پرداخت ضد آب و دافع آب منسوجات

زمانیکه پای موضوع جلوگیری از نفوذ آب به منسوجات به میان می آید؛ سه اصطلاح دافع آب، مقاوم در برابر نفوذ آب و ضد آب به ذهن متبادر می شوند. حال این سوال مطرح می گردد که آنها چه تفاوتی با هم دارند؟

• پارچه مقاوم در برابر آب (Water-resistant) می تواند در برابر حجم پایین آب مقاومت کند؛ اما اگر حجم بالایی از آب بر روی آن ریخته شود، آب به داخل پارچه نفوذ می کند.
• پارچه ضد آب (Waterproof) در برابر آب نفوذ ناپذیر است.
• پارچه دافع آب (Water repellent) بین این دو دسته قرار می گیرد. اینگونه پارچه ها به راحتی قابل نفوذ نیستند. زمانیکه یک پارچه آبگریز یا در برابر آب دافع باشد؛ به آن پارچه دافع آب گفته می شود.

چگونه می توان پرداخت دافع آب بر روی منسوجات اعمال کرد؟

سطح پارچه های آب دوست با مواد مومی مثل پارافین یا مواد صابونی نامحلول آبگریز مثل سدیم استارات (Sodium Stearate) عمل آوری می شوند تا بدینگونه بتوانند آب را از سطح خود دفع کنند. روند این کار به صورت زیر است:

1. ابتدا پارچه در حمامی که حاوی محلول صابونی قابل حل سدیم است، غوطه ور می شود.
2. سپس پارچه در حمام دیگری که حاوی نمک های فلز چند ظرفیتی است غوطه ور می گردد تا صابون های آبگریز بهتر روی سطح پارچه رسوب کنند.
3. در ادامه ترکیبی از رزین مقاوم در برابر چین و چروک و پارافین بر روی سطح پارچه اعمال می شود تا دوام پرداخت سطحی پارچه در برابر شستشوهای مکرر افزایش یابد.

اگر امولسیون پارافین حاوی عامل امولسیون کننده آنیونی باشد؛ افزودن کاتیون های چند ظرفیتی مانند Al³⁺، مانع از دفع آنها توسط سطح آنیونی الیاف پنبه می شود.

آیا پارچه های دافع آب در برابر هوا نفوذ پذیر هستند؟

برای اینکه یک پارچه دافع آب شود؛ یک لایه فیلم مانند آبگریز بر روی سطح آن اعمال می شود. به دلیل اینکه هنوز هم شکاف های سطحی ناشی از پر نشدن فضای بین نخ ها، روی پارچه وجود دارد؛ لذا این پارچه ها تا اندازه ای در برابر هوا نفوذ پذیر هستند.

پیش شرط های تعیین یک پارچه به عنوان دافع آب

• پارچه باید دارای ساختاری صاف و متراکم باشد.
• پارچه باید عاری از عوامل فعال سطحی آب دوست باشد.
• اگر نسبت الیاف آبگریز پارچه افزایش یابد؛ خاصیت دافعه آن نیز ارتقا می یابد.
• پارچه های ترکیبی پنبه ای / نایلونی و پنبه ای / پلی استری بیشتر مناسب لباس های بارانی هستند. به علاوه تورم الیاف پنبه از نفوذ آب جلوگیری می کند.

پرداخت سیلیکونی چیست؟

پارچه های جدید دافع آب با امولسیون های پلی دی متیل سیلوکسان ها (Polydimethylsiloxanes) که به آنها پرداخت سیلیکونی (Silicone Finish) گفته می شود، عمل آوری می گردند. پلی سیلوکسان ها (Polysiloxanes) که معمولاً با عنوان سیلیکونی شناخته می شوند؛ به صورت مایع، لاستیک و جامد در دسترس هستند. از جمله مزایای آنها این است که به سرعت روی سطح پارچه پخش می گردند و علاوه بر ارائه ویژگی های دافع آب، باعث نرمی سطح پارچه هم می شوند.

متیل سلانولهایی (Methylselanols) که تا حدی در حلال آلی یا یک محلول آبی پلیمریزه شده اند، عمدتاً برای پرداخت منسوجات مناسب می باشند. خاصیت دفع آب آنها تا حد زیادی به جهت گیری مولکول های پلی سیلوکسان در سطح پارچه بستگی دارد.

گروه های متیل زنجیره های سیلیکونی از الیاف قطبی شده دور می مانند و در عوض اتم های اکسیژن به سمت الیاف جهت گیری می کنند. به علاوه ترکیبات زیرکونیوم یا تیتانیوم مجموعه ای از گروه های متیل آبگریز سطحی الیاف را تشکیل می دهند که علاوه بر نرم کردن سطح پارچه دافع آب نیز به حساب می آیند.

