Compreendendo o tecido impermeável e permeável à umidade

Resumo. Este artigo explora o desenvolvimento da tecnologia de impermeabilização e permeabilidade à umidade, bem como os métodos de processamento de tecidos impermeáveis ​​e respiráveis. São detalhados os princípios técnicos da tecnologia de impermeabilização e respirabilidade, e apresentadas as tendências de desenvolvimento de tecidos impermeáveis ​​e respiráveis ​​sob três perspectivas:tel, multifuncionalidade e produção sustentável. Além disso, são descritos diferentes processos de impermeabilização e respirabilidade e métodos de teste de tecidos impermeáveis. A BEGOODTEX produz.. Tecidos impermeáveis ​​e retardantes de chamas de alta qualidade por meio de tecnologia avançada, que são amplamente utilizadas em cenários cotidianos e industriais.

1. Visão geral

Tecidos resistentes à água e respiráveis ​​são materiais que combinam impermeabilidade com respirabilidade e resistência ao vento, além de oferecerem propriedades de isolamento térmico. Esses tecidos são projetados para repelir a água sob pressão, mas permitem que o suor do corpo passe através do tecido sem se acumular ou condensar entre o tecido e a pele. Tecidos que permitem a passagem de umidade não são úteis apenas para pessoas que trabalham em condições de frio extremo ou chuva, mas também atendem à demanda por vestuário impermeável, como capas de chuva e roupas de alta qualidade para o dia a dia. Isso representa uma série de oportunidades para crescimento e desenvolvimento.

Etaxa de vaporização em diferentes estados de atividade
Status da atividade	Intensidade de trabalho (W)	Taxa de evaporação (g/24h)
dormir	60	2280
sentar	100	3800
andar	200	7600
Se apresse	300	11500
Caminhada rápida com carga leve	400	15200
Caminhada rápida com carga pesada	500	19000
Caminhada sobrecarregada em alta velocidade	600~800	22800~38400
Trabalho de super intensidade	1000~1200	38000~45600

Desenvolvimento de tecnologia impermeável e permeável à umidade

A evolução da tecnologia de tecidos impermeáveis ​​e respiráveis ​​progrediu através de três fases; centradas principalmente em tecidos revestidos e laminados e, secundariamente, em materiais de alta densidade.

A fase inicial começou na década de 1940, quando os tecidos impermeáveis ​​e respiráveis ​​eram tratados principalmente com substâncias poliméricas, como o cloreto de polivinila e o poliuretano, para conferir propriedades impermeáveis ​​e respiráveis.

A fase seguinte começou na década de 1970, quando as pessoas começaram a utilizar fibras de poliéster ou nylon hidrofóbicas ultrafinas para criar tecidos densos, com características impermeáveis ​​e resistentes ao vento aprimoradas em comparação com os materiais impermeáveis ​​e respiráveis ​​convencionais.

A década de 1980 até os dias atuais marca a terceira etapa de desenvolvimento neste campo de estudo. Em 1976, os Estados Unidos alcançaram um feito notável ao criarem um tecido inovador, impermeável e respirável. Este tecido foi criado pela combinação de filme de politetrafluoroetileno (PTFE).

A evolução contínua das fibras levou ao surgimento de uma variedade de tecidos de alta densidade que oferecem propriedades superiores de impermeabilidade e respirabilidade. Esses tecidos são caracterizados principalmente por seus padrões de tecelagem e têm encontrado aplicações contínuas graças ao progresso constante na tecnologia de fibras ultrafinas.

Métodos de processamento para tecidos impermeáveis ​​e respiráveis

As técnicas para criar tecidos respiráveis ​​evoluíram ao longo do tempo e agora incluem os seguintes métodos.

Tecido de alta densidade

A utilização de fios de algodão ou filamentos de fibra sintética ultrafinos para criar tecidos de trama fechada com alta densidade, que minimizam os espaços entre os fios e dificultam a penetração de gotas de água através da barreira superficial do material, pode ser alcançada com eficácia por meio desse método de produção têxtil. Embora tais tecidos possam não se destacar em termos de desempenho devido às suas características inerentes, eles apresentam notáveis ​​propriedades em termos de permeabilidade à umidade, proporcionando excelente caimento e uma agradável sensação tátil ao toque ou em contato com a pele.

