Շոգաթեժ ՊԱՊ հավաքակտի համար թարախաթափ գործվածք շնչարդ մեմբրանով

Ինչպես աշխատում է ջրամերժ և շնչառական մեմբրանային տեխնոլոգիան

Ջրամերժ և շնչառական նյութերի հետևում գործող գիտությունը

Անջրաթափանց սակայն շնչող գործվածքները լուծում են խնդիրը՝ անձրևը մարմնից հեռու keepingարելու և միևնույն ժամանակ քրտինքի արտանետումն ապահովելու հարցում: Արտադրողները սա իրականացնում են հատուկ թաղանթների միջոցով, որոնք աշխատում են երկու հիմնական եղանակներով՝ մանրագույն անցքերով կամ խոնավություն սիրող պոլիմերներով: Վերցրեք, օրինակ, միկրոանցքային թաղանթները, որոնք պատրաստված են ePTFE-ի նման նյութերից: Դրանք ունեն հարյուրավոր միլիարդավոր միկրոսկոպիկ անցքեր յուրաքանչյուր քառակուսի դյույմ տարածքում: Այդ անցքերը իրենց չափով հենց այնքան փոքր են, որ ջրի կաթիլները չեն կարող անցնել դրանց միջով, բայց բավականաչափ մեծ են, որպեսզի քրտինքի գոլորշին անցնի դրանց միջով: Մյուս կողմից, մենք ունենք հիդրոսեր թաղանթներ, որոնք ընդհանրապես անցքեր չունեն: Փոխարենը, դրանք կլանում են խոնավությունը և այն տեղափոխում են որոշակի տեսակի պոլիմերների միջոցով, որոնք էլ իրենց հերթին քաշում են գոլորշու մոլեկուլները իրենց միջով: Երկու մոտեցումներն էլ ամենալավ ձևով աշխատում են, երբ հագուստի ներսում և դրսում խոնավության մակարդակների միջև տարբերություն կա: Այս խելացի համակարգը առաջին անգամ աշխատանքի մեջ դրվել է 70-ական թվականների սկզբին, երբ հետազոտողները այն ճիշտ ձևով աշխատանքի մեջ դրեցին: Այդ օրվանից այս տեխնոլոգիաները դարձել են արտաքին գոտիների և մարզական հագուստների համար ստանդարտ սարքավորումներ:

Միկրոանցքային և հիդրոսերտ մեմբրաններ. ինչպես նրանք կառավարում են խոնավության փոխանցումը

• Միկրոանցքային մեմբրաններ (օրինակ՝ ePTFE) ֆիզիկապես արգելակում են հեղուկ ջուրը՝ օգտագործելով միկրոնանցքերի ցանց, միևնույն ժամանակ ապահովելով գոլորշու դիֆուզիան: Նրանք լավ են աշխատում բարձր խոնավությամբ միջավայրերում, սակայն կարող են խցանվել մակերևութային ակտիվ նյութերի կամ յուղերի կողմից, եթե ճիշտ կերպով պահպանվել չեն:
• Հիդրոֆիլ մեմբրաններ օգտագործում են անընդհատ պոլիմերային շղթաներ՝ կապելու և փոխադրելու խոնավությունը մոլեկուլային անցուղիներով: Այս մեմբրանները ապահովում են հաստատուն շնչառություն աղտոտված պայմաններում, սակայն պահանջում են հստակ ջերմաստիճանային և խոնավության գրադիենտներ օպտիմալ աշխատանքի համար:

Ամեն մի համակարգ ունի իր առավելությունները՝ միկրոանցքային դիզայները ապահովում են բարձր շնչառություն դինամիկ պայմաններում, իսկ հիդրոսերտ տարբերակները ավելի հարմար են տևականության և միջավայրային աղտոտող նյութերի դիմաց:

