HODNOCENÍ ODOLNOSTI PROTI PRONIKÁNÍ VODY U VRCHOVÉHO MATERIÁLU TZV. TŘETÍ VRSTVY

PRONIKÁNÍ VODY U VRCHOVÉHO MATERIÁLU TZV. TŘETÍ VRSTVY

Bakalářská práce

Studijní program: B3107 – Textil

Studijní obor: 3107R007 – Textilní marketing Autor práce: Andrea Drahokoupilová Vedoucí práce: Ing. Pavla Těšinová, Ph.D.

WATER PENETRATION AT THE

SURFACE MATERIAL, SO CALLED THE THIRD LAYER

Bachelor thesis

Study programme: B3107 – Textil

Study branch: 3107R007 – Textile marketing - textile marketing

Author: Andrea Drahokoupilová

Supervisor: Ing. Pavla Těšinová, Ph.D.

Liberec 2015

Název tématu:

Hodnocení odolnosti proti pronikání vody u vrchového materiálu tzv. třetí vrstvy

Zásady pro vypracování:

- Proveďte literární rešerši softshellových materiálů a vrchových materiálů s membránou vhodných pro zhotovování tzv. třetí vrstvy sportovních oděvů.

Zaměřte se na vlastnosti, které hodnotí ochranu nositele.

- Proveďte měření hydrostatické odolnosti a zkrápění na membránových materiálech pro zhotovování sportovních oděvů.

- Proveďte statistické vyhodnocení dat. Výsledky jednotlivých typů materiálů porovnejte a diskutujte rozdíly.

- Diskutujte výsledky experimentu v rámci teoreticky definovaných požadavků.

Katedra hodnocení textilií

- Liberci dne 5. května 2014

Žádám o změnu termínu odevzdání bakalářské práce z 19. května 2014 na 8. ledna 2015.

Důvod odkladu odevzdání: zdravotní důvody.

Děkuji za vyřízení.

Andrea Drahokoupilová

……….

podpis studenta

Vyjádření vedoucího práce:

……….

podpis vedoucího práce

Vyjádření vedoucího katedry:

……….

podpis vedoucího katedry

Byla jsem seznámena s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vztahuje zákon č.

121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.

Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé bakalářské práce pro vnitřní potřebu TUL.

Užiji-li bakalářskou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědoma povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.

Bakalářskou práci jsem vypracovala samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím mé bakalářské práce a konzultantem.

Současně čestně prohlašuji, že tištěná verze práce se shoduje s elektronickou verzí, vloženou do IS STAG.

Datum:

Podpis:

Především bych ráda poděkovala za odborné vedení, rady a připomínky své vedoucí bakalářské práce, Ing. Pavle Těšinové, Ph.D. Mé poděkování patří i celé mojí rodině za podporu, kterou mi během mého studia poskytovala.

Bakalářská práce se zabývá odolností proti pronikání vody u třetích vrstev materiálů.

V rešeršní části je zpracován přehled vrchových a softshellových materiálů, způsobu vrstvení oblečení a důležitých vlastností včetně popisu použitých měřících přístrojů.

Experimentální část je zaměřena na popis vzorků a měření vlastností proti pronikání vody. Závěrem této práce je zhodnocení naměřených výsledků.

KLÍČOVÁ SLOVA: vrchový materiál, softshell, užitné vlastnosti, laminace, vodoodpudivost, vodní sloupec

ANNOTATION

The bachelor thesis deals with evaluation of durability against water penetration at third layer of clothing. In the research part, the summary of upper layer and softshell materials, the way of layering of clothing and important attributes including description of used measuring equipment is covered. The experimental part is specialized on the description of samples and measuring anti-water penetration attributes. The conclusion of bachelor thesis is an evaluation of measured results.

