گورتکس چیست
گورتکس چیست
پارچه GORE-TEX چیست؟
GORE-TEX نوعی پارچه ضدآب ثبت شده است که با نوعی پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) معروف به PTFE منبسط شده (ePTFE) ساخته شده است. به عنوان یکی از اولین پارچه های ضد آب انعطاف پذیر اختراع شده، GORE-TEX یک ماده عایق رطوبتی بسیار محبوب با تعداد کمی از رقبای مهم باقی مانده است.
مشخصات فنی GORE-TEX
GORE-TEX از پارچه PTFE تشکیل شده است که در طول پس از تولید کشیده شده است. این پارچه حاوی میلیون‌ها سوراخ ریز در هر اینچ است و هر یک از این سوراخ‌ها بسیار کوچک‌تر از آن هستند که حتی کوچک‌ترین قطرات آب را بپذیرند. با این حال، بخار آب از ذرات بسیار کوچکتری نسبت به آب مایع تشکیل شده است که به عرق تبخیر شده اجازه می دهد از GORE-TEX عبور کند که منجر به تنفس چشمگیر می شود. برای موثر ماندن، پارچه GORE-TEX باید به طور منظم با دافع آب بادوام (DWR)، یک اسپری شیمیایی سمی که در طی چند سال از بین می رود، درمان شود. در حالی که DWR برای ضد آب نگه داشتن GORE-TEX ضروری نیست، این ماده آب را از سطح پارچه GORE-TEX نگه می دارد و امکان تنفس را فراهم می کند. بدون درمان DWR، لباس های GORE-TEX بسیار مستعد گرم شدن بیش از حد می شوند. همچنین، از آنجایی که ساخت پوشاک GORE-TEX بدون درز غیرممکن است، درزهای لباس‌هایی که دارای این پارچه هستند باید به دقت چسبانده شوند تا گواهینامه W.L.
تاریخچه GORE-TEX
Wilbert L. Gore، خالق GORE-TEX و بنیانگذار W.L. Gore and Associates، کار خود را در شرکت DuPont در دهه ۱۹۴۰ آغاز کرد. گور در طول قابل توجه ترین دوره پیشرفت های فنی شرکت در DuPont کار می کرد و به خصوص شیفته PTFE، یکی از جذاب ترین پلاستیک های DuPont شد.
در سال ۱۹۵۸، ویلبرت کار خود را در DuPont ترک کرد تا بیشتر پتانسیل‌های بکر در PTFE را کشف کند. ویلبرت با کمک همسرش ژنویو و پسرش باب آزمایش‌های گسترده‌ای را روی PTFE انجام داد و سعی داشت ویژگی‌های پنهان آن را آشکار کند. سال ها تحقیق بی نتیجه خانواده گور را ناامید کرد و سرانجام در یک روز در سال ۱۹۶۹ باب گور به مرزهای خود رسید. گورس‌ها اخیراً آزمایش‌هایی را انجام می‌دادند که شامل کشش میله‌های گرم‌شده PTFE بود، و باب در حالت ناامیدی، به‌جای کشش آهسته میله‌ای، به سمت آن خم شد. در کمال تعجب او، میله بیش از ۱۰۰۰% کشیده شد و منجر به یک ماده بسیار متخلخل شد که بیش از ۷۰% هوا بود.
در حدود یک دهه آینده، W.L. Gore و Associates برای اختراعات مختلفی برای مواد جدید خود که GORE-TEX نامگذاری کردند، درخواست دادند. آخرین مورد از این پتنت ها در سال ۱۹۸۰، چهار سال پس از ظهور اولین پوشاک GORE-TEX در بازار، تأیید شد. Gore-Tex نام تجاری W. L. Gore & Associates برای غشای پارچه ای ضدآب و قابل تنفس است. این در سال ۱۹۶۹ اختراع شد. گورتکس آب مایع را مسدود می کند در حالی که اجازه می دهد بخار آب از آن عبور کند و به گونه ای طراحی شده است که پارچه ای سبک وزن و ضد آب برای استفاده در تمام آب و هوا باشد. این ماده از PTFE منبسط شده (ePTFE) تشکیل شده است، یک شکل کشیده از ترکیب PFAS پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE). محصولات Gore-Tex فاقد پوشش دافع “PFC از نگرانی های زیست محیطی” فاقد توانایی دفع روغنی هستند که “Gore DWR” ارائه کرده است.