Լամինացման և անցքերի չափի դերը գոլորշու փոխանցման և հեղուկի դիմադրության մեջ

Լամինացման գործընթացը թաղանթը միացնում է ինչպես արտաքին, այնպես էլ ներքին շերտերին՝ ամբողջական կառուցվածքը թուլացնելու առանց։ Երբ խոսքը վարակային թաղանթների մասին է, ճիշտ չափի ամբարտակներ ստանալը շատ կարևոր է։ Ամբարտակների չափերը, որոնք տատանվում են մոտ 0.2-ից մինչև 5 միկրոմետր, օդի անցումը և հեղուկների դիմադրությունը միմյանց հետ լավ հավասարակշռում են։ Եթե ամբարտակները մեծ են լինում 0.5 միկրոմետրից, ապա ավելի շատ խոնավություն են թողնում, երբեմն մինչև 30,000 գրամ մեկ քառակուսի մետրի վրա օրական։ Ընդհակառակը, 2 միկրոմետրից փոքր ամբարտակները ավելի լավ են դիմադրում ջրի ճնշմանը՝ դիմանալով ավելի քան 25,000 միլիմետր ջրի սյունակի ուժին։ Այս լամինատներին շերտեր ավելացնելը դրանք ավելի դիմացկուն է դարձնում մաշվածքի նկատմամբ՝ պահպանելով նրանց շնչառությունը նույնիսկ այն բանից հետո, երբ այն լվացվել է մոտ 50 անգամ։ Այս տեսակի դիմացկունությունը ապահովում է ապրանքների լավ աշխատանքը ժամանակի ընթացքում ծայրահեղ պայմաններում, որտեղ սովորական նյութերը կարող են ձախողվել։

Շահագործման ցուցանիշներ՝ համեմատելով շնչառությունը և ջրակայունության ցուցանիշները տեխնիկական տեքստիլներում

Այն փասլերը, որոնք ապահովում են MVTR ցուցանիշներ 20,000 գ/մ²/24 ժ և ավելի բարձր և ջրակայունության գնահատական 28,000 մմ և ավելի բարձր, իդեալական են երկարատև արտաքին օգտագործման համար՝ առանց հարմարավետության և շարժունակության կորուստ ապահովելով բարձրագույն պաշտպանություն:

Արտաքին PPE-ում Gore-Tex և առաջադեմ մեմբրանային փասլեր

Gore-Tex-ի էվոլյուցիան և նրա ազդեցությունը արտաքին պաշտպանական սարքավորումների վրա

Երբ Գոր-Տեքսը առաջին անգամ 1969 թվականին ստեղծվեց, այն իրոք փոխեց տեխնիկական հագուստի խաղի կանոնները: Այս նյութը օգտագործում է ընդարձակված պոլիտետրաֆտորէթիլեն (կամ ePTFE կրճատ տարբերակով)՝ ստեղծելու համար մեմբրանային մի հատուկ կառուցվածք: Այս մանրագույն անցքերը իրականում 20,000 անգամ փոքր են սովորական ջրի կաթիլներից, սակայն թույլ են տալիս գոլորշին անցնել: Ինչ է սա նշանակում? Հագուստը մնում է չոր արտաքին կողմից, մինչդեռ թույլ է տալիս քրտինքը արտանետվել ներսից: Բավականի հզոր բան է: Ժամանակի ընթացքում, այսօր վերապրոդուկտների արտադրության մեջ օգտագործվող պաշտպանական սարքավորումների մոտ երեք քառորդ մասում առկա է մեմբրանային տեխնոլոգիայի մի տեսակ: Եւ ինչ կարծիք ունեք? Գոր-Տեքսը շարունակում է մնալ այն հիմնական չափանիշներից մեկը, որի վրա մարդիկ հղում են անում խոսելով ապրանքների տևականության և ընդհանուր առմամբ արդյունավետության մասին: Առնվազն այդպես է ասում 2024 թվականի Արտաքին Սարքավորումների Նորարական Զեկույցը:

