulteert in waterdichte eigenschappen. Ondanks de betaalbaarheid schiet deze aanpak tekort bij het aanpakken van de uitdaging om vochtdoorlatendheid in evenwicht te brengen met waterdichtheid en wasbaarheid, vanwege inherente beperkingen.

Gelamineerde stof

Door lijmen en geavanceerde lamineertechnieken toe te passen, worden lagen microporeuze of hydrofiele films gecombineerd met gewone stoffen om ademende en waterdichte stoffen te creëren die ook hun wasbare eigenschappen behouden. Deze gelamineerde stoffen gaan met succes de uitdaging aan om de vochtdoorlatendheid in evenwicht te brengen met waterdichtheid en eenvoudig onderhoud.

2. Technisch principe van waterdichte en ademende stof

Structurele methode met ultrahoge dichtheid

BEGOODTEX puur katoenen stof heeft een strak geweven patroon en kleine vezelverdraaiing. De stof heeft microporiën tussen de draden die zorgen voor een goed ademend vermogen. Wanneer de stof nat wordt, ontstaan ​​de katoenvezels. Zorg ervoor dat de poriën tussen de draden snel strakker worden om te voorkomen dat ertelwater naar binnen sijpelt. De gesloten celstructuur en de unieke waterafstotende behandeling van de stof zorgen ervoor dat er geen regenwater doorsijpelt. Maak het onder andere geschikt voor operatiejassen en outdoorkleding. Het Japanse Defensieagentschap heeft deze technologie in 1960 overgenomen om resistente en waterdichte reddingsvesten te maken.

Microporeuze technologiemethode

Microporeuze waterdichte en ademende materialen worden gemaakt door tijdens het ontwerpproces rekening te houden met de groottevariatie tussen waterdruppels en waterdampmoleculen. De microporiën van de stof zijn op maat gemaakt, zodat water van de zijkant niet doorlaat, maar vocht van binnenuit laat ontsnappen. Ondertussen kan zweetdamp uit het lichaam door deze microporiën dringen, waardoor ze zowel waterdicht als ademend zijn.

Deze stof staat bekend om zijn vermogen om de waterdruk effectief te weerstaan ​​en de vochtdoorlatendheid en warmte te behouden, terwijl hij ook windbestendig is; het vereist echter verwerking en er zijn hogere productiekosten aan verbonden als nadeel van de voordelen ervan in de loop van de tijd. Het is belangrijk om in gedachten te houden dat bij langdurig gebruik de microporiën in de stof de neiging hebben verstopt te raken, wat uiteindelijk resulteert in een vermindering van de vochtdoorlatende eigenschappen.

Dichte hydrofiele membraantechnologiemethode

Op onderzoeksgebied is er deteltijd een groeiende belangstelling voor hydrofiele membraanstoffen die zowel waterdicht als ademend zijn. Deze stoffen maken gebruik van de eigenschappen van polymeermembranen door voldoende hydrofiele groepen te bieden die kunnen fungeren als routes waar waterdampmoleculen doorheen kunnen. Wanneer de temperatuur- en vochtigheidsniveaus een gradiënt creëren tussen de zijden van de stof met een lage luchtvochtigheid, worden watermoleculen aangetrokken door de zijde met een hoge luchtvochtigheid als gevolg van waterstofbinding en andere krachten en bewegen ze zich vervolgens over de stof naar de zijde met een lage luchtvochtigheid, waar ze verdampen via de stof. hydrofiele groepen van polymeerketens. Dit proces omvat een opeenvolging van adsorptie aan de vochtigheidszijde en daaropvolgende desorptie, aan de lage vochtigheidszijde, resulterend in het bereiken van ademend vermogen via een “adsorptie-diffusie-desorptie”-mechanisme.

3. Ontwikkelingstrends van waterdichte en vochtdoorlatende stoffen

Detelligentisering van waterdichte en ademende stoffen

De innovatie van polyurethaan met vormgeheugen zal de vooruitgang op het gebied van waterbestendige en ademende coatingafwerkingen voor verschillende producten stimuleren. De waterdichte eigenschappen van BEGOODTEX met polyurethaan gecoate stof variëren van 196 tot 392 kPa (20.000 tot 40.000 mmH2O) en een vochtdoorlatendheid van 8000 tot 12.000 gram per vierkante meter per dag, met effectieve anticondensatie-eigenschappen. Het ademend vermogen van dit materiaal past zich aan op basis van de lichaamstemperatuur van de drager, waardoor het geschikt is voor verschillende omgevingen en omstandigheden.

Multifunctionaliteit van waterdichte en ademende stoffen

Het creëren van soorten waterdichte en ademende stoffen die zijn afgestemd op hun unieke eigenschappen is een belangrijk aandachtspunt bij het bevorderen van de ontwikkeling van dergelijke stoffen vandaag de dag.