KEY WORDS: surface material, softshell, utility features, lamination, water repellent, water column

Obsah

ÚVOD... 11

Rešeršní část ... 12

1. VRCHOVÝ MATERIÁL... 12

1.1 Speciální vrchové materiály (multifunkční textilie) ... 12

1.1.1 Označení odolnosti proti pronikání vody u textilií ... 12

1.1.2 Zátěr ... 12

1.1.3 Membrána ... 13

1.2 Softshell... 16

1.2.1 Druhy softshellu... 16

2. VRSTVENÍ OBLEČENÍ... 17

2.1 Základní vrstva... 17

2.2 Střední vrstva ... 18

2.3 Svrchní vrstva... 18

3. VLASTNOSTI ODĚVNÍCH MATERIÁLŮ ... 20

3.1 Užitné vlastnosti... 20

3.1.1 Trvanlivost ... 20

3.1.2 Estetické vlastnosti ... 21

3.1.3 Oděvní komfort... 21

3.1.4 Možnost údržby ... 22

3.1.5 Speciální užitné vlastnosti ... 23

3.2 Vlastnosti na základě odolnosti materiálu vůči působení vody ... 23

3.2.1 Vodoodpudivost... 23

3.2.2 Voděodolnost, nepromokavost ... 23

3.2.3 Metody pro měření vlastností vůči působení vody... 24

Experimentální část... 27

5. ROZBOR VZORKŮ – III. Vrstva (Ochranná vrstva)... 27

6. MĚŘENÍ VLASTNOSTÍ MATERIÁLU... 30

6.1 Měření vzorků pomocí zkrápěcí metody... 30

6.2 Měření vzorků na přístroji Hydrostatic Head Tester... 34

7. DISKUSE VÝSLEDKŮ... 41

POUŽITÉ ZDROJE... 44 Seznam obrázků:... 44 Seznam tabulek:... 46

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A VELIČIN

PTFE polytetrafluorethylen

PES polyester

PU polyuretan

PVC polyvinylchlorid

̅ aritmetický průměr

s² rozptyl

s směrodatná odchylka

v variační koeficient

ÚVOD

S příchodem studeného ročního období je velmi důležité věnovat pozornost oblékání.

Při výběru oděvu do nepříznivého počasí by se mělo volit takové oblečení, které dostatečně ochrání proti okolním vlivům. Správné oblečení by mělo nositele udržet v teple a suchu i při náročnějších podmínkách. Z tohoto důvodu by se měly volit speciální funkční materiály, ve kterých se člověk bude cítit komfortněji než v oblečení vyrobeném z běžných materiálů, které neodvádí pot a člověk tak může snadno prochladnout. Základem funkčního oblékání je způsob správného vrstvení materiálu.

Vhodnému způsobu vrstvení funkčního oblečení by se měl člověk věnovat především, pokud se chystá na náročnější pohybovou aktivitu.

Tato práce je konkrétně zaměřena na třetí vrstvu sportovního oblečení. Třetí vrstva zajišťuje jakousi zábranu proti nepříznivému počasí a zároveň zajišťuje pohodlí bez ohledu na okolní podmínky. Svrchní vrstva musí člověka udržet v teple i při silných mrazech, nesmí promoknout bez ohledu na trvání deště a zároveň propouštět vlhkost potu ven.

Bakalářská práce je rozdělena do dvou částí, na část rešeršní a experimentální.

V rešeršní části je popsána charakteristika vrchových a softshellových materiálů, způsob správného vrstvení a vlastností oděvních materiálů. Dále je uveden popis měřících přístrojů použitých v realizovaných experimentech.

Experimentální část je zaměřena na samotné měření vlastností vybraných vzorků vrchových materiálů pomocí metody zkrápění a metody měření vodního sloupce.

K testování byly použity softshellové lamináty a dále také materiály s membránou i materiály se zátěrem. V samotném závěru jsou diskutovány a zhodnoceny výsledky měření.

Cílem této bakalářské práce je zjistit, jak jsou materiály odolné vůči povrchovému smáčení a jakých hodnot dosahují při měření hydrostatické odolnosti.

