Prendas de Protección Diseñadas para Garantizar el Confort Térmico

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El cuerpo humano se comporta como una máquina de relojería perfecta, que es capaz de mantener su temperatura constante aunque la del exterior varíe. Pero para garantizar el confort térmico en condiciones de frío y humedad no son suficientes estas respuestas fisiológicas. Es necesaria la utilización de un vestuario que ofrezca la protección adecuada sin entorpecer los mecanismos termorreguladores del organismo. La capacidad de aislar y a la vez permitir la transpiración es una de las claves en las que se basan los EPI que se describen en este artículo.

El hombre, como todos los mamíferos de sangre caliente, dispone de un organismo que le permite activar mecanismos fisiológicos de termorregulación para controlar el calor que retiene o cede hacia el medio y mantener así una temperatura constante. En ambientes fríos el cuerpo pierde calor con mucha facilidad y para evitarlo activa un mecanismo denominado vaso constricción, que consiste en reducir el riego sanguíneo, con lo que se minimizan las pérdidas de calor. Si con este mecanismo no se alcanza el equilibrio térmico pueden aparecer las características tiritonas, que no son más que un movimiento involuntario de los músculos para conseguir una mayor producción de calor.

En ambientes cálidos, el cuerpo actúa de manera contraria. Para perder calor aumenta el flujo sanguíneo y activa la sudoración, con lo que se consigue un enfriamiento de la piel y el mantenimiento del equilibrio térmico.

El confort térmico no es fácil de definir. En él no solo intervienen aspectos fisiológicos. Influyen también factores como la temperatura y la velocidad del aire, la humedad, el nivel de actividad, etcétera. También afecta la sensación de frío o calor que tiene cada persona.

El vestuario de protección debe contribuir a que el confort térmico del cuerpo sea el adecuado y no puede entorpecer los mecanismos termorreguladores. Así, en ambientes cálidos o situaciones de gran esfuerzo físico la indumentaria debe ser capaz de difundir el sudor y evitar que éste se condense sobre la piel; es decir, debe favorecer la transpiración. En ambientes fríos la vestimenta debe ser un buen aislante para el cuerpo para evitar perdidas de calor.

A la hora de elegir un EPI adecuado para trabajar en condiciones meteorológicas adversas o en ambientes fríos es preciso guiarse por una serie de normas armonizadas, donde se definen los parámetros para evaluar el confort térmico que el usuario puede conseguir del vestuario de protección. Las normas que afectan a estos equipos son la UNE EN 342:2004, para la certificación de las prendas y conjuntos contra el frío; la UNE EN 343:2004 de prendas de protección contra la lluvia, y la norma UNE EN 14058:2004 de prendas para la protección contra ambientes fríos.

Algunos de los ensayos determinantes en la clasificación de las prendas a certificar son los siguientes:

• Resistencia térmica Rct (aislamiento). Es la diferencia de temperatura entre las dos caras de un material, dividida por el flujo de calor por unidad de superficie, en la dirección del gradiente. Se expresa en metros cuadrados kelvin por vatio y va a determinar el flujo de calor a través de una superficie, en respuesta a la aplicación de un gradiente de temperatura. Da información sobre la capacidad de aislamiento que posee un material.

• Resistencia evaporativa Ret: Es la diferencia de presión de vapor de agua entre dos caras de un material, dividida por el flujo de calor de evaporación por unidad de superficie, en la dirección del gradiente. Se expresa en metros cuadrados pascal por vatio y da idea de la capacidad de transpiración que posee un material.

• Aislamiento térmico efectivo l_cle: es el aislamiento térmico entre la piel y la superficie externa de la ropa, medido con un maniquí inmóvil. Se expresa en metros cuadrados kelvin por vatio.

• Aislamiento térmico efectivo resultante: l_cler: que al igual que el anterior es el aislamiento térmico entre la piel y la superficie externa de la ropa, pero esta vez medido mediante un maniquí móvil.

Estos parámetros miden el grado de confort de la prenda. Así, en un EPI de estas características debe haber un equilibrio entre el aislamiento y la capacidad de difundir el sudor hacia el exterior.

Para conseguir un aislamiento térmico óptimo se emplean materiales que actúan como barrera y poseen una conductividad baja, con lo que se consigue que la mayor parte del calor que produce el cuerpo se retenga entre el mismo y el aislante. En realidad el verdadero aislante es el aire retenido en el tejido. Por eso estos tejidos suelen estar formados por fibras finas que logran aumentar la cantidad de aire retenida. La humedad puede afectar de forma negativa al aislante, ya que si éste la absorbe aumenta su conductividad y, por tanto, disminuyen sus propiedades. Por lo tanto, en condiciones de exposición continua al frío debería evitarse o eliminarse todo lo posible la sudoración.

A la hora de diseñar un EPI que proteja contra el frío no hay que elegir materiales que aíslen totalmente, sino aquellos que ofrezcan un equilibrio entre la capacidad de aislamiento y la de difusión de la sudoración hacia el exterior.

Sin embargo la difusión pasiva del sudor a través de las capas de la ropa no es la manera más efectiva de eliminar la humedad. Diseñando ropas amplias y ajustables, mejor que conjuntos cerrados y fijos, y utilizando aberturas regulables y botonaduras, se logra una mejor eliminación del sudor que seleccionando el aislante que mejor difunda el sudor.

Para el ajuste de la prenda lo más recomendable es la incorporación de un cordón regulable en la cintura y de trabillas de velcro en los puños. Incluso se pueden diseñar aberturas en la sisa, que permiten una mayor difusión del sudor hacia el exterior.

En la actualidad, para mejorar la termorregulación corporal, se están desarrollando nuevos tejidos basados en microcápsulas de cambio de fase. Disponen de un material exterior, que actúa como protector, y en su interior pueden llevan parafinas que poseen un calor latente muy elevado; es decir, que necesitan un calor determinado para cambiar de sólido a líquido y a su vez cuando vuelven a su estado sólido también desprenden mucho calor. Los tejidos basados en esta tecnología permiten que el usuario no requiera tantos esfuerzos metabólicos para regular su temperatura corporal, ya que las microcápsulas absorben o emiten energía según las condiciones en que se encuentren.

Así, cuando la temperatura del cuerpo aumenta porque está expuesto a altas temperaturas o sometido a un gran esfuerzo físico, las microcápsulas captan ese calor, cambiando la fase de las parafinas que se encuentran en su interior de sólida a líquida, disminuyendo así la sudoración o la vaso dilatación que son las respuestas metabólicas del cuerpo humano ante estas condiciones. Cuando la temperatura del cuerpo baja debido al frío o al cese repentino de la actividad física, las microcápsulas ceden el calor que han captado del cuerpo y las parafinas se solidifican, reduciendo las respuestas metabólicas del cuerpo como las tiritonas y la vasoconstricción. Este fenómeno se denomina efecto termorregulador.

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