Hidrofilia materialelor pentru produse vestimentare

Hidrofilia materialelor pentru produse vestimentare

Corpul omenesc chiar in conditii de repaus cedeaza in exterior prin intermediul glandelor sudoripare, o cantitate importanta de umiditate prin l transpirate, care in cazul cind ar ramine pe suprafata pielii, echilibrul bio-I logic al organismului ar fi influentat negativ.

Produsul vestimentar trebuie sa constituie in permanenta mediul priel-'. nic de antrenare a umiditatii, precum i a celorlalte emanatii nocive ale organismului. Intre cantitatea de umiditate pe care o cedeaza corpul in anumite conditii si capacitatea de transport a acesteia de catre produsele de imbracaminte trebuie sa existe o strinsa legatura.

La alegerea materialelor pentru realizarea unui produs vestimentar, trebuie sa se tina seama ca prin piele se elimina o cantitate de umiditate de aproximativ 400 ml/24 ore in cazul unei respiratii insensibile, iar in cazul unei secretii active determinata de o munca grea, cantitatea de umiditate creste intre 3,5-^5 litri/24 ore.

Aceasta cantitate de umiditate eliminata de corp in anumite conditii, poate fi corelata cu repartitia glandelor sudoripare pe suprafata acestuia. Tinind seama ca pe un cm² sint repartizate 175 glande sudoripare, numarul total al acestora, poate ajunge la 2,5-^3000000 daca se considera suprafata medie desfasurata a corpului egala cu l,8m².

Pe o portiune de piele cu suprafata de 6,45 cm² se afla 645 glande sudoripare; 26 de m de fibre nervoase; peste 1000 de terminatii nervoase; 65 foliculi pilosi; 75 g sebacee si 6 m de vase sangvine.

Cantitatea totala de umiditate eliminata de corp se poate determina tinind seama ca in 24 ore se pierde si o cantitate aproximativ egala sub forma de vapori ce satureaza aerul expirat la nivelul mucoaselor nasofarin-giene.

Calitatea produselor textile de a absorbi umiditatea emanata de corp, asociata cu capacitatea de izolare termica cit si cu permeabilitatea la aer a acestora, trebuie sa contribuie la crearea in permanenta a unei senzatii de confort, de stare placuta chiar intr-un' mediu climatic inconjurator ne favorabil.

Capacitatea de a absorbi, retine si antrena umiditatea depinde in afarifl de permeabilitatea la vapori si de hidrofilie si higroscopicitate, conditionate^ la rindul lor de porozitatea materialelor.

Hidrofilia, in general, reprezinta capacitatea unui corp de a absorbi apajM si poate fi influentata de:

- termodinamica suprafetelor de separatie

- interactiunea moleculara

- termodinamica si fizica filmelor submicroscopice. Ca metoda pentru determinarea mecanismului de umezire se foloseste metoda contactului sau metoda imersiunii. Materiile prime folosite in in-fl dustria textila si pielarie au o suprafata cu energie mica (exceptie fac fibrelejfl de sticla si minerale), dar in acelasi timp formeaza un sistem capilar alejji carui propritati fizice au un rol hotaritor in umezire.

Din punct de vedere al hidrofiliei materialul textil poate absorbi apa'9 repede, incet sau deloc.

Materialul, in general, este o suprafata poroasa, care are un continut}! mare de aer, care in procesul de umezire este eliminat de catre apa dinii capilarele micro sau macro ale acestuia

Tensiunea supeficiala dintre apa si material depinde de structura firu- -j lui, de sistemul capilar, de materialele componente ale firului, de capacita-il tea de umflare precum si de prezenta grupelor hidrofile.

Capacitatea de umezire este buna, daca picatura de lichid de pe supra- fata textila este absorbita repede si pata ramasa are o forma regulata (cerc?! sau elipsa) sau daca pe mostra de 280 x 30 mm, inaltimea apei atinge,! valoarea de 60 mm in 30 minute, in cazul bumbacului sau viscozei.

Capacitatea de umezire prin capilaritate se poate aprecia prin maifl multe metode:

- se masoara unghiul de capilaritate a picaturii de apa de pe suprafata;! materialului

- masurarea efectului de "fitil',

- absorbtia picaturii de lichid de pe o placa de sticla

Tinind seama de dezavantajele si avantajele metodelor de mai sus in practica se poate folosi o metoda rapida si directa care consta in urmatoarele:

Se masoara timpul pentru extragerea coloanei de apa aflata in echilibru din interiorul unui tub capilar cu volumnul egal cu nr²h, masurind puterea aparenta de absorbtie in erg.sec^-1.

