گورتکس چیست؟

معرفی پارچه گورتکس

گورتکس یک غشای پارچه ای ضد آب و قابل تنفس است که در سال 1969 اختراع شد، این پارچه از پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) تشکیل شده است که بیشتر با نام تجاری عمومی تفلون شناخته می شود. این ماده به طور رسمی به عنوان اصطلاح عمومی PTFE گسترش یافته (ePTFE) شناخته می شود. گورتکس می تواند آب مایع را دفع کند در حالی که اجازه می دهد بخار آب از آن عبور کند و به گونه ای طراحی شده است که یک پارچه سبک وزن و ضد آب برای استفاده درشرایط آب و هوایی مختلف باشد.

پارچه ضد آب

پارچه ‌های ضدآب پارچه ‌هایی هستند که ذاتاً در برابر نفوذ آب و خیس شدن مقاوم هستند یا به آنها تبدیل شده‌ اند. معمولاً پارچه های طبیعی یا مصنوعی هستند که روی مواد عایق رطوبتی مانند لاستیک، پلی وینیل کلراید (PVC)، پلی اورتان (PU)، الاستومر سیلیکون، فلورو پلیمرها و موم لمینت یا پوشش داده می شوند.

پلی تترا فلونورواتلین (PTFE)

پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) یک فلورو پلیمر مصنوعی از تترا فلوئورو اتیلن است که کاربرد های متعددی دارد. نام تجاری رایج ترکیبات مبتنی بر PTFE، تفلون توسط شرکت Chemours است. پلی تترا فلوئورواتیلن یک جامد فلوروکربن (در دمای اتاق) است، زیرا یک پلیمر با وزن مولکولی بالا است که تماماً از کربن و فلوئور تشکیل شده است. PTFE آبگریز است، نه آب و نه مواد حاوی آب PTFE را خیس می کنند، زیرا فلوئوروکربن ها به دلیل الکترونگاتیوی بالای فلوئور، نیرو های پراکندگی را کاهش می دهند.  پلی تترا فلوئورواتیلن به عنوان یک پوشش نچسب برای تابه ها و سایر ظروف پخت و پز استفاده می شود و معمولاً به عنوان ماده پیوند در مداخلات جراحی استفاده می شود.

پارچه Gore-Tex توسط ویلبرت و پسرش اختراع شد. در سال 1969 باب گور، میله های گرم شده از پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) را کشیده و پلی تترا فلوئورواتیلن منبسط شده (ePTFE) ایجاد کرد. کشف او از شرایط مناسب برای کشش PTFE یک حادثه خوشحال کننده بود که تا حدی ناشی از ناامیدی بود. او به جای کشش آهسته مواد گرم شده، یک انحراف ناگهانی و شتاب هنده را اعمال کرد. PTFE جامد به طور غیر منتظره ‌ای حدود 800% کشیده شد و ساختار ریز متخلخلی را تشکیل داد که حدود 70% هوا بود و تحت نام تجاری Gore-Tex به عموم معرفی شد. PTFE منبسط شده Gore-Tex از نظر شیمیایی بی اثر است. ضریب اصطکاک پایینی دارد، به این معنی که در لمس صاف است. در محدوده دمایی گسترده ای عمل می کند.

Gore-Tex یک PTFE است که به اشکال فیزیکی جدید پردازش شده است. PTFE یا پلی تترا فلوئورواتیلن پلیمری به نام رزین پرفلوئوروکربن است. در رزین های پرفلوئوروکربن، تمام اتم های کربن موجود در ستون فقرات زنجیره پلیمری به طور کامل به اتم های فلوئور متصل می شوند. پیوند کربن به فلوئور (پیوند C-F) چنان پیوند قوی است که نه اکسیژن و نه نور ماوراء بنفش به اندازه کافی برای شکستن آن انرژی ندارند. استحکام این پیوند منبع بی اثری شیمیایی و خوب است.

Gore-Tex تحت آزمایشاتی قرار گرفته است که نشان می دهد بیش از 100 سال در معرض قرار گرفتن در فضای باز دوام می آورد. استحکام پیوند C-F نیز دلیل امکان پذیر بودن فرآیند گور برای PTFE است. رشته هایی که در این میکروگراف نواحی بزرگتر PTFE را به یکدیگر متصل می کنند، مستقیماً با قدرت پیوند C-F در مولکول مرتبط هستند.