Rešeršní část

1. VRCHOVÝ MATERIÁL

Vrchový materiál je souhrn všech druhů oděvních materiálů, z nichž se zhotovuje povrch oděvu. Řadíme sem plošné textilie, kožešiny, oděvní přírodní či syntetické usně, fólie a membrány. Vlastnosti vrchového materiálu musí vyhovovat požadavkům kladeným na určitý druh oděvu [1].

1.1 Speciální vrchové materiály (multifunkční textilie)

Multifunkční textilie jsou textilie s kombinací funkčních vlastností. Tyto materiály se uplatňují zejména při sportovních aktivitách, které mají poskytnout co nejlepší komfort při fyzickém výkonu [3].

1.1.1 Označení odolnosti proti pronikání vody u textilií [3]:

∑ Waterrepelent: Jde o povrchovou úpravu impregnací, napuštěním nebo kalandrováním. Při této úpravě se u kratšího deště tvoří kapičky vody, které sklouznou po textilii. Pokud je zátěž u textilie větší, přibližně 500 mm vodního sloupce, voda proteče.

∑ Waterresistant: Jsou určené pro vrstvené a zátěrované materiály. Zátěr je na bázi polyuretanu, fluorkarbonu, teflonu a akrylu. Tyto materiály jsou odolné vůči vodě a vydrží tlak přibližně 1 100 mm vodního sloupce.

∑ Waterproof: Jedná se o vodotěsné a vysoce nepromokavé materiály, které vydrží tlak vody nad 1 300 mm vodního sloupce a současně zajišťující odvětrávání pododěvního prostoru.

1.1.2 Zátěr

Zátěrové materiály se tvoří nanášením speciální vrstvy přímo na nosnou textilii.

Následně pak podle této vrstvy rozlišujeme zátěry na bázi polyuretanu (PU), akrylu, polyvinylchloridu (PVC) a dalších materiálů. Nejvíce zátěrů je na bázi PU. Na rozdíl od membrán poskytuje zátěr vyšší elasticitu materiálu, má nižší cenu, ale menší trvanlivost a nepromokavost [4].

1.1.3 Membrána

Membránové materiály jsou tvořeny spojením membrány a nosné textilie.

Membrána je velmi tenká fólie. Její tloušťka se pohybuje řádově v jednotkách mikrometrů, proto musí být vždy laminováním spojena s nosnou textilií, jako je tkanina, pletenina či netkaná textilie [3,4].

Laminace je spojení dvou a více tkanin, pletenin či netkaných textilií stejného či různého složení. Pro membránu se nejvíce používá materiál polytetrafluorethylen (PTFE), polyester (PES) nebo polyuretan (PU). Úkolem membrány je nepropustit vodu zvenčí, ale umožnit prostup vodních par. V dnešní době existují dva typy membrán:

mikroporézní a neporézní [2,3,4].

Druhy membrán:

∑ Mikroporézní membrána

Mikroporézní membrány (viz obrázek 1) se vlastnostmi podobají lidské pokožce, která propouští pot, dýchá, ale přitom nepropouští déšť a vítr. Uvnitř struktury se vyskytuje poměrně velké množství malých pórů, které jsou uspořádány do labyrintové struktury. Velikost póru propustí kapku vodní páry, ale nepropustí kapku deště. Průměr otvorů se pohybuje do 0,2 mikrometrů. Nejčastěji se uvádí, že póry membrány jsou průměrně 500x

menší než je kapka vody a přitom až 700x větší, než je molekula vodní páry. Výhodou jsou vysoké hodnoty vodního sloupce a paropropustnosti.

Nevýhodou je, že během nošení může docházet k zanášení nečistot, tukových částic a soli.

