APLICACIÓN DE APRESTOS DE PROTECCIÓN UV EN TEXTILES

Transcripción

1 APLICACIÓN DE APRESTOS DE PROTECCIÓN UV EN TEXTILES INTRODUCCIÓN Los rayos UV B de la luz solar, perjudican la piel humana. Las dosis de rayos, se acumulan a lo largo de la vida y favorecen la formación del cáncer de piel. La protección que garantizan los tejidos, a menudo no es suficiente para prevenir el desarrollo de los melanomas. Un acabado especial puede, sin embargo, aumentar este efecto protector significativamente. Entre los rayos ultravioleta están: Los UV-B de onda corta y de gran energía (longitud de onda nm, proporción aproximada 0,4%) Los UV-A de onda larga y pobres en energía, que sin embargo penetran más en la piel (longitud de onda nm) Los UV-C (longitud de onda <280 nm) muy ricos en energía, que son muy peligrosos para nuestra piel, y que son reflejados por la capa de ozono y no alcanzan la superficie terrestre. Los rayos UV-A de onda larga, conducen a través de la transformación de fases previas de melanina, a una pigmentación inmediata que aparece en el plazo de pocas horas. Se introducen profundamente en la piel, y conduce a una prematura alteración de ésta, que se manifiesta en pérdida de elasticidad con aparición de arrugas y rugosidades. Los rayos UV-B de onda corta pero con mucha energía, penetran menos milímetros en la piel y conducen a la aparición de un pigmento, que se deposita en las células de la epidermis y produce un bronceado de larga duración. La liberación de moléculas agresivas de oxígeno por medio de rayos UV-B, conduce al deterioro de la piel, en forma de bronceado, que puede provocar por exposición continuada sobre todo en niños y jóvenes, el riesgo de aparición de un melanoma (tumor oscuro de piel), en años posteriores.

2 FACTOR DE PROTECCIÓN SOLAR Cómo se define el valor SPF o UPF? En una persona con piel no pigmentada, después de 12 minutos de radiación solar a mediodía, aparece enrojecimiento de la piel. Con una prenda de vestir de SPF 30, la misma persona podría por lo menos soportar la misma radiación solar, 6 horas, es decir 30 x 12 = 360 minutos, para sufrir el mismo grado de quemadura de piel, o bien estar expuesta a la misma dosis de rayos. Según este principio, puede ser determinado el SPF por los llamados métodos in vitro, donde la piel de las personas analizadas, son irradiadas con una fuente de luz, cuyo espectro es lo más parecido posible al espectro del sol. Debido al coste, para la determinación del SPF de tejidos se usa un método llamado in vitro, de donde el SPF se calcula a partir de la fórmula: SPF = 400 nm λ=280 nm S λ E λ d λ 400 nm λ=280 nm S λ E λ T λ d λ S λ Radiación espectral del sol a cada longitud de onda. E λ Efecto espectral del eritema de rayos UV T λ Permeabilidad del objeto a cada longitud de onda (en nm) d λ incremento en relación a la longitud de onda Para el cálculo del SPF, normalmente se usa la radiación espectral del sol en Melbourne o Alburquerque. En el siguiente gráfico, se observa que la radiación UV-B es aproximadamente diez veces menor que la radiación UV-A.

3 Radiación UV del sol Radiación espectral mw/ (m^2 *nm) UV-B UV-A Longitud de onda (nm) Radiación espectral del sol en el sector UV, medida en Melbourne en el punto más alto del sol en verano En el próximo gráfico, se observa también que los rayos UV-B son entre y veces más dañinos que los rayos UV-A. Para posibilitar a los fabricantes de tejidos la fácil determinación del SPF de sus productos, se ha desarrollado un espectrómetro especial. El analizador UV 1000F Ultraviolet Transmittance. Es un equipo fácil de usar para la medición de la transmisión total. Es decir, de la radiación UV transmitida directamente a través de los tejidos, y esparcida de forma difusa.

4 10 Efecto relativo del eritema 1 0,1 0,01 0,001 0,0001 UV-B UV-A 0, Longitud de onda (nm) Efecto espectral del eritema de la radiación UV EFECTO PROTECTOR DE LOS TEJIDOS La clasificación de los tejidos correspondiendo al SPF, fue realizada por el Australian Radiation Laboratory, trabajando junto con la Skin & Cancer Foundation (Australia / New Zealand Standard AS/NZ 4399; 1996). SPF / UPF Transmisión de rayos UV Categoría de protección ,7 4,1 % Buena ,0 2,6 % Muy buena 40 2,5 % Excepcional DISEÑO DEL TEJIDO La protección es tanto mayor, cuanto más impermeable a la radiación solar sea el tejido. En el diseño del tejido, se puede aumentar el factor protector a partir de su grosor, o bien el peso por metro cuadrado del género.

