Rendimiento de las membranas (del laboratorio al campo de pruebas)

El gran desarrollo de las prendas impermeables y transpirables ha creado una altísima especialización en sus características, y datos como los mm de columna de agua o los gramos que transpira son ya de uso común en la jerga montañera. No obstante, desde el equipo de diseño de OS2O hemos visto que en muchas ocasiones es necesario prestar más atención a esos datos y características, ya que dependiendo de la construcción de la membrana, del proceso de impermeabilidad-transpirabilidad que utiliza, o de los tests con los que se han obtenido esos datos, podemos estar comprando algo que no encaja en nuestra actividad o que no va a dar los resultados conseguidos en laboratorio.

De hecho, nuestra experiencia personal nos hizo investigar más sobre estos textiles al ver que los propios fabricantes de tejidos ofrecen distintos datos de transpirabilidad variando el tipo de test, aunque todos ellos sean en las mismas unidades, lo que sin duda no hace sino confundir al cliente final.

Os ofrecemos en este post una serie de preguntas comunes que esperamos aporten algo de luz respecto a este tipo de prendas.

¿Impermeable o resistente al agua?

En términos objetivos, un material impermeable implicaría que por mucha presión que se aplicase el agua nunca penetraría, y lo cierto es que incluso algunos metales son cortados con agua a presión, por lo que técnicamente, ningún textil es impermeable. Por este motivo el término más apropiado para determinar las propiedades de una membrana es el de resistente al agua, que sin embargo en la industria se utiliza para otros productos como el soft-shell.

En la práctica, una prenda altamente impermeable sería muy incómoda de llevar: un claro ejemplo es el plástico, que impide por completo el paso del agua, pero también la salida del sudor (vapor o líquido). Esto, en condiciones invernales, sabemos que además de incómodo puede resultar peligroso. Es por eso que la industria textil ha trabajado en el desarrollo de nuevos materiales para ofrecer membranas y prendas que a priori ofrecen algo que puede parecer contradictorio: máxima resistencia al agua y mínima resistencia al vapor de agua.

¿Cómo se mide la capacidad de resistencia al agua?

La resistencia a la entrada de agua se mide con el valor de la presión necesaria para provocar la entrada de agua en un material bajo las condiciones que marca la norma ISO 811:1981.  A través de este test se mide la capacidad que tiene una muestra de tejido a resistir la presión del agua, debido a que el test se realiza utilizando diferentes cantidades de agua que van aumentando en altura. Debido a este test se originó el término columna de agua (medida en mm o Schmerber) para indicar las propiedades impermeables de la membrana.

OS2O chaqueta impermeable y transpirable

¿Cómo se mide la impermeabilidad de una membrana? Hydrohead tester

 

¿Cuál es la mínima presión que debe resistir una prenda para que sea resistente al agua?

Anteriormente, y en base a los indicadores de la American Society for Testing and Materials (ASTM), una prenda era considerada impermeable si podía resistir una presión de 1000 mm de columna de agua. No obstante, las exigencias del mercado y los fabricantes determinan ahora un mínimo de 2500 mm. Algunos fabricantes de membranas establecen sus propios estándares, las marcas líderes del sector como eVent o Gore-Tex, además de medir la presión de agua, también evalúan la resistencia-desgaste de las membranas con el uso. Se realizan tests rigurosos para medir la resistencia de la membrana a la abrasión, a la tensión, a las torsiones. Tras estas exhaustivas pruebas los valores de resistencia al agua descienden y por ello se establece un criterio mínimo para que esas prendas salgan al mercado. Así, tras casi destruir la membrana, el mínimo de resistencia al agua que debe ofrecerse es el 60% de sus propiedades originales.

En términos prácticos:

– una prenda se considera que resiste al agua si tiene más de 1500 mm, lo que equivale a la presión que haría una lluvia con viento;

– un estándar de lo que se considera ¨impermeable¨ (entre comillas porque siempre que haya un momento en el que el agua penetre ya no es impermeable) sería a partir de un dato de resistencia al agua de  2500 mm de H2O;

– la fuerza de una lluvia en un huracán es equivalente a unos 7000 mm de H2O.

Como veis, son datos relativamente bajos con respecto a lo que se ofrece en el mundillo outdoor, máxime cuando hay muchas prendas que sobrepasan los 20,000 mm de H2O; la propia Ultra Trail de Mont Blanc recomienda una prenda de al menos 10,000 Schmerber como material obligatorio.

Además, la experiencia de usuario dice que, normalmente, como ya mencionábamos en esta entrada, el problema de las chaquetas de membrana respecto a la impermeabilidad no es tanto la presión del agua sino el tiempo de exposición a ella, así como la entrada del agua a través de posibles contaminantes de la membrana. Otros factores muy importantes a considerar son la forma en que la prenda esté confeccionada (patronaje, termosellados, tipo de cremalleras, protección de la membrana frente a contaminantes externos, el ajuste al cuerpo del usuario), y un aspecto muy importante: el tipo de prendas con las que se combina la membrana.

Es decir, una vez alcanzado un nivel de 7000 mm de columna de agua (huracán), parece que hay otros factores más importantes que si los resultados de laboratorio indican 15 o 25,000 mm de columna.

Los microporos de la membrana eVent

Vista al microscopio de la membrana eVent, 28.000 mm de columna de agua

 

¿Qué es la transpiración de una membrana y cómo se mide?

