El PTFE expandido, más conocido como GORE-TEX, fue descubierto en 1969 inesperadamente por Bob Gore tras estirar bruscamente el PTFE (Politetrafluoroetileno). Marcó un antes y un después en numerosos campos de acción. Este material permitió llegar al hombre a puntos y lugares que parecían inalcanzables. Fue elegido por la NASA para que los astronautas del Columbia realizaran el viaje a la Luna. GORE-TEX seguía innovando y mejorando sus prestaciones a través de variaciones en el laminado y de diferentes tratamientos aplicados. En 1990, los miembros de una expedición internacional a la Antártida no dudaron en llevar prendas exteriores GORE-TEX para atravesar el continente helado. Uno de los exploradores afirmó que el laminado GORE-TEX le salvó la vida. Se había convertido en el material que ofrecía las mejores prestaciones en las condiciones más extremas. Pero no se quedaron ahí, sino que quisieron ir más allá y desarrollaron nuevas tecnologías de producto como GORE-TEX PACLITE®, GORE-TEX XCR® , GORE-TEX Pro, GORE-TEX SURROUND®, GORE-TEX SHAKEDRY™, GORE-TEX Invisible Fit o GORE-TEX INFINIUM™. Estas nuevas tecnologías del material GORE-TEX permiten multiplicar el rendimiento de las prendas en función de las condiciones a las que van a estar sometidas, hechas totalmente a medida de cada situación.
¿Cómo consigue la membrana de GORE-TEX ser impermeable a la vez que transpirable?
El agua de lluvia está en estado líquido, mientras que el sudor está en estado gaseoso. El tamaño de una molécula de agua es miles de veces más grande que el de una molécula de sudor. Esto explica que si el tamaño de los poros del Goretex es suficientemente pequeño, el agua no va a poder pasar, mientras que el sudor lo va a tener mucho más fácil. Y realmente es así, el tamaño de los poros es 20.000 veces más pequeño que el de las gotas de agua, sin embargo es 700 veces mayor que las moléculas de sudor. Así se consigue que el tejido sea impermeable sin perder la capacidad de evacuar el sudor (transpirable). Si comparas una gota de agua con la tierra, el poro de la membrana sería un campo de fútbol, siendo el balón el tamaño de la molécula de sudor [2].
Pero el funcionamiento correcto no es tan sencillo, vamos a verlo un poco más a fondo:
En el PTFE, todos los átomos de carbono del esqueleto de la cadena de polímero están completamente unidos a los átomos de flúor. El enlace carbono-flúor (C-F) es un enlace tan fuerte que ni el oxígeno ni la luz ultravioleta tienen la energía suficiente para romperlo. La fuerza de este enlace es la fuente de las buenas propiedades del material. Gore-Tex ha sido sometido a pruebas que demuestran que puede durar más de 100 años en exposición al aire libre. Una propiedad interesante que radica en la fuerza de los enlaces es que el PTFE puede soportar temperaturas de -240 a +280 grados centígrados [1].
La distribución del átomo de flúor alrededor de la columna vertebral del polímero de carbono equilibra las cargas electronegativas y electropositivas, lo que hace que el PTFE no sea polar. Los materiales no polares no son atractivos para sustancias polares, como el agua. Además, este polímero totalmente fluorado tiene una energía superficial baja. Por contra, las moléculas de agua tienen una tensión de superficie muy alta, de gran poder de atracción (tienden a agruparse y a ocupar el menor espacio posible). La combinación poca atracción del material sobre el que se apoyan y gran atracción entre sí de las moléculas, hace que se forman grandes gotas separadas entre sí, de mayor tamaño que el poro. Así consigue este material ser totalmente impermeable. Y esta misma tensión baja, esta capacidad hidrofóbica de la membrana, también hace funcionar la transpirabilidad: en el momento que el vapor de agua entra en contacto con el ePTFE, es expulsado a través de los poros hacia el exterior.
Se vio que el tejido perdía propiedades con el uso debido a que el aceite que desprende nuestro cuerpo, la suciedad, sudor, protectores solares, nuestras manos a las que hemos aplicado cremas, etc, al igual que el agua, tienen una tensión de superficie mayor que el ePTFE. Y van contaminando la membrana, y tapando sus poros. Así que la membrana ePTFE, contaminada con compuestos de tensión de superficie alta, se reconvertía de hidrófuga a hidrófila, es decir, en algo que atraía las moléculas de agua, en lugar de repelerlas [2].
