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Breve guida tecnica sulle tende - parte 3 (segue): I MATERIALI

---segue da parte 2: I MATERIALI

3. Confronto Poliestere – Poliammide.
Vi posto due tabelle per avere un confronto immediato dei dati.
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Ne consegue che, riferendosi all’uso specifico dei teli tenda, il poliestere presenta alcuni vantaggi rispetto al nylon:
  • resiste meglio ai raggi UV e quindi dura di più;
  • assorbe meno acqua;
  • da bagnato mantiene interamente le proprie capacità di resistenza, riducendo in questo caso lo svantaggio sulla resistenza rispetto al nylon;
  • da bagnato mantiene inalterate le proprie dimensioni, quindi non è necessario ritensionare la tenda in caso di precipitazioni;
  • in caso di contatto con la fiamma (es. fornelletto), impiega più tempo del nylon per andare in fusione/combustione.
  • migliore resistenza all’acido formico (nel malaugurato caso che si pianti una tenda sopra un formicaio).
  • Costa leggermente meno del poliammide/nylon.
Per contro, gli svantaggi rispetto al nylon sono:
  • peso specifico leggermente maggiore;
  • maggiore rigidità e quindi minore resistenza allo strappo;
  • necessità di nastratura delle cuciture perchè, a tenda montata e con teli in tensione, i buchi delle cuciture tendono ad allargarsi;
  • minore resistenza all’abrasione.
  • Una volta sviluppata la fiamma sul tessuto, il danno accelera rapidamente.
  • Va detto che alcuni svantaggi del poliestere, in relazione al carico sostenibile, vengono molto ridotti dalle recenti fibre in poliestere ad alta o altissima tenacità, ma ancora non molto diffuse nei teli tenda.
I vantaggi del nylon sul poliestere sono i seguenti:
  • peso specifico leggermente minore;
  • maggiore resistenza all’abrasione;
  • maggiore elasticità e quindi maggiore resistenza allo strappo ed alla trazione;
  • maggiore plasticità e, quindi, in caso di “puntura” del telo (si pensi se lo si buca con qualcosa di acuminato), il danno sarà meno evidente; infatti sotto la pressione della punta dell’oggetto, il telo si deformerà, “allargando” le proprie fibre e permettendo alla punta di passare, rompendo meno fibre; una volta estratta la punta, le fibre del telo tenderanno a recuperare le dimensioni e posizione originali, riducendo gli effetti del buco;
  • tutto quanto sopra rende possibile realizzare teli robusti tanto quanto quelli in poliestere, ma con spessori ridotti.
  • Le cuciture possono anche non essere nastrate (la naturale elasticità e plasticità del telo tendono a richiudere i buchi del passaggio del filo), ma vanno in tal caso periodicamente trattate con silicone;
  • Ha un costo leggermente superiore al poliestere.
Gli svantaggi sono:
  • Minore resistenza ai raggi UV;
  • Maggiore assorbimento di acqua;
  • Maggiore elasticità del tessuto, soprattutto quando bagnato, con conseguente necessità di ritensionare i teli in caso di precipitazioni;
  • Minore resistenza all’acido formico.
  • Prima di sviluppare la fiamma, fonde su ampia superficie, con danno esteso e quando prende fuoco, brucia lentamente.
Un esempio della lassità sviluppata da teli in silicone, una volta bagnati.
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Per ovviare a questi svantaggi, ad esempio Vaude produce le sue due tende di punta da alpinismo/spedizione (power sphaerio) in tessuto misto poliammide66/poliestere (88% Polyamide 66, 12% Polyester), che così riesce a mantenere una stabilità dimensionale molto maggiore, sia per il fatto di utilizzare PA66, sia per l'apporto del poliestere.

