У какого вещества водоотталкивающие свойства

У какого вещества водоотталкивающие свойства thumbnail

Водоотталкивающие пропитки для одежды, обуви и снаряжения: реальная польза или бессмысленная трата денег?

Бывало ли у вас так, что мембранная куртка с высокими заявленными показателями водостойкости после двух-трёх серьёзных походов начинала хуже отталкивать влагу? Капли дождя уже не скатывались с неё и было такое ощущение, что влага впитывались в ткань. Или когда вы, прогулявшись в любимых мембранных ботинках по обильной росе, вдруг с удивлением чувствовали сырость в ногах? Или, когда поспав в старой доброй палатке ночь под сильным дождём, вы с утра обнаруживали во внешнем тенте течь, а то и не одну?

Если все эти ситуации вам знакомы или же вы заранее хотите обезопасить себя от неприятностей с одеждой и снаряжением, если вы задумываетесь о долговечности своих, прямо скажем, недешёвых современных мембранных курток, штанов и обуви, то эта статья без сомнения окажется для вас очень полезной. В ней мы расскажем, что представляют собой пропитки для снаряжения, одежды и обуви, опишем принципы их работы и попробуем ответить на вопрос: есть ли смысл тратить деньги на такой необязательный на первый взгляд аксессуар?

DWR – загадочное слово из трёх букв

Сначала давайте разберёмся в самом принципе работы современных пропиток для одежды, обуви и снаряжения. Для этого нам придётся вспомнить немного школьной физики, а именно об эффекте поверхностного натяжения и так называемых капиллярных явлениях.

Если передать их смысл простым и понятным языком, то суть сводится к тому, что молекулы воды взаимно притягиваются друг к другу, образуя капли. Чем меньше материал способен впитывать воду, тем крупнее капли на его поверхности, а значит большая площадь освобождается от водяной плёнки.

У какого вещества водоотталкивающие свойства

Применительно к туристической, горнолыжной или сноубордической одежде это означает, что, во-первых, что вы останетесь сухим, а во-вторых, что «дышащие» свойства ткани практически не пострадают. И, наоборот, в материале, хорошо впитывающем влагу, вода заполнит собой все пустоты между нитями, ткань будет гораздо хуже проводить наружу испарения тела – вы начнёте сильно потеть.

Теплосберегающий воздушный слой между тканевыми волокнами или, скажем, пуховыми перьями вытеснится водой, и вы будете мёрзнуть. Кроме того, намокшая ткань значительно больше весит – получается, что вы тащите на себе лишний груз.

Для того, чтобы вода не проникала в поры ткани как раз и предназначены специальные пропитки. Они покрывают нити, вода перестаёт впитываться и собирается в капли, которые просто скатываются по поверхности, не проникая внутрь. Говоря научным языком, с помощью пропитки мы снижаем смачиваемость материала, придаём ему гидрофобные, то есть водоотталкивающие свойства.

У какого вещества водоотталкивающие свойства

Ещё с древних времён люди, чтобы защитить одежду и снаряжение от влаги использовали пчелиный воск и животный жир. И действительно, намазав расплавленным воском, жиром или, что чаще, их смесью ваши штаны, сапоги или куртку можно придать им гидрофобные свойства. Даже сейчас многие обувные кремы делаются как раз на основе воска. Однако для обработки мембранных тканей такие пропитки не годятся. Мембрана тем и хороша, что позволяет транспортировать наружу пар, исходящий от вашего тела. А восковые и жировые пропитки довольно сильно этому препятствуют.

Современные пропитки, которые годятся для обработки мембранных тканей, в большинстве своём состоят из двух основных компонентов: действующего вещества (одного или нескольких) и растворителя. После нанесения на поверхность растворитель испаряется, а действующее вещество проникает внутрь тканевых волокон и придаёт им водоотталкивающие свойства, в тоже время, не препятствуя движению молекул пара. Такие пропитки получили название Durable Water Repellent – стойкие водоотталкивающие пропитки, или сокращённо DWR.

Виды стойких водоотталкивающих пропиток

Что касается пропиток для мембранных тканей, то тут сразу следует сказать, что на любой мембранной вещи такая пропитка уже есть. Однако со временем она неизбежно стирается от механических воздействий, от дождя, стирок и прочих неблагоприятных для неё факторов. Для безмембранных тканей ситуация иная. Вы сами можете придать им водооталкивающие свойства на определённый период времени. Продолжительность этого периода зависит прежде всего от условий эксплуатации ткани. Так качественной обработки пары обычных треккинговых кроссовок без мембраны хватает в среднем на один поход в среднегорье продолжительностью 7-10 дней. В условиях стандартной городской носки такой срок увеличивается вплоть до месяца.