Se llama transpiración a la capacidad de transmitir el vapor de agua a través de una superficie. A diferencia de la resistencia al agua, la transpiración implica unos tests más complicados, y los valores obtenidos dependen mucho de las circunstancias en las que se realizan las pruebas. La transpiración se expresa en términos de permeabilidad al vapor de agua (WVP) o también resistencia a la transmisión de vapor de agua (MVTR). Las unidades de media son gramos de vapor de agua que se miden a través de 1 metro cuadrado de material durante 24 horas (g/m2/24h), que resultan familiares en el mundo de la montaña. Existen varios métodos para determinar estos valores, como la prueba de la taza, en la que evapora agua y se mide la cantidad de vapor que pasa a través de la membrana como resultado de restar la cantidad de agua inicial y la final.

Maquina para el test de transpiración

Estos métodos arrojan diferentes valores, y están muy condicionados por la temperatura en la que se realiza el test. Por ejemplo, si la temperatura al interior de la membrana es igual a la temperatura exterior y se obtiene un valor de 100 g/m2/24h, en condiciones reales difícilmente se podrá tener el mismo resultado al no tener la misma temperatura dentro (37ºC) y fuera de la membrana.

Esos datos de g/m2/24h son datos que sólo tienen sentido si se realiza un estudio comparativo con todas las membranas al mismo tiempo en unas mismas condiciones y siguiendo un mismo estándar, algo que ninguna marca proporciona. A nivel comercial cada marca hace sus propios tests, y hasta ahora no existe ningún estudio científico comparativo que arroje resultados inter-membranas.

Uno de los tests más precisos y estandarizados (y en el que la comparativa es posible) es el “sweating guarded-hotplate” establecido por los laboratorios Hohenstein de Alemania. Este test se ha convertido en la norma Europea (EN 31092 y ISO 11092). La transpiración se expresa en la resistencia textil a la evaporación o RET medida en m2/Pa/W. Cuanto menor R.e.t., mejor transpiración. El valor mínimo para una prenda muy transpirable sería 8 m2/Pa/W, y una prenda que no traspira tiene 100 m2/Pa/W.

Ret Confort 
0-6 Muy bueno (extremadamente transpirables); confortable en actividades de alta intensidad (trail running, esquí de travesía)
6-13 Bueno (transpirable); confortable en actividades de media intensidad (alpinismo)
13-20 Satisfactorio; adecuado para actividades de intensidad baja (senderismo)
20-30 No satisfactorio (mínimamente transpirable);
30+ No transpirable

Datos de algunas de las membranas más conocidas del mercado

Fabric technologies Ret
Tejido ePTFE sin laminar (sin uso textil) 2-4
eVent 3-5
Gore-Tex Pro Shell 2- and 3-layer; 4-6
Gore-Tex PacLite/Performance 2-layer 6-8
Gore-Tex Performance 3-layer; 7-10
Mayoría de soft shells y laminados de PU (membranas químicas) 8-13

Todos ellos, se tratan de tests que surgieron para clasificar filtros industriales principalmente lo que provoca que ninguno de ellos sea muy específico para el uso de una prenda en montaña. Si así fuese, podríamos pedir otras características como la curva de transpirabilidad en función del tiempo (para ver cuáles transpiran más rápido, ya que si bien estos test son a 24 horas, lo cierto es que el uso en montaña de media no pase probablemente de una hora y sabemos que las membranas químicas necesitan cierto tiempo de saturación), el rendimiento de estas membranas en condiciones de temperatura interior de 37 grados (es decir, la temperatura del cuerpo humano) y bajo diferentes temperaturas exteriores u otros factores mucho más específicos al textil deportivo.

 

Simulador de transpiración

Simulador de transpiración

¿Cómo se obtiene el mejor rendimiento de una prenda impermeable y transpirable?

Como ya hemos tratado en otros posts, los sistemas de capas funcionan de forma óptima cuando las propiedades de cada una de ellas se encuentran en armonía. Por ello las membranas se prueban con otras prendas para determinar cómo obtener el mejor rendimiento.

Las prenda de la serie Hoka ofrecen una gran traspiración

Las prendas de la serie Hoka ofrecen una gran traspiración

 

Es así como primeras y segundas capas tienen un papel determinante, ya que son la primera línea de transporte de sudor, y cuanto más rápido hagan ese transporte, más cómodo será para los deportistas. Las mejores prendas de primera y segunda capa son aquellas de polipropileno o poliéster de dos capas con una estructura en panal y un tratamiento hidrofóbico.

Si tenéis más preguntas, no dudéis en compartirlas con nosotros. Aquí podéis ver la presentación de las prendas impermeables y transpirables OS2O que combinan 2.5 y 3 capas dependiendo de la función a la que está destinada.

Referencia

Shishoo, R.(ED.).Textiles in Sport. (2005). Woodhead Publishing Limited, Cambridge.

 

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2 Comentarios

  1. Hola, tengo una duda sobre una prenda que habla de estos valores, donde el valor de la transpirabilidad que comenta lo veo demasiado alto:
    “…CLIMAPRO: Tejido muy impermeable y transpirable que te protegerá de las tormentas. 10 000 mm de impermeabilidad y 10 000 g/m2/24h de transpirabilidad.

    • En realidad valores 10000/10000 son el mínimo aceptable, para considerar una prenda realmente impermeable-transpirable. Todo lo que sea menor a eso, ya no rendirá de la misma forma. En nuestro catalogo, puedes encontrar chaquetas 10000/10000 con la membrana O2 de 2.5capas o incluso la caqueta Breathout, tope de gama en cuento a chaquetas impermeables y transpirables. 20000/28,5000, con la membrana de 3 capas eVent DValpine.

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