Capire i tessuti impermeabili e antiolio

Astratto. Questo articolo discute principalmente la ricerca e i principi dei tessuti impermeabili e antiolio e presenta il processo di produzione e le prestazioni dei test sui tessuti impermeabili e antiolio più diffusi. I tessuti ignifughi BEGOODTEX incorporano anche la tecnologia impermeabile e antiolio, offrendo una protezione completa del tessuto.

Panoramica dei tessuti impermeabili e antiolio

A causa del crescente utilizzo dei tessuti in varie applicazioni e settori, alcuni tessuti specializzati non si accontentano più dei semplici trattamenti idrorepellenti. I tessuti che offrono sia proprietà impermeabili che oleoresistenti sono ora al centro dell'attenzione grazie alla loro capacità di respingere le macchie. L'idrorepellenza di un tessuto indica la sua capacità di respingere le gocce d'acqua quando entrano in contatto con la sua superficie.

Panoramica sullo sviluppo di agenti di finitura impermeabili e antiolio

Negli ultimi anni, si è assistito a una crescita significativa nell'utilizzo di sostanze fluorurate per trattamenti impermeabilizzanti, anti-olio e anti-incrostazioni sui tessuti. La DuPont Company statunitense è stata la prima a brevettare l'uso di una lozione come agente di finitura per rendere i tessuti resistenti all'acqua e all'olio. Negli anni '50, la 3M Company statunitense ha creato un trattamento per tessuti a base di perfluorocarbossilati di cromo complessi.

Applicazione di fibre ultrafini in tessuti impermeabili e antiolio

Negli ultimi anni, la produzione di fibre ultrafini ha registrato un rapido sviluppo, che ha portato alla creazione di tessuti ad altissima densità. Questo tessuto è realizzato con fibre con spazi tra loro più piccoli delle gocce d'acqua ma più grandi delle gocce di vapore acqueo, il che gli conferisce proprietà impermeabili e traspiranti. Questo tessuto ad alta densità è leggero, ha una consistenza morbida e liscia e offre buone qualità di drappeggio grazie alla sua struttura fine. Anche senza alcun rivestimento o trattamento impermeabilizzante, mantiene un'elevata resistenza all'acqua, il che lo rende un prodotto tessile prezioso. È eccellente per pulire rapidamente lo sporco senza lasciare residui; puoi anche lavarlo e riutilizzarlo! Questo strumento di pulizia è utile per ogni tipo di attività, sia negli spazi di lavoro con macchinari di precisione che in casa.

Applicazione dell'effetto foglia di loto nei tessuti impermeabili e antiolio

L'acqua che cade sulle foglie di loto non le attraversa, ma si raccoglie in goccioline che scivolano lungo la superficie della foglia, un fenomeno noto come effetto foglia di loto. Scienziati tedeschi hanno utilizzato questo principio per creare rivestimenti superficiali per edifici che respingono l'acqua e si autopuliscono. Hanno anche applicato l'effetto loto per sviluppare indumenti con proprietà simili.

Applicazione di materiali superidrofobici in tessuti impermeabili e antiolio

I composti organici e i polimeri presentano tipicamente superfici con energia che resistono facilmente alla bagnabilità, mentre ossidi, solfuri e sali inorganici presentano superfici ad alta energia che sono più inclini a essere bagnate facilmente. Quando l'angolo di contatto dell'acqua su una superficie supera i 90°, questa viene classificata come idrofobica. Se l'angolo di contatto supera i 150°, si parla di superficie superidrofobica. Questo tipo di superficie non solo respinge efficacemente l'acqua, ma resiste anche all'olio, il che la rende una superficie doppiamente idrofobica.

Applicazione dell'effetto petalo nei tessuti impermeabili e antiolio

Si pensa comunemente che i petali siano considerati un tipo di accessorio fogliare, con peli presenti anche nello strato esterno. Alcuni petali di piante presentano motivi o creste interne lungo le pareti esterne delle cellule epidermiche. Inoltre, la superficie di un petalo presenta una consistenza ruvida e possiede qualità di resistenza all'acqua. Inoltre, esiste una disposizione di minuscole proiezioni sulla superficie del petalo, ciascuna con numerose piccole pieghe alle estremità. Questa caratteristica è nota come "effetto". In contrasto con l'effetto foglia di loto, esiste un altro effetto, che presenta non solo impressionanti proprietà idrofobiche, ma anche eccellenti capacità di adesione.