c) Trattamenti dei teli.
Come abbiamo visto, nonostante poliestere e poliammide siano fibre poco igroscopiche, assorbono comunque una certa quantità di acqua e, quindi, i teli vengono trattati in modo da migliorarne l’impermeabilità (che viene misurata in mm di colonna d’acqua).
Sia il poliestere, sia il poliammide possono essere trattati con silicone, con poliuretano e con trattamenti WR e FR.
Non necessariamente il trattamento delle due facce del tessuto deve essere fatto con lo stesso materiale; pertanto, si possono avere teli trattati internamente ed esternamente in poliuretano oppure teli trattati internamente ed esternamente in silicone, oppure infine teli trattati in silicone all’esterno e poliuretano all’interno.
1. Poliuretano e Silicone.
Poliuretano (PU e TPU).

Il poliuretano termoplastico è un polimero che si forma dalla policondensazione di un isocianato con un diolo: la natura chimica di questa catena influenza il comportamento meccanico e la resistenza chimica del materiale. Tanto più la catena è lunga tanto più il materiale assume caratteristiche simili alla gomma naturale (sono i poliuretani più pregiati e più costosi), mentre con catene corte oltre un certo limite di trazione, si ha un comportamento plastico con deformazione permanente: non sono quindi necessari plastificanti per variare le proprietà meccaniche come per il PVC. I gradi intermedi di durezza sono utilizzati per spalmature di tessuti o film trasparenti. Per questi teli l’intervallo di temperatura di utilizzo (-40°C +80°C), è più ampio di altri materiali come ad esempio il PVC.
Il poliuretano ha un ottimo potere impermeabilizzante, comparabile al silicone, ma consente ancora la traspirabilità del tessuto; è inoltre più robusto e duraturo del silicone, ma pesa leggermente di più ed è leggermente meno elastico. Inoltre, il PU risulta una delle sostanze con maggiore resistenza agli oli e all’abrasione, in funzione della durezza, ed è impermeabile all’acqua ed al gas; si ossida meno facilmente all’aria delle gomme a base idrocarburi, ma non è invece resistente a molti acidi ed alle basi e per resistere ai raggi UV sono necessari additivi.
Per queste ragioni è applicato sul lato interno del catino; quanto ai sovrateli, generalmente quelli trattati in PU su entrambi i lati sono in poliestere; i teli in nylon, invece, sono quasi sempre trattati all'esterno in silicone, mentre all'interno possono essere trattati o in silicone o in nylon.
Silicone
I siliconi sono un gruppo di polimeri inorganici, differenziato in tipi molto diversi.
Vantaggi del silicone tessile per abbigliamento sono:
• totale impermabilizzazione del tessuto
• Alti livelli di penetrazione e incapsulamento delle fibre
• Elevata forza di adesione senza primer su tessuti di diverse origini
• Bassa viscosità
• Pot life elevato a temperatura ambiente
• Polimerizzazione rapida con il calore
• Viscosità adattata ad una vasta gamma di substrati
• Morbidezza.
Un rivestimento in silicone può essere applicato all'esterno ed anche all'interno dei tessuti delle tende.
Fornisce un alto livello di protezione contro le radiazioni UV dannose e consente alle gocce di pioggia di perlarsi e rotolare via dalla superficie esterna. Aumenta anche la resistenza allo strappo del tessuto, prolunga la durata della tenda e, soprattutto, è un trattamento leggero.
Se applicato su teli di poliestere, commercilamente si parla di SilPoly; se applicato su teli di poliammide, commercialmente si parla di SilNylon. I teli in poliestere sono raramente trattati in silicone su entrambi i lati e, di solito, sono siliconati solo all'esterno, mentre all'interno sono trattati con PU. Nei teli di nylon, invece, il lato interno può essere siliconato oppure spalmato con poliuretano. Un telo con entrambi i lati siliconati è molto più elastico e resistente di un telo con il solo lato esterno siliconato.
Il limite del silicone ad uso tessile è che, esposto a radiazione solare, si deteriora molto prima del poliuretano. Inoltre, un telo siliconato non traspira per nulla, diversamente da un telo con spalmatura in poliuretano, che mantiene una certa traspirabilità.
2. Spalmatura e Laminatura.
Spalmatura (coating).
I trattamenti in silicone e poliuretano vengono fatti principalmente per “spalmatura”, quasi esclusivamente su tessuti in poliestere o poliammide.
La spalmatura è un processo industriale, effettuato attraverso macchine rotative; comprende lo svolgimento di una base (tessuto, ma anche carta, ecc.), l’applicazione su di esso di un prodotto chimico, l’essiccazione attraverso un forno, il raffreddamento; tali fasi possono essere ripetute in sequenza per il numero di volte voluto; va infatti considerato che l’applicazione della stessa quantità di materiale in più strati diversi dà un risultato migliore rispetto all’applicazione in strato unico. Per questa ragione, ad esempio Hilleberg e Vaude fanno la spalmatura di silicone in 3 strati.
La natura delle sostanze chimiche da spalmare può essere la più diversa: acriliche, poliuretaniche, siliconiche, lattice, PVC, ecc. Come abbiamo visto, però, sui teli tende vengono usate siliconiche e poliuretaniche.
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Laminataura. I tessuti laminati sono tessuti compositi (detti anche accoppiati), cioè formati da più strati (minimo due, in genere tre), per accoppiamento , tramite incollaggio, di un tessuto e di una speciale membrana, che assume il ruolo di una lamina, che riduce nettamente o elimina la permeabilità di un tessuto.
Appartengono a questo genere di tessuti tutti quelli che includono membrane come il GoreTex, il WindStopper e simili, nonché il TPU.
Nel caso delle tende, ad essere laminato è di solito il solo catino; in tal caso, la laminatura viene fatta in TPU, poliuretano termoplastico, che è un copolimero impermeabile, con buona elasticità, tenacità, resistenza all'usura, buona resistenza al freddo, protezione ambientale e non tossico.

