Sifat Tahan Air dan Tembus Kelembapan pada Film TPU

Fungsi inti dariFilm Poliuretan Termoplastik (TPU)Keunggulannya terletak pada sifat kedap air dan permeabilitas kelembapannya yang luar biasa—bahan ini dapat mencegah air cair menembus masuk sekaligus memungkinkan molekul uap air (keringat) untuk melewatinya.

1. Indikator dan Standar Kinerja

1. Ketahanan terhadap air (Ketahanan terhadap tekanan hidrostatik):
   • Indikator: Mengukur kemampuan film untuk menahan tekanan air eksternal, diukur dalam kilopaskal (kPa) atau milimeter kolom air (mmH₂O). Nilai yang lebih tinggi menunjukkan kinerja kedap air yang lebih kuat. Misalnya, pakaian luar ruangan biasa mungkin membutuhkan ≥13 kPa, sedangkan peralatan kelas profesional mungkin membutuhkan ≥50 kPa.
   • Standar Pengujian: Umumnya diuji menggunakan ISO 811 atau ASTM D751 (Metode Kekuatan Pecah). Ini melibatkan peningkatan tekanan air secara terus menerus pada satu sisi film hingga tetesan air muncul di sisi lainnya, dan mencatat nilai tekanan pada titik tersebut.
2. Permeabilitas Kelembaban (Transmisi Uap):
   • Indikator: Mengukur massa uap air yang melewati area satuan film per satuan waktu, dinyatakan dalam gram per meter persegi per 24 jam (g/m²/24h). Nilai yang lebih tinggi menunjukkan kemampuan bernapas dan pembuangan keringat yang lebih baik. Biasanya, nilai yang melebihi 5000 g/m²/24h dianggap sangat mudah bernapas.
   • Standar Pengujian: Terdapat dua metode utama:
     • Metode Cawan Tegak (Metode Pengering): misalnya, ASTM E96 BW. Bahan pengering ditempatkan dalam cawan, disegel dengan film, dan jumlah uap air yang diserap pada kondisi suhu dan kelembaban tertentu diukur. Hasilnya lebih mendekati kondisi keausan sebenarnya.
     • Metode Cangkir Terbalik (Metode Air): contohnya, ISO 15496. Air ditempatkan dalam cangkir, yang kemudian dibalik dan ditutup rapat dengan plastik, dan jumlah uap air yang menguap melalui plastik diukur. Metode ini lebih cepat dan sering digunakan untuk pengendalian mutu.

2. Prinsip Kerja

Sifat tahan air dan tembus lembap dariFilm TPUtidak dicapai melalui pori-pori fisik tetapi bergantung pada aksi tingkat molekuler dari segmen rantai hidrofiliknya:

• Tahan air: Lapisan film itu sendiri padat dan tanpa pori; air cair tidak dapat menembus karena tegangan permukaannya dan struktur molekul film tersebut.
• Dapat Ditembus Kelembapan: Polimer mengandung gugus hidrofilik (misalnya, -NHCOO-). Gugus-gugus ini "menangkap" molekul uap air yang menguap dari kulit di bagian dalam. Kemudian, melalui "pergerakan segmen" rantai polimer, molekul air secara bertahap "ditransmisikan" dari dalam ke lingkungan luar.

3. Metode Pengujian

1. Alat Uji Tekanan Hidrostatik: Digunakan untuk mengukur secara akurat tekanan batas kedap air pada film atau kain.
2. Cawan Permeabilitas Kelembaban: Digunakan di dalam ruang dengan suhu dan kelembaban konstan untuk mengukur laju transmisi uap air (MVTR) menggunakan metode cawan tegak atau terbalik.

4. Aplikasi

Dengan memanfaatkan sifat-sifat ini,Film TPUmerupakan pilihan utama untuk berbagai aplikasi kelas atas:

• Pakaian Luar Ruangan: Komponen utama dalam jaket hardshell, pakaian ski, dan celana hiking, memastikan kekeringan dan kenyamanan bagi penggemar aktivitas luar ruangan dalam kondisi berangin dan hujan.
• Perlindungan Medis: Digunakan pada gaun bedah dan pakaian pelindung untuk menghalangi darah dan cairan tubuh (kedap air) sekaligus memungkinkan keringat yang dihasilkan oleh staf medis keluar, sehingga mengurangi stres akibat panas.
• Pakaian untuk Pemadam Kebakaran dan Pelatihan Militer: Memberikan perlindungan di lingkungan ekstrem, membutuhkan ketahanan terhadap api, air, dan bahan kimia, serta kemampuan bernapas yang tinggi untuk menjaga mobilitas dan kinerja.
• Bahan Alas Kaki: Digunakan sebagai lapisan dalam kaus kaki (sepatu bot) tahan air untuk menjaga kaki tetap kering dalam kondisi hujan sekaligus mencegah penumpukan panas dan kelembapan di bagian dalam.

Singkatnya, melalui struktur fisik dan kimianya yang unik, film TPU secara mahir menyeimbangkan kebutuhan yang tampaknya bertentangan antara "tahan air" dan "bernapas," menjadikannya material kunci yang sangat diperlukan di bidang tekstil berkinerja tinggi.