Membrane

impermeabili traspiranti

Una Panoramica Completa

Principi di Funzionamento:

Esistono due principali meccanismi attraverso cui le membrane traspiranti funzionano:

• Microporosità (idrofobicità): La membrana presenta pori microscopici che sono troppo piccoli per far passare le gocce d'acqua liquida, ma abbastanza grandi per consentire il passaggio delle molecole di vapore acqueo. L'idrofobicità del materiale (repellenza all'acqua) rafforza questa proprietà.
• Diffusione (idrofilia): La membrana assorbe il vapore acqueo sulla superficie interna e lo trasporta attraverso il materiale per diffusione, sfruttando la differenza di concentrazione di vapore tra l'interno e l'esterno.

Tipologie di Membrane:

Di seguito, una descrizione delle principali tipologie di membrane impermeabili traspiranti:

1. Membrane in PTFE Espanso (Microporose Idrofobiche):

• Struttura e Funzionamento: Queste membrane sono realizzate in PTFE (politetrafluoroetilene), un polimero fluorurato noto per la sua inerzia chimica e idrofobicità. Il processo di espansione crea una struttura microporosa, caratterizzata da miliardi di pori microscopici interconnessi. Questi pori sono abbastanza piccoli da impedire il passaggio delle gocce d'acqua liquida (grazie alla tensione superficiale dell'acqua e all'idrofobicità del PTFE), ma sufficientemente grandi da consentire la fuoriuscita delle molecole di vapore acqueo (che sono molto più piccole). L'idrofobicità intrinseca del PTFE è fondamentale: respinge l'acqua, impedendole di penetrare nei pori e ostruire la traspirabilità.
• Vantaggi:
  • Elevata traspirabilità: Grazie alla microporosità, offrono un'eccellente capacità di far fuoriuscire il vapore acqueo, mantenendo il corpo asciutto durante l'attività fisica.
  • Leggerezza: Le membrane in PTFE sono generalmente molto leggere.
• Svantaggi:
  • Sensibilità alla contaminazione: Oli, sporco, detergenti e altri contaminanti possono ridurre l'idrofobicità del PTFE, permettendo all'acqua di penetrare attraverso i pori. Questo fenomeno è noto come "bagnatura" della membrana.
  • Bassa resistenza meccanica: La membrana in PTFE espanso è intrinsecamente fragile e necessita di essere supportata da uno strato di tessuto (generalmente nylon o poliestere) per aumentarne la resistenza all'abrasione e allo strappo.
  • Costo elevato: Il processo di produzione del PTFE espanso è complesso e costoso.

2. Membrane in PTFE Espanso + Poliuretano (PU) (Monolitiche Idrofile):

• Struttura e Funzionamento: Queste membrane combinano i vantaggi del PTFE espanso con la resistenza alla contaminazione del PU. Uno strato sottile di PU idrofilo (che attrae l'acqua) viene laminato sulla membrana in PTFE. Il PU assorbe il vapore acqueo prodotto dal corpo e lo trasporta attraverso la membrana per diffusione molecolare (da zone ad alta concentrazione a zone a bassa concentrazione). Una volta che il vapore acqueo raggiunge lo strato di PTFE, evapora attraverso i pori.
• Vantaggi:
  • Maggiore resistenza alla contaminazione: Lo strato di PU protegge il PTFE dalla contaminazione, mantenendo la traspirabilità nel tempo.
  • Buona impermeabilità: Offrono un'ottima protezione dall'acqua.
• Svantaggi:
  • Traspirabilità leggermente inferiore: La presenza dello strato di PU, pur sottile, rallenta leggermente il passaggio del vapore acqueo rispetto al solo PTFE. La traspirabilità è influenzata dallo spessore dello strato di PU: più sottile è lo strato, maggiore è la traspirabilità.
  • Costo medio-alto: Il processo di laminazione di PU su PTFE aggiunge un costo al prodotto finale.
  • Necessità di supporto tessile: Come il solo PTFE, anche questa combinazione necessita di un tessuto di supporto per la resistenza meccanica. Spesso viene laminato un tricot di poliestere sul lato interno per ulteriore protezione (struttura a tre strati). 

3. Membrane in Poliuretano (PU) (Monolitiche Idrofile):

• Struttura e Funzionamento: Queste membrane sono composte esclusivamente da PU idrofilo. Non presentano pori, ma trasportano il vapore acqueo attraverso un processo di diffusione molecolare. Le molecole di vapore acqueo vengono assorbite dalla membrana sul lato interno, si muovono attraverso la struttura del PU grazie alla differenza di concentrazione e vengono rilasciate sul lato esterno.
• Vantaggi:
  • Maggiore resistenza meccanica: Le membrane in PU sono più resistenti all'abrasione e allo strappo rispetto al PTFE, non necessitando di uno strato protettivo aggiuntivo (struttura a due strati, più leggera e comprimibile).
  • Costo inferiore: Il processo di produzione è meno complesso e quindi meno costoso rispetto alle membrane in PTFE.
  • Buona impermeabilità: Offrono una buona protezione dall'acqua.
• Svantaggi:
  • Traspirabilità generalmente inferiore: La traspirabilità è influenzata dallo spessore della membrana: più spessa è la membrana, minore è la traspirabilità. Generalmente offrono una traspirabilità inferiore rispetto alle membrane in PTFE.

4. Altre Tipologie di Membrane:

Oltre alle tipologie più comuni, esistono altre membrane con caratteristiche specifiche:

• TPU (Poliuretano Termoplastico): Offrono un buon compromesso tra impermeabilità e traspirabilità, con un costo inferiore rispetto al PU tradizionale. Disponibili solo in versione idrofila.
• Poliestere (PES): Offrono eccellenti prestazioni di impermeabilità e traspirabilità, con il vantaggio di essere riciclabili grazie all'utilizzo di poliestere sia per la membrana che per i supporti.
• Nylon (PA): Offrono buone prestazioni, ma sono disponibili solo in versione idrofila. Esistono varianti a base biologica.
• Polipropilene (PP): Sono le membrane più leggere disponibili, microporose e con elevata traspirabilità. La possibilità di creare strutture monomateriale (tutti gli strati in PP) le rende particolarmente interessanti per il riciclo.

Nastri Termosaldabili:

Per garantire la completa impermeabilità di capi e manufatti, le cuciture vengono sigillate con nastri termosaldabili. Questi nastri, realizzati normalmente in PU o PTFE, vengono applicati a caldo sulle cuciture, coprendo i fori creati dall'ago e impedendo la penetrazione dell'acqua. La scelta del nastro dipende dal tipo di tessuto, dalla membrana utilizzata e dalle specifiche esigenze di performance.

Conclusioni:

La scelta della membrana impermeabile traspirante più adatta dipende dall'applicazione specifica e dalle esigenze del prodotto finale. Fattori come il livello di impermeabilità e traspirabilità richiesti, la resistenza meccanica, il costo e la sostenibilità devono essere attentamente considerati.