کاربردهای پارچه گورتکس:
- پوشاک: گورتکس برای تولید انواع لباس‌های بیرونی مانند کاپشن‌های کوهنوردی، شلوارهای ضد آب، دستکش‌ها و کفش‌های مخصوص فضای باز استفاده می‌شود .
- اکسسوری‌ها: این پارچه در تولید بوت‌ها، دستکش‌ها، کوله‌پشتی‌ها و سایر اکسسوری‌های مخصوص فضای باز به کار می‌رود .
- صنعت: گورتکس در صنایع مختلفی مانند فضانوردی، پزشکی برای بخیه و پیوندهای عروقی، و حتی در آب‌بندی باتری‌ها و محافظت از اسناد باستانی کاربرد دارد .
ساختار
ePTFE دارای یک ریزساختار متخلخل است که از فیبرهای باریک و طولانی تشکیل شده است که در گره ها قطع می شوند. افزایش دمای پردازش یا افزایش نرخ کرنش منجر به انبساط همگن تر با منافذ متقارن کروی تر و تلاقی بیشتر بین فیبرها می شود. تشکیل ePTFE با باز کردن مولکول های PTFE برای ایجاد منافذ بزرگ در ساختار فعال می شود. این به نفع PTFE بسیار منظم و کریستالی است که به مولکول‌ها اجازه می‌دهد در هنگام کشیده شدن راحت‌تر و یکنواخت‌تر از هم جدا شوند. تخلخل تا حد زیادی توسط دما و سرعت کشش تعیین می شود. تغییر سرعت کشش از ۴.۸ متر در دقیقه به ۸ متر در دقیقه می تواند تخلخل را از ۶۰.۴ درصد به ۷۰.۸ درصد افزایش دهد.
تشخیص پارچه گورتکس چگونه است ؟
گورتکس یکی از پارچه‌های مدرن با خاصیت ضدآب و تنفس‌پذیری است که در شرایط مختلف آب و هوایی کاربرد دارد. برای تشخیص پارچه گورتکس اصل، روش‌های مختلفی وجود دارد:
- بررسی آرم و برچسب‌ها: لباس‌های گورتکس معمولاً دارای آرم و برچسب‌های منحصر به فردی هستند که نشان‌دهنده اصالت و کیفیت محصول هستند .
- کیفیت دوخت: لباس‌های تهیه شده از پارچه گورتکس باید دارای دوخت‌های بسیار دقیق و محکم باشند تا از نفوذ آب جلوگیری کنند .
- آزمایش تنفس‌پذیری: یکی از روش‌های ساده برای تشخیص پارچه گورتکس، استفاده از آزمایش بخار است. می‌توانید یک لیوان آب گرم بردارید و پارچه را روی دهانه لیوان قرار دهید. سپس یک قطعه آینه یا شیشه عینک را با فاصله کمی روی درب لیوان قرار دهید و صبر کنید. اگر پارچه واقعاً گورتکس باشد، بخار آب از طریق پارچه عبور کرده و آینه با لایه بخار پوشانده خواهد شد .
- آب‌گریزی: پارچه گورتکس باید به گونه‌ای باشد که آب را از سطح خود دفع کند و به راحتی خیس نشود .
