IMPERMEABILI
IMPERMEABILI
Tessuti di preparazione speciale che presentano ridotta permeabilità all'acqua, o ad altri liquidi, o ai gas (soprattutto idrogeno ed elio). Vestiti e soprabiti d'uso comune, teloni per merci, parti portanti di aeroplani, scafandri per palombari, sono resi impermeabili all'acqua. Indumenti e rivestimenti varî sono resi impermeabili, a scopo protettivo, contro liquidi vescicatorî (iprite, ecc.) o comunque dannosi alla pelle. Involucri di dirigibili, di palloni aerostatici, di palloni sonda, sono resi impermeabili ai gas leggieri. Particolare interesse ha, per vestiti e soprabiti d'uso comune, per scafandri, per indumenti e rivestimenti protettivi, l'evitare che si riduca troppo la permeabilità all'aria e al vapore d'acqua, perché non venga isolata la pelle e impedita l'eliminazione dei prodotti di traspirazione.
Per quanto d'uso recentissimo (fine del secolo scorso), il mantello o soprabito (fr. imperméable; sp. impermeable; ted. Regenmantel; ingl. rain coat) di stoffa impermeabile (lana, seta, tela incerata, pelle o anche velluto) ha un lontano riscontro nel ϕεινό, nella paenula, nel pluvialis, che appaiono spesso nei monumenti greci e romani e che servivano a difendere dalla pioggia: erano mantelli da viaggio di forma rotonda, muniti di cappuccio. Mercurio, in qualità di messaggero, è rappresentato spesso con questo indumento. Nel sec. XIII erano d'uso comune, specie in Francia, delle chapes à pluie di lana pesante, foderate di pelliccia. Più tardi, nel sec. XVI, furono portate per lo stesso uso la limousine e la gabardine; soprabiti di tela incerata furono adottati "da speziali e da cerusici durante l'epidemia della peste del 1630 a Firenze, mentre in Lombardia si portavano sanrocchini" di tela incerata, specie di mantelline corte atte a difendere dalla pioggia.
La permeabilità si connette con tre fenomeni: l'assorbimento del liquido o del gas da parte della superficie a contatto con esso; la diffusione attraverso il tessuto o lungo i vuoti che in esso esistono; la cessione per distillazione al secondo ambiente del fluido considerato.
I primi due fenomeni sono analoghi a quelli che si effettuano nei processi di cementazione dei metalli. L'acqua, venendo a contatto coi tessuti, è assorbita dalle fibre e tende a passare attraverso i pori. Al passaggio attraverso i pori, in un primo tempo, si oppongono le tensioni di superficie che si determinano nel liquido; ma con l'aumentare della pressione, l'impedimento cessa. Com'è ovvio, il passaggio é influenzato, oltre che dalla pressione in parola (che in pratica può essere costituita dalla pressione del vento, oltre che dalla differenza di tensioni di vapore sulle due facce del tessuto), anche dalle dimensioni dei fori e dalla loro disposizione. Tessuti a pori molto piccoli e di notevole spessore accusano perciò una discreta impermeabilità all'acqua. Per aumentarla si possono coprire le fibre con sostanze che ne evitino il contatto con l'acqua, e che, insieme, chiudano (o riducano di dimensioni) i vacuoli esistenti nel tessuto stesso, o che facciano crescere la tensione superficiale dell'acqua.
L'operazione di gommatura (v. gomma elastica) raggiunge entrambi gli scopi. Occorre però notare che si ottiene sempre un'impermeabilità molto relativa. Infatti J.D. Edwards e S.F. Pickering con una pressione parziale di vapore di 20 mm. d'acqua, hanno trovato, in corrispondenza a spessori di gomma di mm. 0,18 e 0,25 e ad aria satura di vapor d'acqua, una permeabilità rispettivamente di 43 e di 37 litri per mq. all'ora (riferita a 1 cm. di spessore). E questi valori crescono notevolmente (più di 68 litri per 0,25 mm. di spessore), se la gomma è in contatto con acqua. Per confronto si noti che con pressioni di 200 mm. di mercurio la permeabilità all'aria della gomma per palle da giuoco può scendere al disotto di 0,004 litri (R. Ariano) e con oltre 3 kg/cmq. a 0,11 litri.
