Acabado hidrófugo (DWR): química sin PFAS y durabilidad
La repelencia al agua es un juego de energía superficial; las químicas sin PFAS vencen al agua, pero la repelencia al aceite sigue siendo territorio del flúor.
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La repelencia al agua duradera (DWR) no hace impermeable el género de punto en sí; recubre la superficie exterior de la fibra con una capa de energía superficial tan baja que el agua, en lugar de extenderse, forma gotas y rueda. Por eso no deben confundirse DWR e impermeabilidad: el DWR retrasa la humectación de la superficie, mientras que la impermeabilidad impide el paso del agua por los poros bajo presión. Son dos físicas distintas, medidas en planos de ensayo distintos.
La física: energía superficial, ángulo de contacto y Cassie-Baxter
Que una gota se extienda o no lo decide el balance energético entre el líquido y el sólido. El agua tiene una tensión superficial de ~72 mN/m; a medida que la tensión superficial crítica del sólido baja por debajo de ese valor, el agua no logra extenderse y el ángulo de contacto supera los 90°. La química DWR hace exactamente esto: baja la energía superficial. Una película plana da 90-120°, pero en cuanto entra en juego la microrrugosidad de la fibra y de la estructura de punto o de calada, el sistema pasa al régimen de Cassie-Baxter: la gota se apoya sobre las crestas de las fibras y sobre las bolsas de aire atrapadas entre ellas, el área de contacto sólido real se reduce y el ángulo de contacto aparente sube hasta 140-160°, e incluso más. En laboratorio se han registrado ángulos de contacto estáticos de ~145° sobre poliéster y ~130° sobre algodón con un acabado siliconado amino-funcional modificado con octilsilano.
Por qué el aceite no sigue al agua: el privilegio del flúor
Aquí reside el límite fundamental de la química sin PFAS. Los aceites comunes tienen tensiones superficiales de solo 18-33 mN/m; para que una superficie repela también el aceite, su tensión superficial crítica debe bajar incluso por debajo de ese valor, hasta unos pocos mN/m. Una red densamente empaquetada de grupos -CF3 aporta la tensión superficial más baja conocida en un sólido, ~6 mN/m; los grupos -CH3 solo bajan hasta 22-24 mN/m. Así, mientras las químicas hidrocarbonadas y siliconadas vencen con holgura al agua (72 mN/m), la repelencia al aceite (oleofobia) es en la práctica una zona alcanzable solo con flúor. Esta es la explicación en una sola frase de por qué un género de punto sin PFAS se queda corto frente a aceites, cremas solares y sebo cutáneo.
C8 → C6 → C0: la cadena que se acorta
La cifra «C» indica el número de átomos de carbono de la cadena lateral fluorocarbonada. El C8 (derivados del perfluorooctano), estándar del sector durante años, ofreció el máximo rendimiento, pero era bioacumulable y persistente. La química C6 llegó como solución intermedia de cadena más corta; conservó en gran medida la oleofobia, pero sigue siendo un PFAS y se abandona de forma gradual tanto por vía normativa como a través de los programas del sector (por ejemplo, bluesign retira el C6 en enero de 2026). El C0 (flúor cero / sin flúor) es la nueva generación que abandona toda la cadena fluorocarbonada: ese es el equivalente comercial del término «sin PFAS».
Las familias químicas sin PFAS
Los DWR sin flúor no son una única sustancia, sino varias familias químicas, cada una con fortalezas y debilidades distintas.
- Polímeros dendríticos / hiperramificados: estructuras «en estrella» cuyas ramas multifuncionales co-cristalizan por sí solas y forman una disposición ordenada y densa de cadenas laterales hidrófobas. Sobre poliéster dan una repelencia al agua próxima a la del C6 y una durabilidad al lavado relativamente buena; en el sector se asocian a ejemplos como Bionic-Finish Eco.
- De base siliconada (polidimetilsiloxano): alta resistencia a la limpieza en seco y tacto suave; requieren catalizador y calor para reticular y pueden quedar algo por detrás de los hidrocarburos en la humectación dinámica.
- Parafina / ceras vegetales: perlado inicial excelente, pero durabilidad baja sin reticulación — se debilitan rápido con el lavado.