По типу растворителя DWR делятся на пропитки на водной основе и пропитки на основе фторуглеродистых соединений. Первые безопасны для человека и окружающей среды, их можно наносить как на сухую, так и на мокрую поверхность. Вторые годятся только для сухих тканей и кож, обладают довольно резким запахом и требуют аккуратного обращения. Их следует распылять либо на открытом воздухе, либо в хорошо проветриваемом помещении.

По своим областям применения DWR делятся на три большие группы:

  • пропитки для одежды
  • пропитки для обуви
  • пропитки для снаряжения.

Пропитки для одежды

У какого вещества водоотталкивающие свойства

К ним относятся пропитки для тканей как с мембраной, так и без неё, а также пропитки для тканей с утеплителем. Принципиальное требования к подобным продуктам – чтобы они не снижали паропроницаемость изделий. К счастью, современные качественные пропитки успешно справляются с такой задачей.

Способов применения DWR для одежды два: вы можете просто добавить такое средство в стиральную машину при очередной стирке, к примеру, своей мембранной куртки или штанов или обработать ткань уже после того, как она постирается. В любом случае обрабатываемый материал должен быть чистым. Иначе пропитка просто не ляжет ровно и полезный эффект будет уже не тот. Для очистки мембранных тканей рекомендуется использовать специальные моющие средства. Они бережно относятся к структуре таких тканей, не нарушают их свойств.

Для машинной стирки пропитки выпускаются в обычных пластиковых ёмкостях, а для обработки вручную, как правило, в бутылках с механическими распылителями. Оба варианта хороши для использования, но добавить средство в лоток стиральной машины и нажать кнопку, согласитесь, несколько проще, чем самостоятельно равномерно распылять жидкость, убирать её излишки губкой или чистой тряпкой и следить, чтобы капли не летели по сторонам.

Некоторые производители, например, английская фирма «Granger’s», выпускают средства для стирки «два в одном» – это и качественный очиститель, и пропитка, что называется в одном флаконе. Вам остаётся только согласно инструкции добавить его в лоток стиральной машины, выбрать подходящий режим и запустить процесс стирки.

Перед использованием производитель рекомендует закрыть все молнии, а также липучки клапанов и карманов вашей одежды. Два полных колпачка средства хватает для очистки и обработки одной крупной вещи, типа куртки или штанов, а для каждой следующей вещи нужно будет добавить еще один полный колпачок. Для стиральных машин с верхней загрузкой следует удвоить дозу. Рекомендуемый температурный режим для стирки – не выше 30 ° С. При такой тёплой стирке даже самая привередливая мембрана не потеряет своих свойств, и, кроме того, ваш счёт за электроэнергию будет меньше.

Для изделий с пуховым или синтетическим утеплителем требуются уже другие пропитки и средства для стирки, ведь они должны очень бережно относиться к его структуре, предотвратить сваливание утеплителя. Полезным тут может оказаться решение добавить в барабан стиральной машины специальные мячики. Они предназначены как раз для того, чтобы разбивать материал, не давать тому слипаться комками. Такое решение позволяет наиболее эффективно очистить внутренний утепляющий слой вашей пуховой куртки или спальника.

Как и в случае с одеждой, есть средства, объединяющие в себе свойства очистителя и собственно пропитки. Они позволяют быстро и эффективно не только очистить вещь, удалить лишние запахи, но и восстановить или даже придать, к примеру, вашему пуховому спальнику водоотталкивающие свойства.

На рынке представлены и средства для стирки изделий из шерсти. Они разработаны с учетом нюансов и особенностей стирки подобных тканей. Так, например, GRANGERS Merino Wash не только удаляет загрязнения и запахи, но и содержит экстракт кедра, который является натуральным репеллентом от моли.

Подобные специализированные средства для стирки есть и для изделий softshell, и для спортивной одежды и экипировки (перчаток, внутренников шлемов и т.п.) где порой требуется удалить особенно въевшиеся запахи и грязь.

Пропитки для обуви

У какого вещества водоотталкивающие свойства

Перед тем, как пропитать свою обувь, её, так же, как и в случае с одеждой, необходимо тщательно почистить. Для этого лучше воспользоваться специальным чистящим средством. Оно гарантированно не испортит внешний вид ваших ботинок или кроссовок и качественно удалит грязь.