Tímto ucpáním pórů se vlastnosti

membrány znehodnocují. [2,3]. Obr. 1 Mikroporézní membrána [16]

∑ Hydrofilní membrána:

Hydrofilní membrána (viz obrázek 2) pracuje na odlišném principu, než je mikroporézní membrána. Tím, že neobsahuje žádné póry, jedná se o zcela bezporézní homogenní povlak. Vlhkost je založena na chemicko-fyzikálním principu, kdy se voda na určitou dobu stává součástí

membrány. Jedná se o princip převodu par, kdy pot neboli kondenzující voda zevnitř membrány, je rozvedena do materiálu a chemicky transportována ven. Výhodou je minimální zanášení pórů, lepší elasticita a vysoké hodnoty vodního sloupce. Nevýhodou je nulový přenos plynů a horší paropropustnost.

Mezi nejznámější výrobce hydrofilních membrán patří Sympatex a Toray [2].

Obr. 2 Hydrofilní membrána [2]

Typy provedení membrán (Způsoby spojení membrán) [3]:

∑ Z-liner (volně vložená vrstva):

Na netkanou textilii nebo pleteninu je laminováním spojena membrána a následně je toto volně vloženo mezi vrchový a podšívkový materiál (viz obrázek 3). Používá se zejména u rukavic.

Obr. 3 Z-liner [17]

∑ Dvouvrstvý laminát:

V prvním případě je membrána spojena laminováním s vrchovým materiálem a nezávislou vrstvou je podšívka (viz obrázek 3(a)). Ve druhém případě je membrána spojena laminováním s podšívkou a nezávislou vrstvou je vrchový materiál (viz obrázek 3(b)). Používá se zejména ke sportovním účelům.

(a) (b)

Obr. 4 Varianty dvouvrstvých laminátů [17]

∑ Třívrstvý laminát:

Vrchový materiál je spojen laminováním s membránou a podšívkou (viz obrázek 5).

Tento laminát disponuje vysokou odolností vůči vodě a je vhodný do extrémních podmínek. Nevýhodou je, že má vyšší tuhost a vyšší hmotnost. Je však nejvíce odolný mechanickému namáhání a má tak největší životnost.

1.2 Softshell

Softshell je označení vícevrstvých druhů materiálů používaných k výrobě sportovního oblečení. Tento materiál zajišťuje do určité míry větruvzdornost, nepromokavost, prodyšnost, tepelnou odolnost a pružnost v ohybu. Účelem tohoto materiálu je dosáhnout komfortu do všech klimatických podmínek. Podle použité technologie a různých kvalit materiálů se rozlišují dva typy softshellu, a to bezmembránový softshell (dvojvrstvý laminát) a membránový softshell (třívrstvý laminát) [2,5].

Softshell tedy představuje vícevrstvý materiál, který má nahradit vrstvení oblékání (viz kapitola 2) [5].

1.2.1 Druhy softshellu

U softshellu se rozlišují dva druhy, a to bezmembránový a membránový softshell [2].

∑ Bezmembránový softshell (dvojvrstvý laminát)

Bezmembránový softshell je složen ze dvou vrstev materiálu. Vnější vrstvu tvoří textilie s vodoodpudivou úpravou z polyamidových či polyesterových vláken. Vnitřní vrstvu může tvořit tkanina či pletenina např. fleecová pletenina, uchovávající teplo a odvádějící vlhkost. Mezi vnější a vnitřní vrstvou není použita membrána, ale pojivý materiál zmíněných vrstev [2].

∑ Membránový softshell (třívrstvý laminát)

Membránový softshell je složen ze tří vrstev materiálu. Vnější část tvoří textilie s vodoodpudivou úpravou z polyamidových či polyesterových vláken. Vnitřní vrstvu může tvořit tkanina či pletenina, např. polyesterová fleecová pletenina. Mezi vnější a vnitřní vrstvou se nachází membrána, která zajišťuje lepší odolnost vůči větru či nadměrné vlhkosti [2].