- Poliuretano / poliacrilato (incluido el PU dendrítico): alta repelencia al agua y resistencia al lavado; los acrilatos son más económicos, pero se fatigan antes por hidrólisis. Existen opciones de PU con contenido biobasado alto (más del 70 %).
Aplicación y durabilidad: el papel del calor
El DWR se aplica normalmente por impregnación en fular (padding), se exprime, se seca y se cura en la rama (stenter); según la resina, el curado se sitúa típicamente en la banda de ~150-170 °C (en una receta siliconada de ejemplo, secado a 135 °C más curado a 170 °C). La durabilidad se pone a prueba contra dos enemigos: el lavado y la abrasión. El lavado retira los contaminantes externos y las moléculas sueltas; la abrasión desgasta físicamente la capa superficial. Un mecanismo crítico es la «reactivación» por calor: las cadenas repelentes que se tumban con el uso vuelven a erguirse con un secado templado o con el planchado, y el perlado regresa. En los ensayos de durabilidad, los acabados se someten a ciclos de lavado del tipo ISO 105-C10; un buen acabado siliconado sin PFAS puede mantener sobre poliéster la puntuación máxima (ISO-5) tras 5 lavados, mientras que sobre algodón puede bajar un escalón.
Cómo se mide el rendimiento: ensayos y normas
El método básico para medir la repelencia al agua es el ensayo de pulverización (AATCC TM22 / ISO 4920): sobre un género de punto tensado en un aro de 150 mm de diámetro e inclinado a 45°, se descargan 250 mL de agua destilada desde una boquilla de pulverización normalizada en unos 25-30 segundos, el exceso se sacude golpeando el aro y la humectación se califica con una escala visual. La puntuación 0-100 de AATCC se convierte en la clase 0-5 de ISO (puntuación 100 = clase 5, «efecto loto»; puntuación 90 = clase 4; puntuación 80 = clase 3). El paso del agua bajo presión es un ensayo aparte: la presión hidrostática se mide según ISO 811 y es el indicador de la impermeabilidad, no de la repelencia. La repelencia al aceite se califica con AATCC TM118 en una escala de 0-8, mediante una serie de gotas de hidrocarburos de tensión superficial creciente (la clase 0 es la más baja); los acabados sin PFAS dan puntuaciones bajas en este ensayo, y es un resultado esperado.
| Familia química | Repelencia al agua | Repelencia al aceite | Durabilidad al lavado/abrasión | Nota típica |
|---|---|---|---|---|
| Dendrímero (hiperramificado) | Alta (próxima al C6) | Nula/muy baja | Relativamente buena | Cadenas laterales autoorganizadas; la opción sin PFAS más extendida |
| Silicona (PDMS) | Alta | Nula | Buena (sobre todo en limpieza en seco) | Tacto suave; requiere reticulación y curado por calor |
| Parafina / cera vegetal | Muy alta al principio | Nula | Baja (sin reticulación) | Económica; se debilita rápido con el lavado |
| Poliuretano / acrilato | Alta | Nula/limitada | PU buena · acrilato media | El contenido biobasado del PU puede superar el 70 % |
| Referencia: C6 (fluorado, PFAS) | Alta | Media-alta | Buena | Aporta oleofobia, pero está sujeto a restricciones |
Normativa: «sin PFAS» ya no es una opción, sino un calendario
La transición ya no es solo ética, sino una obligación legal. En la UE, la restricción REACH sobre el PFHxA y las sustancias relacionadas entra en vigor por fases; para los textiles de consumo, la ropa y los accesorios, la prohibición se aplica desde el 10 de octubre de 2026 (la fecha de abril de 2026 corresponde a las espumas contra incendios). A escala nacional, Francia restringe los PFAS en los textiles de consumo desde enero de 2026 y Dinamarca restringe la ropa y el calzado con un contenido de flúor superior a 50 mg F/kg desde el 1 de julio de 2026. En Estados Unidos, la AB 1817 de California prohíbe los PFAS añadidos intencionadamente y un contenido de flúor orgánico total (TOF) superior a 100 ppm desde el 1 de enero de 2025; ese umbral baja a 50 ppm el 1 de enero de 2027. En el sector, bluesign aplica una restricción total de PFAS en los materiales aprobados a partir de enero de 2026. Conclusión práctica: cuando la oleofobia no es crítica (capa exterior de las prendas, repelencia al agua cotidiana), la química sin PFAS es hoy conforme y suficientemente madura.