ما هي العوامل المرتبطة بالأداء المقاوم للماء لفيلم EVA؟

1. عامل الصيغة الأساسية: محتوى أسيتات الفينيل (VA)

يُعدّ أسيتات الفينيل (VA) مُكوِّنًا رئيسيًا لبوليمر راتنج EVA. يرتبط محتواه سلبًا بأداء مقاومة الماء، كما يؤثر على مرونة الغشاء. وهو ضروري لتحقيق التوازن بين مقاومة الماء وتجربة المستخدم.

محتوى منخفض من VA (5%-15%): تُشبه سلاسل EVA الجزيئية خواص البولي إيثيلين (PE) في كرهها للماء، مما يُنتج عنه ترتيب جزيئي كثيف ومقاومة عالية لنفاذ الماء، مما يُؤدي إلى مقاومة عالية للماء (عادةً ما تتراوح مقاومة ضغط الماء بين 0.5 و1.5 ميجا باسكال). ومع ذلك، تتميز المادة بصلابتها النسبية ومقاومتها للتمزق، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للماء ومرونة منخفضة (مثل أردية العزل الطبية وأغشية الخيام الخارجية المقاومة للماء).

محتوى VA متوسط ​​(15%-30%): تزداد نسبة أجزاء VA المحبة للماء، مما يؤدي إلى انخفاض طفيف في مقاومة الماء (مقاومة ضغط الماء 0.3-0.8 ميجا باسكال)، ولكن تحسين المرونة بشكل كبير (يمكن ثنيها 180 درجة دون تشقق)، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب كل من مقاومة الماء والتوافق (مثل الضمادات الطبية وأفلام حامل الضغط البارد).

محتوى VA عالي (30% فأكثر): يُعزز قابلية امتصاص الماء، بينما تنخفض مقاومته للماء بشكل ملحوظ (مقاومة ضغط الماء <0.3 ميجا باسكال). تتميز المادة بنعومتها، كالمطاط، وتركز بشكل أكبر على "العزل والتوافق" بدلاً من "العزل المائي عالي القوة". نادرًا ما تُستخدم في التطبيقات المقاومة للماء فقط، وتُستخدم غالبًا كطبقة داخلية للأغشية المركبة (مثل طبقة مانعة للتسرب في عبوات الطعام).

2. عوامل البنية الفيزيائية: سمك الفيلم

بافتراض نفس الصيغة، يرتبط أداء غشاء EVA المقاوم للماء ارتباطًا وثيقًا بسُمكه. كلما زاد سُمك الغشاء، زادت قوة "الحاجز المادي" لجزيئات الماء، وطال أمد مقاومته لضغط الماء والتسرب.

رقيق للغاية (0.01-0.05 مم): يحجب فقط كميات صغيرة من بقع الماء اليومية (مثل الضمادات الشفافة وأغشية الغبار الخاصة بالمكونات الإلكترونية). مقاومته لضغط الماء أقل من 0.2 ميجا باسكال، وقد يتعرض لتسرب طفيف للماء عند غمره لفترات طويلة. ميزته الأساسية تكمن في نحافته، وليس في مقاومته العالية للماء.

تقليدي (0.05-0.2 مم): يوفر مقاومة أساسية كافية للماء (مقاومة ضغط الماء 0.3-1.0 ميجا باسكال)، وتلبية احتياجات الضروريات اليومية (بطانات معاطف المطر، وحقائب الحمام المقاومة للماء) والتطبيقات الطبية (تغليف مجموعة IV)، ويمكنه تحمل المطر المستمر أو الغمر قصير المدى.

سمكها (٠.٢ مم فأكثر): تم تعزيز حاجزها المقاوم للماء بشكل ملحوظ (مقاومة ضغط الماء من ١.٠ إلى ٢.٠ ميجا باسكال). كما تحتوي بعضها على عوامل/معززات مقاومة للشيخوخة لتحسين مقاومة العوامل الجوية، مما يجعلها مناسبة للاستخدامات الخارجية المقاومة للماء لفترات طويلة (مثل حُصُر التخييم، وأغشية العزل المائي لتربية الأحياء المائية).

ثالثًا: عوامل تعديل المعالجة: المعالجة المركبة والتعديل الكيميائي

أداء غشاء EVA النقي المقاوم للماء محدود (على سبيل المثال، ضعف مقاومة الماء عند محتوى VA العالي، وضعف مرونة الأغشية السميكة). بدمجه مع مواد أخرى أو تعديلها كيميائيًا، يمكن تجاوز حد مقاومة الماء لمادة واحدة مع إضافة وظائف أخرى:

التعزيزات المركبة: أكثر أنواع مركبات "EVA + PE/PET/TPU" شيوعًا - حيث يُعزز PE خواصه الطاردة للماء، ويُعزز PET مقاومة التمزق، ويُحسّن TPU المرونة ومقاومة ضغط الماء. يتميز هذا النوع من الأغشية المركبة بمقاومة ضغط ماء تتراوح بين 2.0 و5.0 ميجا باسكال، وهي مقاومة تفوق بكثير مقاومة EVA النقي، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات العزل المائي المتطورة (الستر الخارجية، وأغشية عزل أسطح المباني).

تعديل الطلاء: يُنتج طلاء السطح بطبقات كارهة للماء، مثل بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) والسيليكون، سطحًا شديد النفور من الماء (زاوية تلامس جزيئات الماء > 120 درجة، مما يسمح بتساقط قطرات الماء مباشرةً). هذا لا يُحسّن فقط من صد الماء، بل يُطرد أيضًا الزيوت والأوساخ، مما يُسهّل تنظيفه. مناسب للاستخدامات مثل أقنعة الوجه الطبية ومآزر المطبخ.

التشابك: من خلال الإشعاع أو التشابك الكيميائي، تتحول سلاسل جزيئات EVA إلى بنية شبكية ثلاثية الأبعاد، مما يقلل الفجوات الجزيئية ويصعّب اختراق جزيئات الماء. كما يُحسّن هذا من مقاومة درجات الحرارة العالية والشيخوخة، مما يجعلها مناسبة للبيئات عالية الحرارة والرطوبة (مثل أغشية العزل المائي لحجرة محرك السيارات وتغليف الأجهزة الطبية المعقمة).

ملخص

يُعزى الأداء المقاوم للماء لأغشية EVA إلى التأثيرات المُجتمعة لمحتوى VA (الذي يُتحكم في مقاومة الماء الأساسية والمرونة)، والسمك (الذي يُتحكم في قوة مقاومة الماء)، والتركيب/التعديل (الذي يُتحكم في الأداء عالي الجودة). في التطبيقات العملية، يجب مراعاة متطلبات العزل المائي الخاصة بكل تطبيق (مثل مقاومة ضغط الماء، ومقاومة الغمر طويل الأمد، وطرد الزيت) لاختيار مزيج مُستهدف من المعايير لتحقيق التوافق الأمثل بين "مقاومة الماء" و"متطلبات الاستخدام".