La transpirabilidad de un tejido es la capacidad de este para permitir que el vapor de humedad se transmita a través del material.
Mecanismo
La permeabilidad al aire es la capacidad de un tejido para permitir el paso del aire . Si bien los tejidos permeables al aire suelen tener una transmisión de vapor de agua relativamente alta, no es necesario que sean permeables al aire para que sean transpirables.
La transferencia de vapor de humedad (MVT) en tejidos impermeables se produce mediante dos procesos:
- Física: Los materiales hidrofóbicos (que repelen el agua) son impermeables, pero permeables al vapor . Los recubrimientos o laminaciones microporosos tienen poros tan pequeños que el agua líquida no puede atravesarlos. Sin embargo, las moléculas de vapor de agua son mucho más pequeñas que las de agua líquida y pueden pasar a través de estos microporos.
- Química: La laminación o recubrimiento hidrófilo (que atrae el agua) / no poroso transporta la humedad por difusión química. La molécula de agua tiene carga positiva y el poliuretano hidrófilo tiene carga negativa, lo que atrae el agua a través de los espacios intermoleculares del poliuretano. Debido a que el enlace iónico es relativamente débil, el agua es empujada a través de estos espacios hasta que el vapor de agua los atraviesa por completo.
La fuerza impulsora es la diferencia en el nivel de calor y humedad entre un lado del material y el otro. También se conoce como presión diferencial. Según la segunda ley de la termodinámica, la humedad se desplaza hacia lo seco. Por lo tanto, el aire cálido y húmedo fluirá hacia el aire frío y seco hasta alcanzar el equilibrio.
Debido al calor corporal y la humedad, casi siempre hay mayor temperatura y humedad dentro de una prenda de vestir. Esto crea una presión diferencial que empuja el calor y la humedad hacia el exterior. Cuanto mayor sea la diferencia entre la temperatura y la humedad dentro de la prenda y el exterior, mayor será la presión diferencial que expulsa ese calor y humedad.
Pruebas
Prueba de la taza vertical
También conocido como JIS L 1099, JIS Z 0208, ISO 2528, Método del Desecante de ASTM E96, JIS K 6328 (JIS son las siglas de Normas Industriales Japonesas). El método A-1 utiliza una solución de cloruro de calcio para simular el sudor, mientras que el método A-2 utiliza solo agua. Se coloca un desecante , cloruro de calcio , en un recipiente. Luego, se coloca un trozo de tela sobre el recipiente y se introduce en un ambiente controlado. Después de un tiempo, se pesa el recipiente para determinar la cantidad de agua que ha sido absorbida a través de la tela. El peso se extrapola para mostrar la cantidad de gramos de sudor que atraviesan un metro cuadrado de tela en 24 horas.
Los valores máximos típicos con las tecnologías actuales rondan los 15 000. Los tejidos de alto rendimiento pueden obtener puntuaciones A1 en las pruebas, en el rango de 10 000 a 15 000 g m⁻² d⁻¹ , lo que suele indicar que el tejido libera la humedad con bastante rapidez, pero puede que no sea el mejor para periodos de uso prolongados.
Taza invertida
También conocida como JIS L 1099, es similar al método de prueba ASTM E96-BW . Se coloca un desecante, acetato de potasio , en un recipiente y se sella con una lámina de ePTFE (película de teflón /Stedfast/ Gore-Tex ). A continuación, se coloca la tela que se va a probar sobre el recipiente, con el lado de la tela hacia el recipiente.
A continuación, se coloca la taza boca abajo en un recipiente con agua. Después de un tiempo, se pesa para determinar la cantidad de agua que ha sido absorbida por la tela. Este peso se utiliza para calcular la cantidad de gramos de líquido que atraviesan un metro cuadrado de tela en 24 horas.
La variante B-1 del método de prueba pone la membrana en contacto directo con el agua, mientras que la variante B-2 añade una película de ePTFE entre el agua y el tejido. Si bien la B-2 es una buena prueba, elimina el efecto del tejido en contacto directo con el agua. Cuando el sudor se condensa en el interior de un tejido con un laminado hidrófilo, este lamina absorbe activamente el agua a través del tejido, reduciendo la condensación. Esto puede suponer una gran mejora en la comodidad del usuario. La prueba B-2 también es más adecuada para tejidos no impermeables, de modo que el agua de la bandeja no atraviese directamente el tejido sin recubrimiento.
El límite superior actual es de 30.000 g m −2 d −1 .
Placa caliente para sudar
También conocida como ISO 11092 o prueba de Ret o Hohenstein . En esta prueba, se coloca una tela sobre una placa metálica porosa ( sinterizada ). La placa se calienta y se canaliza agua hacia ella, simulando la transpiración . La placa se mantiene a una temperatura constante. A medida que el vapor de agua atraviesa la placa y la tela, se produce una pérdida de calor por evaporación, por lo que se necesita más energía para mantener la placa a una temperatura constante. El valor de Ret mide la resistencia a la pérdida de calor por evaporación. Cuanto menor sea el valor de Ret , menor será la resistencia a la transferencia de humedad y, por lo tanto, mayor será la transpirabilidad.
Hohenstein añadió un elemento único a sus pruebas. Hicieron que personas reales usaran prendas confeccionadas con telas de diferentes valores de R et mientras se ejercitaban en una cinta de correr. Recopilaron los comentarios de los participantes y los correlacionaron con los valores de R et de las telas, creando así un Sistema de Clasificación de Comodidad.
Los evaluadores no pudieron percibir diferencias entre las prendas confeccionadas con tejidos dentro de estos rangos. Por lo tanto, una prenda hecha con un tejido de 40 Ret y otra hecha con un tejido de 55 Ret no presentaban diferencias perceptibles en cuanto a comodidad durante su uso.
Comparación de métodos de prueba
Los resultados de las pruebas Ret, A1, B1 y B2 no se correlacionan entre sí. Dos tejidos pueden tener un valor B1 de 10 000 g, pero uno puede tener un valor A1 de 10 000 g y el otro de 4 000 g. Todo depende del tipo de recubrimiento o laminación y de cómo gestiona la humedad. Generalmente, los recubrimientos hidrofóbicos ofrecen mejores resultados que las laminaciones hidrofílicas en las pruebas Ret y A1. Y viceversa, las laminaciones hidrofílicas ofrecen mejores resultados en la prueba B1.
Comparación de tecnologías
A continuación se presenta un posicionamiento muy generalizado de las tecnologías.
Véase también
Enlaces externos
- Comparación de la transpirabilidad de las capas exteriores de prendas comerciales
- Experiencia de un excursionista de larga distancia con prendas transpirables (entrada de blog) https://andrewskurka.com/breathability-its-importance-mechanisms-and-limitations/
- Artículo de investigación (acceso abierto): https://doi.org/10.3390/coatings12101572
- Artículos de investigación que mencionan a Hohenstein (acceso abierto): https://doi.org/10.14502/tekstilec.66.2023063 y https://doi.org/10.5937/savteh1602073R
- Artículo sobre la norma ISO-11092 https://www.testtextextile.com/iso-11092-2014-guide-testing-of-thermal-resistance-and-water-vapour-resistance-of-textile-fabrics/
- https://textiles.ncsu.edu/tpacc/comfort-performance/sweating-manikin-tests/
- Textiles