荷花效應(yīng)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(guān)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(jí)的微小顆粒上因“接觸角”極小,不會(huì)大面積沾染,而是形成一個(gè)個(gè)球體,就是我們看到荷葉上滾動(dòng)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(guī)則圓形,容易滾動(dòng)) (接觸角越小,接觸面越大,水滴不易流動(dòng))
自潔性:或稱易去污性。滾動(dòng)的水珠會(huì)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(yīng)”。模擬“荷葉效應(yīng)”研發(fā)出的各類防水劑、防水防油易去污劑,具有極高的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
(荷葉效應(yīng))
防水劑產(chǎn)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(yīng)”,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(huì)影響面料的手感風(fēng)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(shù)據(jù)
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(biāo)準(zhǔn)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(fù)配。具體復(fù)配物質(zhì)需實(shí)際測(cè)試。
防水劑性能測(cè)試
噴淋測(cè)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?gòu)澢h(huán))上,并以45℃放置。使織物的經(jīng)向順著布面水珠流下的方向,實(shí)驗(yàn)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(nèi)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(duì)著一硬物輕敲兩次。將實(shí)驗(yàn)織物與標(biāo)準(zhǔn)圖片對(duì)照,評(píng)定拒水級(jí)別。
(AATCC 噴淋測(cè)試儀) (拒水等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)圖)
防水測(cè)試過程視頻
洗水后防水效果數(shù)據(jù)
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(lǐng)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(yè):特種工業(yè)服(如航海服等裝備)、個(gè)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(lǐng)域的使用需求。
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