ฟังก์ชันหลักของฟิล์มเทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน (TPU)อยู่ที่คุณสมบัติกันน้ำและความชื้นที่เหนือชั้น โดยสามารถป้องกันไม่ให้น้ำเหลวซึมผ่านได้ ขณะเดียวกันก็ให้โมเลกุลของไอน้ำ (เหงื่อ เหงื่อไคล) ผ่านเข้าไปได้
1. ตัวชี้วัดและมาตรฐานการปฏิบัติงาน
- ความกันน้ำ (ความต้านทานแรงดันไฮโดรสแตติก):
- ตัวบ่งชี้: วัดความสามารถของฟิล์มในการต้านทานแรงดันน้ำภายนอก วัดเป็นกิโลปาสกาล (kPa) หรือมิลลิเมตรของคอลัมน์น้ำ (mmH₂O) ค่ายิ่งสูงแสดงว่ามีประสิทธิภาพการกันน้ำที่แข็งแกร่งขึ้น ตัวอย่างเช่น เสื้อผ้าสำหรับกิจกรรมกลางแจ้งทั่วไปอาจต้องการแรงดันน้ำ ≥13 kPa ในขณะที่อุปกรณ์ระดับมืออาชีพอาจต้องการแรงดันน้ำ ≥50 kPa
- มาตรฐานการทดสอบ: มักทดสอบโดยใช้ ISO 811 หรือ ASTM D751 (วิธี Burst Strength Method) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเพิ่มแรงดันน้ำอย่างต่อเนื่องที่ด้านหนึ่งของฟิล์มจนกระทั่งหยดน้ำปรากฏบนอีกด้านหนึ่ง จากนั้นบันทึกค่าแรงดัน ณ จุดนั้น
- การซึมผ่านของความชื้น (การส่งผ่านไอ):
- ตัวบ่งชี้: วัดมวลของไอน้ำที่ผ่านฟิล์มหนึ่งหน่วยพื้นที่ต่อหนึ่งหน่วยเวลา แสดงเป็นกรัมต่อตารางเมตรต่อ 24 ชั่วโมง (g/m²/24h) ค่ายิ่งสูงแสดงว่าระบายอากาศและระบายเหงื่อได้ดีกว่า โดยทั่วไป ค่าที่เกิน 5,000 g/m²/24h ถือว่าระบายอากาศได้ดีเยี่ยม
- มาตรฐานการทดสอบ: มีสองวิธีหลัก:
- วิธีถ้วยตั้งตรง (วิธีดูดความชื้น): เช่น ASTM E96 BW ใส่สารดูดความชื้นลงในถ้วย ปิดผนึกด้วยฟิล์ม แล้ววัดปริมาณไอน้ำที่ดูดซับภายใต้อุณหภูมิและความชื้นที่กำหนด ผลลัพธ์ที่ได้ใกล้เคียงกับสภาพการสึกหรอจริง
- วิธีถ้วยคว่ำ (วิธีน้ำ): เช่น ISO 15496 เติมน้ำลงในถ้วยคว่ำลงและปิดผนึกด้วยฟิล์ม จากนั้นวัดปริมาณไอน้ำที่ระเหยผ่านฟิล์ม วิธีนี้เร็วกว่าและมักใช้เพื่อการควบคุมคุณภาพ
2. หลักการทำงาน
คุณสมบัติกันน้ำและความชื้นผ่านได้ของฟิล์ม TPUไม่ได้เกิดขึ้นจากรูพรุนทางกายภาพ แต่อาศัยการกระทำในระดับโมเลกุลของส่วนของโซ่ที่ชอบน้ำ:
- กันน้ำ: ฟิล์มมีความหนาแน่นและไม่มีรูพรุน น้ำเหลวไม่สามารถผ่านได้เนื่องจากแรงตึงผิวและโครงสร้างโมเลกุลของฟิล์ม
- ความชื้นซึมผ่านได้: พอลิเมอร์ประกอบด้วยหมู่ที่ชอบน้ำ (เช่น -NHCOO-) หมู่เหล่านี้ “จับ” โมเลกุลไอน้ำที่ระเหยออกมาจากผิวหนังด้านใน จากนั้น โมเลกุลน้ำจะถูก “ส่งผ่าน” จากภายในสู่ภายนอกผ่าน “การเคลื่อนที่แบบแบ่งส่วน” ของโซ่พอลิเมอร์
3. วิธีการทดสอบ
- เครื่องทดสอบแรงดันไฮโดรสแตติก: ใช้เพื่อวัดแรงดันขีดจำกัดกันน้ำของฟิล์มหรือผ้าอย่างแม่นยำ
- ถ้วยวัดการซึมผ่านของความชื้น: ใช้ภายในห้องอุณหภูมิและความชื้นคงที่เพื่อวัดอัตราการส่งผ่านไอความชื้น (MVTR) โดยใช้วิธีถ้วยตั้งตรงหรือคว่ำ
4. การสมัคร
การใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเหล่านี้ฟิล์ม TPUเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับแอปพลิเคชั่นระดับไฮเอนด์มากมาย:
- เครื่องแต่งกายสำหรับกิจกรรมกลางแจ้ง: ส่วนประกอบสำคัญในแจ็คเก็ตแบบฮาร์ดเชลล์ ชุดสกี และกางเกงเดินป่า ช่วยให้ผู้ชื่นชอบกิจกรรมกลางแจ้งรู้สึกแห้งสบายทั้งเวลาลมและฝน
- การป้องกันทางการแพทย์: ใช้ในเสื้อคลุมผ่าตัดและเสื้อผ้าป้องกันเพื่อป้องกันเลือดและของเหลวในร่างกาย (กันน้ำ) ในขณะที่ช่วยให้เหงื่อที่เกิดจากเจ้าหน้าที่ทางการแพทย์ระบายออกได้ ลดความเครียดจากความร้อน
- เสื้อผ้าสำหรับดับเพลิงและฝึกซ้อมทางทหาร: ช่วยปกป้องในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ซึ่งต้องทนทานต่อไฟ น้ำ และสารเคมี พร้อมทั้งระบายอากาศได้ดีเพื่อรักษาการเคลื่อนไหวและประสิทธิภาพ
- วัสดุรองเท้า: ใช้เป็นแผ่นรองพื้นถุงเท้ากันน้ำ (รองเท้าบู๊ต) เพื่อให้เท้าแห้งในสภาพฝนตก พร้อมทั้งป้องกันความร้อนภายในและการสะสมของความชื้น
โดยสรุป ฟิล์ม TPU มีโครงสร้างทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ จึงสามารถสร้างสมดุลระหว่างความต้องการที่ดูเหมือนจะขัดแย้งกันอย่าง "กันน้ำ" และ "ระบายอากาศ" ได้อย่างลงตัว จึงทำให้เป็นวัสดุหลักที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอประสิทธิภาพสูง
เวลาโพสต์: 22 ก.ย. 2568