Comprensión de las telas impermeables y permeables a la humedad

Abstracto. Este artículo explora el desarrollo de la tecnología impermeable y permeable a la humedad, así como los métodos de procesamiento de tejidos impermeables y transpirables. Se profundiza en los principios técnicos de la tecnología impermeable y transpirable, y se presentan las tendencias de desarrollo de tejidos impermeables y transpirables desde tres perspectivas: inteligenciatel, multifuncionalidad y producción ecológica. Además, se describen diferentes procesos impermeables y transpirables, así como métodos de prueba de tejidos impermeables. BEGOODTEX produce Tejidos impermeables e ignífugos de alta calidad a través de tecnología avanzada, que se utiliza ampliamente en escenarios cotidianos e industriales.

1. Descripción general

Los tejidos impermeables y transpirables son materiales que combinan impermeabilidad, transpirabilidad y resistencia al viento, además de proporcionar aislamiento térmico. Estos textiles están diseñados para repeler el agua bajo presión, pero permiten que el sudor del cuerpo los atraviese sin acumularse ni condensarse entre la tela y la piel. Los tejidos que permiten el paso de la humedad no solo son útiles para quienes trabajan en condiciones como frío extremo o lluvia, sino que también satisfacen la demanda de prendas impermeables, como impermeables y prendas de vestir de alta gama, en el día a día. Esto ofrece diversas oportunidades de crecimiento y desarrollo.

mitasa de vaporización en diferentes estados de actividad
Estado de actividad	Intensidad de trabajo (W)	Tasa de evaporación (g/24h)
dormir	60	2280
sentarse	100	3800
caminar	200	7600
Apresúrate	300	11500
Caminata rápida con carga ligera	400	15200
Carga pesada caminando rápido	500	19000
Caminar sobrecargado a alta velocidad	600~800	22800~38400
Trabajo de parto de súper intensidad	1000~1200	38000~45600

Desarrollo de tecnología impermeable y permeable a la humedad

La evolución de la tecnología de tejidos impermeables y transpirables ha pasado por tres fases: centrada principalmente en tejidos recubiertos y laminados y, en segundo lugar, en materiales de alta densidad.

La fase inicial comenzó en la década de 1940, cuando los tejidos impermeables y transpirables se trataron principalmente con sustancias poliméricas, como cloruro de polivinilo y poliuretano, para brindar propiedades impermeables y transpirables.

La siguiente fase comenzó en la década de 1970, cuando las personas comenzaron a utilizar fibras de poliéster o nailon hidrófobas ultrafinas para crear telas densas, con características impermeables y a prueba de viento mejoradas en comparación con los materiales impermeables y transpirables convencionales.

La década de 1980 marca la tercera etapa de desarrollo en este campo de estudio. En 1976, Estados Unidos logró crear un tejido innovador, impermeable y transpirable. Este tejido se creó combinando una película de politetrafluoroetileno (PTFE).

La continua evolución de las fibras ha dado lugar a la aparición de diversos tejidos de alta densidad que ofrecen propiedades superiores de impermeabilidad y transpirabilidad. Estos tejidos se caracterizan principalmente por sus patrones de tejido y han encontrado aplicaciones continuas gracias al continuo progreso en la tecnología de fibras ultrafinas.

Métodos de procesamiento para tejidos impermeables y transpirables

Las técnicas para crear tejidos transpirables han evolucionado con el tiempo para incluir los siguientes métodos.

Tejido de alta densidad

Este método de producción textil permite utilizar hilos de algodón o fibras sintéticas ultrafinas para crear tejidos densos con alta densidad que minimizan las separaciones entre los hilos e impiden la penetración de gotas de agua a través de la barrera superficial. Si bien estas telas no destacan por sus características inherentes, sí presentan notables propiedades de permeabilidad a la humedad y proporcionan una excelente calidad de drapeado, además de una agradable sensación al tacto.

Tejido recubierto

Al emplear métodos de recubrimiento húmedo en la producción textil, el agente de recubrimiento sella parcialmente o reduce los poros presentes en la superficie del tejido, lo que le confiere propiedades impermeables. A pesar de su bajo costo, este método no logra equilibrar la permeabilidad a la humedad con la impermeabilidad y la lavabilidad debido a sus limitaciones inherentes.