Applicazione della nanotecnologia nei tessuti impermeabili e antiolio

Le particelle ultrafini, note come nanoparticelle, hanno dimensioni nell'ordine dei nanometri, che si collocano tra le dimensioni degli atomi e quelle delle particelle convenzionali. Tessuti e prodotti tessili sono attualmente oggetto di esplorazione per le loro proprietà impermeabili e resistenti all'olio attraverso l'applicazione di materiali nanofunzionali. Svelate per vari scopi, le procedure di trattamento dei tessuti includono il metodo di aspirazione, il metodo di laminazione a immersione e il metodo di rivestimento. La tecnica di immersione è utilizzata principalmente per la produzione di tessuti traspiranti adatti all'abbigliamento estivo e autunnale, come top, camicie e abbigliamento casual sia da uomo che da donna.

Meccanismo di finitura impermeabile e antiolio

Meccanismo di trattamento idrorepellente

Assorbendo uno strato di sostanza sulla superficie di un tessuto, la superficie originale ad alta energia può essere trasformata in una superficie a bassa energia, dando origine a un tessuto con proprietà idrorepellenti. Minore è l'energia superficiale, migliore è l'effetto. A seconda dell'energia superficiale delle diverse sostanze, è possibile selezionare paraffina, silossano, composti contenenti fluoro, ecc. come agenti di finitura idrorepellenti per tessuti.

Meccanismo di selezione oleorepellente

Il meccanismo della finitura oleorepellente è molto simile a quello della finitura idrorepellente, ma i requisiti sono diversi. Dopo il trattamento idrorepellente, è necessario che il tessuto possa resistere alla penetrazione dell'acqua sotto una certa pressione, in modo che l'acqua non possa bagnare il tessuto, e il suo angolo di contatto deve essere maggiore di 90°. La finitura oleorepellente richiede solo che il tessuto non diffonda olio sulla sua superficie quando incontra l'olio, e che l'angolo di contatto sia maggiore di zero in questo momento. Il valore di energia libera interfacciale dell'olio è molto inferiore a quello dell'acqua. Pertanto, per raggiungere l'obiettivo di rigetto dell'olio, è richiesta una tensione interfacciale gas-solido inferiore, generalmente inferiore alla tensione superficiale dell'olio.

Tensione superficiale critica di diversi polimeri
Polimero	Tensione superficiale (MN/Dimensioni medie)	Polimero	Tensione superficiale (MN/Dimensioni medie)
Prodotti di finitura idrorepellenti alla paraffina	29	acido grasso	22
politetrafluoroetilene	18	Polidicloroetilene	40
Politrifluoroetilene	22	polietilene tereftalato	43
Polidifluoroetilene	25	estere di polietilenglicole	46
Polifluoroetilene	28	fibra di cellulosa	72
polietilene	31	fibra di poliammide	46
Policloroetilene	31	Lana di pecora	45
Polistirolo	33	Alcol polivinilico	Trentasette
cloruro di polivinile	39	fibra di cloruro di polivinile	Trentasette
Polimetilmetacrilato	39	Agente di finitura idrorepellente al silicone	26
Prodotti di finitura idrorepellenti contenenti fluoro	Dieci	Acidi grassi perfluorurati (-CF3.)	6

La tensione superficiale del liquido
Liquido	Tensione superficiale (MN/Dimensioni medie)	Liquido	Tensione superficiale (MN/Dimensioni medie)
Acqua	72.8	Benzina	22
80 gradiAcqua	62	olio di semi di cotone	32.4
Acqua piovana	53	Olio d'oliva	32
Olio per motori elettrici	30.5	Olio minerale bianco	26.0
Olio di arachidi	40	Vino rosso	45
Soluzione tensioattiva contenente fluoro	18	Benzene	26
Ortoeptano	20	fluoruro di idrocarburo	12
Latte, cacao	43	olio di paraffina	33

Meccanismo di pulizia anti-incrostazione e facile da pulire

Meccanismo anti-incrostazione.

L'inquinamento da petrolio è un concetto che comprende, tra gli altri, contaminanti oleosolubili e inquinanti idrosolubili. Le fonti di questo inquinamento sono essenzialmente due: le secrezioni cutanee umane e gli intrusi esterni. Esistono in genere tre modi per conferire ai tessuti capacità fouling: attraverso tecniche di appretto, applicazioni di film e modifica chimica delle fibre.

