Classificazione funzionale dei tessuti impermeabili e differenza con la membrana impermeabile

I. Classificazione per funzione

I tessuti impermeabili possono essere classificati in due categorie: tessuti traspiranti idrorepellenti e tessuti traspiranti impermeabili. Le gocce d'acqua non penetrano facilmente nella superficie del tessuto rivestito e non formano gocce d'acqua sulla superficie del tessuto, ma non sono completamente impermeabili. Anche il tessuto traspirante idrorepellente più resistente perderà la sua efficacia a causa dei lavaggi e dell'uso prolungato. I tessuti traspiranti impermeabili, invece, hanno un fondo in gomma sul lato inferiore del tessuto. Possono essere suddivisi in tipi di rivestimento e laminazione. La maggior parte dei tessuti traspiranti impermeabili utilizza la laminazione, che fornisce una vera impermeabilità. In generale, i tessuti traspiranti impermeabili che sono anche idrorepellenti hanno proprietà impermeabilizzanti migliori rispetto ai tessuti che sono solo idrorepellenti o impermeabili traspiranti.

II. Classificazione per tecniche di lavorazione

2.1 Impermeabilizzazione stagna

Il cotone isolante in microfibra è uno dei primi tessuti impermeabili. Il tessuto Ventile, progettato dagli inglesi, è il primo tessuto impermeabile e traspirante. È realizzato in filato di cotone egiziano a fibra lunga, ad alto titolo e bassa torsione. Allo stato asciutto, il tessuto presenta una distanza di circa 10 micron tra i fili di ordito e di trama. Quando il tessuto è bagnato, il filo di cotone si espande, riducendo la distanza tra i fili di ordito e di trama a 3-4 micron, combinando questo meccanismo a celle chiuse con una finitura idrorepellente per ottenere l'impermeabilità. Attualmente, questo tipo di tessuto è stato sostituito da altri tessuti impermeabili e traspiranti.

2.2 Rivestimento impermeabilizzante

Gli agenti impermeabilizzanti vengono applicati alla superficie del tessuto tramite rivestimento a secco, rivestimento a trasferimento, rivestimento in schiuma e altri metodi per sigillare i pori sulla superficie del tessuto e ottenere l'impermeabilizzazione. A seconda del materiale di rivestimento, si può distinguere in rivestimento in poliuretano, rivestimento semi-poliuretanico e rivestimento in PVC.

2.3 Impermeabilizzazione di finitura

Additivi di tipo resinoso vengono applicati al tessuto, alterandone la tensione superficiale. Le gocce d'acqua formano perle sulla superficie del tessuto senza penetrare o diffondersi, scivolando via dalla superficie, ottenendo così l'impermeabilità. Il tessuto Oxford impermeabile, ad esempio, ha eccellenti proprietà impermeabilizzanti ed è comunemente utilizzato per realizzare borse e tende.

2.4 Incollaggio del film Impermeabilizzazione

Le pellicole impermeabili e gli altri tessuti compositi vengono uniti tramite laminazione. Grazie alla protezione della pellicola impermeabile, anche se la superficie del tessuto composito è bagnata, lo strato interno rimane asciutto.

III. Classificazione delle membrane impermeabili

In base alle loro diverse funzioni, le membrane impermeabili possono essere classificate in tre categorie: membrane idrofile microporose, membrane microporose e membrane idrofile dense. Queste ultime due tipologie di membrane sono le più comuni. Negli ultimi anni, le membrane impermeabili di nuova concezione hanno apportato notevoli miglioramenti in termini di traspirabilità e comfort durante l'uso.

3.1 Membrane idrofile microporose

L'integrazione di film idrofili e film microporosi forma membrane idrofile microporose. Toray, un'azienda giapponese, ha sviluppato una membrana idrofila microporosa chiamata Entrant GII, che combina due tipi di materiali poliuretanici in un nuovo tipo di materiale poliuretanico. Lo strato interno di poliuretano con micropori e ultramicropori ha la funzione di immagazzinare calore, assorbendo calore quando riscaldato e rilasciando calore quando raffreddato. I ricercatori Vigo e Frost di un laboratorio americano hanno concluso che il tessuto integrato con polietilenglicole può immagazzinare calore. Per i tessuti rivestiti in poliuretano contenenti polietilenglicole, la regolazione del grado di polimerizzazione e del contenuto di polietilenglicole può controllare la temperatura di transizione vetrosa, mantenendola entro l'intervallo di comfort umano. Quando la temperatura ambiente è superiore alla temperatura critica del polimero, il polimero subisce una transizione di fase, assorbendo calore ed espandendosi di volume, migliorando così la traspirabilità e fornendo una sensazione di freschezza e comfort. Quando la temperatura ambiente è inferiore alla temperatura critica del polimero, i segmenti di polietilenglicole cristallizzano e il polimero rilascia calore, riducendo la traspirabilità e fornendo isolamento.

3.2 Membrane microporose

Il film in politetrafluoroetilene (PTFE) è un tipico esempio di membrana microporosa. La dimensione dei pori del film è compresa tra quella dell'acqua piovana e quella del vapore acqueo, garantendo un'eccellente impermeabilità. Il GORE-TEX, prodotto da GORE, è stato il primo tessuto impermeabile realizzato mediante laminazione di un film e di un tessuto in PTFE. Il tessuto GORE-TEX di prima generazione aveva una scarsa resistenza. Per migliorarne la resistenza, altri film idrofili venivano trattati e laminati con il tessuto. Tuttavia, quando i materiali in PTFE vengono interrati o bruciati, producono composti perfluorurati, che possono inquinare l'atmosfera e il suolo. Negli ultimi anni, l'uso dei materiali in PTFE in campo ambientale è stato oggetto di crescente attenzione e alcuni paesi hanno iniziato a limitarne l'uso.

3.3 Membrane idrofile dense

Il film in poliuretano termoplastico è un tipo di membrana idrofila densa. Non presenta pori e offre un'eccellente impermeabilità. È idrofilo e ha una buona traspirabilità grazie alla differenza di pressione del vapore tra l'interno e l'esterno dell'indumento, consentendo al vapore di passare dalle aree ad alta pressione a quelle a bassa pressione.