Водоотталкивающая пропитка что такое

Водоотталкивающие пропитки, или Что такое DWR

Основные сведения и принцип действия

Зачем нужны водоотталкивающие пропитки, на каких законах физики основано действие Durable Water Repellent, какими бывают современные DWR и как выбрать подходящую пропитку для защиты одежды и снаряжения от влаги

Обладатели современной туристической одежды или обуви часто сталкиваются с рекомендациями производителей периодически обрабатывать изделия водоотталкивающей пропиткой DWR. Это не вызывает возражений, когда речь идет, например, о флисе, но к чему пропитка мембранной одежде? Ведь наличие мембраны уже подразумевает, что изделие будет надежно защищать от дождя или мокрого снега.

О том, как работает сама мембрана, мы писали в статье о принципах действия климатических мембран. Но эффективность мембраны зависит от многих факторов и не в последнюю очередь от DWR.

Даже самая дорогая мембрана разочарует своего владельца, если дополнительное водоотталкивающее покрытие не будет защищать ее от внешней влаги.

Для чего нужна водоотталкивающая пропитка

Строго говоря, водоотталкивающая пропитка нужна не мембране, а лицевой стороне мембранного сэндвича. Именно наружный слой одежды или обуви в первую очередь подвергается воздействию влаги. К чему приводит намокание внешнего слоя?

Вода, впитанная волокнами, заполняет все воздушные промежутки в ткани и создает препятствия для свободного выхода испарений. Дышащая способность мембраны резко снижается — испарениям некуда деться и человек начинает потеть.

В результате замещения воздуха водой повышается общая теплопроводность слоя одежды — в ней становится холоднее.

Пропитанная водой наружная ткань тяжелеет.

Для того чтобы избавиться от этих проблем, как раз и применяется пропитка DWR.

Как работает водоотталкивающая пропитка DWR

Durable Water Repellent (DWR) — долговременная защита от влаги. Чтобы понять принцип работы пропитки, необходимо вспомнить о некоторых физических свойствах жидкости, а именно об эффекте поверхностного натяжения и капиллярных явлениях, которые еще называют фитильным эффектом.

О важных особенностях воды

Силы поверхностного натяжения возникают из-за того, что молекулы воды притягиваются друг к другу. Взаимное притяжение молекул заставляет воду собираться в капли. Влажный конденсат на охлажденной поверхности, мелкий водяной бисер или барабанящий по зонту дождь — все это водяные капли различных размеров. Силы взаимного притяжения молекул невелики, и крупную каплю можно легко разрушить. Однако законы физики нарушить сложнее: большая капля разобьется на сотни мелких, но принцип их формирования останется таким же.

Молекулы воды собираются в капли разных размеров

Какой бы маленькой ни была капля, «сито» климатической мембраны не может пропустить ее сквозь себя — даже самые крошечные из капель слишком велики, чтобы проникнуть сквозь мембранные поры. Чем больший объем воды вбирает в себя капля, тем большая площадь на поверхности материала освобождается от водяной пленки. Это значит, что площадь, через которую испарения выводятся от тела, увеличивается. Можно сказать, что «упитанная» и ясно очерченная капля — залог успешной работы мембраны.

Если притяжение между молекулами воды и молекулами твердого тела намного слабее, чем притяжение молекул воды друг к другу, то капля лежит на поверхности твердого тела и не смачивает его

Но может ли что-то разрушить каплю, размазать ее до бесформенной пленки на поверхности материала? К сожалению, да. Дело в том, что молекулы воды притягиваются не только друг к другу. Между молекулой воды и молекулой любого другого вещества, с которым вода соприкасается, тоже возникает притяжение. В некоторых случаях оно настолько сильно, что молекулы воды буквально тянутся к молекулам иного материала, и если это притяжение сравнимо с силами поверхностного натяжения, капля растягивается, растекается по материалу. В таких случаях обычно говорят, что материал хорошо смачивается.

Но если притяжение между молекулами твердого тела и молекулами воды слабое, то смачивания не произойдет.

