Comprensione del tessuto impermeabile e permeabile all'umidità

Astratto. Questo articolo esplora lo sviluppo della tecnologia impermeabile e permeabile all'umidità e i metodi di lavorazione dei tessuti impermeabili e traspiranti. Elaborare i principi tecnici della tecnologia impermeabile e traspirante e introdurre le tendenze di sviluppo dei tessuti impermeabili e traspiranti da tre prospettive: intel, multifunzionalità e produzione ecologica. Inoltre, sono stati descritti diversi processi di impermeabilità e traspirabilità e metodi di prova dei tessuti impermeabili. BEGOODTEX produce tessuti impermeabili e ignifughi di alta qualità attraverso tecnologie avanzate, ampiamente utilizzate negli scenari quotidiani e industriali.

1. Panoramica

I tessuti resistenti all'acqua e traspiranti sono materiali che combinano impermeabilità con traspirabilità e caratteristiche antivento fornendo allo stesso tempo proprietà di isolamento termico. Questi tessuti sono progettati per respingere l'acqua a livelli di pressione ma consentono al sudore del corpo di passare attraverso il tessuto senza accumularsi o condensarsi tra il tessuto e la superficie della pelle. I tessuti che consentono all'umidità di attraversarli non sono utili solo per le persone che lavorano in condizioni come freddo estremo o pioggia, ma soddisfano anche la domanda di abbigliamento impermeabile come impermeabili e materiali di abbigliamento di lusso nella vita di tutti i giorni. Ciò presenta una serie di opportunità di crescita e avanzamento.

Sviluppo di tecnologie impermeabili e permeabili all'umidità

L'evoluzione della tecnologia dei tessuti impermeabili e traspiranti è progredita attraverso tre fasi; focalizzato principalmente sui tessuti spalmati e laminati e secondariamente sui materiali ad alta densità.

La fase iniziale iniziò negli anni ’40, quando i tessuti impermeabili e traspiranti venivano trattati principalmente con sostanze polimeriche, come il cloruro di polivinile e il poliuretano per conferire proprietà impermeabili e traspiranti.

La fase successiva iniziò negli anni ’70, quando alcuni iniziarono a utilizzare fibre di poliestere o nylon idrofobi ultrasottili per creare tessuti densi, con caratteristiche impermeabili e antivento migliorate rispetto ai tradizionali materiali impermeabili e traspiranti.

Gli anni '80 fino ad oggi segnano la terza fase di sviluppo in questo campo di studi. Nel 1976, fu un successo per gli Stati Uniti riuscire a creare un tessuto impermeabile e traspirante rivoluzionario. Questo tessuto è stato creato combinando una pellicola di politetrafluoroetilene (PTFE).

La continua evoluzione delle fibre ha portato alla nascita di una varietà di tessuti ad alta densità che offrono proprietà impermeabili e traspiranti superiori. Questi tessuti sono caratterizzati principalmente dai loro modelli di tessitura e hanno trovato continue applicazioni grazie ai continui progressi nella tecnologia delle fibre ultrafini.

Metodi di lavorazione dei tessuti impermeabili e traspiranti

Le tecniche per la creazione di tessuti traspiranti si sono evolute nel tempo fino a includere i seguenti metodi.

Tessuto ad alta densità

Utilizzando fili di cotone o fili di fibre sintetiche ultrafini per creare tessuti a trama fitta con livelli ad alta densità che riducono al minimo gli spazi tra i filati e ostacolano la penetrazione delle gocce d'acqua attraverso la barriera superficiale del materiale, è possibile ottenerlo in modo efficace attraverso questo metodo di approccio alla produzione dei tessuti. Anche se tale tessuto potrebbe non eccellere in termini di capacità a causa delle sue caratteristiche intrinseche; presenta caratteristiche notevoli in termini di permeabilità all'umidità e fornisce un'eccellente qualità di drappeggio, con una piacevole sensazione tattile quando viene toccato o indossato contro la pelle.

Tessuto rivestito

Impiegando metodi di rivestimento a umido nella produzione tessile, l'agente di rivestimento serve a sigillare parzialmente o ridurre i pori presenti nella superficie del tessuto con conseguente proprietà impermeabili. Nonostante la sua convenienza, questo approccio non riesce ad affrontare la sfida di bilanciare la permeabilità all’umidità con l’impermeabilità e la lavabilità a causa di limitazioni intrinseche.

