Současné poznatky o zkoumané problematice

Při zjišťování tepelně komfortních vlastností kalandrovaných vlnařských tkanin je třeba soustředit se na dva hlavní efekty, které tato problematika zahrnuje. Jedná se o vliv finálních úprav na komfortní vlastnosti textilií a vliv vlhkosti.

1.6.1. Vliv finálních úprav na komfort textilií

Plošné textilie jsou velmi složité vlákenné útvary. Na jejich vlastnosti má vliv mnoho faktorů na úrovni vlákenné suroviny, příze a konstrukce textilie. Jednotlivé vlastnosti textilií na těchto úrovních jsou dobře charakterizovány, jejich vzájemné vztahy popsány a dají se snadno predikovat. Tyto vztahy bývají stanoveny pro neupravené textilie, kde mají vlákna svoje přirozené vlastnosti. Skutečný stav je však mnohem komplikovanější. Na textilie je aplikováno mnoho zušlechťovacích procesů včetně finálních úprav. Ty mohou změnit veškeré vlastnosti textilie včetně jemnosti vláken, třecích vlastností, tloušťky a plošné hmotnosti, což by mělo za následek změnu dalších vlastností, které jsou na těchto faktorech závislé, včetně vlastností komfortních.

Vzhledem k tomu, že jednotlivé faktory působí v textilii synergicky, je vliv změny jednoho z těchto faktorů na výslednou vlastnost textilie obtížně predikovatelný. Další komplikací ve zkoumání vlivu finálních úprav na vlastnosti textilií je obtížná kontrolovatelnost zušlechťovacího procesu, protože výsledné změny jsou velkou měrou závislé na použitých strojích a technologii. Zjišťování vlivu finálních úprav na určitou

vlastnost textilie by proto mělo být prováděno na vzorcích, které se materiálově i konstrukčně shodují a prošly shodným úpravnickým procesem, aby byl vyloučen vliv jiného faktoru na zkoumanou vlastnost. [33]

Vliv jednotlivých finálních úprav na další vlastnosti textilií, včetně komfortu, není dosud podrobně prozkoumán. Některé výzkumy však již byly provedeny. Studie provedená Čandovou a Wienerem je zaměřená na vliv zušlechťovacích úprav na bavlněné textilie. Sledovány byly změny na textiliích po aplikaci některých předúprav a finálních úprav. Bylo zjištěno, že zušlechťovací proces může zanechat na bavlněných textiliích hluboké změny. Ty jsou buď chemické povahy, kdy dochází ke změnám chemických skupin na povrchu vláken, což ovlivňuje zejména smáčivost nebo tření vláken. Takové změny má na svědomí zejména mercerování nebo vyvářka louhem sodným. Jiné změny, které nastaly, byly mechanické nebo strukturální povahy. Jedná se o srážení a relaxaci textilní struktury vlivem bobtnání vláken, které má vliv na plošnou hmotnost, porozitu a další parametry textilní struktury. [33]

Další průzkum byl proveden na vlněných tkaninách. Průdková zkoumala vliv různých druhů neplstivých úprav na tepelně komfortní vlastnosti vlněných tkanin za vlhka. Různé typy úprav měly odlišný vliv na vlněná vlákna, některé byly drastičtější než jiné. U všech však došlo k poškození šupinek na povrchu vláken. Tím vlněná vlákna ztratila svoji typickou vlastnost zůstávat na povrchu suchá, přestože v jádru vlákna je vysoké procento vlhkosti. Při zavlhčení se pak vzorky staly vodivějšími, snížil se jejich tepelný odpor a zvýšila tepelná jímavost. Došlo ke zhoršení tepelně izolačních vlastností, které má neupravená vlna na velmi vysoké úrovni. [34]

Vliv kalandrování na tepelně komfortní vlastnosti tkanin dosud podrobně prostudován nebyl. Vzhledem k tomu, že kalandrování zvyšuje zaplnění textilie, lze očekávat snížení prodyšnosti kalandrovaných tkanin. Kalandrování také zároveň může snížit tloušťku materiálu, který má vliv jak na prodyšnost, tak na tepelný odpor. Tepelný odpor kalandrovaných vzorků je pravděpodobně nižší, avšak efekt kalandrování na tepelnou jímavost nelze odhadnout. Záleží to na tom, zda se kalandrováním změní tepelná vodivost vzorků.

1.6.2. Vliv vlhkosti na komfort textilií

Při běžném nošení oděvů působí na komfort výše popsané přenosy tepla a vlhkosti. Dochází k pocení organismu nebo může uživatel zmoknout. Některé oděvy se používají při práci ve vlhkém prostředí nebo manipulaci s vodou a může dojít k polití oděvu. V těchto situacích se uplatňují sorpční procesy popsané výše v teoretické části.

