Небачена технологія: чому ваш одяг може відштовхувати дощ?
Гуляючи вулицею під дощем, ми часто покладаємося на куртки чи вітровки, які можуть «відштовхувати воду», але рідко замислюємося про наукові принципи, що стоять за ними. Водонепроникні та водо{1}}відвідні властивості текстилю не залежать від одного покриття чи спеціального волокна, а є складною системою, яка об’єднує матеріалознавство, механіку рідини та фізику поверхні.
Водонепроникні характеристики тканини по суті стосуються її здатності протистояти рідкій воді з одного боку на інший. Ця продуктивність в основному визначається трьома факторами: змочуваністю поверхні волокна, обробкою покриття тканини та впливом середовища, в якому вона використовується.
Змочуваність поверхні волокна має фундаментальне значення для визначення того, чи є тканина «гідрофільною» чи «гідрофобною». Коли крапля води падає на поверхню волокна, якщо кут контакту менше 90 градусів, волокно легко намочується, і тканина має тенденцію вбирати воду. І навпаки, якщо контактний кут перевищує 90 градусів, волокно має водонепроникні властивості. Важливо відзначити, що навіть якщо саме волокно є водонепроникним, якщо структура тканини пухка і пори великі, вода може проникати через капілярну дію. Тому справді ефективні водонепроникні тканини часто поєднують гідрофобність волокон із щільною структурою.
Покриття є поширеним способом покращення водонепроникних характеристик тканин. Покриваючи поверхню тканини суцільною водо{1}}нерозчинною плівкою, проникнення води може бути ефективно заблоковано. Ранні покриття, незважаючи на високу водонепроникність, часто приносили в жертву повітропроникність, що призводило до задухи під час носіння. Сьогодні більш просунуті технології використовують мікропористі водонепроникні покриття, які зберігають водонепроникність, одночасно пропускаючи вологу, і широко використовуються у функціональному одязі для активного відпочинку.
Фактори навколишнього середовища також мають вирішальне значення. Зміни вологості й температури особливо впливають на-водовідвідні властивості гідрофільних тканин. У середовищах із високою-вологістю волокна поглинають вологу та набухають, посилюючи капілярну дію та, таким чином, покращуючи водо-відвідні властивості тканини. Водонепроникні тканини, однак, менше піддаються впливу умов навколишнього середовища, оскільки їх волокна майже не вбирають вологу. Це пояснює, чому один і той самий одяг може демонструвати різні водонепроникні властивості за різних кліматичних умов.
Технологія водонепроникності та-водовідведення текстилю є не лише результатом розробки матеріалів, але й розумною реакцією людства на природне середовище. Від плащів до світшотів, від медичного текстилю до сільськогосподарських покривних матеріалів, цей, здавалося б, незначний показник продуктивності глибоко впливає на функціональність продукту та наш досвід. Наступного разу, коли ви одягнете цю «водовідштовхувальну» куртку, ви можете згадати, що вона втілює точне співробітництво науки та технологій.