2. VRSTVENÍ OBLEČENÍ

Důležitým faktorem oblékání zejména při náročných klimatických podmínkách a sportovních aktivitách je způsob správného vrstvení materiálu. Klíčem k fungování oděvů pro ochranu těla je výběr správné kombinace materiálu pro každou z vrstev systému. Vrstvený systém oblékání se skládá ze tří vrstev, z nichž každá představuje svoji specifickou funkci [2].

2.1 Základní vrstva

Tato vrstva se označuje za vrstvu transportní. Transportní vrstva je v přímém styku s pokožkou, proto by měla zajistit co nejlepší komfort. Cílem této vrstvy je odvádět tělesnou vlhkost z pokožky, aby se zamezilo přehřívání či ochlazování při větší fyzické aktivitě. Proto je nezbytné vybrat takové materiály, které nezadržují vlhkost.

První vrstva by měla být složena z vláken jako je polypropylen a polyester, které jsou hydrofobní, tedy které pot nezachycují, ale odvádí. Savá základní vrstva by byla nebezpečná z důvodu udržování potu a odváděla by tělesné teplo. Pokud by nositel stál v chladném prostředí, mohl by tak snadno prochladnout. Můžeme sem zařadit různá funkční oblečení, jako např. termotrika (viz obrázek 6) či spodní prádlo [2,6,7].

2.2 Střední vrstva

Tato vrstva se označuje za vrstvu izolační. Jejím cílem je udržet tělesnou teplotu, ale také odvádět přebytečné teplo a pot, které by tělo ochlazovalo. Pro tento druh jsou používána izolační syntetická vlákna pro svou dobrou izolační schopnost. Můžeme sem zařadit oděv z fleecu např. fleecovou mikinu, která je zobrazena na obrázku 7 [2,6].

Obr. 7 Střední vrstva - fleecová mikina [18]

2.3 Svrchní vrstva

Poslední vrstvou ochrany je svrchní vrstva. Tato vrstva se označuje za vrstvu ochrannou. Jejím cílem je chránit tělo před nepříznivými vlivy a zároveň zachovávat vlastnosti spodních vrstev. Nejčastější požadavek pro třetí vrstvu oděvu je lehká váha s minimálním objemem pro snadné uchovávání. Látka vybraná pro tuto vrstvu by měla poskytovat rovnováhu mezi odolností a prodyšností pro specifikovaný rozsah aktivit.

Třetí vrstva má chránit před deštěm a větrem, aby nedošlo k promočení předchozích

zabezpečit izolační vrstvu před hromaděním tělesné vlhkosti. Vnější textilie jsou obvykle z lehkého nylonu, tkané konstrukce s nátěry či dvouvrstvých nebo třívrstvých laminátů. Vše musí být navrženo tak, aby oděv pohodlně seděl a neomezoval v pohybu.

Pokud jsou vyžadovány podšívky, měly by být konstruovány z materiálů, které lehce kloužou po středních vrstvách. Typickými oděvy této vrstvy jsou softshellové bundy (viz obrázek 8), pláštěnky, ale také teplé zimní bundy s výplní [2,6,7].

Obr. 8 Svrchní vrstva - softshellová bunda [18]

3. VLASTNOSTI ODĚVNÍCH MATERIÁLŮ

Textilie musí vyhovovat určitým požadavkům během užívání či nošení, aby mohly být používány jako oděvní materiály. Musí tedy vyhovovat z hlediska uživatele na základě následujících vlastností [3].

3.1 Užitné vlastnosti

Užitné vlastnosti musí vyhovovat z hlediska uživatele. Mezi tyto vlastnosti zařazujeme ty, které se uplatňují při používání textilií. Vlastnosti musí být takové, aby oděvní výrobky vyrobené z oděvních materiálů splňovaly veškeré funkce oděvu, a vyhovovali tak požadavkům spotřebitele během nošení oděvu. Užitné vlastnosti můžeme obecně rozdělit do několika základních skupin [3,8].