اثر دافعه آب بر روی لایه گورتکس

تهیه و تولید پارچه ای که مانع نفوذ آب و باران را بگیرد نسبتاً ساده است. با این حال، ایجاد پارچه ای که باران را مسدود کند در حالی که اجازه می دهد عرق از آن خارج شود بسیار دشوارتر است. راز موفقیت GORE-TEX در تعدادی ویژگی نهفته است:

غشاء و فرآیند های غشایی

در قلب فناوری GORE-TEX یک غشای بسیار نازک وجود دارد. این غشاء حاوی بیش از 9 میلیارد منافذ میکروسکوپی است که تقریباً 20000 بار کوچکتر از یک قطره آب است، اما 700 برابر بزرگتر از یک مولکول بخار رطوبت است. این بدان معنی است که آب به شکل مایع خود قادر به عبور از داخل غشا نیست، اما آب به عنوان بخار رطوبت از عرق اجازه عبور به خارج را دارد.

لمینت

یکی دیگر از ویژگی های GORE-TEX لمینت است. لمینت زمانی در فناوری گورتکس بکار برده می شود که غشاء با بدنه اصلی پارچه بدنه اصلی، که معمولاً یک ماده مصنوعی مانند نایلون است، به هم متصل می شوند. Gore-Tex در طیف وسیعی از ساختار های پارچه ای، از جمله ساختار های سه لایه (جایی که غشاء به پارچه ها در هر دو طرف چسبانده می شود) دو لایه (جایی که غشاء از یک طرف به پارچه چسبانده می شود و می تواند یک آستر از سوی دیگر، اجازه می دهد تا گزینه ای برای عایق باشد) استفاده می شود.

مواد Gore-Tex معمولاً بر اساس PTFE منبسط شده به صورت حرارتی و سایر محصولات فلورو پلیمری هستند. آنها در طیف گسترده ای از کاربردها مانند پارچه هایی با کارایی بالا، کاشت های پزشکی، عایق سیم ها و کابل ها، واشرها و درزگیرها استفاده می شوند. با این حال، پارچه Gore-Tex بیشتر به دلیل استفاده از آن در لباس های بارانی محافظ و در عین حال قابل تنفس شناخته شده است.

ساده ترین نوع استایل مخصوص در شرایط آب و هوایی مرطوب به لباس های دو لایه است. لایه بیرونی معمولاً از نایلون یا پلی استر بافته شده است و استحکام لباس را فراهم می کند. قسمت داخلی پلی اورتان (به اختصار PU) است و مقاومت در برابر آب را به قیمت تنفس پذیری فراهم می کند. پارچه Gore-Tex اولیه، لایه داخلی PU را با یک پوشش نازک و متخلخل فلورو پلیمری (تفلون) که به یک پارچه چسبانده شده است، جایگزین کرد. این غشاء حدود 9 میلیارد منافذ در هر اینچ مربع (حدود 1.4 میلیارد منافذ در هر سانتی متر مربع) داشت. اندازه هر منافذ تقریباً 1/20000 قطره آب است که باعث می‌ شود در برابر آب مایع غیر قابل نفوذ باشد و در عین حال به مولکول‌ های فرارتر بخار آب اجازه عبور دهد.

انواع گورتکس

تکنولوژی GORE-TEX به تکامل خود ادامه می دهد و امروزه انواع مختلفی از پارچه های GORE-TEX موجود است، از جمله:

GORE-TEX

همانطور که قبلا ذکر شد، GORE-TEX سنتی یک پارچه همه کاره است که می تواند برای انواع فعالیت ها، از کوهنوردی تا لباس های روزمره استفاده شود. GORE-TEX با دوام ضد باد، ضد آب و قادر به تنفس، بسته به اینکه برای چه چیزی استفاده می شود، می تواند در ساختار های دو یا سه لایه تولید شود. پارچه اصلی GORE-TEX هنوز به طور گسترده در پوسته های بارانی، ژاکت ها و سایر کاربردها استفاده می شود. در حالی که این ماده به اندازه سایر اشکال GORE-TEX بادوام نیست، اما بسیار متنوع است.

GORE-TEX Active

همانطور که از نام آن پیداست، GORE-TEX Active برای فعالیت های پر انرژی تر و توقف و حرکت مانند اسکی یا کوهنوردی مناسب تر است. با این نوع فعالیت‌ ها، ژاکتی می‌ خواهید که به خوبی تنفس کند، امکان حرکت زیاد و محافظت زیادی را فراهم کند. GORE-TEX Active سبک وزن، فوق العاده قابل تنفس است و با ساختار سه لایه برای محافظت بیشتر ساخته شده است.