پیش شرط های اعمال پرداخت های سیلیکونی

• پارچه باید عاری از عوامل مرطوب کننده سطحی باشد تا مواد سیلیکونی به خوبی بتوانند به سطح پارچه بچسبند. از رو این آبکشی کامل پارچه ضروری است.

همانطور که قبلاً گفته شد پارچه های ضد آب در برابر آب نفوذ ناپذیر هستند؛ پس به سطح خاصی از قابلیت تنفس نیاز دارند. حال این سوال مطرح می شود که پارچه قابل تنفس ضد آب (Waterproof Breathable Fabric) چیست؟

آنها نوعی از منسوجات فنی هستند که برای محافظت از بدن فرد در برابر باد، باران و از دست دادن گرمای بدن طراحی شده اند. همواره مشکل اصلی لباس های محافظ این بوده که در هنگام پوشیدن اصلاً راحت نیستند. دلیل این امر این است که آنها همواره بسیار سفت و متراکم بوده اند و بخار حاصل از تعریق بدن فرد نمی توانست از آنها خارج شود.

هر چند بخار آب بدون هیچگونه مقاومتی می تواند از پارچه های قابل تنفس عبور کند؛ اما این پارچه ها همچنان می توانند از نفوذ مایعات جلوگیری کنند. از این رو بخار آب، دمای بدن را در تماس با پوست حفظ می کند.

سه نوع پارچه قابل تنفس ضد آب عبارتند از:

• پارچه های بافته شده متراکم
• غشاها
• روکش ها

ساختار پارچه های ضد آب

در پارچه های ضد آب، لایه های متعددی در قالب یک واحد کاربردی با هم ادغام می شوند.

1. قسمت روئی پارچه که معمولاً توسط نایلون یا پلی استر با روکش PTFE منبسط شده، ساخته می شود و مسئول زیبایی پارچه و محافظت از ساختار آن است.
2. غشاها مسئول خارج کردن آب از ساختار پارچه هستند و در حال کلی توسط پلی اورتان پوشانده می شوند.
3. آستر یا توری که در سطح داخلی پارچه ادغام شده و هدف از استفاده از آن افزایش راحتی پارچه هاست. آسترها یا توری ها فقط در پارچه های سه لایه موجود هستند و پارچه های 2 یا 2.5 لایه دارای آستر مجزا می باشند.

پیش شرط های تولید پارچه ضد آب

• درزهای پارچه باید برای محافظت بیشتر در برابر نشت آب، درزبندی شوند. بدین منظور یک نوار ضد آب با اعمال گرما بر روی درزهای پارچه اعمال می گردد.

دو نوع لباس وجود دارد:

1. لباس های کاملاً درزبندی شده.
2. لباس هایی که تنها برخی از قسمت های آنها درزبندی شده: در این لباس ها تنها قسمت های یقه، سرسینه و شانه های لباس با نوار مخصوص درزبندی می گردند.

• در روش دافع آب ماندگار (Durable Water Repellent)، پارچه با روش خاصی عمل آوری می شود؛ از این رو آب بر روی سطح پارچه جمع شده و از روی آن چکه می کند.

سیستم رتبه بندی محافظت در برابر نفوذ آب

معروف ترین روش در این زمینه، «روش آزمایشی ستون استاتیک» است. در این آزمایش یک لوله مربعی با ابعاد یک در یک اینچ بر روی پارچه قرار می گیرد و میزان آب معلق مانده بر روی پارچه تا زمانیکه آب در آن نفوذ کند، برحسب میلی متر اندازه گیری می شود.

رتبه بندی ضد آب (میلی متر)	میزان مقاومت در برابر آب	شرایط
0 تا 5000	عدم مقاومت در برابر مقداری مقاومت تا رطوبت.	باران ملایم و برف خشک بدون فشار.
6000 تا 10000	ضد باران و ضد آب تحت شرایط فشار پایین.	باران ملایم و برف متوسط با فشار پایین.
11000 تا 15000	ضد باران و ضد باران، به جز در شرایطی که فشار زیاد باشد.	باران متوسط و برف متوسط با فشار پایین.
16000 تا 20000	ضد باران و ضد آب تحت فشار بالا.	باران سنگین و برف مرطوب با فشار.
بیشتر از 20000	ضد باران و ضد آب تحت فشار بسیار بالا.	باران سنگین و برف مرطوب با فشار زیاد.