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I teli laminati in TPU garantiscono il massimo dell’impermeabilità (almeno 10.000 mm di colonna d’acqua, ma consideriamo che membrane come il goretex arrivano ad oltre 28.000 mm), molto meglio e molto più a lungo di un tessuto spalmato in PU.
Pochissime case producono tende con catini laminati e di solito si tratta solo di modelli di punta (ad esempio Vaude con le sue Power Sphaerio). Come sempre, la qualità ha un prezzo e in questo caso è generalmente molto alto.

3. Trattamenti W/R e F/R.
Trattamento WR.

Quasi tutti gli indumenti traspiranti impermeabili vengono trattati chimicamente con un "Durable Water Repellent" (DWR) che permette all'acqua di scorrere sul tessuto prima di penetrare e venire a contatto con il tessuto. Questa è la prima linea di difesa contro l’acqua.
Il DWR provoca lo scivolamento dell’acqua sul tessuto, viene influenzato da abrasioni, sporcizia e tende a svanire dopo pochi lavaggi o lunga esposizione al sole e temperature elevate. A livello microscopico, le molecole a catena del trattamento DWR si legano alla superficie del tessuto e agiscono come tanti aghi che tengono l'acqua in sospensione e la fanno rotolare sulla superficie. Quando questi “aghi” si abradono o subiscono lavaggi il loro orientamento si interrompe e questo è ciò che impedisce loro di lavorare.
Questo è il motivo per cui dopo un certo utilizzo, un tessuto può dare la sensazione di non essere più impermeabile. Questa sensazione, però, potrebbe anche non essere corretta ed il tessuto potrebbe essere ancora impermeabile (perché l’entità della precipitazione, per durate ed intensità, non è tale da consentire all’acqua di penetrare nel tessuto o perché questo è addirittura dotato di membrana), ma si deve considerare che quando il tessuto si bagna sulla superficie, la traspirabilità diminuisce drasticamente determinando una maggiore umidità all'interno, fino alla condensa.
Il DWR utilizzato per anni come standard da tutto il settore è stato un trattamento a catena lunga (C8) a base di fluorocarburi che è altamente efficace contro acqua, oli e macchie, nonché straordinariamente resistente.
Purtroppo, i suoi sottoprodotti sono tossici e persistono nell'ambiente. Pertanto, i governi di tutto il mondo hanno richiesto alle aziende chimiche di interromperne la fabbricazione e quindi ogni fornitore di alta qualità è alla ricerca di alternative con prestazioni paragonabili.
Purtroppo, molti finissaggi, tra cui cere e siliconi, non sono efficaci con macchie e oli e comunque perdono la loro efficacia rapidamente, riducendo la durata effettiva di un capo.
In generale, l’obiettivo principale è quello di avere prodotti di lunga durata, quindi ridurne la vita non è un'opzione accettabile, nè per l’utilizzatore, nè per l’ambiente. Si è passati quindi da un trattamento a base di fluorocarburi C8 a un trattamento a ciclo inferiore con catena C6, anch’essa a base di fluorocarburi, ma con sottoprodotti che si rompono più velocemente nell'ambiente e con minore tossicità potenziale. Questa soluzione, che viene adottata anche da molti altri produttori, non è ancora abbastanza buona, ma è l'opzione migliore finora disponibile.
Resta comunque un trattamento poco adatto ai sovrateli delle tende, sui quali è invece possibile lavorare con spalmatura di silicone e/o poliuretano; il trattamento w/r è invece applicato al telo della camera.
Il trattamento F/R (fire retardant o flame retardant)
I tessuti certificati FR sono trattati sulla superficie con un processo di immersione o di spalmatura con additivi chimici ritardanti di fiamma dopo che la tela è stata tessuta.
Poiché il trattamento è superficiale e molti di questi additivi hanno una certa solubiltà in acqua o nei detergenti per il lavaggio a secco, le proprietà ignifughe di questi tessuti possono diminuire significativamente nel tempo.
Le fibre del poliestere, però, possono essere prodotte sin dall’origine come FR, introducendo nel polimero atomi di fosforo o molecole contenenti fosforo, che conferiscono al filato proprietà FR. In tal caso, i tessuti derivati da tali fibre mantengono le loro proprietà per tutta la vita del tessuto.
Per aumentare la resistenza alla fiamma, cioè per impedire i rapidissimi processi con cui il calore intenso favorisce la rapida combinazione del materiale della tela con l’ossigeno atmosferico (combustione), provocando pericolosi incendi, esistono diverse strategie e quindi additivi di cui cito solo i principali:
Sostanze inorganiche come la silice, l’allumina, nano particelle ceramiche o ossidi metallici, creano sulla superficie uno schermo termico che impedisce all’interno tessuto di raggiungere temperature tali da provocare la combustione.
Sostanze alogenate, che contengono numerosi atomi di cloro e soprattutto bromo (chiamati anche alogeni) ad alta temperatura liberano per decomposizione questi stessi atomi, che reagiscono immediatamente con l’ossigeno, soffocando la fiamma.
Agenti estinguenti a base di fosforo, il cui meccanismo di azione è basato sulla formazione di acido fosforico; questo tende a favorire le reazioni di carbonizzazione. Lo strato carbonioso così formato risulta rinforzato e protetto dal rivestimento vetroso prodotto dall’acido fosforico o dalle sue anidridi, proteggendo il polimero.
I ritardanti fosforati stanno attualmente guadagnando mercato in quanto non sono soggetti ai problemi ecologici degli additivi a base di alogeni; inoltre, presentano una tendenza relativamente bassa alla formazione di fumo. Anche in questo caso, la qualità e la ricerca hanno un prezzo.
Si tratta comunque di bagni in sostanze non proprio salutari e di procedimenti che hanno pur sempre un certo impatto ambientale e, quindi, da guardare con cautela.
Nelle tende da montagna, in fondo, non è poi così importante averli, anche perché l’unica occasione di contatto dei teli con la fiamma è rappresentata dal nostro fornelletto e, sul punto, il luogo comune di “cucinare dentro l’abside” è quanto di più assurdo e sconveniente si possa fare. Personalmente, mi è capitato di avere l’indefettibile necessità di doverlo fare solo una manciata di volte.