Tecido revestido

Ao empregar métodos de revestimento úmido na produção têxtil, o agente de revestimento serve para selar parcialmente ou diminuir os poros presentes na superfície do tecido, resultando em propriedades impermeáveis. Apesar de seu baixo custo, essa abordagem não consegue resolver o desafio de equilibrar a permeabilidade à umidade com a impermeabilização e a lavabilidade, devido a limitações inerentes.

Tecido laminado

Através da aplicação de adesivos e técnicas avançadas de laminação, camadas de filmes microporosos ou hidrofílicos são combinadas com tecidos comuns para criar tecidos respiráveis ​​e impermeáveis ​​que também mantêm suas propriedades de lavagem. Esses tecidos laminados resolvem com sucesso o desafio de equilibrar a permeabilidade à umidade com a impermeabilização e a facilidade de manutenção.

2. Princípio técnico do tecido impermeável e respirável

Método estrutural de ultra-alta densidade

O tecido BEGOODTEX, puro algodão, possui uma trama fechada e fibras com torção mínima. Os microporos entre os fios proporcionam excelente respirabilidade. Quando o tecido se molha, as fibras de algodão fazem com que os poros entre os fios se fechem rapidamente, impedindo a entradatelde água. A estrutura de células fechadas do tecido e o tratamento exclusivo resistente à água ajudam a impedir a infiltração da água da chuva. Isso o torna adequado para aventais cirúrgicos e roupas para atividades ao ar livre, entre outras aplicações. A Agência de Defesa do Japão adotou essa tecnologia em 1960 para criar coletes salva-vidas resistentes e impermeáveis.

método de tecnologia microporosa

Materiais microporosos impermeáveis ​​e respiráveis ​​são criados levando-se em consideração a variação de tamanho entre as gotas de água e as moléculas de vapor de água no processo de design. Os microporos do tecido são dimensionados para que a água lateral não os atravesse, permitindo, ao mesmo tempo, a saída da umidade interna. Simultaneamente, o vapor de suor do corpo consegue passar por esses microporos, tornando o material impermeável e respirável.

Este tecido é conhecido por sua capacidade de resistir eficazmente à pressão da água, mantendo a permeabilidade à umidade e o aquecimento, além de ser resistente ao vento; no entanto, requer processamento e apresenta um custo de produção mais elevado, o que representa uma desvantagem em relação aos seus benefícios a longo prazo. É importante ter em mente que, durante o uso prolongado, os microporos do tecido tendem a ficar obstruídos, o que acaba resultando na redução de suas propriedades de permeabilidade à umidade.

Método de tecnologia de membrana hidrofílica densa

Nostel, tem havido um crescente interesse em tecidos de membrana hidrofílica que sejam simultaneamente impermeáveis ​​e respiráveis. Esses tecidos utilizam as propriedades das membranas poliméricas, fornecendo grupos hidrofílicos suficientes para atuarem como vias de passagem para as moléculas de vapor de água. Quando os níveis de temperatura e umidade criam um gradiente entre os lados de baixa umidade do tecido, as moléculas de água são atraídas para o lado de alta umidade devido a ligações de hidrogênio e outras forças, e então se movem através do tecido para o lado de baixa umidade para evaporar através dos grupos hidrofílicos das cadeias poliméricas. Esse processo envolve uma sequência de adsorção no lado de alta umidade e subsequente dessorção no lado de baixa umidade, resultando na obtenção de respirabilidade por meio de um mecanismo de “adsorção-difusão-dessorção”.

3. Tendências de desenvolvimento de tecidos impermeáveis ​​e permeáveis ​​à umidade

A inteligênciatelcriação de tecidos impermeáveis ​​e respiráveis

A inovação do poliuretano com memória de forma está revolucionando os avanços em revestimentos impermeáveis ​​e respiráveis ​​para diversos produtos. O tecido revestido com poliuretano BEGOODTEX apresenta impermeabilidade entre 196 e 392 kPa (20.000 a 40.000 mmH2O) e permeabilidade à umidade de 8.000 a 12.000 gramas por metro quadrado por dia, além de propriedades anticondensação eficazes. A respirabilidade deste material se ajusta à temperatura corporal do usuário, tornando-o adequado para diferentes ambientes e condições.

