رتبه بندی ضد آب در مقابل رتبه تنفس: خریداران چه چیزی باید بدانند؟

پارچه‌های ضدآب و قابل تنفس برای حل دو الزام عملکرد رقابتی در فضای باز مهندسی شده‌اند: جلوگیری از نفوذ آب خارجی و در عین حال اجازه خروج بخار رطوبت داخلی. رتبه بندی ضد آب مقاومت یک ماده در برابر فشار آب را اندازه گیری می کند، در حالی که رتبه تنفسی میزان کارآمدی بخار رطوبت از ساختار پارچه را ارزیابی می کند.

برای خریداران محصولات در فضای باز، انتخاب پارچه ضد آب و تنفس مناسب نیاز به درک روش های آزمایش، مقادیر عملکرد، ساختار غشایی و شرایط کاربرد دارد. عدد ضد آب بالاتر به طور خودکار به معنای عملکرد کلی بهتر نیست زیرا راحتی به تنفس، ساخت لباس، آب بندی درزها و شرایط محیطی نیز بستگی دارد.

راه حل های ضدآب لباس بارانی را کاوش کنید

پارچه های تنفسی ضد آب فنی، سیستم های نساجی چند لایه هستند که برای کنترل حرکت مولکول های آب و بخار رطوبت طراحی شده اند. اکثر پارچه های پرفورمنس یک لایه نساجی بیرونی، غشاء یا پوشش ضد آب و لایه داخلی محافظ را برای ایجاد یک سیستم مانع عملکردی ترکیب می کنند.

عملکرد ضد آب با جلوگیری از عبور آب مایع از مواد کار می کند. عملکرد تنفس با اجازه دادن به بخار آب تولید شده از گرمای بدن و تعریق در ساختار پارچه کار می کند.

این دو ویژگی مرتبط هستند اما به طور مستقل اندازه گیری می شوند. یک پارچه ممکن است محافظت عالی ضد آب اما انتقال بخار رطوبت محدود را ارائه دهد، در حالی که پارچه دیگری ممکن است قابلیت تنفس بالا را با مقاومت کمتر در برابر فشار آب ایجاد کند.

رتبه بندی ضد آب به چه معناست؟

درجه بندی ضد آب نشان دهنده میزان فشار هیدرواستاتیکی است که پارچه می تواند قبل از نفوذ آب از مواد در برابر آن مقاومت کند. اندازه گیری معمولاً در میلی متر ستون آب (mmH2O) بیان می شود.

به عنوان مثال، پارچه ای با ضخامت 10000 میلی متر به این معنی است که این ماده می تواند فشاری معادل یک ستون عمودی آب 10000 میلی متری را در طول آزمایشات آزمایشگاهی قبل از وقوع نشت تحمل کند.

رتبه بندی تنفس به چه معناست؟

تنفس پذیری چگونگی عبور موثر بخار رطوبت از سیستم پارچه را اندازه گیری می کند. رایج ترین اندازه گیری میزان انتقال بخار رطوبت (MVTR) است که به صورت گرم رطوبت منتقل شده از طریق یک متر مربع پارچه در عرض 24 ساعت (g/m²/24h) بیان می شود.

مقدار بالاتر MVTR به طور کلی نشان می دهد که پارچه می تواند بخار تعریق را به طور موثرتر حذف کند، که باعث بهبود راحتی در طول فعالیت بدنی می شود.

چرا رتبه‌بندی‌های ضدآب و قابلیت تنفس باید با هم ارزیابی شوند؟

محصولات خارج از منزل در معرض شرایط متغیر هستند. ژاکتی که در پیاده روی آهسته شهری استفاده می شود در مقایسه با تجهیزات مورد استفاده در هنگام کوهنوردی یا ورزش های شدید{1} دارای شرایط متفاوتی است.

فعالیت کم:حفاظت ضد آب ممکن است نیاز اولیه باشد زیرا تولید عرق محدود است.
فعالیت بالا:قابلیت تنفس اهمیت بیشتری پیدا می‌کند زیرا رطوبت{0}}تولید شده بدن به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.
محیط های سرد:مدیریت رطوبت به کاهش تراکم داخلی کمک می کند و آسایش حرارتی را بهبود می بخشد.
محیط های مرطوب:عملکرد ضد آب در برابر بارندگی خارجی و قرار گرفتن در معرض برف محافظت می کند.

