Inzicht in water- en oliebestendige textielsoorten

Abstract. Dit artikel bespreekt voornamelijk het onderzoek naar en de principes van water- en olieafstotende stoffen en introduceert het productieproces en de testprestaties van gangbare water- en olieafstotende stoffen. De vlamvertragende stoffen van BEGOODTEX zijn eveneens voorzien van water- en olieafstotende technologie en bieden zo een complete bescherming.

Overzicht van water- en oliebestendige textielsoorten

Door het toenemende gebruik van textiel in diverse toepassingen en industrieën, volstaan ​​bepaalde gespecialiseerde stoffen niet langer met een eenvoudige waterafstotende behandeling. Stoffen met zowel waterdichte als olieafstotende eigenschappen staan ​​nu centraal in de ontwikkeling, vanwege hun vermogen om vlekken af ​​te weren. De waterafstotendheid van een stof geeft aan hoe goed deze waterdruppels afstoot wanneer ze in contact komen met het oppervlak.

Ontwikkelingsoverzicht van water- en oliebestendige afwerkingsmiddelen

De afgelopen jaren is het gebruik van gefluoreerde stoffen voor waterdichte, olieafstotende en aangroeiwerende behandelingen van textiel aanzienlijk toegenomen. Het Amerikaanse bedrijf DuPont was het eerste dat een patent verkreeg op het gebruik van lotion als afwerkingsmiddel om textiel water- en olieafstotend te maken. In de jaren vijftig ontwikkelde het Amerikaanse bedrijf 3M een textielbehandeling op basis van complexe chroomperfluorcarboxylaten.

Toepassing van ultrafijne vezels in water- en oliebestendige textielproducten

De afgelopen jaren heeft de productie van ultrafijne vezels een snelle ontwikkeling doorgemaakt, wat heeft geleid tot de creatie van ultradichte stoffen. Deze stof is gemaakt van vezels met tussenruimtes die kleiner zijn dan waterdruppels, maar groter dan waterdampdruppels, waardoor de stof zowel waterdicht als ademend is. Deze dichte stof voelt licht aan, heeft een zachte en gladde textuur en valt soepel dankzij de fijne structuur. Zelfs zonder coating of waterdichte behandeling behoudt de stof een hoge waterbestendigheid, wat het een waardevol textielproduct maakt. Het is uitstekend in het snel verwijderen van vuil zonder resten achter te laten; je kunt de stof wassen en hergebruiken! Dit schoonmaakmiddel is handig voor allerlei taken, zowel in precisiewerkplaatsen als in huishoudens.

Toepassing van het lotusbladeffect in water- en oliebestendige textielproducten

Het water dat op lotusbladeren valt, sijpelt er niet doorheen; in plaats daarvan verzamelt het zich in druppels die over het bladoppervlak glijden – een fenomeen dat bekend staat als het lotusbladeffect. Duitse wetenschappers hebben dit principe gebruikt om oppervlaktecoatings voor gebouwen te ontwikkelen die water afstoten en zichzelf reinigen. Ze hebben het lotusbladeffect ook toegepast om kleding met vergelijkbare eigenschappen te ontwikkelen.

Toepassing van superhydrofobe materialen in water- en oliebestendige textielproducten

Organische verbindingen en polymeren hebben doorgaans oppervlakken met een hoge energie die bevochtiging gemakkelijk afstoten, terwijl oxiden, sulfiden en anorganische zouten oppervlakken met een hoge energie hebben die gemakkelijker bevochtigd worden. Wanneer de contacthoek van water op een oppervlak groter is dan 90°, wordt het oppervlak als hydrofoob beschouwd. Als de contacthoek groter is dan 150°, spreekt men van een superhydrofoob oppervlak. Dit type oppervlak stoot niet alleen water effectief af, maar is ook olieafstotend, waardoor het een dubbelhydrofoob oppervlak is.

Toepassing van het bloemblaadjeseffect in water- en oliebestendige textielsoorten

Er wordt algemeen aangenomen dat bloemblaadjes een soort bladaccessoire zijn, met haartjes in de buitenste laag. Sommige bloemblaadjes vertonen patronen of ribbels aan de binnenkant van de buitenwanden van de epidermiscellen. Bovendien heeft het oppervlak van een bloemblaadje een ruwe textuur en is het waterafstotend. Daarnaast is er een patroon van kleine uitsteekjes over het oppervlak van het bloemblaadje, elk met talloze kleine plooitjes aan de uiteinden. Deze eigenschap staat bekend als het "effect". In tegenstelling tot het lotusbladeffect is er een ander effect dat niet alleen indrukwekkende hydrofobe eigenschappen vertoont, maar ook uitstekende hechtingscapaciteiten.