To vše může ovlivnit komfortní vlastnosti. [6]

Smáčení textilií a měření parametrů termofyziologického komfortu za vlhka již bylo použito v několika studiích s velmi zajímavými výsledky. Měření za vlhka umožňuje simulovat různá procenta vlhkosti. Některá zavlhčení můžou být taková, že se v praxi téměř nevyskytují. Jejich pozorování však umožňuje komplexní pochopení interakcí mezi vlhkostí a pozorovaným materiálem a měřenou vlastností a teoretické stanovení závislostí. Díky těmto studiím už byly zjištěny některé dříve nepopsané efekty, jako např. v práci Průdkové, která zjišťovala tepelný odpor, vodivost a jímavost u vlněných vzorků s neplstivou úpravou. [34] Zjišťováním paropropustnosti vlhkých vzorků se zabýval Bursa. Navrhl normu pro zjišťování tohoto parametru. [35]

Některé studie již byly provedeny také pro prodyšnost textilií ve vlhkém stavu.

Holemá měřila rozdíly prodyšnosti vzorků při expozici ve 40 % a 65 % relativní vlhkosti vzduchu. Prodyšnost bavlněného vzorku se s vyšší vlhkostí snížila v důsledku bobtnání bavlněných vláken. Prodyšnost polypropylenového vzorku zůstala nezměněná.

Zajímavé bylo, že prodyšnost polyesterového vzorku s vyšší vlhkostí stoupla. [36]

Prodyšnost a paropropustnost za vlhka u bavlnářských textilií byly hodnoceny Čekonem. Bylo zjištěno, že vzorky s podílem polyesteru jsou za vlhka prodyšnější oproti čistě bavlněným vzorkům kvůli nízké sorpci vody polyesterovým vláknem. Při porovnání paropropustnosti a prodyšnosti byly zjištěny závislosti obou vlastností. Se snižující se vlhkostí klesá u bavlněných textilií prodyšnost a zároveň i paropropustnost.

Obě vlastnosti měly lineární trend, proto by bylo možné použít je k vzájemné predikci.

[37]

Tepelný komfort a tepelná jímavost jsou ovlivněny zvýšenou přítomností vlhkosti především prostřednictvím tepelné vodivosti. Ta nabývá pro polymery hodnot od 0,2 do 0,4 W.m^-1K^-1, pro textilní struktury je to od 0,033 do 0,01 W.m^-1K^-1. Tyto

hodnoty jsou ovlivněny přítomností vzduchu ve struktuře, který má vodivost při 20 °C 0,026 W.m^-1K^-1. Při zavlhčení nahrazuje vlhkost vzduch obsažený ve struktuře. Proto se zvyšuje s procentem vlhkosti tepelná vodivost až na hodnotu tepelné vodivosti volné vodní plochy 0,6 W.m^-1K^-1. To následně ovlivňuje i tepelný odpor a tepelnou jímavost.

[6]

Ve studii na bavlnářských textiliích, provedené Hesem a Loghin, byla ověřována platnost vztahu pro výpočet tepelné vodivosti vlhkých vzorků. Je definovaná jako vážený součet tepelné vodivosti textilie a tepelné vodivosti vody. Jako váha je jejich zastoupení vyjádřeno pomocí porosity (19) dle [6]:

λ_RES = ε λ_T + ( 1-ε) λ_W (19)

nebo dle (20)

λRES =( λ_T + U λ_W) /(1 + U) (20)

kde: U - vlhkostní přívažek oproti suché textilii [%], λ_T - tepelná vodivost suché textilie, λ_W – tepelná vodivost vody, ε - porosita

Tento vztah bylo možné použít cca do 130 % zavlhčení vzorků. Do tohoto zavlhčení vykazovaly vzorky lineární nárůst tepelné jímavosti. Přibližně od tohoto procenta, kdy se povrch zalije vodním filmem, přestává být nárůst lineární a vztah přestává platit. Tepelně komfortní vlastnosti, reprezentované tepelnou vodivostí nebo odporem, paropropustností a prodyšností, tedy u bavlnářských textilií vykazují při zavlhčování lineární změny způsobené nahrazováním vzduchu v pórech vodou. V této studii bylo také zjištěno, že tkaniny s vyšší hustotou dostavy mají nižší tepelnou vodivost. Je to důsledkem menšího množství nevázané vody v mezivazebních prostorech. [6]

Lze očekávat, že při měření tepelného odporu a tepelné jímavosti vlnařských tkanin za vlhka, bude docházet ke zhoršení těchto vlastností vlivem zvyšující se tepelné vodivosti. Ovčí vlna je známá tím, že je schopna udržet si dobrý tepelný odpor a omak i při vyšších stupních zavlhčení. Nelze však odhadnout, jaký efekt bude mít její podíl ve směsovém materiálu. Při měření prodyšnosti by mělo docházet ke zhoršení vlivem bobtnání vláken.