Для обработки ботинок и кроссовок по понятным причинам не подходят средства, которые надо добавлять в стиральную машину. Пропитки на обувь наносятся в виде спрея. Причем некоторые производители даже делят свои продукты по типу обрабатываемой поверхности. Так, фирма «Sibearian» выпускает пропитки-спреи для обуви из гладкой кожи и отдельно – для обуви из замши и нубука.

Стоит отметить, что идея обработать водоотталкивающей пропиткой свою обувь хороша не только в отношении туристических ботинок. Любая городская обувь испытывает большую нагрузку от дождей, снега, грязи и дорожных реагентов. Пропитка значительно увеличивает срок службы всей вашей обуви, препятствует появлению пятен и изменению цвета. Особенно это актуально для обуви из замши, которая легко впитывает влагу и пачкается.

Можно с успехом пользоваться пропитками для обработки обычных безмембранных беговых кроссовок и ботинок с верхом из обувного брезента. Это защитит ваши ноги от водяных брызг, лёгкого дождя и снега, при этом сохраняя «дышащие» свойства обуви.

Ну, а для обеспечения традиционной защиты ваших ботинок из гладкой кожи отлично подойдут обычные качественные кремы. Например, компания «Grangers» выпускает водоотталкивающие пропитки на основе натурального пчелиного воска. Такая защита не содержит никаких вредных химических соединений. Воск просто нужно нанести мягкой салфеткой или тряпочкой на чистый сухой ботинок и растереть тонким слоем по поверхности. Лучше сделать это два-три раза.

Такие восковые пропитки – отличный вариант для консервации изделий из гладкой натуральной кожи: зимней тёплой обуви, туфель или треккинговых ботинок.

Кстати, все помнят про правила консервации обуви? Если нет, то мы вкратце напоминаем.

Для того, чтобы ваши любимые ботинки без проблем пережили зиму, и не одну, нужно сделать несколько простых шагов.

1. Перед консервацией тщательно вымыть обувь

Лучше всего для этого подойдут специальные чистящие средства. Они без проблем удалят грязь даже глубоко из микротрещин кожи, при этом, не повреждая ни её, ни влагозащитную мембрану под ней (если таковая, конечно, имеется).

Совет: въевшуюся в труднодоступных местах ботинок грязь удобно вычищать специальной щеткой.

После чистки обувь нужно тщательно высушить.

2. При необходимости отнесите обувь в ремонтную мастерскую для починки и устранения дефектов.

Грязь, уличные противогололёдные реагенты, механическое истирание – всё это факторы, сильно влияющие на «долгожительство» ваших ботинок. Особенно это касается треккинговой обуви, ведь нагрузки и испытания, которым они подвергаются в горах, на осыпях из острых камней, на ледниках очень велики. Соответственно, если есть какие-либо мелкие повреждения, лучше не затягивая сразу же устранить их.

Совет: обязательно проверьте целостность и крепость шнурков, если нужно сразу замените их, иначе в сезон вы можете не вспомнить, что у вас с ними не всё в порядке и внезапно обнаружить это уже в походе.

3. Нанесите на ботинки крем-кондиционер или восковую пропитку.

Их надо наносить тонким слоем по всей внешней поверхности и полировать сухой мягкой салфеткой или тряпкой. Как это сделать, показано на этих видео.

4. Помните, что ухода требует не только внешняя сторона обуви, но и внутренняя

Перед консервацией выньте стельки-вкладыши и как следует просушите их, обработайте с обеих сторон средством для удаления бактерий и неприятных запахов. Распылять антибактериальный дезодорант следует именно на все стороны стельки, так как зачастую именно на её внутренней стороне и образуется львиная доля всех вредных бактерий. Уделите внимание и подкладке ботинок – так же, как на стельки, нанесите на них средство. Этим вы убережёте ваши ботинки от возможного образования плесени и не допустите размножения бактерий.

5. После всех этих шагов городскую обувь желательно одеть на формодержатель или специальные колодки. Самые приемлемые по соотношению цены и качества сейчас делаются из пеноматериала, часто с дополнительным мягким покрытием, а иногда и обработанные антибактериальным веществом. Благодаря им расправляются складки и заломы кожи. У сапог важно расправить голенище и хранить именно в таком виде.

Треккинговые ботинки обычно делаются из толстой кожи, которая не склонна к образованию складок. Их можно просто набить плотной бумагой.

Совет: не выбрасывайте набивочную бумагу, которая идёт с обувью в комплекте – она пригодится вам как раз для консервации.

