荷花效應與織物防水原理
常言道:荷花出淤泥而不染。生于淤泥卻能保持自身清潔干凈,這與荷葉表面凸起的小顆粒所具有“超疏水”和“自潔”的特性有重大關系。
(荷葉表面凸起顆粒與水滴的顯微圖)
超疏水性:或稱拒水性、防水性。荷葉的表面有一層茸毛和一些微小的乳突(凸起的小顆粒),水在這些納米級的微小顆粒上因“接觸角”極小,不會大面積沾染,而是形成一個個球體,就是我們看到荷葉上滾動的雨水或者露珠。
接觸角:接觸角決定水滴和物體的接觸面積。如下圖,綠線與紅線之間的角度就是接觸角:
(接觸角越大,水滴越趨向于規則圓形,容易滾動) (接觸角越小,接觸面越大,水滴不易流動)
自潔性:或稱易去污性。滾動的水珠會帶走葉子表面的灰塵,從而清潔了葉子表面。如下圖:
荷葉表面所有具有的這種超疏水(superhydrophobicity)以及自潔(self-cleaning)的特性。形成了“荷葉效應”。模擬“荷葉效應”研發出的各類防水劑、防水防油易去污劑,具有極高的市場應用價值。
(荷葉效應)
防水劑產品推薦
以含氟丙烯酸樹脂聚合而成的防水防油劑,如FUNCTEX(菲克斯)F-371,仿“荷葉效應”,具有高效防水防油易去污性,處理后的天然纖維、合成纖維和混紡織物具備較大接觸角,使水滴易滾落,不易沾在服裝表面。本品特別適合滌綸、棉織物和牛仔布的防水處理,不會影響面料的手感風格。本品耐洗性30次以上,防水防油易去污效果持久。 |
FUNCTEX(菲克斯)F-371的基本數據
防水劑FUNCTEX(菲克斯)F-371是陽離子型碳氟化合物乳白色液體,標準ph值呈中性,有效成分含量≥30%,易溶于水,易與陽離子、非離子整理劑復配。具體復配物質需實際測試。
防水劑性能測試
噴淋測試法(AATCC 22-2005)
截取18×18 (cm2) 的試樣1塊,緊繃于試樣夾持器(金屬彎曲環)上,并以45℃放置。使織物的經向順著布面水珠流下的方向,實驗面的中心在噴嘴表面中心下的150 mm處。將250 ml冷水迅速傾入如圖所示的玻璃漏斗中,使水約在25-30秒內淋灑于織物表面。淋灑完畢,取起夾持器,使織物正面向下成水平,然后對著一硬物輕敲兩次。將實驗織物與標準圖片對照,評定拒水級別。
(AATCC 噴淋測試儀) (拒水等級評定標準圖)
防水測試過程視頻
洗水后防水效果數據
防水劑的工藝舉例
1、 浸軋用量及工藝: 滌綸織物 5-30g/L 棉 織 物 20-70g/L T/C 織物 10-50g/L 尼龍織物 5-30g/L 二浸二軋(帶液率70%)→ 烘干 → 定型(180-190℃×60秒) 2、 浸漬用量及工藝: 1—5%(o.w.f.) 浸漬(20-30分鐘)→ 脫 水 → 烘 干 → 定型(180-190℃×60秒) |
防水劑FUNCTEX(菲克斯)F-371適用領域
整理后的織物,可以有效防止水、油等液體沾濕。普遍適用以下行業:特種工業服(如航海服等裝備)、個人服飾(如箱包、鞋襪等)、戶外裝備(如雨傘、睡袋、帳篷)、軍用裝備(如防雨罩)等領域的使用需求。
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