عملکرد پارچه های ضد آب تنفسی به شدت به ساختار و شیمی لایه مانع ضد آب بستگی دارد. فن آوری های مختلف غشاء تعادل های متفاوتی بین مقاومت در برابر آب، انتقال رطوبت، دوام و هزینه ایجاد می کند.

فناوری پوشش PU

پوشش پلی اورتان (PU) یکی از پرکاربردترین فناوری های ضد آب است. پوشش‌های PU یک لایه محافظ مداوم بر روی سطح پارچه تشکیل می‌دهند و از نفوذ آب مایع جلوگیری می‌کنند و در عین حال امکان انتقال کنترل‌شده رطوبت را فراهم می‌کنند.

سیستم های هیدروفیل PU رطوبت را از طریق انتشار مولکولی منتقل می کنند. مولکول های بخار آب توسط ساختار پلیمری جذب شده و از طریق پوشش به محیط بیرون منتقل می شوند.

مزایا:انعطاف پذیر، سبک،{0}}مقرون به صرفه، مناسب برای بسیاری از محصولات در فضای باز.
محدودیت ها:تنفس ممکن است تحت شرایط رطوبت بالا و شرایط پیری طولانی مدت کاهش یابد.

فناوری غشای TPU

غشاهای پلی اورتان ترموپلاستیک (TPU) الاستیسیته و دوام مکانیکی بهبود یافته را در مقایسه با بسیاری از پوشش های سنتی ارائه می دهند. سازه‌های TPU اغلب در مواردی استفاده می‌شوند که انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر سایش و قابلیت اطمینان ضد آب مورد نیاز است.
 

مزایا:انعطاف پذیری خوب، مقاومت شیمیایی و دوام.

• محدودیت ها:عملکرد به ضخامت غشاء و ساختار لمینت بستگی دارد.
•  

فناوری غشای PTFE

غشاهای پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) از ساختار ریز متخلخل حاوی منافذ بسیار کوچک استفاده می کنند. این منافذ به گونه ای طراحی شده اند که قطرات آب مایع را مسدود کنند و در عین حال به مولکول های کوچکتر بخار آب اجازه عبور دهند.

مزایا:عملکرد ضد آب بالا و پتانسیل تنفس قوی.
محدودیت ها:هزینه مواد بالاتر و الزامات ساخت پیچیده تر.

عملکرد پارچه ضد آب و قابل تنفس را نمی توان تنها با بازرسی بصری یا توصیف مواد ارزیابی کرد. خریداران حرفه‌ای برای اندازه‌گیری میزان فشار آب که پارچه می‌تواند در برابر آن مقاومت کند و بخار رطوبت چگونه می‌تواند از ساختار عبور کند، به تست‌های آزمایشگاهی استاندارد تکیه می‌کنند.

تست فشار هیدرواستاتیک برای عملکرد ضد آب

تست فشار هیدرواستاتیک مقاومت پارچه را در برابر نفوذ آب تحت شرایط فشار کنترل شده اندازه گیری می کند. در طول آزمایش، فشار آب به تدریج در یک طرف پارچه افزایش می یابد تا زمانی که قطرات آب در سطح مخالف ظاهر شوند.

نتیجه آزمایش به صورت میلی متر ستون آب (mmH2O) ثبت می شود. مقدار بالاتر نشان می دهد که ماده می تواند فشار آب بیشتری را قبل از وقوع نشت تحمل کند.

تست تنفس از طریق ارزیابی MVTR

نرخ انتقال بخار رطوبت (MVTR) میزان بخار آب را که می تواند در یک دوره زمانی خاص از پارچه عبور کند، ارزیابی می کند. نتیجه به صورت g/m²/24h بیان می شود.