Tejido laminado

Mediante la aplicación de adhesivos y técnicas avanzadas de laminación, se combinan capas de películas microporosas o hidrófilas con tejidos convencionales para crear tejidos transpirables e impermeables que, además, conservan sus propiedades lavables. Estos tejidos laminados superan con éxito el reto de equilibrar la permeabilidad a la humedad con la impermeabilidad y un fácil mantenimiento.

2. Principio técnico del tejido impermeable y transpirable

Método estructural de ultra alta densidad

La tela de algodón puro BEGOODTEX presenta un tejido denso y una fina torsión de las fibras. La tela cuenta con microporos entre los hilos que permiten una buena transpirabilidad. Cuando la tela se moja, las fibras de algodón hacen que los poros entre los hilos se cierren rápidamente, impidiendo la filtraciónteldel agua. La estructura de celdas cerradas de la tela y su exclusivo tratamiento impermeable impiden la filtración del agua de lluvia. La hacen ideal para batas quirúrgicas y ropa de exterior, entre otros usos. La Agencia de Defensa Japonesa adoptó esta tecnología en 1960 para crear chalecos salvavidas resistentes e impermeables.

Método de tecnología microporosa

Los materiales microporosos impermeables y transpirables se crean considerando la variación de tamaño entre las gotas de agua y las moléculas de vapor de agua durante el proceso de diseño. Los microporos del tejido están diseñados para que el agua lateral no los atraviese, sino que permita la salida de la humedad del interior. Por otro lado, el vapor del sudor corporal puede atravesar estos microporos, lo que los hace impermeables y transpirables.

Este tejido es conocido por su capacidad para resistir eficazmente la presión del agua y mantener la permeabilidad a la humedad y la calidez, además de ser resistente al viento. Sin embargo, requiere procesamiento y conlleva un mayor costo de producción, lo que perjudica sus beneficios a largo plazo. Es importante tener en cuenta que, con el uso prolongado, los microporos del tejido tienden a obstruirse, lo que eventualmente reduce sus propiedades de permeabilidad a la humedad.

Método de tecnología de membrana hidrofílica densa

En el campo de la investigación,telha habido un creciente interés en los tejidos de membrana hidrófila que son impermeables y transpirables. Estos tejidos aprovechan las propiedades de las membranas poliméricas al proporcionar suficientes grupos hidrófilos que actúan como vías para el paso de las moléculas de vapor de agua. Cuando los niveles de temperatura y humedad crean un gradiente entre los lados de baja humedad del tejido, las moléculas de agua son atraídas hacia el lado de alta humedad debido a la formación de enlaces de hidrógeno y otras fuerzas, y luego se mueven a través del tejido hacia el lado de baja humedad para evaporarse a través de los grupos hidrófilos de las cadenas de polímero. Este proceso implica una secuencia de adsorción en el lado de humedad y una posterior desorción, logrando así la transpirabilidad mediante un mecanismo de "adsorción-difusión-desorción".

3. Tendencias de desarrollo de tejidos impermeables y permeables a la humedad

La inteligen-telde tejidos impermeables y transpirables

La innovación del poliuretano con memoria de forma impulsará avances en acabados de revestimiento resistentes al agua y transpirables para diversos productos. La impermeabilidad del tejido recubierto de poliuretano BEGOODTEX oscila entre 196 y 392 kPa (20 000 y 40 000 mmH₂O) y la permeabilidad a la humedad entre 8000 y 12 000 gramos por metro cuadrado al día, además de sus eficaces propiedades anticondensación. La transpirabilidad de este material se ajusta en función de la temperatura corporal del usuario, lo que le confiere una calidad adecuada para diferentes entornos y condiciones.

Multifuncionalidad de tejidos impermeables y transpirables

La creación de tipos de tejidos impermeables y transpirables adaptados a sus características únicas es un objetivo clave para avanzar en el desarrollo de dichos tejidos en la actualidad.

