Водоотталкивающая пропитка для парусов

В нашем КЮМе в качестве материала для парусов используется натуральная парусина, для чехлов - натуральный брезент, есть также брезентовые палатки. Мы сами шьём и ремонтируем этот инвентарь, вооружение. Что бы продлить срок службы, натуральные материалы нужно пропитать для придания им водостойкости и обезопасить их от гниения в условиях сырости. Эту задачу с выбором пропитки я и решал. Какие же есть сейчас варианты?..

Варианты пропиток

Получение водонепроницаемой ткани, своими руками, руководство для любителей занимательной химии.

Основная идея превращения мыла водорастворимого в нерастворимое прямо на пропитываемой ткани. Когда ткань держат несколько часов в теплом водном растворе, например, хозяйственного мыла, оно глубоко проникает в волокна ткани. Затем "ванна" меняется - на смену мыльному приходит концентрированный раствор алюмокалиевых квасцов, и тогда 3C17H35COO + Al -> Al(C17H35COO)3 Алюминиевое мыло в воде нерастворимо, оно обладает интересующим нас свойством - не смачиваться водой. Такие мыла технологи называют "металлическим". Вода через обработанную таким способом ткань не проникает, а воздух проходит свободно. Штормовка из этой ткани защищает от дождя так же, как прорезиненная плащ-палатка из комплекта одежды для военнослужащих, однако давящего ощущения, духоты в ней не будет. Обычно после осаждения "металлического" мыла на ткань её обрабатывают дополнительной водной эмульсией парафина и проглаживают не очень горячим утюгом. Этот процесс не химический - равномерно распределённый по изделию парафин плавится; его плёнка, частично проникая в нити, на которых уже есть мыло, усиливает водоотталкивающие свойства изделия и, кроме того, немного сужает просвет между нитями ткани. Алюмокалиевые квасцы можно заменить ацетатом свинца или известковым молоком. "Металлическое" мыло в этом случае будет содержать ионы свинца или кальция.
Гидрофобные свойства тканям можно придать также пропиткой их раствором поливинилхлорида. Растворителем для этого вещества могут служить тетрагидрофуран или циклогексанон. Оба растворителя сильно раздражают слизистые оболочки. Здесь идёт чисто физический процесс, изменений с веществами не происходит.

Водонепроницаемый лак.

Растворяют в воде железный купорос, добавляют раствор мыла и отфильтровывают получающийся осадок железистого мыла. Если этот осадок высушить и растворить в сероуглероде или бензоле, то получается лак, оставляющий на тканях и на бумаге водонепроницаемый слой.
Если желательно иметь бесцветный лак, то берут вместо железного купороса раствор квасцов и получают глиноземное (алюминиевое) мыло.
Есть ещё другой способ: ткань пропитывается насыщенным водным раствором квасцов, высушивается и натягивается. Затем натянутую ткань смазывают с обеих сторон горячим крепким раствором обыкновенного мыла, вследствие чего на ткани образуется пленка глиноземного мыла. После этого ткань обмывается, сушится и прокатывается между вальцами. Она получает блеск, водонепроницаемость и отчасти огнеупорность.

Современные средства.

Фторкарбоновые смолы. Принцип действия фторкарбоновых смол аналогичен принципу действия тефлонового покрытия на кухонной посуде: попадая на него, вода не растекается, а остаётся на поверхности в виде капли. Смолы получают синтетическим путём. Изначально они находятся в твёрдом состоянии, и для использования их необходимо растворить, для чего применяются специальные растворители. Проникая в ткань, они испаряются, в то время как фторокарбоновые смолы остаются и распределяются между волокнами, в результате чего изделия не теряют способность дышать. Даже небольшое количество этих смол делает обрабатываемый материал невосприимчивым к воде и маслу. Немаловажно, что в результате их применения на поверхности обрабатываемых изделий не образуется плёнка, препятствующая дыханию ткани.
Полимеры. Задачей полимеров, входящих в состав пропиток (например, запатентованного Nikwax TX.10i), является образование в толще ткани пространственной сети гидрофобных волокон. В результате этого силы поверхностного натяжения препятствуют проникновению капель воды в ткань, в то же время не мешая водяным парам выходить наружу.

WolySport Water proof
Описание:

• пропитывает и защищает материалы от воды и грязи
• сохраняет красоту материала , предохраняет их от потемнения
• пригоден для изделий с климатическими мембранами

Химический состав:

• растворитель
• водоотталкивающие вещ - ва ( фторкарбонат )
• пропан / бутан

Toko Textile proof
Особенности:

• Делает ткань водостойкой
• Обеспечивает «дышимость» современных мембранных тканей
• Простая в использовании и экологически чистая
• Аэрозольная герметизированная упаковка

Этой пропиткой я пользуюсь для свей спортивной одежды из мембранных тканей, мне нравиться. Состава увы найти не удалось, скорее всего используются подобные по свойствам фторкарбонатным смолам соединения, отчётливо чувствуется достаточно непритный запах растворителя при нанесении, после попадания на поверхность ткани средство пениться и очень интенсивно впитывается. Проверял под дождём, средство держится достаточно долго и не позволяет ткани промокать, хотя после нескольких часов прогулок под дождём всё же в некоторых местах начинает сдаваться и отдельные капли проникают в структуру ткани, но сохнет потом очень быстро и если присмотреться, то даже в местах промокания вода стоит мельчайшими капельками.