d) Giunzione dei tessuti dei teli.
I teli sono realizzati unendo varie pezze di tessuto e queste giunture presentano un duplice problema: devono essere robuste e devono essere impermeabili. La giuntura diventa tanto più critica e delicata, quanto più sottile è il tessuto da unire e quanto più gravose sono le forze di trazione a cui sarà sottoposto (cioè maltempo: vento, pioggia e neve).
Esempio di rottura lungo una cucitura.
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Qui sopra, invece, lo stress sul tessuto in prossimità della cucitura, provocato dalla trazione del telo.
Per unire tessuti dei teli tenda, ad oggi sono utilizzate principalmente due vie: la cucitura e la termosaldatura.
1. Cuciture e nastrature.
La cucitura è il metodo più tradizionale, ma anche il più affidabile per durata nel tempo; per contro, comporta qualche problema nell'impermeabilizzazione, in quanto lungo la serie di buchi nei quali passa il filo, può insinuarsi anche l'acqua. Inoltre, presenta delle limiti di tenuta del tessuto in caso di tessuti molto leggeri/sottili.
Per ovviare a questo problema, il metodo migliore è nastrare le cuciture, ovvero applicare sulla cucitura, sul lato interno del tessuto, un nastro che sigilli la cucitura.
Una macchina termonastratrice produce aria calda a temperatura precisa e controllata, questa viene convogliata in un soffio che va a riscaldare direttamente l'adesivo del nastro. Il nastro riscaldato e il tessuto vengono compressi da due rulli contrapposti che ruotano sotto pressione.
I nastri utilizzati usano come sigillante una membrana in poliuretano o in teflon; i nastri possono essere a due strati (adesivo+membrana) oppure a tre strati (adesivo+membrana+tessuto). I nastri a tre strati sono i migliori per durata, in quanto proteggono la membrana; quelli a due strati (sono di questo tipo ad esempio tutte le nastrature trasparenti) sono un po' più leggeri, ma lasciano esposta la membrana e, quindi, la nastratura durerà meno.
La qualità dei nastri e l'accuratezza della procedura contano molto, perchè un poliuretano di scarsa qualità diventerà dopo pochi anni rigido ed inizierà a screpolarsi e sbriciolarsi.

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Non su tutti i teli è possibile effettuare la nastratura. Infatti, in caso ti teli siliconati, la colla non aderisce al tessuto e, quindi, non è possibile effettuare la nastratura. In tali casi, prevedendo l'utilizzo della tenda in condizioni molto piovose, per garantire l'impermeabilità delle cuciture bisognerà trattarle con un sigillante siliconico qualche giorno prima dell'utilizzo.

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il risultato
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Va però citata Vaude: questo marchio ha messo a punto due sistemi per sigillare le cuciture su teli siliconati. Il primo è quello di utilizzare un filo che, bagnandosi, si gonfia e sigilla i buchi della cucitura (però la casa consiglia ugualmente di passare le cuciture con sigillante in caso di utilizzo in condizioni particolamente bagnate); il secondo è un brevetto per poter nastrare le cuciture anche su superfici siliconate e, da quel che mi risulta, è l'unica ad essere in grado di farlo.

2) Termosaldatura.
Per ovviare agli inconvenienti della cucitura si può utilizzare il sistema della termosaldatura de lembi di telo, accoppiando i tessuti senza cuciture (infatti vengono anche detti seamless).
Il problema delle cuciture diventa tanto più importante, quanto più sono sottili ed elastici i tessuti da cucire; in questi casi, infatti, la cucitura non resiste alla trazione e finisce per lacerare il tessuto.
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Bisogna ricorrere pertanto, ad accorgimenti particolari come doppiare i bordi, sovrapporli e cucirli, magari con doppia cucitura, ma questa procedura genera sovraspessori notevoli ed aumenta la rigidità della cucitura, cosa assolutamente sconveniente nell'associazione con tessuti elastici.
Il rimedio possibile è allora la termosaldatura dei tessuti con giunzione a caldo, che “salda” i due tessuti sovrapposti adeguatamente allineati e bloccati. La termosaldatura tessile viene fatta mediante un nastro speciale di polimero termoindurente che viene inserito fra i tessuti da accoppiare, che vengono scaldati e compressi, così da aderire uno sull'altro. Grazie all’alta pressione esercitata dalla barra riscaldata, lo spessore nel punto di saldatura è quasi uguale alla somma dello spessore dei due tessuti. Si evitano così anche restringimenti, pieghe e punti di tensione che sono invece possibili problemi tipici delle cuciture. Grazie all’alta pressione esercitata dalla barra riscaldata, lo spessore nel punto di saldatura è quasi uguale alla somma dello spessore dei due tessuti.
Per contro, l'inconveniente è la tenuta nel tempo di questi accoppiamenti, che potrebbero cedere così come per le nastrature delle cuciture.
Anche per questa ragione è un sistema ancora poco diffuso.

e) Quanta impermeabilità serve?
L'impermeabilità di un tessuto viene indicata con un numero di mm, pari all'altezza di una colonna d'acqua del diametro di 1 pollice, posta sopra un pezzo di tessuto, colonna che il tessuto riesce a sostenere prima che l’acqua possa penetrare attraverso di esso (di fatto, quindi, è una misura della pressione che il tessuto riesce a contenere). Solitamente si ritiene il tessuto penetrato quando riescono a formarsi sulla faccia opposta alla colonna una o più goccioline di acqua. Standard europeo con l’ISO 811:1981.

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Ora, consideriamo le precipitazioni:
pioggia debole = fino a 2 mm in un’ora pioggia; moderata = tra 2 e 6 mm/h; pioggia forte = oltre i 6 mm/h; rovescio = oltre i 10 mm/h; nubifragio = oltre i 30 mm/h.
Prendiamo l’esempio della pioggia peggiore, il nubifragio: precipitazione oltre i 30 mm/h, ossia dai trenta litri d’acqua per metro quadrato in un’ora, in su.
Quindi se una tenda ha 2000mm di colonna d’acqua, considerando 2000:30, idealmente resiste 66 ore sotto un nubifragio (“idealmente” perchè non consideriamo i fattori ambientali come il vento e l’angolazione del telo, e l’acqua non si accumula sopra il velo facendo una colonna ma scorre via). Si possono fare gli stessi conti con gli altri tipi di pioggia.
Attenzione: queste misure possono essere prese alla lettera solo nel contesto di un laboratorio, fuori le cose cambiano, perchè si aggiungono forze non calcolabili, come la spinta del vento, la massa di ogni goccia e l’angolazione di caduta, oltre che allo sporco sul velo o precedenti contatti con materiali non inerti.
Si comprende quindi che la colonna d'acqua sia una misura che, per quanto oggettiva, dà solo una stima teorica dell'impermeabilità di un tessuto, ma non può dare una risposta certa sulla compatibilità o meno di ogni tenda con ogni contesto considerato.
Si pensi che, nel campo dell'abbigliamento outdoor, il valore minimo per un prodotto da sci e snowboard è di 5.000 mm, corrispondente grosso modo alla pressione esercitata dal nostro peso quando ci si siede su una seggiovia bagnata o sulla neve.
Applicando quanto sopra alla tenda e pensando ad un utilizzo estivo in montagna, capirete che per un sovratelo potrà essere sufficiente un valore dai 3.000 mm, per il catino è il caso che i mm siano almeno 5.000. Se poi pensate ad un utilizzo invernale, meglio che il catino sia intorno ai 10.000 mm.

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