GORE-TEX Pro

GORE-TEX Pro طوری طراحی شده است که ناهموار، بادوام و قادر به مقاومت در برابر استفاده طولانی در شرایط سخت باشد. وقتی در فعالیت‌ های شدید تری شرکت می ‌کنید که شما را در شرایط سخت قرار می ‌دهند، مانند کوهنوردی چند روزه، راهپیمایی یا سواری آزاد، GORE-TEX Pro یک ساختار سه لایه قوی برای حداکثر محافظت ارائه می ‌دهد. معمولاً در کاربرد های سنگین در فضای باز مانند تجهیزات سنگ نوردی استفاده می شود. GORE-TEX Pro به دلیل عملکرد بهتر در لباس های هوای سرد نیز محبوب است.

GORE-TEX SHAKEDRY

به عنوان یکی از جدیدترین اشکال GORE-TEX، این نوع مواد ضد آب نسبت به GORE-TEX اصلی یا GORE-TEX Pro سبک تر و قابل تنفس تر است. در نتیجه، برای برنامه های ورزشی فشرده مانند دویدن و دوچرخه سواری ایده آل است.

کفش کوهنوردی

فناوری GORE-TEX در کفش های کوهنوردی به آنها کمک می کند تا از ویژگی ضد آب و قابل تنفس برخوردار باشند. بنابراین، چه در مسیر های خیس و گل‌آلود قدم بزنید یا پاهایتان باید در روز های گرم تابستان نفس بکشند، کفش های کوهنوردی با روکش GORE-TEX تضمینی برای خشک و خنک نگه داشتن شما می باشند.

دستکش کوهنوردی

یکی دیگر از محصولاتی که از فناوری GORE-TEX بهره می برد دستکش است. دستکش‌ های GORE-TEX نیز از ویژگی های منحصر به فرد پارچه گورتکس برخوردار هستند، به این معنی که حتی در هنگام شرایط سخت دست ‌های شما هنگام سردی گرمتر و هنگام تعریق خشک ‌تر می ‌مانند.

همانطور که در بالا گفته شد پارچه گورتکس با وجود برخورداری از کابرد های مختلف، بیشتر بدلیل استفاده در پوشاک بارانی شناخته شده است. لازم به ذکر است که از پارچه گورتکس به عنوان عایق در تهیه لباس های کوهنوردی نظیر کاپشن کوهنوردی، شلوار کوهنوردی، آستر داخلی کفش کوهنوردی، گتر استفاده می کنند و جزو بهترین ویژگی های پوشاک کوهنوردی محسوب می شود.

این محصولات گور واقعاً مواد عصر فضا هستند و با این حال به روش‌ های زیادی در زمین استفاده می‌ شوند. کابل های گور کامپیوترها را قادر می سازند تا سیگنال ها را تقریباً با سرعت نور منتقل کنند. آنها در چاپگر های کامپیوتری، زیرزمینی در عملیات حفاری نفت و زیر دریا در زیر دریایی ها استفاده می شوند، آنها همچنین به شکل های کوچک برای کابل های کاوشگر مغزی مینیاتوری ساخته می شوند.

کاربرد گورتکس در علم پزشکی

گورتکس یکی دیگر از موادس است که برای جایگزینی رباط ها در جراحی زانو استفاده شده است. این ماده به گونه ای تولید می شود که اکثریت استحکام خود را در جهت طولی تامین می کند زیرا در آنجا مورد نیاز است. گورتکس بخیه های طبی می سازد که مانند ابریشم کار می کنند، استحکام بالایی دارند و امکان اتصال بافت را فراهم می کنند. اینها روی کارتهای مخصوصی موجود هستند که نخ را بدون گیر کردن یا گره زدن آزاد می کنند. Gore-Tex همچنین نخ ها را در اندازه های مختلف می سازد.

نقش گورتکس در صنعت

یکی دیگر از مواد مورد استفاده در صنایع، مواد بسته بندی ساقه سوپاپ گورتکس است. این ماده ممکن است راه حلی برای برخی مشکلات بسته بندی باشد. ماهیت ریز متخلخل گورتکس به کاربرد های فیلتراسیون گسترده منجر شده است. از آن برای فیلتراسیون در صنعت برای کاهش آلودگی هوا استفاده شده است. این می تواند جریان های گاز گیاهی حاوی مواد شیمیایی خورنده مانند اسید سولفوریک و جامدات قلیایی قوی را فیلتر کند.