L'aggiunta ai tessuti di opportuni sali metallici, di cere, paraffine, bitumi, ecc., raggiunge invece lo scopo di proteggere le fibre contro l'imbibizione, creando una superficie su cui l'acqua scivola ma non vengono chiusi i pori, sebbene si ottenga in genere un aumento della tensione superficiale dell'acqua. Ne deriva che i tessuti così trattati non si presentano realmente impermeabili all'aria e al vapore d'acqua. Essi tendono a perdere la loro impermeabilità col depositarsi delle comuni polveri (queste fanno decrescere la tensione superficiale), e per azione dello strofinamento con spazzole. Va notato che molti di tali tessuti hanno un aspetto grasso, untuoso al tatto e trattengono molto la polvere.
Con riguardo invece ai gas, è da osservare che la gomma presenta molta maggiore permeabilità all'idrogeno, che del resto ha una notevolissima velocità di diffusione in essa, di quanto non ne presenti all'aria e all'elio (ponendo uguale a 1 la permeabilità all'idrogeno, J.D. Edwards e S.F. Pickering hanno trovato rispettivamente uguali a 0,22 e 0,65 le altre due). Secondo G. Tamman e K. Bochow, che si sono spinti fino a 550 kg./cmq., il coefficiente d'assorbimento è, nel caso considerato, indipendente dalla pressione. I tessuti gommati per assicurarne l'impermeabilità ai gas, e più specialmente i tessuti per dirigibili, devono essere deformabili elasticamente, per permettere le variazioni di volume imposte ai gas dalle variazioni di pressione atmosferica alle varie altezze e devono presentare una resistenza meccanica atta a consentire una certa pressione di gonfiamento e a resistere all'azione del vento, ecc. Inoltre, tanto essi, quanto quelli usati per rivestire ali d'aeroplani, devono presentare superficie lisce, per non far crescere la resistenza dell'aria.
Preparazione dei tessuti gommati. - Nota da lungo tempo agl'indigeni d'America, fu oggetto d'interesse costante e causa di scoperte fondamentali per l'industria della gomma elastica (v.). Si realizza alla calandra o per soluzionatura alla spalmatrice o spreading (v. gomma elastica): quest'ultimo è il sistema generalmente in uso per la preparazione dei soprabiti impermeabili. Si cominciano col preparare in apposite impastatrici le soluzioni di gomma in benzina, aggiungendo al solvente l'impasto di gomma tirato in foglia sottile e agitando con agitatori a paletta finché la soluzione non sia sufficientemente omogenea. Si spazzola poi, a mezzo di apposita macchina, il tessuto da gommare, per eliminarne la polvere. Lo si secca per passaggio su tavole calde, o meglio su tamburi scaldati con vapore. Indi lo si soluziona alla spreading (v. gomma elastica): la soluzionatura può essere fatta su una sola faccia (tessuto semplice) o su due facce (tessuto addoppiato) se il tessuto serve con una sola tela o se occorre preparare dei tessuti tripli. L'addoppiatura del tessuto si può fare anche direttamente su apposita calandra. Per poter manovrare con più facilità e sfruttare l'adesività della gomma non vulcanizzata, si preferisce però, in genere, laccare o verniciare la faccia non gommata del tessuto (si usano ad esempio soluzioni ammoniacali di gomma lacca) o coprirla con talco, o amido o fecola. Il tessuto addoppiato, se serve per rivestimenti impermeabili, è tagliato come si fa per i vestiti normali; è opportuno scegliere forme che consentano una certa aereazione. Il taglio può essere fatto a mano o, per prodotti in serie, a macchina. Il tessuto addoppiato è poi cucito e le cuciture sono nascoste con strisce gommate. I tessuti semplici si possono anche far passare in mezzo a cilindri, uno dei quali può portare dei rilievi per stamparvi dei disegni (v. goffratura).