خواص
با توجه به میزان سختی کاری بالای PTFE، ePTFE به طور قابل توجهی قوی تر از مواد بدون کشش است. در سطح میکروسکوپی، این سخت شدن کاری با افزایش کریستالینی PTFE مطابقت دارد، زیرا فیبرها بر اساس اعمال یک تنش خارجی گره می خورند و جهت می یابند. ePTFE استحکام کششی نهایی فوق العاده بالایی (۵۰-۸۰۰ مگاپاسکال) نسبت به همتای چگالی کامل خود (۲۰-۳۰ مگاپاسکال) به دلیل بلورینگی بالا دارد. این رفتار همچنین به دلیل گسترش ePTFE در تمام جهات، نسبت پواسون منفی را به همراه دارد، که در مقابل کاهش بیشتر مورد انتظار در جهات عمود بر تنش در موارد با حفظ حجم است.
ePTFE بر اساس شرایط پردازش دارای تخلخل قابل تنظیم است و می تواند در برابر بخارات و گازهای خاصی نفوذ کند. با این حال، نسبت به اکثر مایعات، از جمله آب، نفوذ ناپذیر است، خاصیتی که در کاربردهای خاصی مانند کت های بارانی مورد استفاده قرار می گیرد. این خواص اضافی در ترکیب با خواص ذاتی مواد مبتنی بر PTFE به طور کلی (بی اثری شیمیایی، پایداری حرارتی) ePTFE را به یک ماده همه کاره برای طیف وسیعی از کاربردها تبدیل می کند.
نگرانی های زیست محیطی و بهداشتی
شماتیک یک پارچه کامپوزیت گورتکس برای لباس در فضای باز PTFE یک فلوروپلیمر است که با استفاده از فرآیند پلیمریزاسیون امولسیونی ساخته شده است که از فلوروسورفکتانت PFOA، یک آلاینده محیطی پایدار استفاده می کند. آژانس بین المللی تحقیقات سرطان PFOA را به عنوان سرطان زا برای انسان طبقه بندی کرده است.
گور در سال ۲۰۱۷ متعهد شد که PFC هایی مانند PFOA را تا سال ۲۰۲۳ حذف کند، اگرچه فناوری اصلی همچنان بر پایه PTFE است،که یک ترکیب PFAS است.بسیاری از محصولات Gore-Tex دارای یک پوشش ضد آب بادوام هستند و نسخه‌ای که حاوی PFC مربوط به نگرانی‌های زیست‌محیطی نیست، به عنوان “Gore PFCEC Free DWR” به بازار عرضه می‌شود. بر خلاف “Gore DWR”، فاقد هر گونه خاصیت دفع روغن است.
این شرکت قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ در پارچه های مصرفی غشای ePTFE را با غشای پلی اتیلن منبسط شده جایگزین کند.[۲۲] مواد جدید، در حالی که در نظر گرفته شده تا عملکردی قابل مقایسه با مواد ePTFE موجود داشته باشد، هزینه بیشتری خواهد داشت و نیاز به شستشوی مکرر دارد.
استفاده در لباس های بارانی
قبل از معرفی Gore-Tex، ساده‌ترین نوع لباس‌های بارانی از یک ساندویچ دو لایه تشکیل می‌شد که لایه بیرونی آن معمولاً از نایلون یا پلی استر بافته می‌شد تا استحکام ایجاد کند. قسمت داخلی پلی اورتان (به اختصار PU) برای ایجاد مقاومت در برابر آب، به قیمت تنفس پذیری است.
پارچه Gore-Tex اولیه لایه داخلی PU غیر قابل تنفس را با یک پوشش نازک و متخلخل فلوروپلیمر (تفلون) که به پارچه چسبانده شده است، جایگزین کرد. این غشاء حدود ۹ میلیارد منفذ در هر اینچ مربع (حدود ۱.۴ میلیارد منفذ در هر سانتی متر مربع) داشت. اندازه هر منفذ تقریباً ۱/۲۰۰۰۰ قطره آب است که باعث می‌شود در برابر آب مایع غیرقابل نفوذ باشد و در عین حال به مولکول‌های فرارتر بخار آب اجازه عبور دهد.