این اندازه گیری نشان دهنده توانایی پارچه برای حذف رطوبت تولید شده توسط فعالیت بدن است. مقادیر بالاتر MVTR عموماً نشان دهنده انتقال بهتر بخار رطوبت در شرایط آزمایش مناسب است.

چرا تست‌های تنفسی مختلف نتایج متفاوتی تولید می‌کنند؟

خریداران باید بدانند که نتایج MVTR می‌تواند متفاوت باشد زیرا روش‌های تست مختلف از شرایط محیطی، تفاوت دما، سطوح رطوبت و اصول اندازه‌گیری متفاوت استفاده می‌کنند.

روش های رایج ارزیابی شامل ASTM E96 و ISO 15496 است. برخی روش ها انتقال رطوبت را از طریق تبخیر اندازه گیری می کنند، در حالی که برخی دیگر مقاومت در برابر حرکت بخار آب را ارزیابی می کنند.

ASTM E96:انتقال بخار رطوبت را در شرایط رطوبت کنترل شده ارزیابی می کند.
ISO 15496:نفوذپذیری بخار آب منسوجات را برای مقایسه بین مواد اندازه گیری می کند.
تست RET:مقاومت در برابر اتلاف حرارت تبخیری را اندازه گیری می کند. مقادیر RET پایین تر نشان دهنده حرکت راحت تر بخار رطوبت است.

برای توسعه محصول فنی، خریداران باید روش‌های آزمایش را با مقادیر عملکرد مقایسه کنند نه اینکه اعداد سیستم‌های آزمایش مختلف را بدون در نظر گرفتن شرایط مقایسه کنند.

حفاظت ضد آب و قابلیت تنفس نشان دهنده دو الزام مهندسی متفاوت است. افزایش مقاومت ضدآب اغلب به ساختار مانع متراکم‌تری نیاز دارد، در حالی که قابلیت تنفس بیشتر به مسیرهای انتقال رطوبت کارآمدتر نیاز دارد.

این یک تعادل عملکردی به جای یک رابطه ساده "بالاتر همیشه بهتر" ایجاد می کند.

چرا رتبه بندی ضد آب بالاتر همیشه بهتر نیست؟

پارچه ای با عملکرد ضد آب 30000 میلی متری ممکن است مقاومت بیشتری در برابر آب نسبت به مواد 10000 میلی متری ایجاد کند، اما محصول نهایی ممکن است همیشه احساس راحتی بیشتری نداشته باشد اگر تنفس، طراحی تهویه و ساخت لباس محدود باشد.

به عنوان مثال، کاربری که به آرامی در باران خفیف راه می‌رود، ممکن است به عملکرد ضدآب شدید نیاز نداشته باشد. با این حال، کوهنوردی که در معرض بارش شدید، باد و برف قرار می گیرد به سطوح حفاظتی بالاتری نیاز دارد.

سوء تفاهمات رایج خریداران
 

سوء تفاهم 1:بالاترین درجه ضد آب همیشه بهترین انتخاب است.
واقعیت: عملکرد باید با قرار گرفتن در معرض آب و هوا و سطح فعالیت مطابقت داشته باشد.

سوء تفاهم 2:رتبه بندی ضد آب عملکرد کلی لباس را تعیین می کند.
واقعیت: آب بندی درز، محافظت از زیپ و طراحی لباس نیز بر نتایج ضد آب نهایی تأثیر می گذارد.

سوء تفاهم 3:اعداد تنفس به تنهایی راحتی را تضمین می کنند.
واقعیت: دما، رطوبت، فعالیت کاربر و سیستم های لایه بندی بر راحتی واقعی تأثیر می گذارد.

فن‌آوری‌های مختلف تنفسی ضد آب ترکیب‌های متفاوتی از دوام، انعطاف‌پذیری، هزینه و عملکرد را ارائه می‌کنند. انتخاب مواد به جای انتخاب یک فناوری به عنوان برتر جهانی، به نیازهای برنامه بستگی دارد.

انتخاب پوشش PU

پوشش PU معمولاً برای محصولاتی انتخاب می شود که نیاز به حفاظت ضد آب قابل اعتماد با هزینه تولید کنترل شده دارند. این گزینه‌های ساخت و ساز انعطاف‌پذیر را فراهم می‌کند و می‌تواند روی لایه‌های مختلف نساجی اعمال شود.

با این حال، اگر فرمولاسیون و ساختار پارچه به درستی طراحی نشده باشد، قرار گرفتن در معرض رطوبت، گرما و خمش مکرر ممکن است بر دوام پوشش تأثیر بگذارد.

انتخاب غشاء TPU

غشاهای TPU خاصیت ارتجاعی و دوام مکانیکی قوی دارند. آنها برای کاربردهایی که نیاز به حرکت مکرر، مقاومت در برابر سایش و عملکرد ضد آب انعطاف پذیر دارند، مناسب هستند.

انتخاب غشاء PTFE

غشاهای PTFE معمولاً در برنامه‌های پریمیوم در فضای باز استفاده می‌شوند که در آن محافظت ضدآب بالا و قابلیت تنفس به طور همزمان مورد نیاز است. ساختار میکرو متخلخل اجازه انتقال بخار رطوبت را می دهد و در عین حال مقاومت در برابر آب مایع را حفظ می کند.

انتخاب مواد قابل تنفس ضد آب مستلزم تطبیق عملکرد فنی با شرایط استفاده واقعی است. پارچه‌ای که برای رفت و آمد روزانه طراحی شده است ممکن است محافظت کافی برای محیط‌های کوهستانی ایجاد نکند، در حالی که یک غشای شدید در فضای باز ممکن است هزینه‌های غیرضروری برای برنامه‌های با شدت کم- ایجاد کند.

مهندسان و خریداران باید قبل از انتخاب مشخصات ضد آب و تنفس، شرایط آب و هوایی، شدت بارندگی، سطح فعالیت بدنی، مدت زمان قرار گرفتن در معرض و تغییرات دما را ارزیابی کنند.

برنامه های کاربردی کم فعالیت

برای کاربردهای کم فعالیت مانند رفت و آمد، مسافرت و استفاده معمولی در فضای باز، کاربران معمولا گرمای بدن و بخار رطوبت کمتری تولید می کنند. در این شرایط، حفاظت ضد آب متوسط ​​ممکن است ارزش بهتری نسبت به مشخصات تنفسی بسیار بالا داشته باشد.

درجه بندی ضد آب 5000 تا 10000 میلی متر همراه با تنفس متوسط ​​اغلب می تواند الزامات را برای قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت در فضای باز و شرایط آب و هوایی معمولی برآورده کند.

برنامه های کاربردی در فضای باز با فعالیت بالا

فعالیت‌هایی مانند پیاده‌روی، کوه‌نوردی، اسکی و پیاده‌روی به طور قابل‌توجهی گرمای بدن و بخار عرق بیشتری تولید می‌کنند. در این شرایط، قابلیت تنفس به یک عامل مهم تبدیل می شود، زیرا رطوبت محبوس می تواند راحتی و راندمان حرارتی را کاهش دهد.

محصولات فنی در فضای باز معمولاً به درجه بندی ضدآب بالای 10000 میلی متر و مقادیر MVTR بالای 10000 گرم در متر مربع در 24 ساعت نیاز دارند تا حفاظت از آب و هوا و مدیریت رطوبت را متعادل کنند.

ملاحظات آب و هوا و آب و هوا

مناطق پر بارندگی:به مقاومت فشار هیدرواستاتیک بالاتر و ساخت درز بادوام نیاز دارد.
محیط های سرد:نیاز به مدیریت رطوبت دارد زیرا تراکم داخلی می تواند عملکرد عایق را کاهش دهد.
آب و هوای گرم و مرطوب:به تنفس بالاتر نیاز دارید زیرا تبخیر دشوارتر می شود.
محیط های بیرونی بادخیز:به غشاهای ضد آب نیاز دارید که همچنین محافظت در برابر باد را فراهم می کنند.

رتبه بندی پارچه آزمایشگاهی داده های مرجع مهمی را ارائه می دهد، اما عملکرد محصول نهایی به ساخت کامل لباس یا تجهیزات بستگی دارد. اگر سایر عوامل طراحی به درستی کنترل نشوند، پارچه ای با درجه ضد آب بالا ممکن است همچنان در استفاده عملی شکست بخورد.