Toepassing van nanotechnologie in water- en oliebestendige textielproducten

Ultrafijne deeltjes, ook wel nanodeeltjes genoemd, hebben afmetingen in het nanometerbereik, tussen de grootte van atomen en conventionele deeltjes. Stoffen en textiel worden momenteel onderzocht op hun waterafstotende en oliebestendige eigenschappen door de toepassing van nanofunctionele materialen. Er zijn verschillende behandelingsmethoden voor textiel ontwikkeld, zoals de zuigmethode, de dompelmethode en de coatingmethode. De dompeltechniek wordt voornamelijk gebruikt voor het maken van ademende kledingstoffen die geschikt zijn voor de zomer en de herfst, zoals tops, shirts en vrijetijdskleding voor zowel mannen als vrouwen.

Waterdicht en oliebestendig afwerkingsmechanisme

Waterafstotend behandelingsmechanisme

Door een laagje stof op het oppervlak van een textiel aan te brengen, kan het oorspronkelijke oppervlak met hoge oppervlakte-energie worden omgezet in een oppervlak met lage oppervlakte-energie, waardoor een waterafstotende stof ontstaat. Hoe lager de oppervlakte-energie, hoe beter het effect. Afhankelijk van de oppervlakte-energie van verschillende stoffen kunnen paraffine, siloxaan, fluorverbindingen, enzovoort, worden gekozen als waterafstotende afwerkingsmiddelen voor textiel.

Olieafstotend sorteermechanisme

Het mechanisme van olieafstotende afwerking is zeer vergelijkbaar met dat van waterafstotende afwerking, maar de eisen verschillen. Na een waterafstotende behandeling moet de stof bestand zijn tegen waterpenetratie onder een bepaalde druk, zodat water de stof niet kan bevochtigen en de contacthoek groter is dan 90°. Bij een olieafstotende afwerking is het enige vereiste dat de stof geen olie verspreidt over het oppervlak wanneer deze in contact komt met olie, en dat de contacthoek op dat moment groter is dan nul. De grensvlakvrije energie van olie is veel kleiner dan die van water. Om olieafstotend te zijn, is daarom een ​​lagere gas-vaste stof grensvlakspanning vereist, doorgaans lager dan de oppervlaktespanning van de olie.

Kritische oppervlaktespanning van verschillende polymeren
Polymeer	Oppervlaktespanning (MN/middelgroot)	Polymeer	Oppervlaktespanning (MN/middelgroot)
Paraffine waterafstotende afwerkingsproducten	29	Vetzuur	22
Polytetrafluorethyleen	18	Polydichloorethyleen	40
Polytrifluorethyleen	22	Polyethyleentereftalaat	43
Polydifluorethyleen	25	Polyethyleenglycolester	46
Polyfluorethyleen	28	Cellulosevezel	72
Polyethyleen	31	Polyamidevezel	46
Polychloorethyleen	31	Schapenwol	45
Polystyreen	33	Polyvinylalcohol	Zevenendertig
Polyvinylchloride	39	Polyvinylchloridevezel	Zevenendertig
Polymethylmethacrylaat	39	siliconen waterafstotend afwerkingsmiddel	26
Fluorhoudende waterafstotende afwerkingsproducten	Tien	Perfluoreerde vetzuren (-CF3.)	6

De oppervlaktespanning van de vloeistof
Vloeistof	Oppervlaktespanning (MN/middelgroot)	Vloeistof	Oppervlaktespanning (MN/middelgroot)
Water	72.8	Benzine	22
80 graden Water	62	Katoenzaadolie	32.4
Regenwater	53	Olijfolie	32
Elektrische motorolie	30.5	Witte minerale olie	26.0
Pindaolie	40	Rode wijn	45
Fluorhoudende oppervlakteactieve oplossing	18	Benzeen	26
Orthoheptaan	20	Koolwaterstoffluoride	12
Melk, cacao	43	Paraffineolie	33

Aangroeiwerend en gemakkelijk te reinigen reinigingsmechanisme

Mechanisme ter voorkoming van aangroei.

Olievervuiling is een begrip dat zowel in olie oplosbare als in water oplosbare verontreinigingen omvat. Er zijn in principe twee bronnen van deze vervuiling: de huidafscheidingen van mensen en externe indringers. Er zijn doorgaans drie manieren om stoffen vuilafstotend te maken: door middel van appreteertechnieken, het aanbrengen van folie en chemische modificatie van vezels.

Eenvoudig te reinigen en op te ruimen mechanisme.

Hydrofiele anti-aanslagbehandeling is een methode die het schoonmaken vergemakkelijkt door de oppervlaktespanning van vezels in stoffen te verlagen en te voorkomen dat vuil zich tijdens het wassen eraan hecht.