Если притяжение между молекулами воды и молекулами твердого тела сильнее, чем притяжение молекул воды друг к другу, то капля растекается по поверхности твердого тела и впитывается в его поры — поверхность твердого тела смачивается

Большая часть текстильных материалов соткана из нитей, а нити скручены из волокон. В их переплетениях множество воздушных полостей-капилляров, и если материал хорошо смачивается, то он втягивает воду во все эти полости. Этот втягивающий эффект и называется фитильным или капиллярным. Понятно, что пока материал пропитан водой, ни о какой транспортировке пара сквозь него не может идти и речи.

Сквозь пропитанный водой материал испарения наружу не транспортируются

Мы знаем, как ведет себя вода на поверхности, обработанной жиром, — она скатывается в капли, похожие на бисер, не растекается и легко стряхивается. Жир не притягивает воду. И мы помним, что происходит с футболкой, когда мы попали под дождь или вспотели, — молекулы воды притягиваются к молекулам материала, и по тончайшим капиллярам жидкость распределяется по ткани, смачивая ее волокна.

Как избежать капиллярного эффекта? Как ослабить притяжение между молекулами воды и молекулами вещества, из которых состоят волокна ткани? Как предотвратить смачивание и сохранить каплю воды «упитанной», самостоятельной и независимой?

Именно эту задачу и решает DWR.

Фокус с подменой

Законы физики изменить нельзя, но что мешает использовать их в своих интересах? Смачиваемость различных материалов зависит от многих факторов, прежде всего от свойств и структуры волокна, шероховатости поверхности, ее форм и размеров. Искусственные волокна, например полиэстер, имеют, как правило, низкую смачиваемость, натуральные — хлопок или шерсть — смачиваются намного лучше. Если материал, применяемый в наружном слое одежды, слишком хорошо смачивается, то, может быть, стоит заменить его на другой, менее дружелюбный по отношению к воде?

Такое решение было бы идеальным, но, к сожалению, оно труднореализуемо. Дело в том, что материал для изделия подбирается по совокупности нескольких параметров, и характеристика смачиваемости — только один из них. Но если нельзя заменить материал, то, может быть, можно изменить его свойства? Например, нанести на смачиваемый материал тончайшую пленку несмачиваемого вещества и тем самым «обмануть» воду?

Пропитка DWR работает именно так. Вещество, практически не притягивающее молекулы воды, наносится на лицевую ткань и покрывает ее нити. Вода перестает впитываться в материал и собирается в капли на его поверхности. Ткань становится гидрофобной, то есть она не смачивается и при этом пропускает сквозь себя пар.

Вещества, снижающие смачиваемость

Жирование и обработка воском — традиционные способы придания материалу гидрофобных свойств. Жир и воск издревле применяют для защиты обуви от промокания, они являются классической водоотталкивающей пропиткой. После нанесения воска между кожей ботинок и внешней влагой образуется дополнительная прослойка из вещества, молекулы которого не притягивают или очень слабо притягивают молекулы воды. В результате такой обработки на какое-то время ботинки будут защищены от намокания.

Но для обработки высокотехнологичных мембранных материалов ни жир, ни воск не подходят. Относительно толстая пленка этих веществ создаст препятствие не только для атмосферной влаги, но и для пара, который мембрана должна выводить наружу.

Современные химические водоотталкивающие пропитки — это растворы или эмульсии, которые при нанесении на ткань или другой материал пропитывают ее волокна, после чего растворитель испаряется, а на поверхности ткани остается тонкий гидрофобный слой водоотталкивающего вещества. Вода, попадая на этот защитный слой, не проникает в ткань, скатывается в капли, стекает и легко стряхивается.

Виды современных водоотталкивающих пропиток

Следует различать первичную заводскую водоотталкивающую обработку, которая осуществляется производителем, и вторичную, восстанавливающую, которую обычно проводит владелец изделия после стирки или определенного срока эксплуатации.