6. Хранить обувь лучше всего либо в «родной» коробке, либо (как в случае, если у ботинок или сапог есть натуральный мех или шерсть) в отдельном герметичном контейнере – чтобы уберечь от моли.

Особо ценные ботинки часто кладут в мягкие мешочки, чтобы они не царапались и не тёрлись друг об друга.

Коробку или контейнер с законсервированной обувью нужно ставить вдали от солнечного света, сырости и источников тепла вроде батарей и обогревателей. Подойдет шкаф, отсек внутри дивана, гардеробная полка или просто место под кроватью. На балкон обувь лучше не ставить – перепады температур и влажности могут сыграть с ней злую шутку.

Простая, но эффективная обработка специальными средствами, базовый уход и грамотная консервация значительно продлят жизнь вашим ботинкам и сохранят толщину вашему кошельку.

Нанесенный вами защитный слой не позволит натуральной коже сохнуть, портиться, терять свои свойства и внешний вид. Кроме того, такие средства не только предохраняют ботинки от грязи, воды и жировых пятен, но и, проникая внутрь кожи, смягчают и питают её. Важно помнить, что эти пропитки и защитные кремы по понятным причинам категорически не подходят для обуви, сделанной из распушённой кожи, например, замши или велюра.

У какого вещества водоотталкивающие свойства

Особняком стоят средства для чистки и пропитки обуви из резины. Если вы – обладатель пары, к примеру, рыболовных сапог, то восстановить их глянцевую поверхность, эффективно удалить грязь и плесень вам поможет средство Grangers Rubber Boot Care.

Пропитки для снаряжения

У какого вещества водоотталкивающие свойства

Для обработки туристического снаряжения, такого как палатки и рюкзаки, применяется третий тип пропиток. Здесь уже не играет роль сохранение паропроницаемости материала. Тут на первый план выходит придание максимальных водоотталкивающих свойств, стойкость и долговечностью самой пропитки.

Принцип обработки всё тот же. Сначала мы тщательно очищаем снаряжение, в случае с палаткой собираем её, потом с помощью пульверизатора и губки наносим и равномерно распределяем водоотталкивающее средство. Как часто нужно обрабатывать вашу палатку зависит от условий и частоты её эксплуатации. При активном использовании от сильных дождей, механического трения в сложенном виде в рюкзаке пропитка довольно быстро сходит на нет и обновлять её желательно примерно раз в год.

Качественный продукт в этом сегменте предлагает всё та же фирма «Granger’s».

Нужно или нет?

Думаю, после прочтения этой статьи ни у кого не осталось сомнений. Пропитки нужны! Они сохраняют дышащие свойства вашей мембранной одежды и обуви, придают изначально промокаемым материалам водоотталкивающие свойства, помогают дольше прослужить внешним палаточным тентам и рюкзакам.

У какого вещества водоотталкивающие свойства

Куртка после водяного теста. Одна половина куртки была обработана водоотталкивающей пропиткой, а другая нет. © grangers.co.uk

Современные пропитки безопасны для человека и окружающей среды, просты в использовании. Среди мировых производителей средств по уходу за одеждой, обувью и снаряжением одним из лидеров является английская фирма «Granger’s».

Именно она стала первой компанией подобного рода, отмеченной знаком Bluesign – строгого стандарта качества, требующего бережного отношения к природным ресурсам и здоровью человека. Швейцарская система качества Bluesign была создана с целью решить проблему токсичности легкой промышленности, и сертификат Bluesign подтверждает исключение из процесса производства вредных и опасных для человека веществ. Продукция компании «Grangers» широко представлена в сети магазинов «Кант».

У какого вещества водоотталкивающие свойства

Пропитки и средства для стирки и чистки марки «Granger’s», а также других фирм, таких как «Sibearian» и «Antiliq» прекрасно чистят и защищают от влаги вашу одежду, обувь и снаряжение, обеспечивают вам комфорт и безопасность как на горнолыжных склонах, в путешествиях, походах и альпинистских восхождениях, так и в повседневном городском использовании.

Автор: Александр Карпов

Источник

Капелька росы на гидрофобной поверхности листа

Капли воды на гидрофобной поверхности травы

Не следует путать с гидрофобией — боязнью воды.

Гидрофо́бность (от др.-греч. ὕδωρ «вода» + φόβος «боязнь, страх») — физическое свойство молекулы, «стремление» избежать контакта с водой[1]. Сама молекула в этом случае называется гидрофо́бной.