1. Trvanlivost

2. Estetické vlastnosti 3. Oděvní komfort 4. Možnost údržby

5. Speciální užitné vlastnosti

3.1.1 Trvanlivost

Trvanlivost je schopnost odolávat poškození a opotřebení oděvu. Trvanlivost je jednou z vlastností chránící nositele. Oděvy jsou během nošení odírány, ohýbány či natahovány, působí na ně teplo či pot. Dalším působícím vlivem je údržba textilií, kdy se vlákna uvolňují či ztenčují a tak jsou méně odolná vůči dalšímu opotřebení. Jejich vzhled se zhoršuje, tím se mění vlastnosti estetické. Trvanlivost se hodnotí pomocí laboratorních zkoušek [3].

Trvanlivost zahrnuje následující vlastnosti [3]:

- Pevnost v tahu textilií a švů: Síla potřebná k porušení textilie neboli síla do přetrhu.

- Tažnost textilií a švů: Protažení textilie při maximální síle k původní délce textilie neboli deformace do přetrhu.

- Odolnost v oděru v ploše (sedací části) a v hraně (oděr rukávů, límců):

Schopnost materiálu odolávat opotřebení textilie při tření o jinou textilii či předmět.

- Odolnost proti posuvu nití ve švu: Odolnost proti posuvu nitě ve švu při zatržení textilie.

3.1.2 Estetické vlastnosti

Estetické vlastnosti ovlivňují vzhled oděvu, některé požadavky jsou určovány módou. Tyto vlastnosti jsou také dány druhem oděvního materiálu a jeho parametry, materiálovým složením, vazbou, a použitými přízemi. Estetické vlastnosti se posuzují pomocí laboratorních zkoušek [3].

Estetické vlastnosti zahrnují [3]:

- Stálobarevnost: Odolnost barev před vyblednutím.

- Lesk-mat: Vzhledové vlastnosti materiálu, které jsou určeny použitým materiálem a vazbou.

- Splývavost-tuhost: Splývavost je schopnost textilie vytvářet esteticky působící záhyby při zavěšení v prostoru. Záhyby jsou výsledkem prostorové deformace.

Tuhost je schopnost materiálů odolat ohýbání.

- Mačkavost: Odolnost textilie k vytváření skladů a lomů a schopnost zotavení se po odstranění zatížení.

- Žmolkovitost: Odolnost proti tvorbě žmolků. Žmolek můžeme charakterizovat jako smotek vláken, který vzniká z vyčnívajících vláken, které na sebe nabalují další vlákna.

- Zátrhovost: Odolnost proti vytržení nití.

3.1.3 Oděvní komfort

Oděvní komfort představuje přehled všech vjemů spotřebitele při nošení oděvu.

Patří sem senzorický, psychologický a fyziologický komfort [8].

∑ Senzorický komfort

rozdělujeme na komfort nošení a omak. Do komfortu nošení můžeme zahrnout povrchovou strukturu textilií, mechanické vlastnosti, ale také schopnost textilie absorbovat a transportovat plynnou či kapalnou vlhkost [9].

Omak je subjektivní veličina, která je založena na vjemech pomocí prstů a dlaně.

Omakem zjišťujeme hladkost, tuhost, objemnost a tepelně-kontaktní vjemy [9].

∑ Psychologický komfort

Psychologický komfort ovlivňuje několik hledisek. Můžeme sem zařadit klimatická hlediska (oblečení by mělo respektovat tepelně-klimatické podmínky), ekonomická, historická, kulturní, sociální, skupinová a individuální hlediska [9].

∑ Fyziologický komfort

Fyziologické vlastnosti mají velký význam pro hodnocení hygieničnosti oděvu [3].

Fyziologický komfort zahrnuje [3,8]:

- Prodyšnost: Schopnost textilie propouštět vzduch.

- Nasákavost: Schopnost materiálu udržet určitou vlhkost.

- Smáčivost: Je dána poměry povrchových napětí, které vznikají na rozhraní vzduchu (plynné látky), kapky vody (kapaliny), či textilie (pevné látky).

- Savost: Schopnost textilie ponořené do vody přijímat a vázat vodu při stanovené výšce a čase.