Mechanisme van de 'Drie Verdedigings'- en 'Vier Verdedigings'-organisatie

Onderzoek op het gebied van water- en olieafstotende behandeling van textiel verschuift naar een methode waarbij fluorhoudende behandelingsmiddelen worden gecombineerd met andere functionele middelen, zoals kreukwerende en vlamvertragende afwerkingen, om veelzijdige eindproducten te creëren met eigenschappen zoals UV-bescherming en antibacteriële werking. Deze trend heeft geleid tot het concept van "drie maatregelen" en "vier preventieve maatregelen" in de textielafwerking.

Productie van water- en oliebestendige textielproducten

Waterdichtingsmiddelen die veelvuldig worden gebruikt in afwerkingsprocessen bestaan ​​voornamelijk uit paraffine-aluminiumzeep, choline-quaternair ammoniumzout en chroomstearaatcomplexen, hypomethylmelaminederivaten, siliconenverbindingen en organische fluorverbindingen. Organische fluorverbindingen staan ​​met name bekend om hun waterafstotende, olieafstotende en aangroeiwerende eigenschappen.

Algemene waterafstotende behandeling

(1) Tijdelijk waterdicht afwerkingsmiddel

• Aluminiumzeep en zirkoniumzeep.

Nadat de stof in een zeepoplossing is geweekt, wordt deze vervolgens behandeld met aluminiumacetaat om alkalisch aluminiumacetaat en hydroxiden van een ongespecificeerde samenstelling te creëren die zich aan het stofoppervlak hechten. Deze aanpak staat bekend als de tweestapsmethode.

• Wassen en wasachtige stoffen

Wasachtige stoffen kunnen op textiel worden aangebracht, hetzij in vaste vorm door ze te verwarmen tot ze smelten, hetzij als oplossingen in organische oplosmiddelen en lotions voor therapeutische doeleinden.

Paraffine-aluminiumzeep is eenvoudig aan te brengen en budgetvriendelijk. Het valt onder de categorie milieuvriendelijke waterafstotende stoffen die bijzonder geschikt zijn voor het behandelen van industrieel textiel tegen waterpenetratie, maar mogelijk niet bestand zijn tegen herhaaldelijk wassen.

• Op polymeerhars gebaseerd waterafstotend afwerkingsmiddel

Het voordeel is dat het zich op stoffen kan afzetten, waardoor deze een hoge mate van waterafstotendheid krijgen. Het nadeel is dat de verwerkingsoplossing zuur is, wat gemakkelijk kan leiden tot broosheid en verkleuring van cellulosevezelstoffen tijdens het drogen en de warmtebehandeling, met name bij stoffen die rechtstreeks met kleurstoffen zijn geverfd.

(2) Duurzaam waterafstotend afwerkingsmiddel

Om ervoor te zorgen dat stoffen blijvende waterafstotende eigenschappen behouden, zoals wasbaarheid en weerstand tegen chemische reiniging.

(3) Organische siliconenolie lotion

Organische siliciumverbindingen vertonen eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van typische polymeerverbindingen. Ze kunnen de waterafstotende eigenschappen van een stof verbeteren zonder het ademend vermogen aan te tasten en verhogen tevens de scheurweerstand, corrosiebestendigheid en vlekbestendigheid van de stof.

Waterdichte, oliebestendige en aangroeiwerende afwerking op basis van organisch fluor

Gefluoreerde stoffen stoten niet alleen water af, maar zijn ook bestand tegen verschillende oliën en hebben een lage oppervlaktespanning.

Vergelijking van verschillende afwerkingsmiddelen
Waterafstotend	Waterbestendigheid	Afgekeurde olie	Duurzaamheid	Kosten	Toepassingsgebied	Sorteer de productstijl
Paraffines	Dezelfde	Verschillend	Verschillend	Laag	Cellulosevezel en andere	Metaalachtig zeepgevoel, toename in betekenis
reactieve klassen zoals triazine	Goed	Verschillend	Dezelfde	Centrum	Cellulosevezel	Vettig en dik
Waterafstotend	Waterbestendigheid	Afgekeurde olie	Duurzaamheid	Kosten	Toepassingsgebied	Sorteer de productstijl
Siliconen	Goed	Verschillend	Dezelfde	Centrum	Allerlei soorten vezels	Te glad
Organische fluoriden	Goed	Goed	Goed	Middel tot hoog	Allerlei soorten vezels	Zacht en aanpasbaar

Aangroeiwerend, gemakkelijk schoon te maken en op te ruimen

Het aanbrengen van een aangroeiwerende laag is meestal vrij eenvoudig. Je hoeft alleen maar de additieven toe te voegen tijdens het harsafwerkingsproces om het gewenste resultaat te bereiken. Deze specifieke additieven staan ​​bekend als aangroeiwerende middelen.