Multifuncionalidade de tecidos impermeáveis ​​e respiráveis

Criar tipos de tecidos impermeáveis ​​e respiráveis ​​adaptados às suas características únicas é um foco fundamental para o avanço do desenvolvimento desses tecidos atualmente.

A incorporação de ingredientes em soluções de revestimento de poliuretano não só aumenta a respirabilidade dos filmes de PU, como também confere características especiais aos tecidos. O processo de integração de elementos como quitina e celulose em pó nos revestimentos de poliuretano pode melhorar a permeabilidade à umidade dos filmes de PU. Isso proporciona aos tecidos propriedades repelentes de insetos e capacidade de esterilização, além de uma textura agradável. Adicionalmente, é possível ampliar a funcionalidade das membranas com a introdução de nanopartículas funcionais, resultando em tecidos impermeáveis ​​e respiráveis ​​que possuem atributos adicionais, como propriedades antibacterianas e resistência aos raios UV.

Processamento ecológico de têxteis impermeáveis ​​e respiráveis

A maioria das soluções de poliuretano (PU) utilizadas são à base de solventes, independentemente de serem produzidas por métodos secos ou úmidos, e normalmente contêm cerca de 70% de solventes orgânicos como dimetilformamida (DMF), tolueno e metil etil cetona. Esses solventes podem ser perigosos para os trabalhadores, pois são inflamáveis ​​e explosivos, além de contribuírem para a poluição.

O tecido BEGOODTEX cria uma barreira respirável nos tecidos. Isso é feito encapsulando-o dentro do material e preenchendo os espaços entre as fibras com uma película ultrafina de resina de silicone, que forma uma camada resistente capaz de permitir a passagem de ar, bloqueando a penetração de água e vento sem causar danos ao meio ambiente.

4. Agente de acabamento impermeabilizante e permeável à umidade e processo de acabamento

Poliuretano (PU) - agente de acabamento impermeável e respirável

As moléculas de poliuretano possuem grupos polares e fortes interações entre si, o que as torna excelentes para formar filmes em superfícies como tecidos, com propriedades duráveis ​​e resistentes, além de impermeáveis ​​e respiráveis. A razão para esse fenômeno é dupla: primeiro, a presença de grupos hidrofílicos no poliuretano facilita o movimento de moléculas de vapor de água de áreas de alta umidade para áreas de menor umidade através de uma estrutura em forma de escada. Segundo, o poliuretano consiste em segmentos rígidos que dão origem a regiões amorfas e cristalinas em sua composição. As regiões amorfas exibem segmentos de cadeia molecular e possuem altos níveis de atividade, facilitando a entrada, migração e difusão de moléculas de água, resultando em maior permeabilidade à umidade.

Agente de acabamento impermeabilizante e respirável de poliacrilato (PA)

Desde a década de 1980, no Japão, especialistas têm trabalhado para melhorar o fluxo de ar e a absorção de umidade em tecidos tratados com revestimentos de éster poliacrílico, utilizando copolímeros com propriedades hidrofílicas, como grupos carboxila e hidroxila dissolvidos em solventes orgânicos compatíveis com água para criar adesivos de revestimento. Os solventes são eliminados após a aplicação do revestimento e os copolímeros são endurecidos por meio de um processo com água morna antes de serem secos e desidratados para desenvolver filmes microporosos sobre os tecidos. Esse revestimento adesivo é aplicado aos tecidos utilizando um método de revestimento que permite boa permeabilidade ao ar e à umidade. No entanto, a eficácia é significativamente reduzida quando se utiliza o método de revestimento a seco.

Processo de acabamento impermeável e permeável à umidade

Tecidos revestidos com substâncias que contêm grupos funcionais geralmente formam uma camada sólida e densa que proporciona proteção impermeável. Para aumentar a permeabilidade à umidade, certos grupos funcionais presentes no polímero de revestimento têm a capacidade de absorver, liberar e difundir o vapor de água de forma eficaz, auxiliando assim na promoção da permeabilidade à umidade.

Os revestimentos de poliuretano oferecem benefícios como temperatura de transição vítrea e a capacidade de serem facilmente ajustados para necessidades específicas, proporcionando excelente resistência e flexibilidade em baixas temperaturas; são amplamente utilizados como revestimentos impermeáveis ​​e respiráveis ​​em diversas aplicações.