Finalmente il tessuto va vulcanizzato. Si può procedere a caldo (in genere in stufe), o a freddo per esposizione ai vapori di cloruro di zolfo, o per immersione in soluzione di cloruro di zolfo in solfuro di carbonio. La vulcanizzazione a caldo è forse più costosa; ma, se si regola bene la uniformità di temperatura nella stufa, dà i prodotti migliori. Vulcanizzando a freddo occorre aereare bene il vulcanizzato ed esporlo in ambiente d'ammoniaca per neutralizzare gli acidi che si formano. Si possono anche confezionare vestiti partendo da tessuto già vulcanizzato; in questo caso la copertura delle cuciture con tela gommata è indispensabile.
I tessuti più adatti per la gommatura sono quelli di cotone e di seta; i meno adatti quelli di lana. I tessuti non devono essere apprettati, né contenere quantità apprezzabili di sali di rame, di manganese, di cromati, perché queste sostanze determinano un rapido deterioramento della gomma.
L'industria di preparazione di tessuti gommati fa uso di prodotti velenosi e infiammabili. I pericoli d'incendio sono moltiplicati dal fatto che i coltelli della spreading si elettrizzano per strofinìo con la gomma e dànno facilmente luogo a scintille. Per norma igienica occorre curare l'esistenza d'un abbondante e continuo ricambio d'aria. La spreading può essere attrezzata per il ricupero del solvente o si possono usare impianti d'assorbimento dei vapori dall'aria dell'ambiente con carbone attivo o gel di silice.
Preparazione di altri tessuti impermeabili. - Possono avere una relativa impermeabilità dei tessuti fabbricati con lana lavata solo con acqua, e quindi contenente ancora del grasso naturale (loden). Si possono invece impermeabilizzare i tessuti trattandoli con certi sali metallici: si usa acetato basico d'alluminio ottenuto dall'unione d'una soluzione di solfato d'alluminio e d'una di acetato di piombo, o di solfato d'alluminio e acetato di calcio, o di solfato d'alluminio e acido acetico in presenza di calce. Il tessuto, precedentemente seccato, è portato più volte nel bagno d'acetato d'alluminio scaldato a 35°-38°; poì è messo a seccare a caldo fuori del contatto della luce. L'impermeabilità è generata dalla formazione d'un acetato basico insolubile; è bene poi immergere il tessuto in una soluzione in acqua dolce di sapone neutro; e poi in allume o in solfato d'alluminio.
Si usano anche sali di rame: si può trattare il tessuto prima con una soluzione di sapone e poi con solfato di rame; o con soluzioni da cui si precipita il formiato di rame, o con soluzioni di rame o d'idrato di rame in ammoniaca. Si possono ancora impermeabilizzare tessuti usando sostanze organiche o loro miscele, come olî vegetali e nero fumo, asfalto e olî minerali, paraffine, cere, ecc. Esistono al riguardo ricette numerosissime, che qui non è il caso di ricordare. Queste sostanze impregnanti non devono contenere acidi che intacchino il tessuto, né sostanze solubili in acqua, né emanare odori sgradevoli, né irrigidire eccessivamente il tessuto; inoltre non devono essere alterabili per esposizione alla luce e all'aria, non devono essere molto infiammabili, né asportabili per azione della spazzolatura. Va anche tenuto conto, nello sceglierle, del colore che si vuol dare al tessuto.
Bibl.: Per la storia degl'indumenti impermeabili, v.: E. Rondinelli, Relazione del contagio stato in Firenze nel 1630-33, Firenze 1634; O. Ferrari, De re vestiaria, Padova 1654, p. 79; F. Viollet-le-Duc, Dictionnaire raisonné du mobilier français de l'époque carlovingienne à la renaissance, III, Parigi s. a., p. 90. - Per la fabbricazione dei tessuti impermeabili, T. E. Pearson, Waterproofing textile fabrics, New York 1914; Encyclopédie du Caoutchouc, Parigi 1930.