عملکرد آب بندی درز

فرآیندهای دوخت منافذ کوچکی را ایجاد می کند که آب می تواند در آن نفوذ کند. مهر و موم درز از نوار ضد آب یا فناوری آب بندی بر روی مناطق دوخته شده استفاده می کند تا عملکرد کلی ضد آب را حفظ کند.

برای لباس‌های ضدآب فنی، درزهای کاملاً چسبانده شده اغلب در مواقعی که حفاظت ضدآب بالا مورد نیاز است مورد نیاز است زیرا رتبه پارچه به تنهایی ساختار کامل محصول را نشان نمی‌دهد.

محافظت از زیپ و قطعات

عملکرد ضد آب را می توان با زیپ های باز، دهانه های درمان نشده، ساختارهای جیبی و نقاط اتصال لوازم جانبی کاهش داد.

محصولات فنی ممکن است از زیپ های ضد آب، پوشش های زیپ، دریچه های طوفان و روش های ساختمانی محافظ برای کاهش خطرات ورود آب استفاده کنند.

کیفیت ساخت و لمینت پارچه

تکنولوژی غشایی یکسان می تواند نتایج متفاوتی را بسته به پشتی پارچه، کیفیت لایه چسب و کنترل لمینیت ایجاد کند.
 

علت:اتصال ضعیف بین لایه های نساجی
تاثیر:جداسازی غشاء، کاهش عملکرد ضد آب و دوام کمتر.
پیشگیری:کنترل دمای لمینیت، فشار، انتخاب چسب و روش های بازرسی کیفیت.

پیری پوشش و قرار گرفتن در معرض محیطی

پوشش ها و غشاهای ضد آب می توانند در اثر خم شدن مکرر، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، گرما و آلودگی شیمیایی تخریب شوند.

به عنوان مثال، پوشش‌های PU ممکن است تحت قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض رطوبت، هیدرولیز را تجربه کنند، که باعث خرابی پوشش و کاهش عملکرد ضد آب شود.

علت:پیری مواد، قرار گرفتن در معرض رطوبت، یا شرایط نامناسب نگهداری.
تاثیر:کاهش درجه ضد آب و لایه لایه شدن پارچه.
پیشگیری:شیمی پوشش مناسب را انتخاب کنید و ارزیابی کهنگی را قبل از تولید انجام دهید.

قبل از انتخاب مواد قابل تنفس ضد آب برای توسعه محصول، خریداران باید مشخصات فنی را همراه با الزامات برنامه، داده های آزمایش و قابلیت ساخت ارزیابی کنند.

بررسی مشخصات عملکرد

رتبه بندی ضد آب با آزمایش فشار هیدرواستاتیک اندازه گیری می شود.
قابلیت تنفس توسط تست MVTR یا RET اندازه گیری می شود.
دوام پارچه از جمله مقاومت در برابر سایش و پایداری ابعادی.
مقاومت در برابر محیط از جمله قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش و عملکرد دما.

داده های تست را به درستی مقایسه کنید

خریداران باید تأیید کنند که مقادیر عملکرد با استفاده از روش‌های آزمایشی قابل مقایسه اندازه‌گیری می‌شوند. آزمایشگاه‌های مختلف ممکن است نتایج متفاوتی را گزارش کنند زیرا روش‌های خاص ASTM، ISO و سازنده{1}} ممکن است از شرایط آزمایش متفاوتی استفاده کنند.

الزامات چرخه عمر محصول را در نظر بگیرید

خریداران حرفه ای باید نه تنها مشخصات اولیه، بلکه عملکرد بلند مدت را پس از استفاده مکرر ارزیابی کنند. عواملی مانند چرخه های شستشو، استرس مکانیکی، شرایط نگهداری و نیازهای تعمیر بر عمر واقعی محصولات تنفسی ضد آب تأثیر می گذارد.

برای پروژه‌های توسعه محصول در فضای باز، Topmatched از ارزیابی مواد، سفارشی‌سازی محصول و راه‌حل‌های تولید بر اساس الزامات ضد آب، ساختار پارچه و شرایط کاربرد پشتیبانی می‌کند.

خریداران می‌توانند مشخصات فنی را ارسال کنند، گزینه‌های مواد را بررسی کنند و راه‌حل‌های مناسب ضدآب تنفسی را با توجه به اهداف محصول و الزامات عملکرد ارزیابی کنند.

آیا درجه بندی ضد آب بالاتر همیشه برای محصولات فضای باز بهتر است؟

درجه بندی ضد آب بالاتر مقاومت قوی تری در برابر فشار آب ایجاد می کند، اما همیشه مناسب ترین انتخاب نیست. خریداران باید الزامات ضد آب را با قابلیت تنفس، سطح فعالیت، شرایط آب و هوایی و هزینه محصول متعادل کنند. پارچه 10000 میلی متری ممکن است برای پیاده روی کافی باشد، در حالی که محیط های حرفه ای ممکن است به کارایی 20000 میلی متر یا بالاتر نیاز داشته باشند.

چه رتبه بندی ضد آب برای کت های پیاده روی مناسب است؟

بیشترژاکت های پیاده رویبسته به شرایط آب و هوایی و مدت زمان قرار گرفتن در معرض تقریباً 10000-20000 میلی متر عملکرد ضد آب نیاز دارد. پیاده‌روی متوسط ​​ممکن است از درجه‌بندی 10000 میلی‌متری استفاده کند، در حالی که محیط‌های آلپی با باران یا برف شدید معمولاً به محافظت ضدآب بالاتر همراه با قابلیت تنفس قوی نیاز دارند.

تنفس در پارچه های ضد آب چگونه اندازه گیری می شود؟

قابلیت تنفس معمولاً از طریق تست MVTR اندازه گیری می شود که انتقال بخار رطوبت را بر حسب گرم بر متر مربع/24 ساعت ثبت می کند یا تست RET که مقاومت در برابر تبخیر را اندازه گیری می کند. مقادیر بالاتر MVTR یا مقادیر RET کمتر نشان دهنده بهبود قابلیت انتقال رطوبت در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده است.

آیا غشاهای ضد آب PU، TPU و PTFE برای کاربردهای مشابه مناسب هستند؟

این فناوری های غشایی ویژگی های عملکرد متفاوتی دارند. PU محافظ ضدآب{1}}منعطف و مقرون به صرفه ای را ارائه می دهد، TPU دوام و کشش را ارائه می دهد، در حالی که PTFE اغلب برای کاربردهای پیشرفته در فضای باز که به عملکرد ضد آب و تنفس بالا نیاز دارند انتخاب می شود. انتخاب مواد بستگی به الزامات برنامه دارد.

چرا یک پارچه ضد آب با وجود درجه ضد آب بالا گاهی اوقات نشت می کند؟

رتبه بندی پارچه به تنهایی عملکرد ضد آب محصول نهایی را تعیین نمی کند. نشتی ممکن است به دلیل درزبندی نامناسب، پوشش های آسیب دیده، لمینیت ضعیف، ساخت زیپ یا طراحی نامناسب لباس رخ دهد. خریداران باید به جای تکیه بر مشخصات پارچه آزمایشگاهی، ساختار کامل محصول را ارزیابی کنند.

Topmatched پشتیبانی توسعه محصول، ارزیابی مواد، گزینه‌های سفارشی‌سازی و راه‌حل‌های تولید محصولات ضد آب در فضای باز را ارائه می‌کند. تیم ما به خریداران کمک می‌کند تا رتبه‌بندی‌های ضدآب، الزامات تنفس، ساختارهای غشایی و روش‌های ساخت را با توجه به نیازهای برنامه بررسی کنند.

شرکت‌هایی که در حال توسعه تجهیزات فضای باز هستند می‌توانند مشخصات محصول را ارسال کنند، درخواست ارزیابی فنی کنند و گزینه‌های مناسب مواد تنفسی ضد آب را برای پروژه‌های خود بررسی کنند.