По своему назначению водоотталкивающие пропитки DWR можно условно разделить на несколько групп:

пропитки для водонепроницаемых дышащих тканей с мембраной;

пропитки для водонепроницаемых дышащих тканей без мембраны;

пропитки для изделий с утеплителем;

пропитки для тканей, где паропроницаемость не важна;

пропитки для обуви.

Пропитки для тканей с мембраной являются специализированными. Их разрабатывают таким образом, чтобы обеспечить гидрофобность лицевой ткани и в то же время не помешать работе мембраны.

Пропитки для дышащих тканей без мембраны не должны препятствовать транспортировке испарений изнутри.

Пропитки для изделий, где паропроницаемость не важна, подойдут для большинства изделий, не относящихся к одежде, например палаток или рюкзаков.

Средства обработки для обуви могут быть и универсальными, и предназначенными для конкретных видов материалов, например кожи или текстиля.

Поэтому при выборе пропитки следует всегда точно придерживаться назначения данной DWR и инструкции по ее применению.

Долговременное воздействие влаги и ультрафиолетовых лучей, перепады температуры, трение, грязь и стирка постепенно удаляют водоотталкивающее вещество с поверхности и из пор обработанной ткани, поэтому пропитку рекомендуют время от времени обновлять, чтобы восстановить защитные функции одежды и снаряжения.

Особенно внимательно следует относиться к той зоне плеч, которая находится под лямками рюкзака, — водоотталкивающая пропитка стирается там быстрее всего.

Классификация водоотталкивающих пропиток по степени защиты

Водоотталкивающие пропитки разделяют не только по назначению, но и по их устойчивости к смыванию. Эта характеристика отражается в аббревиатуре (WR, DWR или SDWR) и указывает на количество «стирок», после которых водоотталкивающее покрытие сохраняет 80 % эффективности. Под эффективностью в данном случае подразумевается площадь ткани, которая сохранила способность отталкивать воду.

Применяемые аббревиатуры относятся прежде всего к заводским технологиям нанесения водоотталкивающих пропиток. Тип заводской обработки можно узнать либо с ярлыка, либо из описания изделия или материала на сайте производителя.

WR (Water Repellent) — 5/80

Самая слабая устойчивость. В среднем такая пропитка теряет 20 % эффективности уже после 5 стирок.

DWR (Durable Water Repellent) — 10/80–20/80

Нормальная устойчивость. На большую часть мембранных штормовок нанесено именно такое покрытие. Сохраняет 80 % эффективности после 10–20 стирок.

SDWR (Super Durable Water Repellent) — 50/80–100/80

Высокая устойчивость. Характерна для пропиток, применяющихся в мембранных материалах и изделиях топ-класса. Сохраняет 80 % эффективности после 50–100 стирок.

Слово «стирок» взято нами в кавычки не зря. К сожалению, производители предпочитают не упоминать тот факт, что стирка в их понимании — это простое полоскание изделия в теплой воде в щадящем режиме и без всяких моющих средств. Как только владелец изделия начинает пользоваться моющими средствами, картина меняется.

При стирке с применением специальных шампуней, предназначенных для ухода за мембранными тканями, показатели устойчивости пропиток падают примерно в 5 раз. То есть пропитку WR придется восстанавливать уже после первой стирки, а DWR — примерно после третьей.

В случае применения обычного стирального порошка ситуация еще хуже — большая часть водоотталкивающих пропиток не выдержит и одной такой стирки.

Состав пропиток

Всякая пропитка состоит из двух основных компонентов — действующего вещества и растворителя. Современные DWR могут быть на углеводородных растворителях или на водной основе.

Углеводородные DWR содержат фторкарбоновые смолы, где действующим веществом чаще всего является политетрафторэтилен (фторопласт, тефлон). Молекулы политетрафторэтилена примерно в четыре раза «слабее» молекул воды. По притягивающей способности политетрафторэтилен уступает многим веществам, поэтому поверхность, покрытая им, на ощупь кажется скользкой и даже жирной.

