Proprietà impermeabili e permeabili all'umidità della pellicola in TPU

Le funzionalità principali diPellicola di poliuretano termoplastico (TPU)Il suo punto di forza risiede nelle sue eccezionali proprietà di impermeabilità e permeabilità all'umidità: è in grado di bloccare la penetrazione dell'acqua liquida, consentendo al contempo il passaggio delle molecole di vapore acqueo (sudore, traspirazione).

1. Indicatori e standard di prestazione

1. Impermeabilità (Resistenza alla pressione idrostatica):
   • Indicatore: Misura la capacità della pellicola di resistere alla pressione esterna dell'acqua, misurata in kilopascal (kPa) o millimetri di colonna d'acqua (mmH₂O). Un valore più elevato indica una maggiore impermeabilità. Ad esempio, l'abbigliamento outdoor standard può richiedere ≥13 kPa, mentre le attrezzature professionali possono richiedere ≥50 kPa.
   • Standard di prova: comunemente testato secondo ISO 811 o ASTM D751 (metodo di resistenza allo scoppio). Questo metodo prevede l'aumento continuo della pressione dell'acqua su un lato della pellicola fino alla comparsa di gocce d'acqua sull'altro lato, registrando il valore della pressione in quel punto.
2. Permeabilità all'umidità (trasmissione del vapore):
   • Indicatore: Misura la massa di vapore acqueo che attraversa un'unità di superficie della pellicola per unità di tempo, espressa in grammi per metro quadrato ogni 24 ore (g/m²/24h). Un valore più elevato indica una migliore traspirabilità e dissipazione del sudore. In genere, un valore superiore a 5000 g/m²/24h è considerato altamente traspirante.
   • Standard di prova: Esistono due metodi principali:
     • Metodo a tazza verticale (metodo con essiccante): ad esempio, ASTM E96 BW. Un essiccante viene posto in una tazza, sigillata con una pellicola, e viene misurata la quantità di vapore acqueo assorbito in specifiche condizioni di temperatura e umidità. I ​​risultati sono più vicini alle effettive condizioni di usura.
     • Metodo della tazza rovesciata (metodo dell'acqua): ad esempio, ISO 15496. L'acqua viene posta in una tazza, che viene capovolta e sigillata con la pellicola, e viene misurata la quantità di vapore acqueo che evapora attraverso la pellicola. Questo metodo è più rapido e viene spesso utilizzato per il controllo qualità.

2. Principio di funzionamento

Le proprietà impermeabili e permeabili all'umidità dipellicola TPUNon si ottengono tramite pori fisici, ma si basano sull'azione a livello molecolare dei segmenti della sua catena idrofila:

• Impermeabile: la pellicola è densa e priva di pori; l'acqua liquida non può penetrarla grazie alla tensione superficiale e alla struttura molecolare della pellicola stessa.
• Traspirante: il polimero contiene gruppi idrofili (ad esempio, -NHCOO-). Questi gruppi "catturano" le molecole di vapore acqueo che evaporano dalla pelle dall'interno. Quindi, attraverso il "movimento segmentale" delle catene polimeriche, le molecole d'acqua vengono gradualmente "trasmesse" dall'interno all'ambiente esterno.

3. Metodi di prova

1. Tester di pressione idrostatica: utilizzato per misurare con precisione la pressione limite di impermeabilità di pellicole o tessuti.
2. Coppa di permeabilità all'umidità: utilizzata all'interno di una camera a temperatura e umidità controllate per misurare il tasso di trasmissione del vapore acqueo (MVTR) con il metodo della coppa in posizione verticale o invertita.

4. Applicazioni

Sfruttando queste proprietà,pellicola TPUè la scelta preferita per numerose applicazioni di fascia alta:

• Abbigliamento per attività all'aperto: componente chiave di giacche hardshell, abbigliamento da sci e pantaloni da trekking, che garantisce asciutto e comfort agli appassionati di attività all'aperto in caso di vento e pioggia.
• Protezione medica: utilizzata in camici chirurgici e indumenti protettivi per bloccare sangue e fluidi corporei (impermeabile) consentendo al contempo la traspirazione del personale medico, riducendo lo stress termico.
• Abbigliamento per l'addestramento antincendio e militare: offre protezione in ambienti estremi, richiedendo resistenza al fuoco, all'acqua e agli agenti chimici, unitamente a un'elevata traspirabilità per mantenere mobilità e prestazioni ottimali.
• Materiali per calzature: Utilizzati come sottocalze impermeabili (calzini) per mantenere i piedi asciutti in caso di pioggia, prevenendo al contempo l'accumulo di calore e umidità all'interno.

In sintesi, grazie alla sua struttura fisica e chimica unica, la pellicola in TPU bilancia abilmente le esigenze apparentemente contraddittorie di "impermeabilità" e "traspirabilità", rendendola un materiale chiave indispensabile nel settore dei tessuti ad alte prestazioni.