Часто в описании к изделию (одежда, обувь, палатки и т.п.) можно встретить аббревиатуру DWR – Durable Water Repellent, что в переводе адаптированном под русский язык можно понять как «водоотталкивающее вещество длительного действия». То есть это некое вещество, которое заводским способом наносится на материал и на длительное время придает этому материалу водоотталкивающие свойства. Это в общих чертах.
Теперь попробуем разобраться, как же это вещество работает
Почему ткань намокает, или материалы взаимодействуют с жидкостями? В физической химии есть такое понятие как поверхностное натяжение – это стремление вещества (жидкости или твердой фазы) уменьшить избыток своей потенциальной энергии на границе раздела с другой фазой. Проще говоря, это сила, с которой молекулы вещества, находящиеся на границе с другим веществом, притягиваются друг к другу. Если взять, каплю воды, свободную от внешних сил (например, капля воды в невесомости), то молекулы, находящиеся на границе капли, будут притягиваться к молекулам, находящимся в центре. В конечном счете, это ведет к тому, что капля стремится сократить площадь своей поверхности до минимума при данном объеме – т.е. принять форму шара, который обладает наибольшим объемом при минимальной площади.
Что же происходит, когда капля воды вступает в контакт с волокнами ткани? Помимо многих других факторов, все определяется соотношениями сил притяжения между молекулами этих двух веществ. Если сила притяжения между молекулами волокна и молекулами жидкости больше силы притяжения между молекулами самой жидкости, то поверхность волокна будет притягивать молекулы жидкости к себе – т.е. поверхность ткани будет просачиваться водой. Если же силы притяжения между молекулами волокна и воды будет недостаточно, чтобы преодолеть силу притяжения молекул жидкости, то капли воды не будут (или будут в меньшей степени) смачивать волокна ткани и будет стремиться свернуться в шар и укатится с поверхности.
Вот и все что объясняет действие супергидрофобного средства «Водунакс» и ему подобным. Таким образом, принцип действия водоотталкивающих пропиток сводится к тому, что они представляют собой вещества с коэффициентом поверхностного натяжения (КПН) ниже, чем у воды. Это красиво показано на видео демонстрации Neverwet.
ВОДООТТАЛКИВАЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ И ВЕЩЕСТВА ПРИМЕНЯЕМЫЕ В УКРАИНЕ
Тефлон физические свойства
Из всех известных органических соединений наименьшим КПН обладает политетрафторэтилен, коммерческое название которого — тефлон. Это удивительный материал. Он самый инертный из всех известных органических соединений – не реагирует с кислотами, не растворим в органических растворителях, достаточно термоустойчив, обладает низким коэффициентом трения. КПН тефлона – 18-20 мН/м. Т.е. его не смачивает практически ничего. У воды КПН -72 мН/м, у жиров — 20-30 мН/м.
Силиконы в борьбе с намоканием
Это кремнийорганические полимеры, представляющие собой большую группу разнообразных жидкостей, каучуков и смол. Все они содержат кремний, связанный с углеродом – отсюда и название (Si «силициум» — кремний). Они так же являются полимерами, термоустойчивы, химически довольно инертны, гидрофобны. КПН силиконовых эластомеров – около 23 мН/м.
Водоотталкивающая пропитка купить которую можно в ЮШоп — подходит для обработки своими руками практически любых поверхностей.
Водоотталкивающие пропитки и сдедства
Из всего вышесказанного понятно, что термин «водоотталкивающие» здесь не совсем уместен, т.к. все эти пропитки не отталкивают воду, а лишь слабее притягивают молекулы воды. Но почему-то так повелось, что их называют «водоотталкивающими». Хотя визуально грязь и жидкости как бы покидает обработанную гидрофобным средством плоскость. Опять же есть сила гравитации и ветер под воздействием которых мы наблюдаем зрелищный супер гидрофобный эффект.
Эти пропитки представляют собой растворы или эмульсии веществ с низким КПН. Что происходит, когда мы обрабатываем ткань такими пропитками? Раствор смачивает поверхность волокон ткани, после чего растворитель (или другая основа) испаряется, а на поверхности каждого волокна остается тончайший слой водоотталкивающего вещества (которое не испаряется). Таким образом, у нас получаются волокна, поверхность которых меньше притягивает молекулы воды, а значит, меньше намокает.
Однако, не все так радужно. У всех этих пропиток есть свои недостатки. Они вредят окружающей среде (как правило, вред наносит именно агрессивный растворитель). Кроме того, растворитель жутко воняет, поэтому обработку нужно проводить либо на открытом воздухе, либо в хорошо проветриваемом помещении. Пропитки необходимо наносить только на сухую ткань или кожу. При этом результат себя оправдывает, а растворитель быстро испаряется, после чего не доставляет дискомфорта.
Поскольку в результате обработки такими пропитками на волокнах материала просто образуется тонкий слой водоотталкивающего, то этот слой со временем истирается из-за трения волокон друг о друга, воздействия химических веществ, растворенных в воде, воздействия ультрафиолетовых лучей и т.д. Поэтому, обработку надо периодически повторять.
В промышленности используют те же самые или схожие пропитки для придания тканям водоотталкивающих свойств. Это и есть фабричная DWR-обработка, про которую обычно написано на ярлыках.
В домашних условиях достаточно купить Vodunax украинского производителя, или американский аналог Neverwet. После чего обработайте ткань, либо другой материал.