Por ello, este problema se solucionó exteriormente con un tratamiento DWR (Durable Water Repellent), que crea una superficie de tejido rugosa, en forma de zigzag o “pelillos” que evitan que el agua se esparza, obligándola a a formar gotas redondas sobre los picos del zigzag. Interiormente (en donde estaba el verdadero problema), GoreTex decidió añadir una nueva capa interna, en forma de lámina ultrafina oleofóbica de Poliuretano, para proteger la membrana. Se fabricó una esponja de PU que recogiera toda la humedad posible generada por nuestro cuerpo, en un proceso llamado absorción. Y una vez empapada, gracias a los procesos conocidos difusión y desorción, se trasladaría al exterior de la lámina, en donde encontraría los poros de la membrana por los que salir al exterior.
Absorción: Proceso físico por el que las moléculas de sudor son atraídas a la lámina de PU gracias a su hidrofilia, empapándose.
Difusión: Proceso físico por el que, al haber diferencia de concentración de humedad entre la lámina de PU interior y la membrana, por la tendencia al equilibrio, la humedad se transporta de la zona de mayor concentración (PU) a la de menor (ePTFE).
Desorción: Proceso físico por el que un gas abandona un sólido, en este caso el vapor de agua la membrana hidrofílica ePTFE, saliendo al exterior.
Es decir: al empaparse la lámina por la absorción, la difusión hace que la humedad en la lámina PU busque la menor presión y concentración exterior (imaginemos que depositamos parte de una servilleta de papel en un derrame de agua en una mesa; inmediatamente el agua va trasladándose de las zonas húmedas a las secas, empapando la servilleta en su totalidad). Allí se encuentra con la hidrofobia del ePTFE, que por la desorción expulsa al exterior la humedad a través de los poros en forma de vapor. Además de la lámina-membrana, Gore-Tex incorporó un forro interno textil para proteger el conjunto y que resulten más agradables al tacto [2].
Importancia Imperbeabilidad + Transpirabilidad + Cortavientos
La conductividad térmica de un tejido mojado triplica la de un tejido seco, por eso un tejido mojado absorbe el calor corporal. Las prendas GORE-TEX poseen impermeabilidad duradera evitando la entrada de agua y, por lo tanto, la pérdida de calor. Como resultado, el usuario permanece seco y cómodo incluso tras una exposición prolongada a condiciones extremas. Además, si el viento frío atraviesa una prenda, provoca una pérdida de calor convectivo y destruye la fina capa de aire caliente que se forma entre el cuerpo y la ropa. Los tejidos GORE-TEX evitan este efecto enfriador porque impiden la entrada del viento a través de la prenda gracias a su estructura reticulada de nudos y fibras. El resultado: un agradable microclima corporal. Por último, cuando el cuerpo está en movimiento, la piel elimina el exceso de calor a través del sudor. Para evitar que el sudor se acumule sobre la piel y genere una sensación de incomodidad, la membrana GORE-TEX facilita su transferencia al exterior. La transpirabilidad de un tejido ayuda a mantener la piel seca y a mejorar el confort, incluso en situaciones de máxima actividad [3].
Como detalle final, cada puntada de una costura constituye un potencial punto de fuga. Por eso Gore aplica la tecnología de las cintas GORE-SEAM® para asegurar una máxima impermeabilidad. Todas las costuras de las prendas, el calzado y los guantes GORE-TEX y GORE® CROSSTECH® se termosellan con las cintas GORE-SEAM® en fábricas homologadas, muchas de las cuales utilizan la maquinaria de termosellado de Gore.
Gore tex está presente en las prendas de gama alta de las mejores marcas de ropa de montaña. Si buscas lo mejor: Goretex.
Referencias:
N. Purinton, and S. Filter, “Gore-Tex: An Introduction to the Material and Treatments,” 1992, 1992.
Trekk Inn, “Gore tex: ¿qué es, qué ventajas tiene y qué tipos existen?,” 2019-02-20, 2019.
GoreFabrics-WorkWear, "Tejidos GORE-TEX, Laminados GORE-TEX" 2020.
Gohlke DJ. GORE-TEX® Fabric for Chemical Protective Clothing. Journal of Coated Fabrics. 1989;18(3):180-186. doi:10.1177/152808378901800304
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