Водоустойчивите и влагопропускливи свойства на TPU фолиото

Основната функционалност наТермопластичен полиуретанов (TPU) филмсе крие в изключителните му водоустойчиви и влагопропускливи свойства – той може да блокира проникването на течна вода, като същевременно позволява на молекулите на водните пари (пот, изпотяване) да преминават.

1. Показатели и стандарти за изпълнение

1. Водоустойчивост (устойчивост на хидростатично налягане):
   • Индикатор: Измерва способността на фолиото да устои на външно водно налягане, измерено в килопаскали (kPa) или милиметри воден стълб (mmH₂O). По-високата стойност показва по-силна водоустойчивост. Например, обикновеното облекло за дейности на открито може да изисква ≥13 kPa, докато професионалното оборудване може да изисква ≥50 kPa.
   • Стандарт за изпитване: Обикновено се тества по ISO 811 или ASTM D751 (метод за якост на разрушаване). Това включва непрекъснато увеличаване на водното налягане от едната страна на фолиото, докато водни капки се появят от другата страна, като се записва стойността на налягането в тази точка.
2. Пропускливост на влага (паропропускливост):
   • Индикатор: Измерва масата на водните пари, преминаваща през единица площ от фолиото за единица време, изразена в грамове на квадратен метър за 24 часа (g/m²/24h). По-високата стойност показва по-добра дишаемост и разсейване на потта. Обикновено стойност над 5000 g/m²/24h се счита за силно дишаща.
   • Стандарт за тестване: Съществуват два основни метода:
     • Метод с вертикална чашка (метод с десикант): напр. ASTM E96 BW. Десикант се поставя в чашка, запечатана с филм, и се измерва количеството водна пара, абсорбирано при специфични температурни и влажностни условия. Резултатите са по-близки до действителните условия на износване.
     • Метод с обърната чаша (воден метод): напр. ISO 15496. Водата се поставя в чаша, която се обръща и запечатва с фолиото, и се измерва количеството водна пара, изпаряващо се през фолиото. Този метод е по-бърз и често се използва за контрол на качеството.

2. Принцип на работа

Водоустойчивите и влагопропускливите свойства наTPU фолионе се постигат чрез физически пори, а разчитат на действието на молекулярно ниво на неговите хидрофилни верижни сегменти:

• Водоустойчивост: Самото фолио е плътно и без пори; течната вода не може да премине през него поради повърхностното му напрежение и молекулярната структура на фолиото.
• Пропусклив за влага: Полимерът съдържа хидрофилни групи (напр. -NHCOO-). Тези групи „улавят“ молекулите водни пари, изпаряващи се от кожата отвътре. След това, чрез „сегментното движение“ на полимерните вериги, водните молекули стъпка по стъпка се „предават“ отвътре към външната среда.

3. Методи за тестване

1. Хидростатичен тестер за налягане: Използва се за точно измерване на водоустойчивото гранично налягане на фолиото или тъканта.
2. Чаша за влагопропускливост: Използва се в камера с постоянна температура и влажност за измерване на скоростта на пропускане на водни пари (MVTR), като се използва методът на изправена или обърната чаша.

4. Приложения

Възползвайки се от тези свойства,TPU фолиое предпочитаният избор за множество приложения от висок клас:

• Облекло за дейности на открито: Ключов компонент в якетата с твърди шершове, ски екипировката и туристическите панталони, осигуряващ сухота и комфорт за любителите на дейности на открито при вятър и дъжд.
• Медицинска защита: Използва се в хирургически рокли и защитно облекло за блокиране на кръвта и телесните течности (водоустойчивост), като същевременно позволява на потта, генерирана от медицинския персонал, да излиза, намалявайки топлинния стрес.
• Облекло за пожарникари и военни: Осигурява защита в екстремни условия, изискващи устойчивост на огън, вода и химикали, съчетано с висока дишаемост за поддържане на мобилност и производителност.
• Материали за обувки: Използват се като водоустойчиви подплънки за чорапи (ботуши), за да се поддържат краката сухи при дъждовни условия, като същевременно се предотвратява натрупването на вътрешна топлина и влага.

В обобщение, чрез своята уникална физическа и химическа структура, TPU фолиото умело балансира привидно противоречивите нужди от „водоустойчивост“ и „дишащ“, което го прави незаменим ключов материал в областта на високоефективния текстил.