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.

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 de la industria Japonesa JIS L1092: 2009 – 7.1.2. 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.  Es necesario recordar que los test se realizan para conocer las propiedades del tejido y su calidad y no como en ocasiones se pretende vender como indicadores de rendimiento de las prendas confeccionadas. 

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 permeabilidad al vapor de agua de una membrana y cómo se mide?

Se llama permeabilidad a la capacidad de transmitir el vapor de agua a través de una superficie. A diferencia de la resistencia al agua, la permeabilidad implica unos tests más complicados, y los valores obtenidos dependen mucho de las circunstancias en las que se realizan las pruebas. La permeabilidad al vapor de agua (WVP) se expresa en 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). Para los tejidos de las prendas OS2O utilizamos el Test de la norma JIS L1099: 2006 METHOD B1, que cómo hemos comentado, nos da un indicador de la calidad y el rendimiento del tejido que utilizaremos para nuestras prendas. 

 ¿Es la resistencia a la transmisión de vapor de agua (MVTR) un indicador fiable? 

La resistencia textil a la evaporación o RET medida en m2/Pa/W una medida que se suele utilizar como complemento a otros tests. Sin embargo la resistencia al vapor de agua no es un indicador de la calidad del tejido. En términos sencillos cuanto menor RET, menor resistencia a la evaporación; pero esto no significa que tengamos un tejido más permeable al vapor; pero no se tiene en cuenta el uso real de la prenda. En función a estos elementos el valor mínimo para una prenda muy transpirable o con poca resistencia sería 8 m2/Pa/W, y una prenda con mucha resistencia tiene 100 m2/Pa/W. La siguientes tablas muestran los rangos de valores RET, que como se puede ver son usados para fines de marketing. Un RET de 0-6 no aporta información de la capacidad permeable que tiene el tejido y por tanto de sus propiedades reales, al no existir una definición clara entre rangos. 

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

Los tests 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 permeabilidad en función del tiempo (para ver cuáles transpiran más rápido, ya que si bien estos test son extrapolados 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.

¿Porque no incluimos el valor de RET? 

El Thermal Evaporative Resistance (RET) expresa el coeficiente de resistencia al vapor de agua de un tejido. Su expresión de rangos no proporciona una información detallada de las propiedades y calidad del tejido, es más un sistema subjetivo de valoración de la comodidad de una prenda. Para el propósito de determinar la calidad y propiedades permeables de un tejido el RET no es el indicador correcto. 

La transpirabilidad es la capacidad de un tejido para permitir que el vapor de agua se transmita a través del material, por lo tanto en realidad expresa la capacidad permeable del tejido, y por lo tanto para presentar las propiedades permeables es más preciso dar la referencia de esa capacidad. 

En OS2O utilizamos el sistema JIS L 1099 B1 como indicador de la capacidad del tejido ante la transmisión de vapor expresado en gramos. 

Los test JIS L 1099 B1 y los realizados para determinar el RET (ISO 11092 ó Hohenstein) no son equivalentes ya que expresan propiedades diferentes de los tejidos. 

Para mas información respecto a la capacidad permeable te recomendamos consultar nuestra web: /transpirabilidad-en-los-tejidos/

Simulador de transpiración

Simulador de transpiración

¿Cómo se obtiene el mejor rendimiento de una prenda impermeable y permeable al vapor de agua?

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 una o dos capas con una estructura en panal y un tratamiento hidrofóbico.

Referencia

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

← Entrada anterior

Entrada siguiente →

5 comentarios

  1. Hola. Como puedo averiguar la calidad de un tejido en cuanto a transpiracion, se trata de una chaqueta de ciclismo para invierno, la he comprado ahora porque esta en oferta, pero dudo de este aspecto.
    Un saludo.

    • Lorenzo, lo mejor, pide al fabricante que te envíe el test de laboratorio donde certifica que ese tejido cumple lo que anuncia. Saludos!

  2. 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.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *