Questo articolo del blog esplora il modo in cui le fibre funzionali come Coolmax assorbono rapidamente il sudore e mantengono la temperatura corporea attraverso la loro struttura e i principi scientifici.
L'esercizio fisico intenso, che porta a una sudorazione intensa, può inzuppare gli indumenti, riducendone la funzionalità. La sensazione di umidità può causare fastidio e il peso del sudore può compromettere le prestazioni di un atleta. Questo non solo riduce l'efficienza dell'esercizio, ma può anche influire sulla regolazione della temperatura corporea a lungo termine. Maggiore è la quantità di sudore prodotto, più velocemente il calore viene sottratto alla superficie cutanea, causando potenzialmente un raffreddamento troppo rapido del corpo. Questo problema diventa particolarmente grave in ambienti freddi. Senza un abbigliamento adeguato in tali condizioni, il dispendio energetico del corpo aumenta e l'affaticamento durante l'esercizio può intensificarsi.
Inoltre, nelle giornate fredde e ventose, il sudore che si raffredda può sottrarre calore al corpo, causando potenzialmente ipotermia in casi estremi. Indossare indumenti bagnati al vento può comportare una perdita di calore fino a 240 volte maggiore rispetto all'indossare indumenti asciutti. Per risolvere questi problemi, l'abbigliamento sportivo non deve solo adattarsi alla temperatura, ma anche contribuire a regolare la temperatura corporea evaporando rapidamente l'umidità. Di conseguenza, è emersa la necessità di materiali funzionali che assorbano efficacemente l'umidità e la disperdano rapidamente verso l'esterno, e ne sono stati sviluppati diversi. Un esempio lampante è il "Coolmax" sviluppato da DuPont.
Coolmax è realizzato con materiali a base di poliestere che non assorbono facilmente l'umidità. Le fibre naturali come il cotone, che possiedono numerose strutture chimiche specifiche che si legano facilmente alle molecole d'acqua, assorbono bene l'umidità ma asciugano male quando sono bagnate. Al contrario, le fibre di poliestere non hanno quasi nessuna di queste strutture chimiche specifiche, il che le rende incapaci di legarsi facilmente alle molecole d'acqua. Di conseguenza, assorbono poca umidità e rimangono asciutte. Ma se le fibre di poliestere non assorbono bene l'umidità, come possono trasportarla via efficacemente? In che modo la fibra Coolmax, realizzata in poliestere, riesce a trasportare rapidamente il sudore dalla pelle all'esterno?
Il segreto sta nella sezione trasversale del filato estruso. Le fibre chimiche come il poliestere si formano quando la materia prima liquida fusa passa attraverso minuscoli fori, si raffredda, si solidifica e assume la forma di un filato. Il filato iniziale che si forma qui è chiamato "filamento" e il piccolo foro da cui emerge è chiamato "filiera". La forma della sezione trasversale del filamento è determinata dalla forma della filiera. Il filato Coolmax, ottenuto per estrusione attraverso una filiera a croce, ha una sezione trasversale che corrisponde alla forma della filiera, con conseguenti scanalature che corrono in tutte le direzioni lungo i lati del filato. I tessuti realizzati con questo filato sviluppano pori microscopici, aumentando la superficie esposta all'aria rispetto ai tessuti realizzati con filati con una sezione trasversale circolare standard. L'umidità a contatto con la fibra fuoriesce quindi verso l'esterno attraverso questi minuscoli fori per capillarità.
L'azione capillare è il fenomeno per cui la superficie di un liquido risale lungo un tubo stretto e lungo quando viene inserita al suo interno. Alcuni esempi includono l'assorbimento d'acqua da parte delle radici delle piante o delle spugne, e la risalita dell'alcol attraverso lo stoppino di una lampada ad alcol. Nel caso delle fibre Coolmax, grazie alla forza adesiva tra le pareti dei pori microscopici e le molecole d'acqua, una volta che il bordo dell'umidità inizia a risalire lungo la parete, la forza coesiva tra le molecole d'acqua fa sì che l'intera superficie dell'acqua tenti di salire fino all'altezza delle molecole d'acqua del bordo. Attraverso la continua interazione di queste due forze, tutto il sudore accumulato sulla pelle può fuoriuscire all'esterno della fibra ed evaporare.
La fibra Coolmax ha un tasso di ritenzione dell'umidità intrinsecamente basso, che le consente di evaporare molto più velocemente rispetto alla fibra di cotone. Anche se completamente inzuppato, il capo può essere indossato immediatamente dopo una rapida strizzatura e agitazione. Questa caratteristica è estremamente pratica per chi svolge frequenti attività all'aperto. Le fibre Coolmax sono particolarmente utili non solo per gli atleti, ma anche per chi ama l'escursionismo e il campeggio, poiché mantengono il calore in ambienti estremi, facilitando al contempo un'efficace traspirazione. Inoltre, grazie alla sua natura sintetica, la fibra Coolmax offre un'eccellente resistenza ai parassiti e straordinarie proprietà antibatteriche, rendendola facile da pulire. È ampiamente utilizzata in t-shirt e vari indumenti sportivi e la sua capacità di essere liberamente miscelata con filati di cotone ne amplia le applicazioni anche a biancheria intima e calze.
Le proprietà fisiche di una fibra non sono determinate esclusivamente dalla sua composizione chimica, ma sono anche significativamente influenzate dalla forma della sezione trasversale e dallo spessore del filato, nonché dal metodo di tessitura. In precedenza, lo sviluppo dei materiali per l'abbigliamento si concentrava esclusivamente su strutture chimiche microscopiche e monodimensionali. Recentemente, tuttavia, si è assistito a un attivo movimento volto alla scoperta di nuove fibre funzionali, modificando e combinando opportunamente gli elementi rimanenti. Considerata questa tendenza, non è esagerato prevedere che materiali creativi come la fibra Coolmax continueranno a emergere.
In definitiva, le fibre funzionali si stanno evolvendo per soddisfare le esigenze delle persone moderne che cercano comfort nella loro vita quotidiana. Di conseguenza, le loro potenziali applicazioni si estendono oltre l'abbigliamento quotidiano e sportivo, coinvolgendo diversi settori. In questo momento storico, in cui la tecnologia dei materiali avanzati sta apportando cambiamenti significativi a tutti gli aspetti della nostra vita, le fibre funzionali continueranno a svilupparsi e a svolgere un ruolo cruciale nel migliorare la qualità della vita umana.
