Tejidos espaciadores: Indumentaria de alto rendimiento para protección

Tejidos espaciadores: Indumentaria de alto rendimiento para protección Los tejidos espaciadores son considerados por muchos como ideales para aplicaciones de acolchado. A menudo se tejen en urdimbre, tienen una capa frontal, una capa posterior y una capa espaciadora interna. Los hilos espaciadores suelen ser monofilamentos que conectan las dos capas exteriores para formar una estructura tridimensional. Ya se utilizan en aplicaciones como el acolchado de asientos de automóviles, para la reducción de vibraciones y como paneles transpirables en prendas de vestir.

Liu et al. (2012) prepararon doce muestras de tejidos espaciadores con espesores que oscilaban entre 5,64 y 10,62 mm. La capa espaciadora se tejió con monofilamento de poliéster de 0,2 mm de diámetro para once de las muestras y de 0,16 mm de diámetro para la duodécima. Encontraron que la aspereza del filamento es una variable significativa, con monofilamentos más gruesos que proporcionan más protección. Se descubrió que la inclinación del hilo espaciador afecta significativamente el comportamiento de impacto. Se necesita una estructura óptima: ni demasiado vertical ni demasiado inclinada. No se obtuvieron comparaciones entre los tejidos espaciadores y otros materiales de protección. Investigaciones posteriores (Liu, Au y Hu, 2014a, 2014b) involucraron una superficie de prueba hemisférica y energías de impacto de hasta 50 J. Esto reveló una mayor complejidad en la comprensión tanto de los impactos como de la eficacia del tejido espaciador como material de protección.

 Chen, Lai, Sun, Zhao y Chen (2017) analizaron el mecanismo de deformación por compresión de un filamento espaciador con el objetivo de proporcionar orientación a los diseñadores de tejidos espaciadores. Dividieron el proceso de compresión en cuatro etapas: la etapa rígida, la etapa elástica, la etapa de descanso y la etapa ineficaz.

Zhao, Long, Yang y Liu (2017) se han centrado en los tejidos espaciadores de trama porque tienen el potencial de dar forma sin costuras a los protectores de impacto. Se tejieron dieciséis muestras de tejidos espaciadores de trama con diferentes patrones de hilos espaciadores, diámetros de filamentos y densidades de tela. Los espesores oscilaban entre 2,7 y 6,4 mm. Su trabajo se refiere al acolchado y no a la protección contra impactos dinámicos, pero el enfoque es uno que tiene un gran potencial para producir paneles con forma para la protección.

Nayak et al. (2017) consideraron el potencial de utilizar tejidos espaciadores como alternativa al acolchado de espuma. Se tejieron tres muestras. La tela A tenía algodón mercerizado y elastano para las capas externas, con nailon balístico como capa interna. Las telas B y C tenían capas externas de Dyneema y Elastano y una capa interna de Dyneema, pero tejidas con diferentes estructuras. Estos se compararon con espuma de célula cerrada obtenida de un fabricante de ropa de rugby. Su conclusión: ""las estructuras textiles 3D flexibles tejidas pueden proporcionar un nivel de protección contra impactos equivalente al logrado por la espuma comercial utilizada en la ropa de rugby. Las estructuras tejidas flexibles también pueden proporcionar un mayor nivel de comodidad a los jugadores en comparación con la espuma comercial, como lo indican una mayor permeabilidad al aire y una menor resistencia térmica y a la transmisión de vapor de agua.

La investigación sobre tejidos espaciadores genera expectativas de que la protección contra impactos es factible utilizando estos materiales. Los documentos también muestran que se deben diseñar propiedades adecuadas durante el proceso de diseño. Los tejidos espaciadores diseñados para permitir la permeabilidad y el acolchado pueden proporcionar poca protección, como lo han demostrado los experimentos con tejidos espaciadores comunes realizados por el autor. También hay posibilidades para los materiales compuestos, y ya se ha hecho referencia a la gama Deflexion S: tejidos espaciadores de poliéster impregnados con una cubierta de silicona que dan como resultado materiales de protección permeables y flexibles. Zhou et al. (2013) también han desarrollado este enfoque utilizando microgeles.