Hydrophobierung

Der Begriff Phobierung stammt vom griechischen Wort Phobos (= Furcht) ab und bezeichnet abweisende Effekte. Der Begriff hydrophob bedeutet somit auf eine wasserabweisende Funktionalisierung des Textiles hin. Es wird unterschieden in zwei Effekte.

• Wasserabweisend – (Water repellent)
  • Auftropfendes Wasser wird vom textilen Material abgewiesen und die Ware benetzt nicht
  • Einsatz bei Outdoor Bekleidung, Sportbekleidung
• Wasserdicht – (Water proofed)
  • Imprägnierte Ware hält einen Wasserdruck aus, der durch eine Wassersäule erzeugt wird, wobei die Höhe recht unterschiedlich sein kann.
  • Man spricht auch von einem wasserdruckbeständigen Effekt.
  • Einsatz bei Abdeckplanen, Zeltstoffen, chemikaliendichte oder wasserdichte Schutzanzüge

Physikalische Grundlage

Die physikalische Grundlage dafür ist die Wechselwirkung der Oberfläche eines Festkörpers (Textil) mit einer Flüssigkeit.

Das Modell zur Adhäsionsenergie von fest – flüssig.
Die aufzuwendende Energie für die Trennung: ΔE = – G + O_fest + O_flüssig

• negative Vorzeichen bedeuten verschwindende Fläche
• Positive Vorzeichen bedeuten entstehende Flächen
• Leichte Trennung wenn Grenzflächenenergie möglichst groß und Oberflächenenergie möglichst klein sind.

Zusammenhang zwischen Oberflächenenergie und Kontaktwinkel

Flüssigkeiten sind auf Grund der eigenen Oberflächenspannung bestrebt, ihre Oberfläche zu einem Minimum zu machen = Bildung von Tropfen oder Kugeln. Die charakteristische Größe ist hier der Kontakt-, Benetzungs- oder Randwinkel.

Damit ergibt sich folgende Regel:

• Hydrophobierung – guter wasserabweisender Effekt wenn
  • Textil: Niedrige Oberflächenenergie
  • Flüssigkeit: Hoher Kontaktwinkel
  • Bei der Hydrophobierung versucht man die Oberflächenenergie der Festkörperoberfläche so gering wie möglich zu halten.
• Hydrophilierung – gutes Benetzungsverhalten wenn
  • Textil: Hohe Oberflächenenergie
  • Flüssigkeit: niedrige Kontaktwinkel
  • Bei der Hydrophilierung versucht man die Oberflächenenergie der Flüssigkeit so gering wie möglich zu halten.

Vergleich der Oberflächenspannungen

Eine Flüssigkeit kann ein Textil nur dann benetzen, wenn die Oberflächenspannung des Textiles höher ist als die Oberflächenspannung der Flüssigkeit.

Einfluss der Struktur der festen Grenzfläche auf die Benetzung

Bei der Hydrophobierung versucht man die Oberflächenenergie des Textil so gering wie möglich zu halten. Optimum wären glatte, dichte und hydrophobe Oberflächen ähnlich einer Glasplatte

• Fasereigenschaften
  • Hydrophile oder Hydrophobe Faser
  • Oberflächenspannung der Faser
  • Geringer Quellwert der Faser
• Faserstrukturen
  • Filament versus Stapelfaser
  • Texturierungsgrad
  • Haarigkeit
• Flächenstrukturen
  • Dichte und geschlossene Flächen
  • Offene Strukturen
  • Hoch-Tief Effekte
  • Geglättete versus raue Strukturen

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