لایه بیرونی پارچه Gore-Tex از بیرون با یک درمان ضد آب بادوام (DWR) پوشیده شده است. DWR از خیس شدن لایه بیرونی اصلی جلوگیری می کند که باعث کاهش تنفس کل پارچه می شود. با این حال، DWR مسئول ضد آب بودن ژاکت نیست. بدون DWR، لایه گورتکس خیس می شود، بنابراین از هر گونه تنفس جلوگیری می شود و عرق پوشنده که در داخل تولید می شود، تبخیر نمی شود و منجر به رطوبت در آنجا می شود. این ممکن است به نظر برسد که پارچه نشتی دارد در حالی که اینطور نیست. سایش و تمیز کردن با از بین بردن این ماده ضد آب بادوام (DWR) عملکرد پارچه گورتکس را کاهش می دهد. DWR را می توان با خشک کردن لباس یا اتو کردن در حالت کم، دوباره تقویت کرد
گور مستلزم این است که تمام لباس‌هایی که از جنس آن‌ها ساخته شده‌اند، روی درزها چسبانده شوند تا نشتی از بین برود. محصول خواهر گور، Windstopper، از نظر ضد باد و تنفس مانند Gore-Tex است و می تواند کشش داشته باشد، اما ضد آب نیست. سیستم نامگذاری گور بر هیچ تکنولوژی یا ماده خاصی دلالت نمی کند، بلکه به مجموعه خاصی از ویژگی های عملکرد دلالت دارد.
در لباس های دیگر استفاده شده
پلی تترا فلوئورواتیلن منبسط شده به دلیل قابلیت تنفس و محافظت از آب در لباس استفاده می شود. علاوه بر استفاده در لباس‌های بارانی، ePTFE اکنون در لباس‌های فضایی نیز یافت می‌شود.
پلی تترا فلوئورواتیلن منبسط شده به دلیل قابلیت تنفس و محافظت از آب در لباس استفاده می شود. علاوه بر استفاده در لباس‌های بارانی، ePTFE اکنون در لباس‌های فضایی نیز یافت می‌شود.
استفاده های دیگر
Gore-Tex همچنین در کاربردهای پزشکی داخلی استفاده می شود، زیرا تقریباً در داخل بدن بی اثر است. به طور خاص، پلی تترا فلوئورواتیلن منبسط شده (E-PTFE) می تواند به شکل یک توری پارچه مانند باشد. پیاده‌سازی و به‌کارگیری فرم مش در زمینه پزشکی، نوع امیدوارکننده‌ای از ویژگی‌های مواد تکنولوژیکی است. علاوه بر این، تخلخل گورتکس به بافت خود بدن اجازه می دهد تا از طریق مواد رشد کند و مواد پیوند شده را در سیستم گردش خون ادغام کند گورتکس در طیف گسترده ای از کاربردهای پزشکی، از جمله بخیه، پیوند عروقی، چسب های قلب، و رباط های مصنوعی زانو که جان هزاران نفر را نجات داده است، استفاده می شود.[۳۱] Gore-Tex به شکل پلی تترا فلوئورواتیلن منبسط شده (E-PTFE) به عنوان یک ماده مصنوعی و پزشکی قابل اعتماد در درمان بیماران مبتلا به وقفه های پشتی بینی نشان داده شده استدر مشاهدات اخیر، پلی تترا فلوئورواتیلن منبسط شده (E-PTFE) اخیراً به عنوان ایمپلنت غشایی برای جراحی گلوکوم استفاده شده است.
گورتکس سال‌هاست که در حفاظت از نسخه‌های خطی تذهیب شده استفاده می‌شود
حسگرهای انفجاری بر روی لباس گورتکس چاپ شده است که منجر به تشخیص حساس ولتامتری ترکیبات نیتروآروماتیک می شود.
نام تجاری “Gore-Tex” قبلا برای محصولات صنعتی و پزشکی استفاده می شد
گورتکس از دهه ۱۹۸۰ برای ساختن کیسه های بادی (سازهای بادی چوبی) به عنوان جایگزینی برای کیسه های ساخته شده از پوست حیوانات استفاده شده است، زیرا می توانست هوا را در حالی که اجازه می دهد رطوبت خارج شود و با قرار گرفتن در معرض آب تحلیل نرود.
