Как сделать ткань полностью непромокаемой: российское ноу-хау
Обсудить 0
Если вам скажут пойти и принести то, не знаю что, принесите сверхкритический флюид — вещество, пребывающее в состоянии, отличном от тех, которые учат в школе: это не совсем газ, не совсем жидкость, не твердое тело и не плазма. При температуре и давлении выше критической точки вещество становится плотным, как жидкость, но молекулы в ней двигаются так же быстро, как в газе; поверхностное натяжение, характерное для жидкостей, у него исчезает — в общем, состояние это странное и интересное.
Пожалуй, самое полезное свойство сверхкритической жидкости — это ее способность растворять то, что при обычных условиях в ее компонентах не растворяется. Это свойство используют давно в нефтеперерабатывающей и легкой промышленности. Жидкий или твердотельный субстрат вводят в сверхкритическую среду, и все, что может в ней раствориться, с легкостью это делает. Затем условия меняют: понижают давление и/или температуру; сверхкритический флюид переходит в газообразное состояние, растворенные в нем вещества выпадают в осадок. С помощью сверхкритического диоксида углерода, в частности, получают кофе без кофеина и эфирные масла для парфюмерии.
Михаил Кондратенко и Игорь Эльманович
Сверхкритический диоксид углерода — основа уникальной технологии обработки тканей, разработанной и запатентованной группой энтузиастов из МГУ. Пять лет назад, работая над новыми материалами для топливных элементов, Михаил и Игорь поняли, что свойство сверхкритических жидкостей растворять некоторые гидрофобные полимеры можно использовать для нанесения на ткань водо- и грязеотталкивающих покрытий. Лучше всего подходят фторуглеродные соединения: низкая полярность молекул делает их идеальными репеллентами воды и масел. Игорь и Михаил синтезировали фторсодержащие полимеры, растворили их в сверхкритическом СО2 и пропустили через раствор небольшие образцы тканей. Полимер осел на волокнах, окутал их непроницаемой для воды и загрязнителей равномерной ультратонкой пленкой; идея оправдала себя, и началась работа.
Этот способ нанесения защитного полимера выгодно отличается от традиционного в первую очередь экономией ресурсов. Сегодня используется изобретенный в 1960-е годы технический процесс, в котором ткань окунают в мелкодисперсную взвесь фторированного полимера в воде. Расход воды при этом довольно велик, как и расход энергии на нагревание и сушку ткани. При осаждении из сверхкритического СО2 вода вообще не нужна, а энергии требуется гораздо меньше благодаря низкой критической температуре СО2 (31 °C). Расход полимера тоже уменьшается, а значит, все производство будет дешевле.
