Oddychalność
Oddychalność to zdolność tkaniny do przepuszczania pary wodnej przez materiał.
Mechanizm
Przepuszczalność powietrza to zdolność tkaniny do przepuszczania powietrza. Podczas gdy tkaniny przepuszczające powietrze mają zwykle stosunkowo wysoką przepuszczalność pary wodnej, nie jest konieczne, aby były przepuszczalne dla powietrza, aby były oddychające.
Przenoszenie pary wodnej (MVT) w tkaninach wodoodpornych odbywa się w dwóch procesach:
- Fizyczne: Hydrofobowe (wodoodporne) są wodoodporne, ale przepuszczają parę wodną – mikroporowate powłoki lub laminaty mają pory tak małe, że woda w stanie ciekłym nie może się przez nie przedostać. Jednak cząsteczki pary wodnej są wielokrotnie mniejsze niż w stanie ciekłym i mogą przechodzić przez te „mikropory”.
- Substancje chemiczne: hydrofilowe (lubiące wodę) / nieporowate laminowanie lub powlekanie przenosi wilgoć przez dyfuzję chemiczną. Cząsteczka wody jest naładowana dodatnio, a hydrofilowy PU jest naładowany ujemnie, przyciągając wodę przez szczeliny międzycząsteczkowe PU. Ponieważ wiązanie jonowe jest stosunkowo słabe, woda jest następnie przepychana przez szczeliny, aż para wodna przejdzie przez całą drogę.
Siła napędowa to różnica w poziomie ciepła i wilgotności po jednej stronie materiału w porównaniu do drugiej strony. Znany również jako różnica ciśnień. Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki wilgoć przesunie się w kierunku suchości. Dlatego ciepłe, wilgotne powietrze będzie przepływać w kierunku zimnego, suchego powietrza, aż do osiągnięcia równowagi.
Ze względu na ciepło ciała i wilgoć, wewnątrz systemu odzieżowego prawie zawsze panuje wyższa temperatura i wilgotność. Powoduje to powstanie różnicy ciśnień , która wypycha ciepło i wilgoć na zewnątrz. Im większa różnica między ciepłem i wilgotnością wewnątrz systemu odzieżowego i na zewnątrz, tym większa różnica ciśnień, aby wypchnąć to ciepło i wilgoć.
Testowanie
Test pionowego kubka
Znany również jako JIS L 1099, JIS Z 0208, ISO 2528, Desiccant Method of ASTM E96, JIS K 6328 (JIS to skrót od Japanese Industry Standards). Metoda A-1 wykorzystuje roztwór chlorku wapnia do symulacji potu, podczas gdy metoda A-2 wykorzystuje tylko wodę. Środek osuszający, chlorek wapnia, umieszcza się w filiżance. Kawałek tkaniny jest następnie mocowany na miseczce i umieszczany w kontrolowanym środowisku. Następnie po pewnym czasie kubek jest ważony, aby zobaczyć, ile wody zostało „wciągnięte” do kubka przez tkaninę. Waga jest następnie ekstrapolowana, aby pokazać liczbę gramów potu przechodzącego przez metr kwadratowy tkaniny w ciągu 24 godzin.
| Zakres | Wydajność (g m −2 d −1 ) |
|---|---|
| Niski | <4000 |
| Umiarkowany | 4000 do 8000 |
| Wysoki | > 9000 |
Typowe maksimum przy obecnych technologiach mieści się w zakresie 15 000. Tkaniny o wysokiej wydajności mogą uzyskać wyniki testu A1 w zakresie od 10 000 do 15 000 g·m -2 d -1 i zwykle wykazują, że tkanina dość szybko uwalnia wilgoć, ale może nie być najlepsza w dłuższych okresach użytkowania.
Odwrócony kubek
Znany również jako JIS L 1099 jest podobny do metody testowej ASTM E96-BW. Osuszacz, octan potasu, umieszcza się w kubku i uszczelnia kawałkiem ePTFE (folia Teflon/Stedfast/GoreTex). Następnie badaną tkaninę umieszcza się na kubku stroną z tkaniną skierowaną w stronę kubka.
Kubek jest następnie odwracany do garnka z wodą. Następnie po pewnym czasie kubek jest ważony, aby zobaczyć, ile wody zostało „wciągnięte” do kubka przez tkaninę. Waga jest następnie ekstrapolowana, aby uzyskać liczbę gramów płynu przechodzącego przez metr kwadratowy tkaniny w ciągu 24 godzin.