- Propustnost vodních par: Schopnost materiálu propouštět vodu v podobě vodních par z místa omezeného danou textilií.

- Vysýchavost: Schopnost textilie odevzdávat vodu do okolního prostředí.

- Tepelně izolační vlastnosti: Souvisí se schopností materiálu vést teplo, je to tedy schopnost propouštět teplo při určitém tepelném spádu.

3.1.4 Možnost údržby

Možnost údržby je důležitým kritériem, aby se textilie mohly uplatnit jako oděvní materiály. Pokud jsou výrobky vyrobeny z více materiálů, je potřeba, aby způsob údržby byl zvolen s ohledem na nejchoulostivější z nich [3].

Možnost údržby zahrnuje následující vlastnosti [3]:

- Sráživost (chemické čištění, praní, žehlení): Sráživost je úroveň změn rozměrů materiálu po působení vody.

3.1.5 Speciální užitné vlastnosti

Speciální užitné vlastnosti zahrnují specifické požadavky kladené pouze na určité druhy oděvů. Tyto vlastnosti zároveň chrání nositele. Můžeme sem zařadit např.

nepromokavost, nehořlavost či nepropustnost chemikálie [3].

3.2 Vlastnosti na základě odolnosti materiálu vůči působení vody

3.2.1 Vodoodpudivost

Vodoodpudivost je charakteristická kapkami na textilii při dešti. Tento termín nelze zaměňovat s voděodolností. Vodoodpudivé látky sice odolávají průniku vody, ale nejsou zcela voděodolné. Tyto oděvy nenasáknou déšť okamžitě, ale na povrchu se tvoří izolovaně, které můžeme klepnutím z oděvu snadno odstranit Vodoodpudivosti lze docílit tepelnými nebo chemickými úpravami tkaniny. Nejlepší výsledky vodoodpudivosti vykazují nové výrobky. Doba schopnosti materiálu odpuzovat vodu je různá, ale postupem času se ztrácí opotřebováním, proto je nutné ji znovu obnovit.

Pokud se přestanou na oděvu tvořit kapičky, které stékají po oděvu, voda se začne vsakovat do materiálu, vytvoří se bariéra, která sníží nebo zcela zamezí oděvu možnost dýchat [10,11,12].

3.2.2 Voděodolnost, nepromokavost

Při déle trvajícím dešti je potřeba, aby byl materiál voděodolný, aby mu dokázal odolat. Zcela voděodolná látka neumožní vodě proniknout povrchem ke spodní straně textilie. Pro poskytování komfortu a ochrany byly vyvinuty látky, které jsou voděodolné a prodyšné a zároveň používané v outdoorovém oblečení a pro aktivní sportování. Jeden z prvních produktů tohoto typu byl Gore-tex. Výkon voděodolných oděvů také souvisí i s jejich konstrukcí. Různé odřeniny či opotřebovaná místa jsou taktéž místy, která mohou vodu propouštět [12].

sloupce. Vodní sloupec je jeden z parametrů, který je při výběru outdoorového oblečení velmi důležitý [2,11, 13].

3.2.3 Metody pro měření vlastností vůči působení vody

Zkrápěcí metoda

Tato metoda je dle normy ČSN EN 24920: Textilie. Stanovení odolnosti plošných textilií vůči povrchovému smáčení (zkrápěcí metoda). Norma se používá pro zjištění vodoodpudivosti plošných textilií. Na obrázku číslo 9 je zobrazeno schéma zkrápěcího zařízení [14].

1. Nálevka 2. Kruhový držák

3. Pryžová kruhová spojka 4. Nástavec pro zkrápění vody 5. Stojan

6. Vzorek 7. Držák vzorku 8. Podstavec

Postup zkoušky:

Po klimatizování v normálním ovzduší se vzorek upevní v držáku lícem nahoru pod úhlem 45 °C. Zkušební vzorek nesmí mít lomy nebo sklady. Střed vzorku je ve

Obr. 9 Schéma zkrápěcího zařízení [19]

ml destilované vody. Destilovaná voda by měla mít teplotu 20±2 °C nebo 27±2 °C.