Tessuto laminato

Applicando adesivi e tecniche avanzate di laminazione, strati di film microporosi o idrofili vengono combinati con tessuti normali per creare tessuti traspiranti e impermeabili che mantengono anche le loro proprietà lavabili. Questi tessuti laminati affrontano con successo la sfida di bilanciare la permeabilità all’umidità con l’impermeabilità e la facile manutenzione.

2. Principio tecnico del tessuto impermeabile e traspirante

Metodo strutturale ad altissima densità

Il tessuto in puro cotone BEGOODTEX ha una trama fitta e una minuscola torsione delle fibre. Il tessuto presenta micropori tra i fili che consentono una buona traspirabilità. Quando il tessuto si bagna le fibre di cotone. Fare in modo che i pori tra i fili si stringano rapidamente per impedire all'acqua di penetraretel. La struttura a cellule chiuse del tessuto e l'esclusivo trattamento resistente all'acqua aiutano a impedire la penetrazione dell'acqua piovana. Rendilo adatto, tra gli altri, per camici chirurgici e abbigliamento da esterno. L'Agenzia per la Difesa giapponese adottò questa tecnologia già nel 1960 per creare giubbotti di salvataggio resistenti e impermeabili.

Metodo tecnologico microporoso

I materiali microporosi impermeabili e traspiranti vengono creati tenendo conto della variazione dimensionale tra le gocce d'acqua e le molecole di vapore acqueo nel processo di progettazione. I micropori del tessuto hanno dimensioni adeguate in modo che l'acqua laterale non passi ma permetta all'umidità di fuoriuscire dall'interno. Nel frattempo, il vapore del sudore proveniente dal corpo può passare attraverso questi micropori rendendoli impermeabili e traspiranti.

Questo tessuto è noto per la sua capacità di resistere efficacemente alla pressione dell'acqua e di mantenere la permeabilità all'umidità e il calore pur essendo resistente al vento; tuttavia, richiede un'elaborazione e comporta un costo di produzione più elevato ad esso associato come svantaggio dei suoi benefici nel tempo. È importante tenere presente che durante l'uso prolungato i micropori del tessuto tendono a ostruirsi, con conseguente riduzione delle sue proprietà di permeabilità all'umidità.

Metodo basato sulla tecnologia della membrana idrofila densa

Nel campo della ricercatelsi è registrato un crescente interesse per i tessuti a membrana idrofila che sono sia impermeabili che traspiranti. Questi tessuti sfruttano le proprietà delle membrane polimeriche fornendo un numero sufficiente di gruppi idrofili da fungere da percorsi per il passaggio delle molecole di vapore acqueo. Quando i livelli di temperatura e umidità creano un gradiente tra i lati a bassa umidità del tessuto, le molecole d'acqua vengono attratte dal lato ad alta umidità a causa dei legami idrogeno e di altre forze e quindi si spostano attraverso il tessuto verso il lato a bassa umidità per evaporare attraverso il lato a bassa umidità. Gruppi idrofili delle catene polimeriche. Questo processo prevede una sequenza di adsorbimento sul lato dell'umidità e successivo desorbimento sul lato a bassa umidità con conseguente raggiungimento della traspirabilità attraverso un meccanismo di “adsorbimento diffusione desorbimento”.

3. Tendenze di sviluppo dei tessuti impermeabili e permeabili all'umidità

L'teldei tessuti impermeabili e traspiranti

L’innovazione del poliuretano a memoria di forma è destinata a favorire progressi nelle finiture di rivestimento resistenti all’acqua e traspiranti per vari prodotti. Le capacità di impermeabilità del tessuto rivestito in poliuretano BEGOODTEX vanno da 196 a 392 kPa (da 20.000 a 40.000 mmH2O) e la permeabilità all'umidità da 8.000 a 12.000 grammi per metro quadrato al giorno, con efficaci qualità anticondensa. La traspirabilità di questo materiale si regola in base alla temperatura corporea di chi lo indossa, conferendogli una qualità adatta a diversi ambienti e condizioni.

Multifunzionalità dei tessuti impermeabili e traspiranti

La creazione di tipi di tessuti impermeabili e traspiranti adattati alle loro caratteristiche uniche è un obiettivo chiave nel portare avanti lo sviluppo di tali tessuti oggi.