Գոր-Տեքսի արդյունավետությունը ծայրահաստ եղանակներում և բարձրադիր վայրերում

Գոր-Տեքսի ջրամերժ հատկությունները կազմում են մոտ 28,000 մմ, ինչը նշանակում է, որ այն կարող է դիմանալ մոտ 28 լիտր ջրի ճնշմանը մեկ քառակուսի մետրի վրա առանց արտահոսքի: Շնչառության տեսանկյունից՝ այս գործվածքը թույլ է տալիս մոտ 15,000 գրամ խորանալ մեկ քառակուսի մետրի վրա 24 ժամվա ընթացքում: Բարձրավանդակներում իրականացված փորձարկումները ցույց տվեցին, որ նյութը հզոր դիմադրում է նույնիսկ այն դեպքում, երբ ջերմաստիճանը իջնում է մինուս 40 աստիճան Ցելսիուսի և քամին հասնում է 120 կմ/ժ արագության: Նյութը պահում է բավարար ճկունություն, որպեսզի հարմարվի մարմնի շարժումներին՝ միևնույն ժամանակ ապահովելով անհրաժեշտ քամերապակություն արկտիկական կամ լեռնային ծանր պայմաններում աշխատող մարդկանց համար: Քամու թունելի հետազոտությունների տվյալների համաձայն՝ Գոր-Տեքս օգտագործող հագուստը ջերմության կորուստը կրճատում է մոտ երկու երրորդով սովորական հագուստների համեմատ, ապահովելով մարդկանց ավելի տաք մնալը ցուրտ եղանակի ընթացքում:

Ուսումնասիրություն՝ Գոր-Տեքսի ինտեգրումը լեռնաշխարհային փրկարարական և արշավային անձնական պաշտպանության հավաքակտորներում

Ալպիական փրկության խմբերը այժմ կիրառում են եռակի շերտավոր Gore-Tex Pro հագուստ PPE-ում, որը նախագծված է 72-ժամյա առաքելությունների համար: 120 փրկության գործողությունների վերաբերյալ 2023 թվականի ուսումնասիրությունը ցույց տվեց նշանակալի բարելավումներ ստանդարտ սարքավորումների նկատմամբ.

Փրկության միավորները նաև հաղորդում են, որ խորանարդ ձյան պայմաններում չորանալու արագությունը 40%-ով ավելի մեծ է նախորդ շերտավոր գործվածքների համեմատ, որը ցույց է տալիս նյութի առավելագույն արդյունավետությունը խոնավության կառավարման և գործողական պատրաստականության մեջ.

Թեթև, ճկուն թիթեղների շերտավոր գործվածքների նորամուծումները շարժունակության և հարմարավետության համար

Այսօր արտադրողները կարող են ստեղծել մեմբրաններ, որոնք կշռում են ընդամենը 12 գրամ մեկ քառակուսի մետրի դիմաց, ինչը իրականում թեթև է սովորական տպիչային թղթից: Այդ նյութերը պարունակում են գրաֆենով լցված շերտեր, որոնք օգնում են կարգավորել ջերմաստիճանը, ինչպեզի ուղղությամբ ձգվող կտավներ, որոնք թույլ են տալիս մոտ 270 աստիճանային շարժում ուսերում: Այս համակցությունը այդ բարդ նյութերին դարձնում է իսկապես օգտակար հրշեջ հանդերձանքների և ռազմական սարքավորումների համար, որտեղ ազատ շարժվելու հնարավորությունը շատ կարևոր է: Փորձարկումները ցույց են տվել, որ այդ նյութերը դիմանում են 500-ից ավել փոշիացման փորձարկումների` համաձայն EN 530:2019 ստանդարտների, մինչդեռ պահպանում են իրենց ջրակայուն հատկությունների 99,8%-ը: Այդպիսի արդյունքները այդ նյութերին դարձնում են հիանալի ընտրություն անձնական պաշտպանության հանդերձանքների համար, որոնք պետք է դիմանան կրկնվող օգտագործմանը: 2023 թվականի Արդյունաբերական Անվտանգության Ամփոփումը այդ գտնվածքի մասին նշել է այլ նորաձեւությունների հետ միասին պաշտպանողական հանդերձանքների տեխնոլոգիաների ոլորտում:

