Кіріспе

Gore Tex – W. L. Gore & Associates компаниясының су өткізбейтін, тыныс алатын мата мембранасының сауда белгісі. Ол 1969 жылы ойлап табылды. Gore Tex сұйық суды тоқтатып, су буын өтеді және барлық жағдайға арналған жеңіл, су өткізбейтін мата ретінде жасалған. Ол PFAS қосылысы политетрафторэтиленнің (PTFE) созылған түрінен жасалған кеңейтілген PTFE (ePTFE) құрамынан тұрады. "Қоршаған ортаға зиянды PFC" жабыны жоқ Gore Tex өнімдері, "Gore DWR" қамтамасыз еткен майды тебу қабілетіне ие емес.

Құрылымы

ePTFE ұзын, тар фибрилдерден тұратын, түйіндерде қиылысатын ке porous микроқұрылымға ие. Өңдеу температурасын немесе деформация жылдамдығын арттыру, фибрилдер арасындағы қиылыстардың көбеюімен бірге, көбірек сфералық симметриялы көпіршіктерге және біртекті кеңеюге алып келеді. ePTFE-нің қалыптасуы PTFE молекулаларының оралуы арқасында құрылым ішінде ірі тесіктердің пайда болуына мүмкіндік береді. Бұл жоғары реттелген, кристалдық PTFE-ге жағдай жасайды, ол молекулалардың созылғанда оңай және біркелкі таралуына мүмкіндік береді. Көлденеңдігі негізінен созылу температурасы мен жылдамдығымен анықталады. Созылу жылдамдығын 4,8 м/мин-ден 8 м/мин-ге өзгерту көлденеңдікті 60,4%-дан 70,8%-ға дейін арттыруға болады.

Қасиеттері

PTFE-нің жоғары жұмыс қатаю деңгейіне байланысты, ePTFE созылмаған материалға қарағанда едәуір мықтырақ. Микроскопиялық деңгейде, бұл жұмыс қатаю PTFE-нің кристалдылығының артуына сәйкес келеді, себебі фибрилдер сыртқы кернеу қолданылғанда түзіліп, бағытталады. ePTFE жоғары кристалдылығының нәтижесінде, толық тығыздықтағы (20-30 МПа) аналогына қарағанда өте жоғары соңғы кернеуге төзімділігіне (50 800 МПа) ие. Бұл қасиет сонымен қатар ePTFE-нің барлық бағыттарда кеңеюіне байланысты теріс Пуассон коэффициентін де тудырады, бұл көлем сақталу принципіне сәйкес кернеуге перпендикуляр бағыттардағы күтілетін қысқаруға кері болады. Бұл қоршаған ортада тұрақты түрде кездесетін ластағыш зат. Халықаралық қатерлі ісіктерді зерттеу агенттігі ПФОА-ны адам үшін қатерлі ісік тудыратын зат ретінде жіктеді. Gore компаниясы 2017 жылы 2023 жылға дейін PFOA сияқты PFC-лерді жоюға уәде берді, бірақ негізгі технология PTFE-ге негізделген, ал ол PFAS қосылысы болып табылады. Gore-Tex өнімдерінің көпшілігі су өткізбейтін жабынмен жабдықталған, ал қоршаған ортаға зиянды PFC-лерді қамтамайтын нұсқалары "Gore PFCEC Free DWR" деп сатылады. "Gore DWR" сияқты, бұл жабын майды тебу қабілетіне ие емес. Компания 2025 жылға қарай тұтынушылық маталардағы ePTFE мембранасын кеңейтілген полиэтилен мембранасымен алмастыруды жоспарлап отыр. Жаңа материалдың көрсеткіштері ePTFE материалымен салыстырылатын болса да, оның құны жоғарырақ болады және жиі жуу қажеттілігі туындайды.

Ластануды сотқа беру

Мэриленд штатының Сесил округіндегі өндіріс орналысының маңындағы судың ПФАС-пен ластануына байланысты Горе компаниясына қарсы екі сот ісі қозғалды. Мэриленд штатының Қоршаған ортаны қорғау департаменті тергеу жүргізуге бұйрық берді және бақылау аймағындағы тұрғындарға қайнатылған су ұсынылды. Сот арызының бірінде компания 1990 жылдардан бері ПФОА/ПФАС-тың қауіпті екенін білгені айтылуда.

Қолданбалар

Gore-Tex материалдары көбінесе термомеханикалық түрде кеңейтілген PTFE және басқа фторполимерлік өнімдерге негізделген. Олар жоғары өнімді маталар, медициналық имплантаттар, сүзгі материалдары, сымдар мен кабельдерге арналған оқшаулау, тығыздағыштар және герметиктер сияқты кең ауқымды қолданыстарда қолданылады. Дегенмен, Gore-Tex матасы ең көп танымал – қорғанышпен қатар, тыныс алатын жаңбыр киімдерінде қолданылуымен.