Meccanismo facile da pulire e riordinare.

Il trattamento antivegetativo idrofilo è un metodo che mira a semplificare la pulizia riducendo la tensione superficiale delle fibre sui tessuti e impedendo allo sporco di attaccarsi ad esse durante il lavaggio.

Meccanismo di organizzazione delle "Tre Difese" e delle "Quattro Difese"

La ricerca nel campo del trattamento impermeabile e antiolio dei tessuti si sta orientando verso un metodo che prevede la combinazione di agenti di trattamento a base di fluoro con altri agenti funzionali, come il finissaggio antipiega e il finissaggio ignifugo, per creare prodotti finali versatili con caratteristiche quali protezione UV e proprietà antibatteriche. Questa tendenza ha dato origine al concetto di "tre misure" e "quattro misure preventive" nel finissaggio tessile.

Produzione di tessuti impermeabili e antiolio

Gli agenti impermeabilizzanti comunemente utilizzati nei processi di finitura sono costituiti principalmente da lozione di sapone di paraffina e alluminio, composti complessi di sali di ammonio quaternario di colina e stearato di cromo, derivati ​​di ipometil melammina, composti a base di silicone e composti organici del fluoro. Le sostanze organiche del fluoro sono particolarmente note per le loro proprietà idrorepellenti, oleorepellenti e antivegetative.

Trattamento idrorepellente generale

(1) Agente di finitura impermeabile temporaneo

• Sapone di alluminio e sapone di zirconio.

Una volta immerso il tessuto in una soluzione saponosa, viene successivamente trattato con acetato di alluminio per creare acetato di alluminio alcalino e idrossidi di composizione non specificata che aderiscono alla superficie del tessuto. Questo approccio è noto come metodo in due fasi.

• Cere e tessuti cerosi

Le sostanze cerose possono essere applicate ai tessuti sia in forma solida, riscaldandole fino a farle sciogliere, sia come soluzioni in solventi organici e lozioni per scopi terapeutici.

Il sapone di paraffina e alluminio è semplice da applicare ed economico. Rientra nella categoria delle sostanze eco-idrorepellenti, particolarmente adatte al trattamento dei tessuti industriali contro la penetrazione dell'acqua, ma potrebbero non resistere efficacemente a lavaggi ripetuti.

• Agente di finitura idrorepellente a base di resina polimerica

Il suo vantaggio è che può depositarsi sui tessuti, conferendo loro un elevato grado di idrorepellenza. Lo svantaggio è che la soluzione di trattamento è acida, il che può facilmente causare fragilità e scolorimento dei tessuti in fibra di cellulosa durante l'asciugatura e il trattamento termico, soprattutto per i tessuti tinti direttamente con coloranti.

(2) Agente di finitura idrorepellente durevole

Per garantire che i tessuti possiedano qualità idrorepellenti durature, come la lavabilità e la resistenza ai processi di lavaggio a secco.

(3) Lozione all'olio di silicone biologico

I composti organici di silicio presentano caratteristiche simili a quelle dei tipici composti polimerici. Possono migliorare le proprietà idrorepellenti di un tessuto senza comprometterne la traspirabilità e aumentarne la resistenza allo strappo, alla corrosione e alle macchie.

Finitura impermeabile, antiolio e anti-fouling al fluoro organico

Le sostanze fluorurate non solo respingono l'acqua, ma presentano anche resistenza a diversi oli, con bassi livelli di tensione superficiale.

Confronto di diversi agenti di finitura
.Idrorepellente	Resistenza all'acqua	Olio di scarto	Durata	Costo	Ambito di applicazione	Ordina lo stile del prodotto
Paraffine	Stesso	Diverso	Diverso	Basso	Fibra di cellulosa e altre	Sensazione di sapone metallico, aumento di importanza
Classi reattive come la triazina	Bene	Diverso	Stesso	Centro	fibra di cellulosa	Unto e denso
.Idrorepellente	Resistenza all'acqua	Olio di scarto	Durata	Costo	Ambito di applicazione	Ordina lo stile del prodotto
Siliconi	Bene	Diverso	Stesso	Centro	Tutti i tipi di fibre	Troppo scivoloso
Fluoruri organici	Bene	Bene	Bene	Medio-alto	Tutti i tipi di fibre	Morbido e regolabile al tatto

Anti-fouling, facile da pulire e riordinare

La finitura antivegetativa è solitamente piuttosto semplice. È sufficiente aggiungere gli additivi durante il processo di finitura della resina per ottenere il risultato desiderato. Questi additivi specifici sono noti come agenti di finitura antivegetativa.