Het opnemen van ingrediënten in polyurethaancoatingoplossingen verbetert niet alleen het ademend vermogen van PU-films, maar verleent ook gespecialiseerde eigenschappen aan stoffen. Het proces van het integreren van elementen zoals chitine en cellulosepoeder in polyurethaancoatings kan de vochtdoorlatendheid van PU-films verbeteren. Geef stoffen insectenwerende eigenschappen, sterilisatiemogelijkheden en een aangename textuur. Bovendien kunt u de functionaliteit van membranen vergroten door functionele deeltjes op nanoschaal te introduceren, wat resulteert in waterdichte en ademende stoffen met extra eigenschappen zoals antibacteriële eigenschappen en weerstand tegen UV-stralen.

Groene verwerking van waterdicht en ademend textiel

De meeste gebruikte PU-oplossingen zijn gebaseerd op oplosmiddelen, ongeacht of ze via droge of natte methoden worden gemaakt, en bevatten doorgaans ongeveer 70% organische oplosmiddelen zoals dimethylformamide (DMF), tolueen en methylethylketon. Deze oplosmiddelen kunnen gevaarlijk zijn voor werknemers, omdat ze ontvlambaar en explosief zijn en ook bijdragen aan vervuiling.

BEGOODTEX-stof creëert een ademende barrière op stoffen. Door het in te kapselen in het materiaal en de ruimtes tussen de vezels te vullen, met een ultradunne siliconenharsfilm die een sterke laag vormt die lucht doorlaat en tegelijkertijd de penetratie van water en wind blokkeert zonder schade aan het milieu te veroorzaken.

4. Waterdicht en vochtdoorlatend afwerkmiddel en afwerkingsproces

Polyurethaan (PU) waterdicht en ademend afwerkingsmiddel

Polyurethaanmoleculen hebben polaire groepen en sterke onderlinge krachten waardoor ze uitstekend films kunnen vormen op oppervlakken zoals stoffen, met eigenschappen die duurzaam en sterk zijn en tegelijkertijd waterdicht en ademend zijn. De grondgedachte achter dit fenomeen is tweeledig; ten eerste vergemakkelijkt de aanwezigheid van hydrofiele groepen in polyurethaan de beweging van waterdampmoleculen van gebieden met een hoge luchtvochtigheid naar gebieden met een lagere luchtvochtigheid via een ladderachtige structuur. Ten tweede bestaat polyurethaan uit zowel harde segmenten die binnen de samenstelling aanleiding geven tot amorfe en kristallijne gebieden. De amorfe gebieden vertonen segmenten van moleculaire ketens en bezitten hoge activiteitsniveaus die het gemakkelijk binnendringen, migreren en verspreiden van watermoleculen vergemakkelijken, wat resulteert in een verbeterde vochtdoorlaatbaarheid.

Polyacrylaat (PA) waterdicht en ademend afwerkingsmiddel

Sinds de jaren tachtig hebben experts in Japan gewerkt aan het verbeteren van de luchtstroom en de vochtabsorptie in stoffen die zijn behandeld met polyacrylestercoatings door copolymeren met hydrofiele eigenschappen te gebruiken, zoals carboxyl- en hydroxylgroepen opgelost in watercompatibele organische oplosmiddelen om coatingkleefstoffen te maken. De oplosmiddelen worden na het coaten geëlimineerd en de copolymeren worden uitgehard door middel van een warmwaterproces voordat ze worden gedroogd en gedehydrateerd om microporeuze films op de stoffen te ontwikkelen. Deze lijmlaag wordt op stoffen aangebracht met behulp van een coatingmethode die een goede lucht- en vochtdoorlaatbaarheid mogelijk maakt. De effectiviteit wordt echter aanzienlijk verminderd bij gebruik van de droge coatingmethode.

Waterdicht en vochtdoorlatend afwerkingsproces

Stoffen die zijn gecoat met stoffen die functionele groepen bevatten, vormen doorgaans een dichte, stevige barrièrelaag die waterdichte bescherming biedt. Om de vochtdoorlaatbaarheid te verbeteren, hebben bepaalde functionele groepen die aanwezig zijn in het coatingpolymeer het vermogen om afgifte te absorberen en waterdamp effectief te verspreiden, waardoor ze helpen bij het bevorderen van de vochtdoorlaatbaarheid.

Polyurethaancoatings bieden voordelen zoals een glasovergangstemperatuur en de mogelijkheid om deze eenvoudig aan te passen aan specifieke behoeften, terwijl ze uitstekende sterkte en flexibiliteit bieden bij lage temperaturen; ze worden veel gebruikt als waterdichte en ademende coatings in verschillende toepassingen.