5. Testes de desempenho de tecidos impermeáveis ​​e permeáveis ​​à umidade

Teste de permeabilidade à umidade

Três técnicas principais são utilizadas para avaliar a capacidade dos tecidos de permitir a passagem de umidade: o método de absorção úmida, o método de evaporação e o método de simulação.

Método de absorção de umidade

Os métodos para absorver umidade incluem o método de inversão e o método vertical.

Método de evaporação

A técnica de evaporação envolve o método da fase positiva do copo e o método da fase negativa do copo para medir a quantidade de vapor de água que se move através de uma área do tecido durante um determinado período de tempo, sob condições específicas, como temperatura e velocidade do vento.

Método de simulação

Para avaliar a capacidade das fibras de lidar com a umidade durante a transpiração humana, em diferentes configurações de temperatura e umidade dentro de um determinado espaço, a abordagem de simulação utilizada para testar as características de permeabilidade à umidade dos tecidos é representada comtel. Em cenários de pesquisa de simulação considerados essenciais para recriar as condições climáticas e os níveis de atividade humana, a fim de avaliar os padrões de conforto de forma eficaz, encontram-se câmaras ambientais projetadas para controles climáticos precisos.

Teste de desempenho à prova d'água

A avaliação da capacidade dos tecidos de repelir água, após serem submetidos a tratamentos impermeabilizantes e respiráveis, pode ser categorizada em três grupos.

Um dos métodos é o teste de pressão da água, que consiste em aumentar continuamente a pressão da água em um dos lados do tecido e medir a pressão estática que o tecido suporta até que um número específico de gotas de água apareça no outro lado. O medidor de pressão de água YG312 é utilizado para avaliar as capacidades dos tecidos.

O próximo método é o teste de pulverização, no qual a água é continuamente gotejada ou pulverizada sobre o tecido em teste, a partir de uma altura e ângulo específicos. Este teste ajuda a determinar quanto tempo a água leva para atravessar o tecido, a quantidade de água absorvida pela amostra ao longo do tempo e como as manchas de água se formam na superfície. Este método de teste é utilizado para avaliar o desempenho de acordo com a norma ISO 4920:2012

A terceira categoria envolve a realização de um teste de absorção de água para avaliar o quanto os tecidos ganham em peso após serem submetidos a tratamentos de permeabilidade à umidade, mergulhando-os em água por um período de tempo específico; essa abordagem é simples e fácil de usar.

6. Tecido impermeável e retardante de chamas BEGOODTEX

BEGOODTEX à prova d'água e retardante de chamas tecnologia Oferece uma combinação de segurança e funcionalidade que torna os tecidos altamente vantajosos para diversas aplicações. Esses tecidos recebem acabamentos especiais que proporcionam resistência tanto à chama quanto à água.

As vantagens dos tecidos impermeáveis ​​e retardantes de chamas BEGOODTEX incluem:

• Proteção dupla:Os tecidos são projetados para impedir a propagação de chamas e, ao mesmo tempo, repelir a água, proporcionando uma dupla camada de proteção que aumenta a segurança em condições perigosas.
• Durabilidade:As propriedades impermeáveis ​​e retardantes de chamas são projetadas para suportar múltiplas lavagens, mantendo suas qualidades protetoras ao longo do tempo e com o uso.
• Conforto: Apesar do alto nível de proteção que esses tecidos oferecem, eles também são projetados para serem confortáveis ​​para quem os veste, o que é particularmente importante para roupas de proteção.
• Segurança ecológica:A BEGOODTEX garante que os nossos produtos cumprem as normas de proteção ecológica e ambiental, tornando-os seguros e não tóxicos tanto para o utilizador como para o ambiente.

As aplicações dos tecidos impermeáveis ​​e retardantes de chamas BEGOODTEX são diversas e incluem:

• Vestuário de proteção: Ideal para indústrias como metalurgia, silvicultura, química, petróleo e proteção contra incêndio, onde os trabalhadores estão expostos a riscos de incêndio e condições de umidade.
• Decoração de interiores:Usado em residências e hotéistel cortinas, onde as qualidades protetoras do tecido podem contribuir para a segurança geral do edifício.

Ao combinar propriedades retardantes de chamas e impermeáveis, os tecidos BEGOODTEX oferecem uma versátilsolução retardante de chamas que atenda às necessidades de diversos setores, garantindo segurança, durabilidade e conforto.