5 El parámetro más importante del que depende el factor de protección de un tejido, es su factor de cubrimiento. Es decir, de la proporción de superficie del tejido que está cubierto por el hilo. Se habla también de la porosidad de un tejido, o de la proporción poros/unidad de superficie. El factor de cubrimiento o bien la porosidad, permiten declaraciones sobre los límites del SPF alcanzable de tejidos según la fórmula siguiente: SPF = = Porosidad 100 Factor de cubrimiento El SPF más alto posible es 100, si la porosidad es del 1%. En un tejido de velo con una porosidad del 10% se puede esperar como máximo un SPF de Factor de protección del sol Porosidad = Factor de cubrimiento Porosidad (%) Factor protector del sol en función del factor de cubrimiento o bien de la porosidad

6 TIPO DE FIBRA El tipo de fibra usado para la fabricación de un tejido, influye en la permeabilidad de los rayos UV. El algodón blanqueado, posee una alta permeabilidad para toda la radiación UV. El mismo tejido con algodón crudo, ofrece un SPF más alto, porque los pigmentos, pectinas y ceras naturales que contiene, actúan como absorbedor de UV. La fibra alifática de poliamida es, por otra parte, relativamente permeable. Por el contrario, en la fibra de poliéster, los grupos aromáticos que la forman, tienen un fuerte poder de absorción para el sector de UV-B. Aquí se debe hacer mención del poder de absorción de los pigmentos mateantes (p. ej. dióxido de titanio), que reducen mucho la permeabilidad sobre todo el sector UV Algodón Transmisión % Poliamida Poliester 10 UV B Longitud de onda (nm) UV A Permeabilidad de tejidos de algodón, PES, y PA

7 COLOR E INTENSIDAD Los colorantes textiles usados, pueden ejercer una gran influencia sobre la permeabilidad de UV de los tejidos. Los colorantes absorben selectivamente los rayos visible. Estos colorantes actúan como absorbedores de UV y aumentan el SPF del tejido. En general es válido que, (a igual estructura de tejido y colorante), el SPF de un tejido es tanto mayor cuanto más oscuro es el tono. 50 Algodón blanqueado 40 Transmisión % Tintura amarilla Tintura roja 10 Tintura azul UV B Longitud de onda (nm) UV A Permeabilidad de UV de algodón blanqueado y tintado Algodón blanqueado Transmisión % 20 1/25 1/9 10 UV B UV A 1/ Longitud de onda (nm) Influencia de la intensidad del color sobre la permeabilidad de UV

8 CONTENIDO DE HUMEDAD En la mayoría de los casos, el SPF de una prenda de vestir mojada es significativamente menor que una seca. El agua, en el entramado del tejido reduce el efecto de dispersión y aumenta la permeabilidad de UV. La analogía aquí es el efecto óptico que conduce a que una camiseta es transparente cuando está mojada. PROCESO ADRALUX Es posible aumentar considerablemente el factor de protección del sol de tejidos ligeros. El proceso ADRALUX, consigue que la absorción de rayos UV de los tejidos acabados con él aumente, sin que sus propiedades como aspecto, tacto o transpirabilidad se vean alteradas. Se puede realizar el proceso ADRALUX sobre hilo, género de punto o tejido de calada, en las instalaciones habituales de la industria textil. Para todas las fibras importantes, existen actualmente productos disponibles que, vistos desde el punto de vista de aplicación, son usados como colorantes incoloros es decir, pueden ser aplicados (también junto con los colorantes habituales), en la mayor parte de los procesos de acabado textil. ADRALUX H-CC pasta y ADRALUX H-CH líquido. Ambos productos son adecuados para el acabado de fibras celulósicas, poliamida y lana. Se fijan de igual modo que un colorante reactivo con la fibra. Absorben sobre todo en el sector de UV, por el contrario en el sector UV-A sólo en pequeña proporción. De esta manera actúan idóneamente, pues no provocan ninguna influencia negativa sobre los blanqueadores ópticos. Por tanto no absorben los rayos UV necesarios para la estimulación de fluorescencia. ADRALUX H-PE. Este producto es apropiado sobre todo para el acabado de fibras de poliéster, de acetato, así como sus mezclas y puede ser utilizado solo o junto con colorantes dispersos en proceso de agotamiento, o a la continua según el proceso thermosol.

9 Fibras celulósicas Fibras de poliamida

10 Fibras de Poliéster Otros productos Ruco-Shield Ray (Rudolf GmbH) UV Fast HLF New (Huntsman) Agradecimientos Mi agradecimiento a ADRASA ( por la cesión de la información correspondiente a los estudios realizados en la aplicación de productos de acabado sobre textiles, con el fin de mejorar su factor de protección solar.

11 AUTOR Antonio Solé Cabanes Ingeniero Industrial