Однако такие пропитки считаются не только прочными, но и вредными. Они имеют сильный химический запах растворителя, их следует наносить только на сухие вещи, а обработка должна происходить на открытом воздухе. Однако наибольшие экологические проблемы возникают еще на стадии производства, когда использование вредных веществ осуществляется в промышленных масштабах. Недаром в последние годы в индустрии outdoor все чаще возникают дискуссии о негативном влиянии перфторированных соединений на экологию. Появился запрос на поиск решений, минимизирующих вредное воздействие DWR на человека и природу.

Пропитки на водной основе считаются более экологичными, они не содержат ядовитых растворителей и не имеют такого сильного запаха. Их можно наносить и на сухие, и на мокрые вещи. В составе таких DWR содержится силикон, притягивающий молекулы воды не намного сильнее, чем политетрафторэтилен.

По способу нанесения DWR бывают в виде жидкостей в небольших емкостях или в виде спреев. Жидкие DWR применяются или сразу после стирки — изделие опускают на время в воду с раствором, — или наносят поролоновой губкой, выдавливая раствор из тубы. Спреями удобно пользоваться в походных условиях.

Основное правило обработки любой пропиткой — вещь не должна быть грязной.

Наиболее известными производителями современных водоотталкивающих пропиток на российском рынке являются Granger`s, Nikwax, Storm Waterproofing, Woly Sport, Holmenkol, Toko, Salamander, Kongur, Collonil.

Резюме

Водоотталкивающая пропитка Durable Water Repellent (DWR) — это средство обработки внешней стороны одежды, обуви или снаряжения для придания им гидрофобных свойств.

Пропитки DWR обеспечивают эффективную работу мембраны во время дождя или в условиях высокой влажности.

Трение, длительное воздействие влаги, ультрафиолетовых лучей, загрязнение и частые стирки разрушают водоотталкивающее покрытие, поэтому пропитку следует время от времени обновлять.

Пропитки DWR различаются по своему назначению. Они используются как для мембранной, так и любой другой водоотталкивающей воздухопроницаемой одежды, а также для одежды с утеплителем и обуви.

Источник

Виды пропиток для ткани и рецепт изготовления пропитки своими руками

Иногда ткани невозможно применять по назначению, предварительно не использовав средства для пропитки. Обычно это необходимо для придания тканям водоотталкивающих или огнеупорных свойств перед тем, как из такого материала будет пошита одежда или изготовлены другие изделия.

Также пропитка используется при обработке тканей для мебели, чтобы материал стал практичным, меньше подвергался внешним воздействиям и дольше служил.

Существуют разные виды пропиток, которые различаются по назначению, стоимости и свойствам. Выбор средств пропитки зависит от дальнейшего использования обработанного материала.

Разновидности пропиток

Пропитки для ткани по функциям делятся на три вида:

Третий вид предотвращает гниение и размножение бактерий и применяется для тканей редко (в основном для джутовых и полуджутовых материалов). Огнеупорная и водоотталкивающая пропитки более востребованы.

Пропитка водоотталкивающего действия

После обработки такими составами сквозь ткань не проникает влага и вода. В зависимости от материала и цели обработки ткани выбирается средство одного из типов водоотталкивающей пропитки:

Пропитка типа WR

Наиболее популярный вид – пропитка типа WR, которая наносится только на внешнюю сторону материала. Обработанная ткань не подвержена промоканию, так как капли воды скатываются по защитному слою.

Также ткань не отсыревает при высокой влажности, так как слой пропитки не пропускает даже мельчайшие молекулы воды в виде пара или тумана.

Полиуретановая пропитка (PU)

Наносится на внутреннюю сторону материала, который может намокнуть снаружи, но влага не просочится насквозь.

Пропитка DuPont

Тефлоновая пропитка (DuPont) – аналог пропитки WR, но в отличии от него наносится на изделия, которые эксплуатируются в более тяжелых условиях. Тефлоновая пропитка чаще используется для пропитки мебельной ткани, палаток и верхней одежды.

Пропитка PD

Пропитка PD наносится на внутреннюю поверхность ткани и не только предотвращает проникновение влаги, но и делает материал более прочным. В одежде часто применяется в комбинации с другими видами пропиток.

Также для одежды используются пропитки Silver и Ultra Foil. Первая наносится на одежду снаружи и помимо водоотталкивающих обладает солнцезащитными свойствами, препятствуя выгоранию материала. Ultra Foil наносится изнутри и образует прочный блестящий защитный слой.

Отдельно стоит силиконовая пропитка, которая наносится на палатки и не используется для одежды. Это связано с высокой стоимостью средства, сложностью процесса нанесения и малой эффективностью по сравнению с полиуретановыми аналогами.

Пропитки для мембранных тканей

Принцип работы мембранной ткани основан на том, что она впитывает влагу, не пропуская ее внутрь. Но скопившаяся внутри мембран вода препятствует выходу тепла наружу, поэтому такая гидрофобная ткань хоть и эффективна, но в одежде из такого материала человек быстро начинает потеть.

К тому же если влага не скатывается по слою пропитки, а впитывается в ткань, одежда становится тяжелее. DWR в основном применяется для обработки одежды и аксессуаров для туристов, а также для некоторых видов военной формы.

При своих водоотталкивающих свойствах пропитка DWR – водорастворимая. В обычных условиях защитный слой повреждается очень медленно, но стирать такие вещи нужно с использованием специальных средств, которые не повреждают защиту.

Огнезащитная пропитка

Противопожарная пропитка применяется для обработки спецодежды, но иногда используется для обработки палаток (туристических и военных). Эта пропитка не гарантирует полную защиту от возгорания и ожогов: при высоких температурах такой слой плавится, но происходить это может в течение разного времени в зависимости от состава пропитки.

Большую роль играет и сама ткань. Так, брезент, который сам по себе является пропитанной водоотталкивающим и огнеупорным составами парусиной, не будет гореть.

Если обработать самой сильной огнезащитной пропиткой хлопок или другую трикотажную ткань – рано или поздно защитный слой разрушится и материал начнет гореть.

Область применения

Огнеупорные пропитки в основном применяются для обработки спецодежды пожарных, рабочих, металлургов и представителей других опасных профессий. А вот сфера применения водоотталкивающих средств более широкая, и их используют для обработки:

Пропитка от воды не только задерживает влагу, но и является грязеотталкивающей. Большинство легких и средних загрязнений не страшны для такого материала, так как грязь, состоящая из крупных молекул, не впитывается в волокна и легко счищается.

Водоотталкивающая пропитка для ткани своими руками

Все пропитки наносятся в процессе производства изделий или продаются отдельно. Но покупать пропитку отдельно не выгодно, так как в основном они поставляются оптовыми партиями, и если возникает необходимость обработать одежду таким составом – его проще приготовить самостоятельно.

Есть несколько рецептов пропиток, сделать которые можно в домашних условиях, купив в хозяйственном магазине и аптеке недорогие компоненты. Например, квасцы, используемые в медицине, продаются в аптеках.

Вот несколько вариантов приготовления пропитки своими руками:

При необходимости сделать надежную пропитку для палатки, лучше вымочить ткань в растворе, для приготовления которого используют:

Раствор не нужно кипятить, но необходимо тщательно перемешать. Ткань достаточно выдерживать 12 часов.

Источник

Назначение водоотталкивающей пропитки для одежды, правила нанесения

Наш гардероб часто меняется: что-то добавляется, что-то из него уходит. Ко многим вещам зачастую привыкаешь: они комфортны, красивы, практичны. Но часто случается так, что вещь просто снашивается, теряет первоначальный внешний вид, эластичность, форму, цвет. Многие предметы гардероба портятся из-за частого воздействия влаги. Вода губительно действует на обувь, шерстяные вещи, искусственные, крашеные материалы. Избежать быстрого износа любимых вещей поможет водоотталкивающая пропитка для одежды, представляющая собой специальный состав в удобной форме, чаще всего это спрей. Он создает на поверхности ткани особый барьер, не дающий влаге проникать в волокна.