La incorporación de ingredientes en las soluciones de recubrimiento de poliuretano no solo mejora la transpirabilidad de las películas de PU, sino que también confiere propiedades especiales a los tejidos. El proceso de integrar elementos como quitina y polvo de celulosa en los recubrimientos de poliuretano puede mejorar la permeabilidad a la humedad de las películas de PU. Esto proporciona a los tejidos propiedades repelentes de insectos y capacidad de esterilización, además de una textura agradable. Además, se puede aumentar la funcionalidad de las membranas mediante la introducción de partículas funcionales a nanoescala, lo que da como resultado tejidos impermeables y transpirables con atributos adicionales como propiedades antibacterianas y resistencia a los rayos UV.

Procesamiento ecológico de textiles impermeables y transpirables

La mayoría de las soluciones de PU utilizadas son a base de disolventes, independientemente de si se elaboran mediante métodos secos o húmedos, y suelen contener alrededor de un 70 % de disolventes orgánicos como dimetilformamida (DMF), tolueno y metiletilcetona. Estos disolventes pueden ser peligrosos para los trabajadores, ya que son inflamables y explosivos, y además contribuyen a la contaminación.

El tejido BEGOODTEX crea una barrera transpirable en los tejidos. Al encapsularlo dentro del material y rellenar los espacios entre las fibras con una película ultrafina de resina de silicona, forma una capa resistente que permite el paso del aire, bloqueando la penetración del agua y el viento sin causar daños ambientales.

4. Agente de acabado impermeable y permeable a la humedad y proceso de acabado

Agente de acabado impermeable y transpirable de poliuretano (PU)

Las moléculas de poliuretano poseen grupos polares y fuertes fuerzas entre sí que las hacen ideales para formar películas sobre superficies como telas, con propiedades que las hacen duraderas y resistentes, además de impermeables y transpirables. La razón detrás de este fenómeno es doble: en primer lugar, la presencia de grupos hidrófilos en el poliuretano facilita el movimiento de moléculas de vapor de agua desde zonas con alta humedad a zonas con menor humedad a través de una estructura en escalera. En segundo lugar, el poliuretano consta de segmentos duros que dan lugar a regiones amorfas y cristalinas dentro de su composición. Las regiones amorfas presentan segmentos de cadena molecular y poseen altos niveles de actividad, lo que facilita la entrada, migración y difusión de moléculas de agua, lo que resulta en una mayor permeabilidad a la humedad.

Agente de acabado impermeable y transpirable de poliacrilato (PA)

Desde la década de 1980, en Japón, expertos han trabajado para mejorar la ventilación y la absorción de humedad en tejidos tratados con recubrimientos de éster poliacrílico mediante el uso de copolímeros con propiedades hidrófilas, como grupos carboxilo e hidroxilo disueltos en disolventes orgánicos compatibles con el agua, para crear adhesivos de recubrimiento. Los disolventes se eliminan tras el recubrimiento y los copolímeros se endurecen mediante un proceso de agua caliente antes de secarse y deshidratarse para desarrollar películas microporosas sobre los tejidos. Este recubrimiento adhesivo se aplica a los tejidos mediante un método que permite una buena permeabilidad al aire y la humedad. Sin embargo, su eficacia se reduce significativamente al utilizar el método de recubrimiento en seco.

Proceso de acabado impermeable y permeable a la humedad

Los tejidos recubiertos con sustancias que contienen grupos funcionales suelen formar una barrera sólida y densa que proporciona protección impermeable. Para mejorar la permeabilidad a la humedad, ciertos grupos funcionales presentes en el polímero de recubrimiento tienen la capacidad de absorber la liberación de vapor de agua y difundirlo eficazmente, lo que contribuye a promover la permeabilidad a la humedad.

Los recubrimientos de poliuretano ofrecen beneficios como una temperatura de transición vítrea y la capacidad de ajustarlos fácilmente para necesidades específicas al tiempo que proporcionan excelente resistencia y flexibilidad a bajas temperaturas; se utilizan ampliamente como recubrimientos impermeables y transpirables en diversas aplicaciones.