La finitura tessile consiste principalmente nell'applicazione di agenti antivegetativi durevoli oteldurevoli sulle superfici dei tessuti. Può anche essere classificata in base al modo in cui gli agenti vengono fissati alle fibre o ai tessuti.

1. Agenti anti-fouling reticolati e fissi

Gli agenti antivegetativi reticolati e durevoli non aderiscono direttamente alle fibre o ai tessuti. Possono essere combinati con agenti di finitura in resina o reticolanti per legarsi alle fibre attraverso processi di reticolazione, migliorando efficacemente la longevità delle proprietà antivegetative.

2. Materiale polimerico filmogeno

L'acido poliacrilico viene utilizzato come agente di finitura per prevenire la formazione di incrostazioni e facilitare la pulizia dei tessuti, formando una pellicola flessibile sulle fibre. Questo crea una superficie liscia con una buona resistenza al lavaggio grazie alla sua affinità per i materiali fibrosi.

Trattamento delle "Tre Difese" e delle "Quattro Difese"

Applicando metodi di finitura ai tessuti con fluoropolimeri organici, si crea sulla superficie un rivestimento protettivo che conferisce loro una caratteristica "a tre prove". La tecnica tradizionale di finitura "a quattro prove" richiede solitamente due bagni per gli agenti "a tre prove" e quelli non scottanti, rendendola dispendiosa in termini di tempo, complessità e risorse. I progressi nei nuovi agenti e processi "a tre prove" hanno portato a prodotti che raggiungono risultati "a quattro prove" eccezionali.

Test delle prestazioni impermeabili e antiolio dei tessuti

Test di prestazione idrorepellente

1. Test del livello di idrorepellenza

La resistenza all'acqua dei tessuti viene solitamente valutata tramite un metodo di prova che valuta la loro capacità di respingere efficacemente l'acqua, spesso basato sul protocollo AATCC 22:2014.

2. Test di prestazione di resistenza alla pressione dell'acqua

Verificare la resistenza del campione alla pressione dell'acqua collegandovi un manometro a tubo. Prima di eseguire l'esperimento, assicurarsi che il serbatoio dell'acqua e la colonna d'acqua dello strumento di prova siano allineati con il piano del portacampione.

3. Test di lavabilità dei tessuti

Gli indumenti devono essere lavati frequentemente per mantenerne la freschezza e la pulizia. I tessuti trattati con sostanze chimiche a base di fluoro tendono a perdere la loro resistenza all'acqua e all'olio nel tempo, a causa dell'aumento dell'energia superficiale. Questo aspetto della lavabilità è fondamentale per valutare le prestazioni dei materiali impermeabili e antiolio.

4. Test di traspirabilità dei tessuti

La capacità dei materiali di lasciar passare l'aria è influenzata principalmente dalle aperture sulla superficie del materiale, che sono modellate dalla densità o dalla fitta trama del tessuto. La traspirabilità dei tessuti può essere testata utilizzando un apposito strumento per il test dell'alito sui tessuti.

Test di prestazione oleorepellente

Utilizzare soluzioni di prova comuni composte da diversi idrocarburi con diverse tensioni superficiali sulla superficie del rivestimento e osservare come il tessuto rivestito reagisce alla bagnatura. Determinare il livello di oleorepellenza in base alla soluzione standard numerata che non bagna la superficie del tessuto.

Test delle prestazioni di facile pulizia

I metodi più comuni per prepararsi includono il trattamento e la depurazione delle acque reflue, e anche la sintesi delle acque reflue. I metodi più comuni per gli esperimenti includono la colorazione delle goccioline e la colorazione per attrito.

Esplorazione dei tessuti impermeabili e antiolio BEGOODTEX

Tessuto impermeabile BEGOODTEX Si ottiene trattando un tessuto ignifugo con un processo che crea una pellicola protettiva durevole sulla sua superficie, rendendolo impermeabile e resistente a olio e macchie. Questo è comunemente chiamato tessuto "a tre prove". La capacità di respingere l'acqua si ottiene applicando una pellicola sulla superficie del tessuto senza ostruirne i pori. Ciò consente al tessuto di essere impermeabile e traspirante contemporaneamente, adatto per tende da esterno, tende, E indumenti protettivi antincendio.