Wariant B-1 metody testowej polega na bezpośrednim kontakcie membrany z wodą, podczas gdy wariant B-2 dodaje warstwę ePTFE między wodą a tkaniną. O ile B-2 jest dobrym testem, to eliminuje efekt tkaniny w bezpośrednim kontakcie z wodą. Kiedy pot skrapla się na wewnętrznej stronie tkaniny z hydrofilowym laminatem, laminacja będzie aktywnie wciągać wodę przez tkaninę, zmniejszając kondensację. Może to być ogromny dodatek do komfortu użytkownika. Test B-2 najlepiej sprawdza się również w przypadku tkanin niewodoodpornych, dzięki czemu woda w misce nie przechodzi bezpośrednio przez niepowlekaną tkaninę.
| Zakres | Wydajność (g m −2 d −1 ) |
|---|---|
| Niski | <10 000 |
| Umiarkowany | 10 000 do 20 000 |
| Wysoki | >20 000 |
Obecny górny zakres to 30 000 g m -2 d -1 .
Pocąca się płyta grzejna
Znany również jako ISO – 11092 lub test Ret lub Hohenstein. W tym teście tkaninę umieszcza się nad porowatą ( spiekaną ) metalową płytką. Płyta jest podgrzewana, a woda jest kierowana do metalowej płytki, symulując pocenie się. Płytkę następnie utrzymuje się w stałej temperaturze. Gdy para wodna przechodzi przez płytę i tkaninę, powoduje utratę ciepła przez odparowanie, a zatem potrzeba więcej energii, aby utrzymać stałą temperaturę płyty. Ret jest miarą odporności na utratę ciepła przez parowanie. Im niższa wartość Ret, tym mniejsza odporność na przenoszenie wilgoci, a tym samym wyższa oddychalność.
Hohenstein dodał wyjątkowy aspekt do swoich testów. Prawdziwi ludzie nosili ubrania wykonane z tkanin o różnych wartościach Ret i ćwiczyli na bieżni. Zebrali komentarze testerów i skorelowali je z wartościami Ret tkanin i opracowali system oceny komfortu.
| Zakres | Wydajność |
|---|---|
| Rewanż 0-6 | Bardzo dobre lub wyjątkowo oddychające. Wygodny przy wyższym wskaźniku aktywności. |
| Rewanż od 6 do 13 | Dobre lub bardzo oddychające. Wygodny przy umiarkowanym tempie aktywności. |
| Od 13 do 20 | Zadowalający lub oddychający. Niewygodne przy wysokim wskaźniku aktywności. |
| Od 20 do 30 | Niezadowalające lub lekko oddychające. Umiarkowany komfort przy niskim wskaźniku aktywności. |
| wiek 30+ | Niezadowalający lub nieoddychający. Niewygodny i krótki czas tolerancji. |
Testerzy nie zauważyli różnicy w odzieży wykonanej z tkanin mieszczących się w tych zakresach. Tak więc odzież wykonana z tkaniny 40 Ret i ta wykonana z tkaniny 55 Ret nie miała dostrzegalnej różnicy w komforcie użytkowania.
Porównanie metod badawczych
Wyniki testów Ret, A1, B1 i B2 nie korelują ze sobą. Dwie tkaniny mogą mieć B1 10 000 gr, ale jedna może mieć 10 000 A1, a druga 4 000 A1. Wszystko zależy od rodzaju powłoki lub laminatu i tego, jak odprowadza wilgoć. Zazwyczaj powłoki hydrofobowe wypadają lepiej niż laminaty hydrofilowe w teście Ret i A1. I odwrotnie, laminaty hydrofilowe wypadną lepiej w teście B1.
Porównanie technologii
Poniżej znajduje się bardzo ogólne pozycjonowanie technologii.
| Technologie | Gnić | B1 | A1 |
|---|---|---|---|
| Tkaniny niepowlekane | 2-4 | 25 000++ | Nie dotyczy |
| MemBrain i Gore-Tex Pro 2L-3L, Toray Dermizax NX 3L | 4-6 | 25 000+ | 4000 - 8000 |
| Gore-Tex PacLite, Performance 2L, Entrant HB, PreCip Plus | 6 – 8 | 15 000+ | 8 000 – 15 000+ |
| Gore-Tex Performance 3L, PreCip, MemBrain 10, Entrant GII | 7 - 10 | 10 – 15 000 | 5 000 – 12 000 |
| Windstopper Softshell, najniższa klasa Entrant, większość Softshells z folią | 8 - 13 | 6 do 10 000 | Nie dotyczy |