NikWax Cotton proof
Преимущества использования средства:

• улучшает водоотталкивающие свойства
• восстанавливает дышимость тканей
• простое в использовании – может быть использовано в стиральной машине или при ручной стирке, без использования автоматической сушки
• препятствует гниению брезента, вызванному повышенной влажностью
• не меняет внешний вид изделий
• на водной основе – экологически безвредно, разлагается микроорганизмами, не воспламеняется, не опасно для здоровья.
• не содержит фторуглеродов
• гарантированное действие в течение 4 лет с даты производства.

Химический состав:

• Уксусная кислота (растворитель)
• Ацетат циркония (несмачиваемый компонент, основное действующее вещество)
• Пропан-1,2-диол (пропиленгликоль - растворитель)

Анализ и выбор пропитки

Начнём с первого варианта. Технология не сложна, если найти реактивы, но есть в ней серьёзный негатив да и способ нанесения очень трудоёмкий. Калийный алюминиевый сульфат, также известный как сульфат алюминия - квасцы могут вызвать аллергию, инфекции кожи и волосяных фолликулов, поэтому их следует избегать. Некоторые ученные связывают влияние алюминия с развитием болезни Альцгеймера. Со здоровьем мы дружим, поэтому эта технология сразу отпадает.

WolySport Water proof средство современное и вроди безопасное, но его сложновато купить у нас в Киеве, да и эффективность показанная в тестах заставляет усомнится в силе фторкарбонатов входящих в состав этой пропитки.

Toko Textile proof очень хорошее средство для мембранных тканей, просто в применении, но универсальное, соответственно в основном ориентированно на современные синтетические ткани, да и непонятно как поведёт себя растворитель при взаимодействии с натуральными волокнами парусины и брезента.

NikWax Cotton proof специализированное средство для обработки хлопков, брезентов, парусины, во всяком случае эта особенность у них заявлена. Проанализировав состав всей линейки продуктов NikWax я убедился, что состав идентичен, различно лишь процентное содержание действующих компонентов.

№	Наименование	Уксусная кислота	Ацетат циркония	Пропилен гликоль
1	Cotton proof (Средство для пропитки хлопка и брезента.)	<3%	5-10%	2-5%
2	Rope proof (Средство на водной основе, восстанавливающее и придающее веревкам водоотталкивающие свойства. Способствует сохранению прочностных характеристик и уменьшению веса веревок в сырую погоду.)	2-3%	5-10%	2-5%
3	UV proof (Пропитка – спрей для придания водоотталкивающих свойств и защиты от ультрафиолета палаток и других водонепрницаемых изделий.)	<1%	1-2%	<1%
4	Tent & Gear Proof ( Средство наносится для восстановления водоотталкивающих свойств тканей, имеющих полиуретановое, неопреновое или ПХВ покрытие. Может использоваться для нанесения на палатки, анораки, тканевую обувь, штормовые костюмы, паруса, гамаши, чехлы для кино- и фотокамер, рюкзаки.)	0%	3-5%	2-5%
5	Wax Cotton proof (Средство для пропитки вощёного хлопка и брезента.)	2-5%	5-10%	0%

Как видно из таблицы, вся линейка продуктов сводиться к одному составу и для наших целей можно с уверенностью брать или Cotton proof или Rope proof, думаю уксусная кислота не повредит брезенту, парусине если будет несколько больше в составе, а проникающая способность раствора-эмульсии только выше. Но все эти средства не подходят для использования с мембранными тканями, где важным является свойство дышимости, в линейке этой фирмы для них применяется средства на основе полимеров.

Исходя из всех аргументов касательно каждой пропитки, самым безопасным и наверное эффективным вариантом будет продукт NikWax Cotton proof или Rope proof. По каталогу эти средства наносятся путём замачивания, стирки или кистью.

Расчёт расхода средства

Теперь осталось рассчитать сколько необходимо пропитки для обработки одного квадратного метра брезента или сколько можно обработать квадратных метров парусины одной упаковкой, что бы можно было закупить необходимое количество продукта. Что нам рекомендуют по этому поводу в каталоге...
В упаковке 300 мл.
Дозировка:
Для стирки 1 вещи одежды нужно 2 полных колпачка (100 мл), 2-3 вещей - 3 полных колпачка (150 мл).
Для стирки сухих палаток приготовьте раствор 1:6 (6 частей теплой воды), для мокрых палаток – 1:2.

Очень расплывчатая дозировка, палатки бывают разной вместительности, соответственно разного объёма ткани...

Возьмём за одну вещь обычную ветровку без подкладки или джинсовую куртку. Ориентировочная площадь ткани сравнимой с брезентом и парусиной будет в 2 кв.м.

Одной банкой средства в 300 мл можно обработать 6 кв.м. парусины. 100 мл = 2 кв.м.