قیمت پارچه گورتکس

GORE-TEX یکی از گران ترین پارچه های مصنوعی است. تهیه این منسوجات فقط از W.L. شرکت گور که قیمت های نسبتاً بالایی را اعمال می کند. هنگامی که پارچه GORE-TEX را خریداری کردید، باید لباس های تکمیل شده خود را به W.L. گور برای صدور گواهینامه، که مستلزم هزینه اضافی است. با این حال، بسیاری از تولیدکنندگان بر این باورند که لوگوی GORE-TEX ارزش این قیمت را دارد.

تاثیر گورتکس بر محیط زیست

پارچه GORE-TEX تأثیر منفی قابل توجهی بر محیط زیست دارد. نه تنها تولید PTFE برای محیط زیست و کارگران نساجی مضر است، بلکه لازم است به طور دوره ای GORE-TEX را با DWR اسپری کنید تا تنفس آن حفظ شود. ایمنی DWR ثابت نشده است و این ماده یک سم شناخته شده محیطی است.

تولید PTFE شامل انتشار انواع گازها می شود و PTFE اغلب به صورت پودر استفاده می شود. هنگامی که استنشاق می شود، هم گاز های PTFE و هم پودرها می توانند به طور قابل توجهی برای سلامت ریه و سیستم عصبی انسان مضر باشند و می توانند منجر به وضعیتی به نام تب دود پلیمری شوند.

PTFE غیر قابل استفاده معمولاً در محل های دفن زباله قرار می گیرد. اگر این ماده به اکوسیستم های اطراف نفوذ کند، به تری فلوئورواستات (TFA) تجزیه می شود، ماده ای که در رشد گیاه اختلال ایجاد می کند. در حالی که PTFE زیست تخریب پذیر نیست، به سمومی تبدیل می شود که برای چندین دهه محیط زیست را آلوده می کند. بازیافت PTFE امکان پذیر است، اما انجام این کار اغلب بیشتر از ساخت مواد جدید PTFE هزینه دارد.

اگرچه Gore محصولاتی را برای بازارها و صنایع متعددی عرضه می کند، اما بیشتر به دلیل مشارکت خود در صنعت نساجی و پوشاک شناخته شده است. پارچه GORE-TEX به عنوان مواد ضدآب و قابل تنفس در جهان شهرت دارد که به پوشندگان اجازه می‌ دهد با آسایش و امنیت در نابخشودنی ‌ترین آب و هوای سیاره ما حرکت کنند. با این حال، پارچه‌ های  گورتکس بسیار فراتر از نام تجاری GORE-TEX هستند: ما پارچه‌ هایی را برای طیف وسیعی از فعالیت‌ ها و شرایطی که شامل کاربرد های نظامی، پزشکی، شیمیایی و حتی فضا های بیرونی می ‌شود، ارائه می ‌کنیم. همراه با پوشاک، ما الیافی را عرضه می کنیم که در منسوجات مانند طناب، کیسه های فیلتراسیون، پارچه های فضای باز و سایر کاربرد هایی که نیاز به عملکرد بدون شکست دارند، ادغام می شوند.

اساس پارچه های ما غشا های نازک، سبک و بادوام Gore مانند غشای GORE-TEX هستند. این غشاء یک لایه بسیار نازک از ePTFE با ویژگی های ذاتی ضد آب، ضد باد و تنفس است. بیش از 9 میلیارد منافذ در هر اینچ مربع از ePTFE وجود دارد که به ما این امکان را می‌ دهد تا مواد مکمل را برای افزایش کیفیت برتر غشا اضافه کنیم. در زیر آستر بیرونی پارچه، این غشاء همان چیزی است که محافظت برجسته ای را ارائه می دهد که GORE® Fabrics به آن معروف است.

سپس، ما یک ورقه مانند لمینت به GORE-TEX را اضافه می‌ کنیم که غشاء را به طیف وسیعی از منسوجات، از جمله کفش، دستکش و لباس‌ های بیرونی که برخی از معروف‌ ترین مارک‌ های با کارایی بالا در جهان را دارند، متصل می‌کند. قبل از اختراع پارچه GORE-TEX، لباس ‌های ضد آب اغلب سنگین، ناخوشایند و ناراحت کننده بودند.

W.L. Gore در سال 2003 شروع به تولید دستکش های GORE-TEX کرد و خط GORE-TEX Pro در سال 2006 معرفی شد. خط بسیار سبک وزن GORE-TEX SHAKEDRY در سال 2016 راه اندازی شد و در سال 2017، W.L. Gore GORE-TEX Invisible Fit را توسعه داد که رقیب مستقیم سایر فناوری‌های ضد آب کفش است که به چکمه‌ها تکیه نمی‌کنند.