L’inclusione di ingredienti nelle soluzioni di rivestimento in poliuretano non solo migliora la traspirabilità delle pellicole in PU, ma conferisce anche caratteristiche specializzate ai tessuti. Il processo di integrazione di elementi come chitina e polvere di cellulosa nei rivestimenti in poliuretano può migliorare la permeabilità all'umidità dei film in PU. Conferisce ai tessuti proprietà repellenti per insetti e capacità di sterilizzazione insieme a una consistenza piacevole. Inoltre, è possibile aumentare la funzionalità delle membrane introducendo particelle funzionali su scala nanometrica che danno vita a tessuti impermeabili e traspiranti che possiedono attributi aggiuntivi come proprietà antibatteriche e resistenza ai raggi UV.

Lavorazione green di tessuti impermeabili e traspiranti

La maggior parte delle soluzioni PU utilizzate sono a base di solventi, indipendentemente dal fatto che siano realizzate con metodi a secco o a umido e in genere contengono circa il 70% di solventi organici come dimetilformammide (DMF) toluene e metil etil chetone. Questi solventi possono essere pericolosi per i lavoratori poiché sono infiammabili ed esplosivi e contribuiscono anche all'inquinamento.

Il tessuto BEGOODTEX crea una barriera traspirante sui tessuti. Incapsulandolo all'interno del materiale e riempiendo gli spazi tra le fibre, con una pellicola ultrasottile di resina siliconica che forma uno strato resistente in grado di consentire il passaggio dell'aria bloccando la penetrazione di acqua e vento senza causare alcun danno ambientale.

4. Agente di finitura impermeabile e permeabile all'umidità e processo di finitura

Agente di finitura impermeabile e traspirante in poliuretano (PU).

Le molecole di poliuretano hanno gruppi polari e forti forze tra loro che le rendono ideali per formare pellicole su superfici come i tessuti, con proprietà durevoli e resistenti pur essendo impermeabili e traspiranti. La logica alla base di questo fenomeno è duplice; in primo luogo la presenza di gruppi idrofili nel poliuretano facilita il movimento delle molecole di vapore acqueo dalle zone ad elevata umidità a quelle con minore umidità attraverso una struttura a scala. In secondo luogo, il poliuretano è costituito da entrambi i segmenti duri che danno origine a regioni amorfe e cristalline all'interno della sua composizione. Le regioni amorfe mostrano segmenti di catena molecolare e possiedono elevati livelli di attività che facilitano il facile ingresso, migrazione e diffusione delle molecole d'acqua con conseguente maggiore permeabilità all'umidità.

Agente di finitura impermeabile e traspirante in poliacrilato (PA).

Dagli anni ’80 in Giappone, gli esperti hanno lavorato per migliorare il flusso d’aria e l’assorbimento dell’umidità nei tessuti trattati con rivestimenti di esteri poliacrilici utilizzando copolimeri con proprietà idrofile, come gruppi carbossilici e idrossilici disciolti in solventi organici compatibili con l’acqua per creare adesivi di rivestimento. I solventi vengono eliminati dopo il rivestimento e i copolimeri vengono induriti attraverso un processo ad acqua calda prima di essere essiccati e disidratati per sviluppare pellicole microporose sui tessuti. Questo rivestimento adesivo viene applicato ai tessuti utilizzando un metodo di rivestimento che consente una buona permeabilità all'aria e all'umidità. Tuttavia, l'efficacia viene notevolmente ridotta quando si utilizza il metodo di rivestimento a secco.

Processo di finitura impermeabile e permeabile all'umidità

I tessuti rivestiti con sostanze contenenti gruppi funzionali formano tipicamente uno strato barriera solido e denso che fornisce protezione impermeabile. Per migliorare la permeabilità all'umidità, alcuni gruppi funzionali presenti nel polimero di rivestimento hanno la capacità di assorbire il rilascio e diffondere il vapore acqueo in modo efficace, favorendo così la promozione della permeabilità all'umidità.

I rivestimenti in poliuretano offrono vantaggi come la temperatura di transizione vetrosa e la possibilità di regolarli facilmente per esigenze specifiche, fornendo allo stesso tempo resistenza e flessibilità eccellenti alle basse temperature; sono ampiamente utilizzati come rivestimenti impermeabili e traspiranti in varie applicazioni.

5. Test prestazionali di tessuti impermeabili e permeabili all'umidità

Prova di permeabilità all'umidità

Vengono utilizzate tre tecniche principali per valutare la capacità dei tessuti di consentire all'umidità di attraversarli; il metodo di assorbimento a umido, il metodo di evaporazione e il metodo di simulazione.

Metodo di assorbimento dell'umidità

I metodi per assorbire l'umidità includono il metodo di inversione e il metodo verticale.

Metodo di evaporazione

La tecnica di evaporazione prevede il metodo della fase a tazza positiva e il metodo della fase a tazza negativa per misurare la quantità di vapore acqueo che si muove attraverso un'area di tessuto per una durata prestabilita in condizioni particolari, come la temperatura e la velocità del vento.

Metodo di simulazione

Valutare in che modo le fibre gestiscono l'umidità durante la sudorazione umana, in diverse impostazioni di temperatura e umidità all'interno di un dato spazio rappresenta contell'approccio di simulazione utilizzato per testare le caratteristiche di permeabilità all'umidità dei tessuti. Negli scenari di ricerca simulativa ora ritenuti essenziali per ricreare le condizioni meteorologiche e i livelli di attività umana per valutare efficacemente gli standard di comfort, sono camere ambientali progettate per controlli climatici precisi.

Test di prestazione impermeabile

La valutazione della capacità dei tessuti di respingere l'acqua, dopo aver subito trattamenti impermeabili e traspiranti, può essere classificata in tre gruppi.

Un metodo è il test della pressione dell'acqua, che può aumentare continuamente la pressione dell'acqua su un lato del tessuto e misurare la pressione statica dell'acqua che il tessuto può sopportare finché non appare un numero specificato di gocce d'acqua sull'altro lato del tessuto. Il manometro dell'acqua YG312 viene utilizzato per valutare le capacità dei tessuti.

Il metodo successivo è il test di spruzzo in cui l'acqua viene fatta cadere o spruzzata continuamente sul tessuto da testare da un'altezza e da un'angolazione. Aiuta a determinare quanto tempo impiega l'acqua a passare attraverso il tessuto, la quantità di acqua assorbita dal campione nel tempo e il modo in cui si formano le macchie d'acqua sulla superficie. Questo metodo di prova viene utilizzato per valutare le prestazioni secondo la norma ISO 4920:2012

La terza categoria prevede l'esecuzione di un test di assorbimento dell'acqua per valutare quanto peso aumentano i tessuti, dopo aver subito trattamenti permeabili all'umidità immergendoli in acqua per un periodo di tempo specificato; questo approccio è semplice e facile da usare.

6. Tessuto ignifugo impermeabile BEGOODTEX

BEGOODTEX ignifugo impermeabile tecnologia offre una combinazione di sicurezza e funzionalità che rendono i tessuti altamente vantaggiosi per varie applicazioni. Questi tessuti sono trattati con finiture specializzate che forniscono sia proprietà ignifughe che ritardanti all'acqua.

I vantaggi dei tessuti ignifughi impermeabili BEGOODTEX includono:

• Doppia protezione:I tessuti sono progettati per prevenire la propagazione delle fiamme e allo stesso tempo respingere l'acqua, fornendo un doppio strato di protezione che migliora la sicurezza in condizioni pericolose.
• Durabilità:Le proprietà impermeabili e ignifughe sono progettate per resistere a molteplici lavaggi, mantenendo le loro qualità protettive nel tempo e con l'uso.
• Comfort: Nonostante l'elevato livello di protezione offerto da questi tessuti, sono anche progettati per essere comodi per chi li indossa, il che è particolarmente importante per gli indumenti protettivi.
• Sicurezza ecologica:BEGOODTEX garantisce che i nostri prodotti soddisfino gli standard di protezione ecologica e ambientale, rendendoli sicuri e non tossici sia per l'utente che per l'ambiente.

Le applicazioni dei tessuti ignifughi impermeabili BEGOODTEX sono diverse e includono:

• Indumenti protettivi: Ideale per settori quali metallurgia, silvicoltura, chimica, petrolio e protezione antincendio, in cui i lavoratori sono esposti sia al rischio di incendio che a condizioni di umidità.
• Decorazione interna:Utilizzato in casa e intel tende, dove le qualità protettive del tessuto possono contribuire alla sicurezza complessiva dell'edificio.

Combinando capacità ignifughe e impermeabili, i tessuti BEGOODTEX forniscono a versatile soluzione ritardante di fiamma che soddisfa le esigenze di vari settori, garantendo sicurezza, durata e comfort.