Արտադրանքի և ռազմական Անձնական Պաշտպանության Հանդերձանքներում Իրական Կիրառություններ

Ջրակայուն Շնչառական Կտավի Օգտագործումը Լեռնագնացության և Արշավային Սարքավորումներում

Երբ լեռնարոբոտները հանդիպում են դաժան պայմանների, օրինակ՝ -40 աստիճան Ցելսիուս 28,000 ոտնի բարձրության վրա, ժամանակակից շնչող ջրակայուն նյութերը միևնույն է կարողանում են դիմանալ արտազատման մի մեծ քանակի՝ շուրջ 15 լիտր քառակուսի մետր ամենօրյա չափով՝ առանց իրենց ջրակայուն հատկությունները կորցնելու: Այնուամենայնիվ, դժվարանում են այդ բարձրություններում, որտեղ օդի ճնշումը կտրուկ նվազում է, այդ նյութերը իրականում փոխանցում են մոտ 30 տոկոսով պակաս խոնավություն, քան ծովի մակարդակի վրա: Սակայն արտադրողները մշակել են ավելի լավ թաղանթային տեխնոլոգիաներ, որոնք արդյունավետորեն շարունակում են հեռացնել խոնավությունը՝ այնպես, որ լեռնարոբոտները կարողանան պահպանել իրենց ուժն ու դիմացկունությունը երկար բարձրարձակումների ընթացքում: Դա հաստատվեց վերջերս 2023 թվականի Ալպիական սարքավորումների զեկույցի նոր հրատարակությամբ, որտեղ տարբեր սարքեր են փորձարկվել նման ծայրահաս պայմաններում:

Շահագործման արդյունավետությունը ռազմական նշանակման պաշտպանական հագուստներում ծայրահաս պայմաններում

Ռազմականները, ովքեր աշխատում են ջունգլիներում, պետք է ունենան սարքավորումներ, որոնք աշխատում են, երբ խոնավությունը հասնում է 95%-ի և այն էլ դեռ կանխում են քիմիկատների թափանցումը: Տեսուչական փորձարկումները ցույց են տվել, որ այս հատուկ գործվածքները մնում են չոր, պահելով 1%-ից էլ ցածր խոնավություն նույնիսկ անընդհատ երեք օր կրելուց հետո: Սա շատ կարևոր է, քանի որ հիպոթերմիան արագ է զարգանում, երբ մարմնի ջերմաստիճանը ընկնում է 4 աստիճան Ցելսիուսով նորմալից ցած, ինչը կարող է մարդու մարտական կամ գոյատևման ունակությունը խանգարել: Այս նյութերի կողմից տրվող պաշտպանությունը ամենամեծ տարբերությունն է առաջադրանքների ժամանակ, որոնք տեղի են ունենում դժվարին տեղանքներում և ծայրահեղ եղանակային պայմաններում: 2024 թվականի Պաշտպանության նյութերի վերաբերյալ վերջերս տրված զեկույցը հաստատում է սա, ցույց տալով, թե ինչու են այսպիսի կատարման սպեցիֆիկացիաները այնքան կարևոր ռազմական պատրաստվածության համար:

Տեսության տվյալներ ջերմային կարգավորման, հարմարավետության և երկարատև կրելու արդյունավետության վերաբերյալ