Textielafwerking omvat hoofdzakelijk het aanbrengen van duurzame oftelduurzame anti-aanslagmiddelen op textieloppervlakken. Het kan ook worden onderverdeeld op basis van de manier waarop de middelen aan de vezels of stoffen worden bevestigd.

1. Verknoopte en gefixeerde aangroeiwerende middelen

Verknoopte en duurzame aangroeiwerende middelen hechten niet rechtstreeks aan vezels of stoffen. Ze kunnen worden gecombineerd met harsafwerkingsmiddelen of verknopingsmiddelen om zich via verknopingsprocessen aan vezels te binden, waardoor de duurzaamheid van de aangroeiwerende eigenschappen effectief wordt verbeterd.

2. Polymeer filmvormend materiaal

Polyacrylzuur wordt gebruikt als afwerkingsmiddel om vervuiling te voorkomen en textiel gemakkelijker te reinigen door een flexibele film op de vezels te vormen. Dit creëert een glad oppervlak met een goede wasbestendigheid dankzij de affiniteit met vezelmaterialen.

'Drie Verdedigings'- en 'Vier Verdedigings'-behandeling

Door stoffen te behandelen met organische fluorpolymeren, ontstaat een beschermende laag op het oppervlak die ze een "drievoudige bescherming" geeft. De traditionele techniek voor een "viervoudige bescherming" vereist meestal twee baden voor de "drievoudige bescherming" en niet-verhittende middelen, waardoor het tijdrovend, complex en kostbaar is. Dankzij de ontwikkeling van nieuwe "drievoudige bescherming"-middelen en -processen zijn producten nu in staat om uitzonderlijke "viervoudige bescherming"-resultaten te behalen.

Testen van de water- en oliebestendigheid van textiel

Test van de waterafstotende werking

1. Test voor waterafstotendheid

De waterbestendigheid van stoffen wordt doorgaans beoordeeld aan de hand van een testmethode die hun vermogen om water effectief af te stoten evalueert, vaak gebaseerd op het AATCC 22:2014-protocol.

2. Test van de waterdrukbestendigheid

Test de waterdrukbestendigheid van het monster door er een buisvormige waterdrukmeter op aan te sluiten. Zorg er vóór het experiment voor dat de watertank en de waterkolom van het testinstrument in lijn liggen met het vlak van de monsterhouder.

3. Het testen van de wasbaarheid van stoffen

Kleding moet regelmatig gewassen worden om fris en schoon te blijven. Stoffen die behandeld zijn met chemicaliën op basis van fluor verliezen na verloop van tijd, door een toename van de oppervlakte-energie, hun water- en oliebestendigheid. Dit aspect van wasbaarheid is cruciaal voor het beoordelen van de prestaties van water- en oliebestendige materialen.

4. Ademend vermogen testen van stoffen

Het vermogen van materialen om lucht door te laten wordt voornamelijk beïnvloed door de openingen in het oppervlak van het materiaal, die worden gevormd door hoe dicht of strak geweven het materiaal is. Het ademend vermogen van textiel kan worden getest met behulp van een speciale testkit voor ademend vermogen van textiel.

Test van de olieafstotende werking

Gebruik gangbare testoplossingen van verschillende koolwaterstoffen met uiteenlopende oppervlaktespanningen op het oppervlak van de coating en observeer hoe de gecoate stof reageert op bevochtiging. Bepaal de olieafstotendheid op basis van de genummerde standaardoplossing die het oppervlak van de stof niet bevochtigt.

Gemakkelijk te reinigen prestatietest

De gebruikelijke voorbereiding omvat het behandelen en reinigen van afvalwater, en synthetisch afvalwater. Populaire experimentmethoden zijn onder andere druppelkleuring en wrijvingskleuring.

Ontdek de water- en oliebestendige textielsoorten van BEGOODTEX

BEGOODTEX waterdichte stof Het wordt gemaakt door een vlamvertragende stof te behandelen met een proces dat resulteert in een duurzame beschermende film op het oppervlak, waardoor de stof waterdicht en bestand tegen olie en vlekken wordt. Dit wordt vaak "drievoudig waterdichte" stof genoemd. De waterafstotende eigenschap wordt bereikt door een film op het oppervlak van de stof aan te brengen zonder de poriën te blokkeren. Hierdoor is de stof tegelijkertijd waterdicht en ademend, waardoor deze geschikt is voor buitententen, gordijnen, En beschermende kleding voor brandbestrijding.