Жаңбыр киімінде қолдану

Gore-Tex енгізілгенге дейін жаңбырдан қорғайтын киімнің ең қарапайым түрі екі қабаттан тұратын «сэндвич» сияқты болатын. Сыртқы қабаты көбінесе нығайту үшін тоқылған нейлон немесе полиэстерден жасалса, ішкі қабаты су өткізбеу үшін, бірақ тыныс алу қабілетін төмендетіп, полиуретаннан (қысқаша: ПУ) жасалған. Алғашқы Gore-Tex матасы тыныс алмайтын ПУ-дың ішкі қабатын матаға жабысқан жұқа, тесікті фторполимер мембранасымен (Тефлон) алмастырды. Бұл мембранада бір шаршы дюймға шамамен 9 миллиард, ал бір шаршы сантиметрге 1,4 миллиардқа жуық тесік болды. Әрбір тесік су тамшысының шамамен 1/20 000 бөлігінің мөлшерінде, сондықтан сұйық суды өткізбейді, бірақ одан әлдеқайда ұшқыш су бу молекулаларының өтуіне мүмкіндік береді. Gore-Tex матасының сыртқы қабаты сыртынан тұрақты суды сырғытатын (DWR) жабынмен қапталған. DWR негізгі сыртқы қабаттың ылғалдануын болдырмайды, бұл матаның тыныс алу қабілетін азайтады. Дегенмен, DWR жакеттің су өткізбейтін болуы үшін жауапты емес. DWR болмаса, Gore-Tex қабаты суға толып, тыныс алу қабілетін жояды, ал іштен пайда болатын тер буланып кетпей, ылғалдылыққа әкеледі. Бұл матаның су өткізіп алғанын көрсетуі мүмкін, бірақ іс жүзінде ол су өткізбейді. Тозу мен тазалау Gore-Tex матасының өнімділігін төмендетіп, осы тұрақты суды сырғытатын (DWR) жабынды тоздырады. DWR-ді киімді кептіру немесе төмен температурада үтіктеу арқылы қайта жаңартуға болады. Gore компаниясы өз матасынан жасалған барлық киімдердің тігістерін жабыстыруды талап етеді, осылайша судың кіруіне жол бермейді. Gore-тің серіктес өнімі Windstopper, Gore-Tex сияқты желден қорғайды және тыныс алады, сонымен қатар серіппелі, бірақ су өткізбейді. Gore-тің атау жүйесі нақты технологияны немесе материалды көрсетпейді, керісінше, белгілі бір өнімділік сипаттамаларын білдіреді.

Басқа киімде қолдану

Кеңейтілген политетрафторэтилен тыныс алу қабілеті мен судан қорғау мүмкіндіктеріне байланысты киім-кешекте қолданылады. Жаңбырдан қорғайтын киімдерде қолданылудан бөлек, ePTFE қазір ғарышкерлердің киімдерінде де қолданылады.

Басқа қолданыстар

Gore Tex сонымен қатар медициналық қолданыстарда ішкі жағынан да пайдаланылады, себебі ол организм ішінде дерлік инертті. Атап айтқанда, кеңейтілген политетрафторэтилен (E PTFE) жіп тәрізді тор түрінде болуы мүмкін. Медициналық салада тор түрін енгізу және қолдану – технологиялық материалдың үміт беретін ерекшелігі. Сонымен қатар, Gore Tex-тің кеуектілігі организм тінінің материал арқылы өсуіне және ауыстырылған материалды қан айналымы жүйесімен біріктіруге мүмкіндік береді. Gore Tex тігістер, қан тамырларын ауыстыру, жүрек жамаулары және мыңдаған адамның өмірін сақтап қалған синтетикалық тізе буындары сияқты көптеген медициналық қолданыстарда қолданылады. Кеңейтілген политетрафторэтилен (E PTFE) түрінде Gore Tex мұрын сүйегінің бұзылуы бар пациенттерді емдеуде сенімді синтетикалық медициналық материал екені дәлелденген. Соңғы байқауларға сәйкес, кеңейтілген политетрафторэтилен (E PTFE) жақында глаукома хирургиясында мембраналық имплантаттар ретінде қолданылды. Gore Tex көп жылдар бойы жарықтандырылған қолжазбаларды сақтау үшін қолданылып келеді. Gore Tex киімдеріне жарылғыш сенсорлар басылып, нитроароматты қосылыстарды сезімтал вольтометриялық әдіспен анықтауға мүмкіндік берді. "Gore Tex" тауарлық белгісі бұрын өнеркәсіптік және медициналық өнімдер үшін қолданылған. Gore Tex 1980-жылдардан бері жануар терісінен жасалған қаптардың орнына, сыбызғы (желді аспап) қаптарын жасау үшін қолданылады, себебі ол ауаны ұстап тұрып, ылғалды сыртқа шығарады және суға тозбайды.