5. Pruebas de rendimiento de tejidos impermeables y permeables a la humedad

Prueba de permeabilidad a la humedad

Se utilizan tres técnicas principales para evaluar qué tan bien los tejidos permiten que la humedad pase a través de ellos: el método de absorción húmeda, el método de evaporación y el método de simulación.

Método de absorción de humedad

Los métodos para absorber la humedad incluyen el método de inversión y el método vertical.

Método de evaporación

La técnica de evaporación implica el método de fase de copa positiva y el método de fase de copa negativa para medir la cantidad de vapor de agua que se mueve a través de un área de tela durante un período determinado bajo condiciones particulares, como la temperatura y la velocidad del viento.

Método de simulación

Para evaluar con precisión la capacidad de las fibras para absorber la humedad durante la sudoración humana, en diferentes condiciones de temperatura y humedad dentro de un espaciotel, se utiliza el enfoque de simulación para probar las características de permeabilidad a la humedad de los textiles. En escenarios de investigación de simulación que ahora se consideran esenciales para recrear las condiciones climáticas y los niveles de actividad humana y evaluar eficazmente los estándares de confort, se utilizan cámaras ambientales diseñadas para un control climático preciso.

Prueba de rendimiento a prueba de agua

La evaluación de qué tan bien los tejidos repelen el agua, después de someterse a tratamientos impermeables y transpirables, se puede clasificar en tres grupos.

Un método es la prueba de presión de agua, que permite aumentar continuamente la presión del agua en un lado de la tela y medir la presión estática que esta puede soportar hasta que aparezca un número específico de gotas de agua en el otro lado. El manómetro de presión de agua YG312 se utiliza para evaluar la capacidad de las telas.

El siguiente método es la prueba de pulverización, en la que se aplica agua continuamente sobre el tejido desde una altura y un ángulo determinados. Esto ayuda a determinar el tiempo que tarda el agua en atravesar el tejido, la cantidad de agua absorbida por la muestra a lo largo del tiempo y cómo se forman las manchas de agua en la superficie. Este método de prueba se utiliza para evaluar el rendimiento según la norma ISO 4920:2012

La tercera categoría implica realizar una prueba de absorción de agua para evaluar cuánto peso ganan las telas después de someterse a tratamientos de permeabilidad a la humedad sumergiéndolas en agua durante un período de tiempo específico; este enfoque es sencillo y fácil de usar.

6. Tejido ignífugo impermeable BEGOODTEX

BEGOODTEX impermeable y ignífugo tecnología Ofrece una combinación de seguridad y funcionalidad que hace que las telas sean muy ventajosas para diversas aplicaciones. Estas telas cuentan con acabados especializados que proporcionan resistencia al fuego y al agua.

Las ventajas de los tejidos ignífugos impermeables BEGOODTEX incluyen:

• Doble protección:Los tejidos están diseñados para evitar la propagación de las llamas y al mismo tiempo repeler el agua, proporcionando una doble capa de protección que mejora la seguridad en condiciones peligrosas.
• Durabilidad:Las propiedades impermeables y retardantes de llama están diseñadas para soportar múltiples lavados, manteniendo sus cualidades protectoras a lo largo del tiempo y con el uso.
• Comodidad: A pesar del alto nivel de protección que ofrecen estos tejidos, también están diseñados para ser cómodos para el usuario, lo que es particularmente importante para la ropa protectora.
• Seguridad ecológica:BEGOODTEX garantiza que nuestros productos cumplen con los estándares ecológicos y de protección del medio ambiente, haciéndolos seguros y no tóxicos tanto para el usuario como para el medio ambiente.

Las aplicaciones de los tejidos ignífugos impermeables BEGOODTEX son diversas e incluyen:

• Ropa protectora: Ideal para industrias como metalurgia, forestal, química, petrolera y protección contra incendios, donde los trabajadores están expuestos tanto a riesgos de incendio como a condiciones de humedad.
• Decoración de interiores:Utilizado en casa y hoteltel cortinas, donde las cualidades protectoras del tejido pueden contribuir a la seguridad general del edificio.

Al combinar capacidades ignífugas e impermeables, las telas BEGOODTEX proporcionan una versátilsolución retardante de llama que satisface las necesidades de diversos sectores, garantizando seguridad, durabilidad y confort.