Для чего используют

Повысить водоотталкивающие свойства материала можно, используя специальную эмульсию. Пленка, которая создается на ткани при нанесении такого состава, водонепроницаема, но воздух сквозь нее проходит. На самом деле, используемые в таких составах вещества, не в прямом смысле «отталкивают воду», а притягивают ее молекулы слабее обычного.

Современная спортивная одежда, спецснаряжение, туристическая экипировка уже изначально имеют особый водоотталкивающий слой. Но через какое-то время он все равно смывается. На помощь активным людям, спортсменам, путешественникам приходят специальные составы, возвращающие этой одежде особые свойства. Вода опять прекращает впитываться в волокна ткани, а соскальзывает с ее поверхности.

Водоотталкивающая пропитка для одежды используется в следующих целях:

Пропитываемая вещь должна быть чистой, сухой, предварительно подготовленной. Если на обрабатываемой поверхности присутствует грязь, то защитное покрытие может быть полностью разрушено. Специальные средства для стирки и чистки подобных вещей бережно обращаются с волокнами ткани. Они способны сохранить вентиляционные свойства материала и общую целостность, хоть жирные и масляные пятна им не под силу. Чтобы отстирать трудные загрязнения, придется привлечь на помощь щетку и мыло.

Разновидности

Пропитки могут наноситься на одежду по-разному:

Пропитки различаются также по типу материала, который для нее подходит:

Строгое следование инструкции при нанесении средства на тот или иной материал убережет от нежелательных последствий, гарантирует желаемый эффект. Если вы купили спрей для обуви из нубука, то обычных демисезонных тканых кроссовок оно не подойдет. Так же и с пухом: если на упаковке указано, что влагоотталкивающую пропитку следует добавлять при стирке куртки на гусином пуху, то убережет она только его, а для самой ткани, рукавов и капюшона будет бесполезна.

Особое внимание необходимо уделить ткани типа гортекс. Ее необыкновенная структура нуждается в деликатном обращении. Одежда из нее устойчива к ветру, водонепроницаема, а все благодаря мембране. Это пленка с множеством отверстий. Эти поры настолько мелкие, что сквозь них проходит только пар, то есть одежда способна «дышать». А капли воды, даже самые мелкие, никак не могут проникнуть через них.

Однако сильные климатические всплески вроде обильного снегопада, пурги или ливня могут оставить после себя на одежде тонкую пленку влаги. Осевшая пелена задерживает пар, не пропускает его наружу, получается, тело начинает потеть, задыхаться. Чтобы этого не происходило, стали обрабатывать все ткани подобного типа особым защитным составом DWR. Мембраны впоследствии оказываются защищены, “окутаны” этим средством, так что при любой непогоде, «как с гуся вода».

Даже тщательная обработка и пропитка самым качественным составом со временем, после стирок, в процессе носки обязательно сотрется. Тогда владельцам одежды не обойтись без покупных средств: спреев, жидкостей, порошков и пр.

К слову, по своему составу все водоотталкивающие средства подразделяются на два больших вида:

Из всего множества подобной защитной продукции лучше выбирать водные пропитки проверенных марок в известных сетях магазинов, спортивных или туристических. Всегда следите за сроком годности товара.

Хорошие производители

Для представления полной картины современных водоотталкивающих пропиток и компаний по производству сопутствующих средств целесообразно будет ознакомиться с таблицей популярных участников рынка.

Какими бы специфичными ни показались эти средства, они пригодятся практически любому.

Климат в России суровый, непредсказуемый. Обилие снега и ветра сменяется обилием влаги, а после – солнца. Замшевые сапожки, школьный рюкзак, ветровку и тканевые перчатки защитит специальный спрей, не дающий влаге проникать в структуру ткани. Не промокнуть вам помогут также особые составы, которые нужно добавлять при стирке и «запечатывать» их в ткани горячим паром. Берегите себя и свою одежду.

Видео

Источник