Гидрофобные молекулы обычно неполярны и «предпочитают» находиться среди других нейтральных молекул и неполярных растворителей. Поэтому вода на гидрофобной поверхности, обладающей высоким значением угла смачивания, собирается в капли. А при добавлении в воду гидрофобных жидкостей, в зависимости от плотности, они собираются в изолированные сгустки, либо распределяются по поверхности воды, как происходит с нефтью.

Гидрофобными являются молекулы алканов, масел, жиров и других подобных материалов. Гидрофобные материалы используются для очистки воды от нефти, удаления разливов нефти и химических процессов разделения полярных и неполярных веществ.

Слово «гидрофобный» часто используется в качестве синонима к слову «липофильный» — «жиролюбивый», хотя это не вполне корректно. Действительно, гидрофобные вещества в целом липофильны, но среди них есть и исключения — например, силиконы, фторопласт.

Химические основы[править | править код]

Согласно термодинамике, материя стремится к состоянию с минимальной энергией, а связывание понижает химическую энергию. Молекулы воды поляризованы и способны образовывать между собой водородные связи, чем объясняются многие уникальные свойства воды. В то же время, гидрофобные молекулы не поляризованы и не способны образовывать водородные связи, поэтому вода отталкивает такие молекулы, предпочитая образовывать связи внутри себя. Именно этот эффект определяет гидрофобное взаимодействие, называемое так не совсем корректно, так как его источником является взаимодействие гидрофильных молекул воды между собой.[2] Так, две несмешивающиеся фазы (гидрофильная и гидрофобная) будут находиться в таком состоянии, где поверхность их контакта будет минимальной. Данный эффект можно наблюдать в явлении разделения фаз, происходящем, например, при расслоении водно-масляной эмульсии.

Сверхгидрофобность[править | править код]

Капля на поверхности лотоса.

Сверхгидрофобные материалы имеют поверхности, чрезвычайно несклонные к смачиванию (с углом контакта с водой, превышающим 150°). Многие из подобных материалов, обнаруженных в природе, подчиняются закону Кассье и являются двухфазными на субмикронном уровне, причем одним из компонентов является воздух. Эффект лотоса основан на этом принципе. Примером сверхгидрофобного материала-биомиметика в нанотехнологии является нанопин-плёнка (англ.)русск.. Показано, что поверхность пентоксида ванадия может переключаться между сверхгидрофобностью (англ.)русск. и сверхгидрофильностью под действием УФ излучения[3]. Согласно этому исследованию, любую поверхность можно наделить подобным свойством путём нанесения на неё суспензии розеткообразных частиц V2O5, например, с помощью струйного принтера. Тут гидрофобность также вызывается межслойными воздушными полостями (разделёнными расстояниями 2.1 нм). Механизм действия УФ излучения состоит в создании пар «электрон-дырка», в которых дырки реагируют с атомами кислорода в кристаллической решетке, создавая кислородные вакансии на поверхности, а электроны восстанавливают V5+ до V3+. Кислородные вакансии закрываются водой и такое поглощение воды поверхности ванадия делает её гидрофильной. При продолжительном пребывании в темноте вода замещается кислородом и гидрофильность утрачивается.

См. также[править | править код]

  • Гидрофильность
  • Гидрофобное покрытие
  • Флотация
  • Эффект сальвинии

Примечания[править | править код]

  1. ↑ Aryeh Ben-Na’im Hydrophobic Interaction Plenum Press, New York (ISBN 0-306-40222-X)
  2. ↑ Goss, K. U. and R. P. Schwarzenbach (2003): «Rules of Thumb for Assessing Equilibrium Partitioning of Organic Compounds: Successes and Pitfalls.» JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION 80(4): 450—455. Link to abstract
  3. UV-Driven Reversible Switching of a Roselike Vanadium Oxide Film between Superhydrophobicity and Superhydrophilicity Ho Sun Lim, Donghoon Kwak, Dong Yun Lee, Seung Goo Lee, and Kilwon Cho J. Am. Chem. Soc.; 2007; 129(14) pp 4128 — 4129; (Communication) doi:10.1021/ja0692579

Литература[править | править код]

  • Чугунов, А. О. Физическая водобоязнь / А. О. Чугунов, А. А. Полянский, Р. Г. Ефремов // Природа. — 2013. — Вып. 1169, № 1. — С. 24-34.

Ссылки[править | править код]

  • Webtool to calculate and plot the hydrophobicity of proteins.
  • [wetenschap.infonu.nl/scheikunde/18559-hydrofobe-interactie-chromatografie.html Hydrophobicity applied — hydrophobic interaction chromatography (dutch)]

Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист.

Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым).

Список проблемных доменов

Источник