• Ջերմակառավարում : Պահում է մարմնի հիմնական ջերմաստիճանը 32-35°C սահմաններում 8-ժամանոց արկտիկական հետևակային հետախուզությունների ընթացքում
• Կայություն : Արտահոսքի գոլորշիացումը 40%-ով ավելի արագ է ավանդական պատյանավոր գործվածքների համեմատ (2024 թվականի դաշտային արդյունավետության վերանայում)
• Տևականություն : Պահպանում է 98% ջրակայուն հատկությունները 50+ մաշման ցիկլներից հետո (ISO 12947)

Այս մետրիկները հաստատում են, որ ժամանակակից մեմբրանային տեխնոլոգիաները աջակցում են 120 ժամ անընդհատ կրելուն տարբեր միջավայրերում՝ համապատասխանելով ամպրոպային մակարդակի ջրակայունության համար անհրաժեշտ 10,000 մմ հիդրոստատիկ մակարդակի շեմին:

Պաշտպանիչ մեմբրանների մաշկային դիմացկունությունը, տևականությունը և միջավայրային դիմադրությունը

Մաշման դիմադրության, կարի ամրության և ջրակայունության ստանդարտների փորձարկում

Լավագույն կատարողական թիթեղները անցնում են խիստ միջազգային փորձարկման ստանդարտներ: Ստանդարտները, ինչպիսին է ISO 4914-ը, ստուգում են, թե ինչպես են դիմանում մաշմանը, ASTM D751-ը չափում է ջրի ճնշումը դիմադրելու ունակությունը, իսկ EN 14360-ը դիտարկում է իրականում ինչքան է հարթությունների ամրությունը: Երբ խոսքը վերաբերում է վերջին որակի անձնական պաշտպանության սարքերին, այս ապրանքները կարող են դիմանալ ավելի քան 15 հազար ցիկլի Մարտինդեյլի մաշման փորձարկման մեքենայով: Նրանք նաև ջուրը պահում են այնպես, ինչպես եթե ամբողջ 40 մետրանոց ջրի սյուն լիներ սեղմված նրանց վրա, ինչը համարժեք է մոտ 28 ֆունտ ուժի քառակուսի դյույմի վրա: Վահանների միջև կարերը նույնպես հատուկ մշակման են ենթարկվում: Այդ փակցված կարերը պետք է դիմանան մոտ 1.8 կիլոնյուտոն ձգողական ուժին, մինչև սկսեն բացվել: Այդ ամրությունը նշանակում է, որ աշխատողները չեն ունենա իրենց սարքերի հետ կապված խնդիրներ, երբ շարժվում են կամ ծնկները ծռում են դժվարանքների դեպքում:

ՈՒՖ ճառագայթների, քիմիկատների և կրկնվող օգտագործման ազդեցությունը թիթեղի կատարումի վրա

Ըստ նյութերի տևականության վերաբերյալ վերջին 2024 թվականի հետազոտության՝ պոլիուրեթանով պատված գործվածքները պահում են իրենց ջրակայունության մոտ 92%-ը, նույնիսկ եթե այն ենթարկվել է UV լույսի 1200 անընդհատ ժամ ըստ ASTM G154 ստանդարտների: Սա իրոք բավականի մթութային է, եթե համեմատենք PTFE մեմբրանների հետ, որոնք նման պայմաններում պահում են մոտ 74% պահպանում: Ֆտորպոլիմեր մշակումների դեպքում այս նյութերը նույնպես ցուցաբերում են լավ դիմադրություն, դիմանալով ավելի քան հիսուն արդյունաբերական լվացող միջոցների ցիկլերին՝ պահպանելով անցքերի վնասումը 7%-ից ցածր: Սակայն կա մի թերություն, որը արժե նշել: Եթե մարդիկ շարունակ լվանում են այս նյութերը բևեռային լուծիչներով, խորանարդ գոլորշու փոխանցման ցուցանիշները նվազում են մոտ 22%-ով ընդամենը 75 լվացումից հետո: Սա հստակ ցույց է տալիս, թե ինչպես է կարևոր նյութերի կատարուղ պահպանման համար հետևել արտադրողի կողմից խորանարդ մաքրման ընթադրական գործընթացներին:

Բազմակի օգտագործման PPE-ում երկարաժամկետ շնչառության և ջրակայուն պաշտպանության հավասարակշռում

Բարձրորակ լամինացված մամրանները պահպանում են 95% MVTR պահպանում (≥15000 գ/մ2/24 ժամ) 50+ օգտագործման ցիկլերի ընթացքում նորարարական նախագծային հատկությունների միջոցով.

