¿Qué hay detrás del acabado repelente al agua en los tejidos de ropa de trabajo modernos?

El tejido moderno para ropa de trabajo logra su acabado repelente al agua mediante tratamientos químicos especializados. Estos alteran la tensión superficial, provocando que el agua se acumule y se deslice. Esto crea untextil resistente al agua, vital para artículos comoTejido de poliéster y elastano para uniformes médicos, Tejido TSP para ropa médica, yTejido de uniforme hospitalario TSP, a menudo comoTejido de fácil cuidado TSPEste mercado fue de $2572,84 millones en 2023.

Conclusiones clave

• Los recubrimientos especiales hacentejidos para ropa de trabajoRepelen el agua. Estos recubrimientos modifican la superficie del tejido. El agua se acumula y se desliza, manteniéndote seco.
• Los antiguos productos químicos repelentes al agua, llamados PFC, dañan el medio ambiente y la salud. Ahora, nuevas opciones más seguras protegen las telas sin estos riesgos.
• PuedeHaz que tu ropa repelente al agua dure másLímpielos bien y refresque el revestimiento con calor. Esto ayuda a que la tela impida la entrada de agua.

La ciencia de la repelencia al agua en la ropa de trabajo

Entendiendo el DWR (Repelente de agua duradero)

Cuando miroropa de trabajo modernaVeo mucha innovación, especialmente en la gestión del agua de las telas. El secreto suele residir en algo llamado Repelente de Agua Duradero (DWR). El DWR es un recubrimiento especial que los fabricantes aplican a las telas. Este recubrimiento las hace resistentes al agua o hidrofóbicas. Históricamente, la mayoría de los tratamientos DWR utilizaban fluoropolímeros. Estos recubrimientos suelen ser muy finos. Los fabricantes los aplican rociando o sumergiendo la tela en una solución química. También pueden utilizar la deposición química de vapor (CVD). La CVD es excelente porque utiliza menos disolventes nocivos y menos material DWR. Además, crea una capa impermeable superfina que no altera mucho el aspecto ni la sensación de la tela.

El DWR funciona reduciendo la energía libre superficial del material. Esto significa que la energía superficial del tejido es menor que la tensión superficial del agua. Cuando el agua entra en contacto con el tejido, forma microesferas y se desliza. Esto evita que el agua penetre, manteniéndote cómodo y seco. La repelencia al agua en los textiles depende de la adherencia de un líquido a una superficie sólida. Menos adherencia significa mayor repelencia. La capacidad de un tejido para resistir el agua depende de varios factores: la composición química de su superficie, su rugosidad, su porosidad y las demás moléculas que lo componen. Los tejidos de trama densa también ayudan. Añadir micropartículas finas puede reducir los canales porosos, lo que bloquea aún más el paso de los fluidos.

La repelencia al agua se basa en cambiar la tensión superficial. Las moléculas de agua prefieren adherirse entre sí en lugar de adherirse a un tejido tratado. Esto se logra mediante la aplicación de productos químicos especiales. Estos productos químicos forman una capa hidrófoba sobre el tejido. Esta capa impide la penetración de las gotas de agua. En cambio, las gotas se acumulan y se dispersan. Estos agentes de acabado funcionan de dos maneras. Primero, productos químicos como los fluorocarbonos o las siliconas reducen la energía superficial de las fibras, lo que dificulta la dispersión del agua. Segundo, los agentes avanzados crean superficies rugosas y texturizadas a un nivel minúsculo. Esto reduce el área de contacto entre las gotas de agua y el tejido, aumentando aún más la acumulación de agua.

El efecto hidrofóbico utiliza la tensión superficial. Los recubrimientos resistentes al agua y las fibras de tejido apretado son apolares. Esto significa que las moléculas de agua no pueden unirse con ellas. Por lo tanto, las gotas de agua permanecen en la superficie, unidas por sus propias fuerzas. Cuando una gota se vuelve demasiado pesada, la gravedad la separa. Estos recubrimientos químicos hidrofóbicos se aplican mediante tratamientos de pulverización o inmersión. Las telas se sumergen en soluciones con productos químicos repelentes al agua y luego se secan. Al secarse, estos productos químicos, como la silicona, la cera o ciertos fluorocarbonos, se unen a las fibras individuales. Esto altera la tensión superficial de las fibras y dificulta que el agua y otros líquidos penetren o se adhieran a la tela.

Química de la hidrofobicidad: PFC y alternativas

Durante mucho tiempo, los productos químicos de elección para el DWR fueron las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFC). En concreto, los fluorocarbonos C8 de cadena larga eran el estándar. Estos productos químicos eran muy eficaces para repeler tanto el agua como el aceite. Además, presentaban una alta estabilidad química y térmica. Sin embargo, aprendimos sobre los riesgos ambientales y para la salud asociados a estas sustancias. Tras la prohibición de los fluorocarbonos C8, los tratamientos C6 de cadena más corta se convirtieron en una solución temporal.

Ahora sabemos que los fluorotelómeros, que forman parte de los PFC, se descomponen en ácidos PFC peligrosos. Esto aumenta la contaminación por PFC. Estudios en truchas muestran que esta descomposición puede ocurrir a través de la digestión. Esto genera preocupación por la contaminación de alimentos y la absorción directa en humanos. La industria de los fluorocarbonos alguna vez afirmó que su descomposición en el suelo era lenta. Sin embargo, investigaciones de la EPA mostraron una tasa mucho más rápida. Concluyeron que la descomposición de polímeros de fluorotelómeros es una gran fuente de PFOA y otros compuestos fluorados en el medio ambiente. Los fluorotelómeros basados ​​en C6 también se descomponen en ácidos PFC, como el PFHxA. Si bien el PFHxA podría ser menos peligroso que el PFOA, sigue siendo preocupante. Otros ácidos fluorotelómeros de esta descomposición han mostrado toxicidad para la vida acuática.

Los PFC son un problema porque muchos se descomponen muy lentamente. Pueden acumularse en personas, animales y el medio ambiente con el tiempo. Las investigaciones sugieren que la exposición a ciertos PFC puede provocar consecuencias negativas para la salud. Por ejemplo, la exposición a PFC puede retrasar la pubertad en las niñas. Esto podría aumentar el riesgo de cáncer de mama, enfermedades renales y enfermedades tiroideas en etapas posteriores de la vida. También se ha relacionado con una menor densidad mineral ósea en adolescentes, lo que puede causar osteoporosis. Los estudios muestran una relación entre la exposición a PFC y un mayor riesgo de diabetes tipo 2 en mujeres. Algunos PFC también pueden aumentar el riesgo de cáncer de tiroides. Estudios a gran escala en humanos y animales muestran daño hepático por la exposición a PFC. Los PFC se acumulan en tejidos corporales como el hígado, lo que posiblemente contribuye a la enfermedad del hígado graso no alcohólico.

Debido a estas preocupaciones, veo un gran impulso a las alternativas sin PFC. Muchas empresas ofrecen ahora excelentes opciones. Por ejemplo, Rockgeist ofrece telas sin PFC, como la serie Cotton Duck de XPac y las ofertas de EcoPak. Shell-Tech Free M325-SC1 y Shell-Tech Free 6053 son acabados a base de agua que utilizan polímeros hidrofóbicos reactivos. Ofrecen alta repelencia al agua y duran muchos lavados. Altopel F3® es otra buena opción para el algodón y las fibras sintéticas. Schoeller Textil AG ha desarrollado Ecorepel®, un acabado DWR sin PFC que imita la protección natural de las plantas. Forma una fina película alrededor de las fibras para repeler el agua y la suciedad.

Otras soluciones notables sin PFC incluyen los productos zeroF y ECOPERL de CHT, BIONIC-FINISH® ECO de Rudolf Group y Ecoguard-SYN (Conc) de Sarex. Sciessent ofrece productos repelentes al agua Curb, 100 % libres de flúor y biodegradables. Teflon EcoElite proporciona tecnología repelente de manchas sin flúor. Daikin cuenta con Unidyne XF para repelencia al agua sin PFC. DownTek ofrece plumón repelente al agua sin PFC. Nanomyte SR-200EC de NEI y la serie Neoseed de NICCA también están libres de PFC. Polartec eliminó los PFAS en los tratamientos DWR de todos sus tejidos. Los laminados Sympatex siempre han estado libres de PFAS y PTFE. Los productos de OrganoClick están libres de PFAS y son biodegradables. Incluso Snickers Workwear ofrece impermeabilización textil lavable sin fluorocarbonos.

Una alternativa impresionante es Empel™. Presenta una repelencia al agua superior, absorbiendo solo un tercio del agua en comparación con los principales acabados C0 y C6. No contiene PFAS ni es tóxico, y cuenta con la certificación Oeko-Tex®. Empel utiliza un proceso de aplicación sin agua, lo que reduce la contaminación y el consumo de energía. Ofrece una larga durabilidad gracias a su unión molecular con las fibras. Además, mantiene la tela suave y transpirable, lo cual es crucial para la comodidad de las telas tejidas para ropa de trabajo.

Aplicación de acabados repelentes al agua a tejidos de ropa de trabajo

Procesos de aplicación industrial

Me fascina la aplicación industrial de acabados hidrófugos. Los fabricantes utilizan principalmente un método llamado secado por almohadillado. Primero, remojan el...tejido para ropa de trabajoen una solución. Esta solución contiene agentes DWR, aglutinantes, suavizantes y catalizadores. A continuación, los rodillos exprimen la tela para lograr la absorción de humedad deseada. Después, secan el producto. Finalmente, lo curan a temperaturas y duraciones específicas. Este paso de curado es crucial. Activa el tratamiento. Por ejemplo, el secado ocurre entre 100 °C y 120 °C. El curado luego tiene lugar entre 150 °C y 180 °C. También sé que muchos tratamientos DWR se activan con calor. Un centrifugado rápido en una secadora a temperatura baja o media puede ayudar a rejuvenecer el acabado. Esto restablece el tratamiento en la superficie de la tela. A menudo restaura la repelencia del agua sin necesidad de un retratamiento completo. Si la repelencia al agua comienza a disminuir, considero reactivar el DWR usando una configuración de temperatura baja en la secadora, si la etiqueta de cuidado lo permite. Para los artículos Gore-Tex, incluso puedo usar una plancha de vapor en una configuración tibia, colocando una toalla entre la plancha y la prenda.

Estructura y tejido de la tela para repelencia

Más allá de los tratamientos químicos, la estructura física de la tela también contribuye a la repelencia al agua. Veo que la forma en que los fabricantes tejen la tela marca una gran diferencia. Las telas de tejido apretado resisten naturalmente mejor el agua que los tejidos sueltos. El entrelazado apretado de los hilos crea una barrera más densa. Esto dificulta la penetración de las gotas de agua. Piense en una tela muy fina,tejido denso para ropa de trabajoEl agua tiene dificultades para encontrar resquicios por los que pasar. Esta resistencia física se combina con el acabado químico DWR, creando una prenda repelente al agua más eficaz y duradera. Un tejido liso, por ejemplo, con su sencillo patrón de superposición, puede ser muy denso. Esta densidad reduce el tamaño de los poros del tejido. Unos poros más pequeños implican menos espacio para que el agua filtre. Esta combinación de un tejido denso y un buen tratamiento DWR nos proporciona la mejor protección.

Rendimiento, durabilidad y mantenimiento

Medición de la eficacia de la repelencia al agua

A menudo me pregunto cómo determinan los fabricantes si un acabado repelente al agua realmente funciona. Utilizan varios indicadores clave de rendimiento y pruebas. Estas pruebas nos ayudan a comprender la resistencia al agua de una tela.

Una prueba común es laPrueba de carga hidrostática (AATCC 127)Veo que esta prueba mide la presión hidrostática que soporta una tela antes de que el agua la penetre. Se coloca la tela bajo una columna de agua. La altura de la columna de agua, medida en milímetros (mm H₂O), indica la resistencia de la tela. Por ejemplo, sé que la ropa con más de 1000 mm se considera impermeable. Para condiciones extremas, como tiendas de campaña o equipo militar, se requieren más de 3000 mm. La prueba AATCC 127 utiliza una bomba controlada electrónicamente. Esta aplica presión hidrostática a la parte inferior de la tela. Una luz de observación ayuda a detectar gotas de agua. Esta prueba es común para ropa deportiva de exterior y materiales de protección médica.

Otra prueba importante es laPrueba de clasificación de pulverización (ISO 4920:2012 o AATCC 22)Esta prueba evalúa la resistencia de una tela a la humedad superficial. Se rocía agua sobre una muestra de tela tensa en condiciones controladas. Luego, se califica visualmente el patrón mojado. La escala de calificación va de 0 (completamente mojado) a 100 (sin gotas adheridas). Los compradores internacionales suelen exigir más de 90 grados para chaquetas de exterior. Esta prueba ayuda a evaluar la resistencia al agua de diversos acabados de tela. Los resultados dependen de las fibras, el hilo, la confección de la tela y el acabado.

Otras pruebas también contribuyen a obtener una imagen completa derendimiento de la tela:

• Prueba de caída:Esto verifica cómo el agua se acumula y se desliza por la superficie.
• Prueba de absorbencia (prueba puntual):Utilizo esto para ver cuánta agua absorbe la tela.
• AATCC 42Esto mide la penetración de agua en gramos. Por ejemplo, las batas médicas podrían necesitar menos de 1,0 g/m².
• Prueba Bundesmann (DIN 53888)Esto determina tanto el porcentaje de absorción de agua como la resistencia a la abrasión. Es adecuado para ropa de trabajo y textiles de alta resistencia.

Más allá de la repelencia al agua, también considero otrasPropiedades de la tela para un rendimiento general:

• GSM (gramos por metro cuadrado):Esto me dice el peso de la tela.
• Fuerza de ruptura:Verifico esto para comprobar su resistencia al desgarro.
• Resistencia a la tracción:Esto mide cuánta fuerza puede soportar la tela antes de romperse.
• Resistencia a la abrasión (ASTM D4966, comprobador de abrasión Martindale):Esto demuestra lo bien que la tela resiste el desgaste por el roce.
• Permeabilidad al aire:Lo veo por la transpirabilidad.
• Solidez del color al lavado (ISO 105 C03):Esto garantiza que los colores no se desvanezcan después del lavado.
• Solidez del color al agua (ISO 105 E01):Esto verifica la estabilidad del color cuando está húmedo.
• Solidez del color a la transpiración (ISO 105-E04):Utilizo esto para ver si el sudor afecta el color.
• Resistencia al frote (ISO-105-X 12):Esto mide la cantidad de color que se transfiere cuando se frota.

Para la ropa de trabajo, a menudo hago referencia a laNorma EN 343 (Reino Unido)Esta norma evalúa la prenda en su totalidad. Considera la impermeabilidad del tejido y las costuras, la confección, el rendimiento y la transpirabilidad. Clasifica las prendas en cuatro clases (de la 1 a la 4) tanto en impermeabilidad como en transpirabilidad. La clase 4:4 ofrece la máxima protección. Considero que esta norma es muy útil para elegir un tejido impermeable fiable para ropa de trabajo.

Factores que afectan la durabilidad del acabado

He aprendido que incluso los mejores acabados repelentes al agua no duran para siempre. Varios factores afectan su durabilidad. Comprenderlos me ayuda a mantener mejor mi ropa de trabajo.

Un problema importante escontaminaciónLos acabados DWR, incluyendo ceras y siliconas, se contaminan fácilmente con suciedad y aceite. Esta contaminación hace que estos acabados pierdan rápidamente su eficacia. Cuando el DWR se degrada, la superficie del tejido se vuelve húmeda. Esto crea una sensación húmeda y pegajosa en la piel, incluso si el agua no penetra en la prenda. Esta pérdida de eficacia reduce la vida útil de la prenda.

AbrasiónTambién juega un papel importante. Las abrasiones naturales y el uso repetido causan desgaste en las prendas impermeables. Este desgaste provoca zonas donde el acabado DWR se desgasta con el tiempo. La abrasión excesiva causada por fuentes como rocas, el contacto repetido con cinturones y hombreras, o los numerosos lavados disminuyen el rendimiento del DWR. En este caso, es necesario volver a aplicar el DWR.

Incorrectoprácticas de lavanderíaPuede dañar gravemente los acabados DWR. He comprobado que los detergentes comunes para ropa destruyen las propiedades del DWR, depositando residuos químicos. Estos residuos, que pueden acumularse hasta un 2 % del peso de la tela, consisten en perfume, tintes abrillantadores UV, sales, surfactantes, coadyuvantes de procesamiento, lubricantes para lavadoras, aceites, grasas y polímeros. Estos residuos endurecen la tela, unen las fibras y cubren el fluoropolímero del DWR. Impiden que el agua se acumule y la absorban. Los suavizantes agravan aún más este problema al añadir más residuos.

Siempre recomiendo usar detergentes con pH neutro diseñados para ropa técnica de abrigo. Suelen ser a base de agua, biodegradables y sin colorantes, blanqueadores, abrillantadores ni fragancias. Los detergentes aptos para pieles sensibles suelen ser seguros para la ropa. Evito los detergentes convencionales, la lejía, el suavizante y la limpieza en seco. Estos pueden obstruir los poros, dañar los recubrimientos DWR y reducir la impermeabilidad y la transpirabilidad.

Para prolongar la vida útil de la ropa de trabajo repelente al agua, sigo prácticas de mantenimiento específicas:

• ReactivaciónEste proceso restaura el acabado repelente al agua original. Requiere calor y tiempo. Puedo lograrlo secando la prenda en la secadora a baja temperatura durante unos 30 minutos, si la etiqueta de cuidado lo permite. Una toalla húmeda puede ayudar si la secadora se apaga antes de tiempo. Si el agua se desprende de la tela, la reactivación fue exitosa. También puedo planchar la prenda seca a baja temperatura sin vapor, colocando una toalla entre la plancha y la prenda.
• ImpregnaciónEsto renueva la capa repelente al agua y a la suciedad. Esta se deteriora con el tiempo debido al uso. Es necesario reimpregnar la prenda cuando el agua ya no gotea después del lavado y el secado. Puedo usar productos especiales de lavado en la lavadora con un ciclo suave. Como alternativa, aplico un spray de impregnación a la prenda o uso productos especiales durante el lavado a mano.
• Cuidados generalesSiempre lavo la ropa de trabajo sin suavizante antes de impregnarla. Sigo las instrucciones de la etiqueta de cuidado, tanto para la tela como para el agente de impregnación.

Observo la evolución de la tecnología hidrófuga. Ahora equilibra el alto rendimiento con la responsabilidad ambiental. La innovación continua ofrece constantemente soluciones eficaces y más seguras para los trabajadores. Comprender estos acabados me ayuda a elegir y mantener la ropa de trabajo óptima, garantizando su durabilidad y comodidad.

Preguntas frecuentes

¿Qué es DWR?

Defino DWR comoRepelente de agua duraderoEs un recubrimiento especial que hace que las telas sean resistentes al agua.

¿Por qué son preocupantes los PFC?

Sé que los PFC son preocupantes. Se acumulan en el medio ambiente y también están relacionados con problemas de salud.

¿Cómo reactivo el DWR?

Reactivo el DWR con calor. Uso la secadora a baja temperatura. También puedo usar la plancha.