5. Prestatietesten van waterdichte en vochtdoorlatende stoffen

Vochtdoorlaatbaarheidstest

Er worden drie primaire technieken gebruikt om te beoordelen hoe goed stoffen vocht doorlaten; de natte absorptiemethode, de verdampingsmethode en de simulatiemethode.

Vochtabsorptiemethode

Methoden voor het opnemen van vocht zijn onder meer de inversiemethode en de rechtopstaande methode.

Verdampingsmethode

De verdampingstechniek omvat de positieve cupfasemethode en de negatieve cupfasemethode voor het meten van de hoeveelheid waterdamp die gedurende een bepaalde tijd door een stuk stof beweegt onder bepaalde omstandigheden, zoals temperatuur en windsnelheid.

Simulatiemethode

Om te beoordelen hoe goed vezels omgaan met vocht tijdens het zweten van mensen, vertegenwoordigt dit bij verschillende temperatuur- en vochtigheidsinstellingen binnen een bepaalde ruimtetelde simulatiebenadering die wordt gebruikt voor het testen van de vochtdoorlatendheidseigenschappen van textiel. In simulatieonderzoeksscenario's die nu essentieel worden geacht voor het nabootsen van weersomstandigheden en menselijke activiteitenniveaus om comfortnormen effectief te evalueren, zijn klimaatkamers ontworpen voor nauwkeurige klimaatcontroles.

Waterdichte prestatietest

De evaluatie van hoe goed stoffen water afstoten, na het ondergaan van waterdichte en ademende behandelingen, kan in drie groepen worden onderverdeeld.

Eén methode is de waterdruktest, waarbij de waterdruk aan de ene kant van de stof continu kan worden verhoogd en de statische waterdruk kan worden gemeten die de stof kan weerstaan ​​totdat er een bepaald aantal waterdruppels aan de andere kant van de stof verschijnen. De YG312 waterdrukmeter wordt gebruikt om de mogelijkheden van stoffen te beoordelen.

De volgende methode is de sproeitest waarbij water vanuit een hoogte en hoek continu op de te testen stof wordt gedruppeld of gespoten. Het helpt bepalen hoe lang het duurt voordat water door de stof gaat, hoeveel water er in de loop van de tijd door het monster wordt geabsorbeerd en hoe watervlekken zich op het oppervlak vormen. Deze testmethode wordt gebruikt om de prestaties te beoordelen volgens ISO 4920:2012

De derde categorie omvat het uitvoeren van een waterabsorptietest om te beoordelen hoeveel gewicht de stoffen winnen, nadat ze vochtdoorlatende behandelingen hebben ondergaan door ze gedurende een bepaalde tijd in water te laten weken; Deze aanpak is eenvoudig en gebruiksvriendelijk.

6. BEGOODTEX waterdichte vlamvertragende stof

BEGOODTEX waterdicht vlamvertragend technologie biedt een combinatie van veiligheid en functionaliteit die stoffen zeer voordelig maakt voor diverse toepassingen. Deze stoffen zijn behandeld met gespecialiseerde afwerkingen die zowel vlam- als watervertraging bieden.

De voordelen van BEGOODTEX waterdichte vlamvertragende stoffen zijn onder meer:

• Dubbele bescherming:De stoffen zijn ontworpen om de verspreiding van vlammen te voorkomen en tegelijkertijd water af te stoten, waardoor een dubbele beschermingslaag wordt geboden die de veiligheid in gevaarlijke omstandigheden verbetert.
• Duurzaamheid:De waterdichte en vlamvertragende eigenschappen zijn ontworpen om meerdere wasbeurten te weerstaan, waarbij hun beschermende eigenschappen na verloop van tijd en bij gebruik behouden blijven.
• Comfort: Ondanks het hoge beschermingsniveau dat deze stoffen bieden, zijn ze ook ontworpen om comfortabel te zijn voor de drager, wat vooral belangrijk is voor beschermende kleding.
• Ecologische veiligheid:BEGOODTEX zorgt ervoor dat onze producten voldoen aan de ecologische en milieubeschermingsnormen, waardoor ze veilig en niet-giftig zijn voor zowel de gebruiker als het milieu.

Toepassingen van BEGOODTEX waterdichte vlamvertragende stoffen zijn divers en omvatten:

• Beschermende kleding: Ideaal voor industrieën zoals de metallurgie, bosbouw, chemie, aardolie en brandbeveiliging, waar werknemers worden blootgesteld aan zowel brandgevaar als natte omstandigheden.
• Interieurdecoratie:Gebruikt in huis entel gordijnen, waarbij de beschermende eigenschappen van de stof kunnen bijdragen aan de algehele veiligheid van het gebouw.

Door vlamvertragende en waterdichte eigenschappen te combineren, bieden BEGOODTEX-stoffen een veelzijdig vlamvertragende oplossing die voldoet aan de behoeften van verschillende sectoren en veiligheid, duurzaamheid en comfort garandeert.