• Դանդաղ պոռների ճարտարապետություն (2050 μ արտաքին շերտ, 0.25 μ ներքին շերտ)
• Հիդրոֆոբիկ մատրիզի ամրապնդում < 1% հոսանքային ինդեքսով
• Կազատական ծածկման տեխնոլոգիաներ, որոնք ինքնավնասում են միկրո-խոցումները

Ալպյան փրկարարական թիմերի արտաքին տվյալները ցույց են տալիս, որ եռաչափ ePTFE մամրանները պահպանում են 28 կպա ջրահաղթահարելի ճնշում եւ 200 գործառնական օրերից հետո ապահովում են հետեւողական 18000 գ/մ2/24 ժամ շնչառություն: Սա կարեւոր է ջերմ

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ի՞նչն է դարձնում հյուսվածքը ջրահեր եւ շնչառելի։

Ջրահեր, բայց շնչառելի գործվածքներ Միկրոպորուսային մամուռները, ինչպիսիք են ePTFE- ն, ունեն միլիարդավոր մանրէադիտողական անցքեր, որոնք արգելափակում են ջրի կաթիլները, իսկ թույլ են տալիս քրտինքի գոլորշու անցնել: Հիդրոֆիլ մամուռները փորներ չեն պարունակում, այլ կլանում են խոնավությունը եւ փոխադրում այն պոլիմերների միջոցով:

Ինչպե՞ս է նախորդ չափը ազդում ջրամերժ և շնչառական թաղանթների վրա

Նախորդ չափը կարևոր է գոլորշու փոխանցման և հեղուկի դիմադրության հավասարակշռության համար: Միկրոանցքային թաղանթները, որոնց նախորդ չափը տատանվում է 0,2-ից մինչև 5 միկրոմետր, թույլ են տալիս օդն անցնել, մինչդեռ կանգնեցնում են հեղուկները: Նախորդ չափի ճիշտ ընտրությունը ապահովում է ջրի ճնշման դիմադրությունը և տևականությունը՝ պահպանելով շնչառությունը

Ինչու՞ է Gore-Tex-ը համարվում արտաքին պաշտպանական սարքավորումների ստանդարտ

Gore-Tex-ը օգտագործում է ընդարձակված պոլիտետրաֆտորէթիլեն (ePTFE) թաղանթներ, որոնք շատ արդյունավետ են ջրամերժ և շնչառական լինելու հարցում: Այն մնում է ստանդարտ, քանի որ այն տևական է, ցուցաբերում է հիանալի խոնավության կառավարում և հուսալի է էքստրեմալ պայմաններում, ինչը հաստատված է լայն տեսական փորձարկումներով և արդյունաբերական զեկույցներով

Ինչպե՞ս են առաջադեմ թաղանթները պահպանում տևականությունը և արդյունավետությունը ժամանակի ընթացքում

Բարձրակարգ շերտավոր թաղանթները պահպանում են իրենց արդյունավետությունը գրադիենտ ամբարձակների ճարտարապետությամբ, հիդրոֆոբ մատրիցային հզորացմամբ և վերացնող ծածկույթի տեխնոլոգիաներով: Այս հատկությունները ապահովում են ինքնաբուժման հատկություններ, միջավայրի գործոնների դիմադրություն և շնչառության ու ջրակայունության պահպանում բազում օգտագործման ցիկլերի ընթացքում: