Cómo funciona la ropa impermeable y por qué está mejorando

Aug 12, 2023

Los apasionantes avances en el diseño textil están dando lugar a prendas impermeables más secas, cálidas y ligeras. Sam Fortescue explica los beneficios y la ciencia.

No hace mucho, la última palabra en ropa impermeable era la tela para velas recubierta de alquitrán y algunas prendas de lana resistentes. Sin más protección que esa, los pescadores, marineros y exploradores lograron las hazañas de resistencia más asombrosas en condiciones climáticas terribles. Francamente, la ropa extrema era bastante basura.

Todavía en los Juegos Olímpicos de Tokio de 1964, los regatistas todavía competían con pantalones de franela y Guernseys. Sin embargo, el regatista británico Keith Musto, que ganó la plata en los juegos, pronto cambiaría todo eso al incorporar por primera vez tejidos técnicos modernos.

La empresa que fundó, Musto, sigue estando a la vanguardia hoy en día, pero ahora hay una gran cantidad de fabricantes de alta calidad que compiten, desde Henri Lloyd hasta Helly Hansen. Y todos están tratando de encontrar el mismo y difícil punto óptimo donde se unen la impermeabilidad, la transpirabilidad y la comodidad.

Musto utiliza Gore-Tex en su equipo para clima húmedo MPX y HPX de alto rendimiento, al igual que la marca canadiense Mustang Survival. Pero, ¿qué significa esto realmente? Bueno, Gore-Tex es la "salsa secreta": la membrana extremadamente fina que hace que la prenda sea impermeable y transpirable.

Intercalado entre la malla interior y las resistentes capas exteriores de una chaqueta o un pantalón, en realidad está hecho de politetrafluoroetileno (también conocido como teflón o cinta de plomero), que se ha estirado de modo que miles de millones de diminutos poros rompen la superficie. Esto deja el material diminutamente perforado o microporoso. Entonces, cuando usas una chaqueta Gore-Tex, en realidad estás usando un filtro muy, muy fino.

Las moléculas del agua líquida proveniente de la lluvia o el rocío se agrupan en el exterior en grupos demasiado grandes para pasar a través de los pequeños agujeros. En el vapor de agua (en el interior), las moléculas son mucho más energéticas, por lo que no se pegan entre sí y, por lo tanto, pueden escapar fácilmente. Así sale el sudor sin dejar entrar el agua, manteniéndote seco y abrigado.

Las gotas de agua no pueden penetrar los revestimientos Gore-Tex minúsculamente perforados

"No hay nada comparable al Gore-Tex", afirma Suzanne Baxter, directora de materiales de Musto. 'La cantidad de trabajo que implica el desarrollo y la ingeniería del producto (esa membrana de ePTFE) no tiene rival. También adaptan sus membranas a diferentes usos finales.'

La resistencia al agua es relativamente sencilla de medir. En esencia, estiras la tela sobre el fondo de un cilindro alto, que llenas lentamente con agua hasta que la tela comienza a gotear.

Cuanto más alta sea la columna, más resistente será el tejido. Como la altura del agua puede alcanzar entre 30 y 40 m de altura, a menudo se utiliza una máquina para generar presión hidrostática. Unos 1.500 mm de presión de agua es el umbral legal para la impermeabilización, pero incluso el equipo de navegación básico comienza en unos 10.000 mm. Una prenda realmente extrema puede alcanzar 30.000 mm o más.

La transpirabilidad es más difícil de medir y existen varias pruebas competitivas. Se reproduce la prueba de la columna a la inversa, estirando la tela sobre una jarra de agua o salmuera y viendo cuántos gramos pasan en 24 horas. Una buena lectura sería 10.000 g por metro cuadrado, cuanto más alto, mejor.

IZQUIERDA: Diferentes marcas están desarrollando sus propias nuevas tecnologías impermeables.

La otra técnica consiste en colocar la tela sobre una placa de metal perforada y mantenida a temperatura constante. El agua se canaliza hacia la placa y se evapora a través del tejido. La evaporación provoca una pérdida de calor en la placa y se mide cuidadosamente la energía necesaria para volver a llenarla. Cuanto mayor sea la pérdida de calor, más transpirable será el tejido. Esto se expresa como resistencia a la pérdida de calor por evaporación (RET), donde una cifra más baja es mejor. Busque 10 o menos.

Sin embargo, Devan la Brash, del fabricante de Gore-Tex, Gore recomienda cautela con estas cifras: 'Existen varias pruebas diferentes tanto de transpirabilidad como de impermeabilidad, con diferentes resultados y unidades utilizadas. Es como comparar manzanas con naranjas a menos que sepas qué método de prueba se utiliza. Tener una idea de cómo respira un laminado no siempre se correlaciona bien con cómo se siente en una prenda cuando se consideran otros aspectos, como el ajuste o los espacios de aire”.

Gore ha realizado mejoras a lo largo de los años y Gore-Tex Pro, que es la versión que termina en el equipo de navegación, ahora está recubierto con una sustancia química que repele el aceite y el agua, lo que alarga la vida útil de la membrana. Se trata de una membrana llamada "bicomponente" cuyos poros están llenos de poliuretano (PU), que atrae el agua dentro de la membrana y la rechaza hacia el exterior. Estrictamente hablando, esto significa que ya no es poroso.

El equipo de navegación debe tener una resistencia al agua mínima de 10.000 mm.

Otras marcas de navegación han desarrollado equipos de alta tecnología para clima húmedo que utilizan los mismos principios. El nuevo OFS900 de Zhik también utiliza una membrana de dos componentes, mientras que sus foulies OFS800 utilizan una membrana de eVent hecha de PTFE. eVent destaca el hecho de que su membrana sigue siendo permeable al aire. En principio, esto hace que las prendas sean más transpirables.

La japonesa Toray fabrica su membrana Dermizax a partir de poliuretano microporoso, que suministra sin marca.

Gill utiliza un proveedor sin marca para la membrana microporosa en su equipo pinnacle OS1. Entre las ventajas de esta flexibilidad está el precio. La chaqueta OS1 Ocean cuesta £ 545 en comparación con £ 775 por el MPX de Musto o £ 630 por el OFS800 de Zhik. Gill llama a su tejido de tres capas Xplore+.

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Zhik OFS800 es la nueva gama de foulies offshore de alto rendimiento de la marca australiana, que incluye chaqueta, bata, bata de látex y petos.

La línea Aegir de alta especificación de Helly Hansen incluye una capa más pesada de poliuretano, además de aislamiento. Un revestimiento de PU no tiene poros (agujeros). En cambio, sus propiedades químicas atraen moléculas de agua y luego las pasan a través de la membrana, oscilando de un enlace a otro como un simio a través de los árboles, hasta que la molécula de agua llega al exterior.

Algunos equipos solo tienen un revestimiento de PU, porque tiene fantásticas propiedades impermeabilizantes. Se estira más fácilmente y no requiere esa tercera capa de malla interna para protegerlo, a diferencia del ePTFE. Esto también puede hacer que la prenda sea más ligera y cómoda, especialmente alrededor de las articulaciones. Muchas chaquetas y pantalones descritos como "de dos capas" utilizan este enfoque, incluidos los BR2 y BR1 de Musto, así como las gamas premium O-Race y Freo de Henri Lloyd.

Para mejorar la reciclabilidad, Musto ha pasado de tejidos con cara de poliéster a nailon.

"Utilizamos tecnología de revestimiento japonesa en lugar de una membrana", afirma Dan Williams de Henri Lloyd. 'Esta es una tecnología probada y confiable que hemos utilizado durante más de 25 años y ayudado a desarrollar.

Es una combinación microporosa/hidrófila de dos componentes y múltiples capas.' O, en otras palabras, un revestimiento atrae el agua del interior, mientras que otro la rechaza del exterior.

Las líneas OS2 y OS3 más ligeras de Gill utilizan su tejido Xplore de segundo nivel, que combina una capa de nailon con un revestimiento interior de poliuretano. Esto ofrece otras ventajas, ya que la capa de PU puede ser en parte de origen biológico, como es el caso del equipo OS2. "La biomembrana se compone de un 50 por ciento de glucosa de origen vegetal y un 50 por ciento de petróleo crudo", afirma un portavoz de Gill. "Utilizando un bio-PU de origen vegetal podemos reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 40 por ciento durante su fabricación".

El reciclaje es un problema creciente en la ropa para clima húmedo, donde el poliéster y el nailon son los hilos más utilizados. Ambos pueden "hilarse" a partir de plástico reciclado (normalmente botellas de bebidas viejas) y algunos fabricantes incluso están experimentando con el reciclaje de circuito cerrado, donde se utiliza tela vieja para generar hilo nuevo.

Para Musto, la reciclabilidad ha significado un cambio de telas con cara de poliéster a nailon, lo que tiene beneficios mixtos. Por un lado, el nailon es más fino y puede tejerse de forma más densa (alto denier), lo que ayuda a resistir el agua. Por otro lado, el poliéster absorbe agua de forma natural con menos facilidad que el nailon. Ambos están disponibles como hilo reciclado.

Pip Hare con ropa Helly Hansen para clima húmedo

Todas las grandes marcas están involucradas. Henri Lloyd ha sido proactivo en el uso de hilos reciclados para sus productos offshore y ofrece a los clientes del Reino Unido la oportunidad de devolver la ropa que ya no quieren para darle una segunda vida a Worn by Us. Puedes quedarte con el 40 por ciento del precio de reventa o, si la prenda no se puede utilizar, se recicla. Helly Hansen y Gill también utilizan hilo reciclado.

Los fabricantes de ropa también están experimentando con una membrana impermeable reciclada, porque el PTFE utiliza los llamados "químicos permanentes". Tanto eVent como Toray han desarrollado membranas que se obtienen en parte de productos vegetales, como el ricino.

Pero Zhik es más cauteloso en cuanto a los beneficios para los marineros. El jefe de diseño y producción, Drue Kerr, explica: 'En nuestra opinión, aún no están disponibles membranas impermeables con un rendimiento verdaderamente sostenible que sean adecuadas para entornos extremos de agua salada. Estamos viendo el uso de membranas alternativas y productos de un solo material, pero no funcionan en un ambiente de agua salada y tienden a degradarse muy rápidamente.'

Las palabras "entorno de agua salada" son realmente claves aquí: muchos desarrollos de otros sectores se hunden en alta mar. Pero hay esperanza. Amphitex, por ejemplo, surgió de un proyecto universitario para utilizar nuevos materiales de hilo y membrana para eliminar el PTFE y los PFC.

Actualmente Gore está probando con Musto en The Ocean Race una membrana libre de PTFE, basada en polietileno expandido (ePE). Ha tenido buenos resultados en otros sectores y ya está disponible en ropa deportiva y outdoor. "Confiamos en que la nueva membrana Gore-Tex será adecuada para aplicaciones con agua", afirma Devan la Brash de Gore. "Las exhaustivas pruebas de campo realizadas hasta la fecha muestran experiencias positivas para los usuarios y las conclusiones finales se sacarán en los próximos meses".

Y luego está la idea de Allied de nanorecubrir el plumón natural con oro, para aumentar drásticamente la velocidad a la que se evapora el agua.

Mientras tanto, Polartec está utilizando un proceso completamente diferente para crear membranas microporosas utilizando poliuretano, lo que podría tener beneficios para los navegantes con el tiempo. Utiliza una técnica novedosa llamada "electrospinning", que proporciona un control mucho más estrecho sobre la estructura de la membrana. Con la marca Neoshell, el producto es extremadamente transpirable, pero menos impermeable que Gore-Tex. Sin embargo, tiene un enorme potencial.

Las empresas se están centrando intensamente en encontrar alternativas a los productos químicos repelentes de agua perjudiciales para el medio ambiente.

Cualquiera que sea el tejido o el tipo de membrana utilizado, hay un aspecto que cada pieza de equipo de navegación impermeable tiene en común: el exterior está tratado con un producto químico repelente al agua duradero (DWR), diseñado para reducir la tensión superficial del tejido, de modo que el agua forma cuentas y se desliza, en lugar de mojarse.

Desafortunadamente, los compuestos que mejor logran esto son peligrosos. Los llamados "químicos permanentes" o PFC no se descomponen en el medio ambiente, razón por la cual funcionan tan bien cuando el mar te lo arroja todo. También hay alguna evidencia que demuestra que causan cáncer y reducen la fertilidad. Ahora también se han encontrado en los entornos más prístinos y remotos de la Tierra, desde las selvas tropicales del Amazonas hasta la Antártida.

La UE está reflexionando sobre un calendario para eliminar gradualmente estos productos químicos de la ropa para 2027, mientras que California apunta a 2025. Las carreras oceánicas están exentas, pero no los cruceros de placer, por lo que la industria se apresura a desarrollar alternativas sostenibles. El primer paso ha sido pasar de la química C8 de cadena larga a la química C6 de cadena corta. "El C8 todavía está permitido en ropa industrial pesada, equipo policial, etc., porque ofrece el mejor uso", explica Suzanne Baxter de Musto.

'Luego pasamos a la tecnología C6, para que el producto se descomponga más fácilmente en el medio ambiente. Hicimos una gran prueba con los entrenadores del GB Sailing Team: pusieron horas ridículas en su equipo, lo llevaron a alta mar y no vieron mucha diferencia.'

El traje seco HPX Gore-Tex Pro Ocean de Musto ha sido probado en las condiciones marinas más duras

Musto ha formulado un tratamiento sin PFC, que utiliza en su línea BR2. "Hemos añadido más detalles en el acabado mecánico, pero uno de los problemas cuando lo hacemos es que reduce la transpirabilidad", continúa Baxter. 'Cambiamos la membrana para hacerla más transpirable y contrarrestar la química adicional que teníamos que poner en el tejido. Pasamos a una membrana de dos componentes con una membrana hidrófila en el interior”.

Henri Lloyd también está investigando su propia solución. "Estamos probando avances interesantes que no dependen de los PFC; una vez comprobados, los introduciremos", afirma Dan Williams.

Mientras tanto, Zhik ya ha formulado un nuevo tratamiento DWR "verde", que comercializa como XWR. Es súper elástico y aparece en algunas de sus blusas más livianas en este momento. "Actualmente no está en nuestra gama de equipos OFS (offshore), pero a medida que esas gamas se actualicen y fabriquen en el futuro, todas las líneas se trasladarán a recubrimientos sin PFC", explica Drue Kerr.

Gill utiliza hilo reciclado en sus prendas

El consenso es que el DWR verde es menos efectivo que el PFC, pero Gill afirma que ha logrado cuadrar el círculo con XPEL, que ahora se utiliza en todos sus equipos para clima húmedo. "Creemos que somos la única marca marina que ofrece este nivel de repelencia al agua a través de un revestimiento DWR de origen vegetal", afirma un portavoz. Louis Burton y Conrad Colman han probado la meta en el Océano Austral y en la Ruta del Ron.

Más allá de la navegación, una gran cantidad de fabricantes están formulando nuevos DWR llamados 'C0', desde el Smart repel Hydro de Archroma hasta el spray de poliuretano de Fjällraven. Musto está estudiando la posibilidad de utilizar más hilo de polipropileno hidrófobo, además de infundir al hilo un tratamiento que odia el agua.

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