Timpul de scurgere poate permite aprecierea vitezei de deplasare a apei in capilariile materialului precum si capacitatea de umezire. Se face legatura intre sistemul heterogen de capilari tate a materialului si un vas capilar de sticla cu dimensiuni bine stabilite. In momentul contactului dintre suprafata textila si vasul capilar, apa aflata in vas este absorbita de capilariile materialului. Absorbtia si viteza de umezire pot fi apreciate prin disparitia apei din tub si prin pata formata pe material.

Se masoara prin urmare timpul si puterea mecanica pe care o efectu-^! eaza materialul in procesul umezirii. Vasul capilar este un tub cu diametrul Iinterior mai mic de lmm. Cu cit diametrul tubului este mai mic, coloana ; de lichid ridicata in aceasta este mai mare. La echilibru greutatea lichidului este egalata de fortele de capilaritate.

Hidrofilia se poate aprecia practic si prin: viteza de ascensiune capilara a apei distilate pe mostre de material.

La materialele pentru incaltaminte capacitatea de udare trebuie sa fie minima pentru fete (este cazul, in special, al sortimentelor de incaltaminte destinate sezonului rece si umed) pentru a nu se uda in contact cu apa provenita din ploi sau zapezi si maxima la materialele folosite pentru captuseli, care vin in contact cu piciorul si trebuie sa preia transpiratia prin absorbtie.

Ca si in cazul produselor de imbracaminte si in acest caz este vorba de o hidrofilie de contact. Pentru aprecierea hidrofiliei materialelor se studiaza patrunderea unui solvent intr-un ansamblu fibros gasindu-se legaturi intre cantitatea de solvent patrunsa prin capilaritate si timpul de patrundere pentru diferite tipuri de fibre, la citeva valori ale porozitatii acestora: 70, 80, 90, 95 si 97%. Tipurile de fibre studiate pentru comparatie pot fi: . .'lofibre, poliamide, poliester, acrii si lina. Se poate folosi drept solvent tetraclorura si apa pentru comparatie, toate masurarile realizindu-se in vapori saturati.

Cercetarile permit sa se aprecieze ca nu este diferenta intre cantitatea de solvent patrunsa la diferite tipuri de materiale in schimb cantitatea de apa distilata absorbita variaza mult cu tipul fibrei pentru aceeasi valoare a porozitatii. Cantitatea de solvent absorbita este invers proportionala cu valoarea porozitatii. Pentru experimentari se utilizeaza un tub din acrilat transparent de 200 mm lungime si cu diametrul de 8,5 mm. In interiorul acestuia se introduce un ansamblu fibros de 190 mm cu diametrul corespunzator tubului. Porozitatea fiecarui ansamblu se stabileste la valorile de 70, 80, 90, 95 si 97% cu formula:

in care:

V_o reprezinta volumul ansamblului care se determina cu relatia:

in care

Mo reprezinta masa ansamblului; p - densitatea ansamblului fibros; V - volumul aparent ai ansamblului fibros corespunzator volumului tubului egal cu 10,8 era³.

in cazul produselor cu suprafata hidrofila care vin in contact cu pielea cu umiditatea naturala, ceea ce apare in clima rece, transpiratia este eliminata prin evaporare. O parte din transpiratia care se evapora poate fi supusa condensarii pe partea exteriora a produsului, de unde este absorbita inapoi sub influenta actiunii fortelor de tensiune superficiala in porii ingusti, in interiorul tricotului in directia pielii de la care obtine din nou caldura necesara evaporarii.

In general, transferul de umiditate rezultat la transpiratie se face prin imbracaminte, in special, prin spatiile Iibere,prin pori si mai putin prin intermediul fibrelor. Pe baza de cercetari s-a constatat ca 99%, din umiditatea prin transpiratie se elimina prin imbracaminte si doar 1% prin fibre, ceea ce si justifica faptul ca multe materiale din fibre sintetice pot fi folosite pentru lenjeria de zi, care comparativ cu bumbacul se imbiba mai greu cu umiditatea si se usuca mai usor.