Doba trvání by měla být mezi 25-30 s. Po skončení zkrápění se držák se vzorkem sejme a oklepne o masivní předmět. Po oklepnutí se vzorek nechá v držáku a hodnotí se podle fotografické srovnávací stupnice ISO, která se nachází na obrázku 10. Vzorku se udělí hodnota, která z těchto stupňů smáčení nejlépe odpovídá [14].

Obr. 10 Fotografická stupnice ISO pro hodnocení zkrápění [19]

Stupně smáčení povrchu [14]:

ISO 5: žádné ulpění nebo smočení povrchu ISO 4: nepatrné ulpění nebo smočení povrchu ISO 3: smočení povrchu ve skrápěných bodech ISO 2: částečné smočení celého povrchu ISO 1: celkové smočení celého povrchu

Hydrostatická odolnost

Měření podléhá normě ČSN EN 20 811: Textilie. Stanovení odolnosti proti pronikání vody – Zkouška tlakem vody. Norma se používá pro určení odolnosti textilií

Obr. 11 Přístroj pro měření hydrostatické odolnosti [20]

Postup zkoušky:

Zkušební vzorek se upne na zkušební hlavu. Povrch vzorku se dotýká povrchu vody.

Vzorek musí být upnut tak, aby byl vodorovný a nevydouval se. Při upínání nesmí voda pronikat testovaným vzorkem. Měření spočívá v nepřetržitě stoupajícím tlaku destilované vody na jedné straně textilie. Destilovaná voda by měla mít teplotu 20±2 °C nebo 27±2 °C. Stoupající tlak je ukončen, až dojde k průniku prvních třech kapek destilované vody přes textilii, k porušení vzorku nebo k poklesu tlaku. Výsledek testu vyjadřuje odolnost výrobků z plošných textilií proti krátkodobému nebo střednědobému působení tlaku vody. Čím je hodnota vyšší, tím je materiál odolnější proti proniknutí vody. Tlak vody může působit na zkušební vzorek zespodu nebo shora.

Rychlost zvyšování tlaku vody musí být 10±0,5 nebo 60±3 cm vodního sloupce za minutu [15].

Experimentální část

5. ROZBOR VZORKŮ – III. Vrstva (Ochranná vrstva)

Testování probíhalo celkem na třiceti vzorcích. Pro lepší orientaci mezi vzorky bylo zvoleno roztřídění do podskupin z hlediska typu vrchového materiálu – softshellový laminát nebo vzorky s membránou a se zátěrem, a dále jsou pro odlišení popisovány barvou a charakteristickými znaky. Pro popis vzorků byly určeny jejich plošné hmotnosti. Stanovení plošné hmotnosti spočívalo v určení hmotnosti vzorků o ploše 10 x 10 cm. U každého materiálu byly vyříznuty tři zkušební vzorky.

V následující tabulce 1 je uveden základní popis a rozdělení všech zkoumaných vzorků.

Tab. 1 Popis testovaných materiálů

VZORKY 6A SOFTSHELL

Vzorek je složen laminováním ze tří vrstev (vrchového materiálu, membrány a podšívky). Svrchní vrstva je tvořena zátažnou jednolícní

hladkou pleteninou, která je laminováním spojena s membránou a podšívkou z pleteniny.

Barva Složení Plošná hmotnost Tloušťka

Fialová 100 % polyester 267 g/m² 0.91 mm

Šedá 100 % polyester 258 g/m² 0.92 mm

VZOREK 6C SOFTSHELL

Vzorek je složen laminováním ze tří vrstev (vrchového materiálu, membrány a podšívky). Svrchní vrstva je tvořena zátažnou jednolícní

hladkou pleteninou, která je spojena laminováním s membránou a podšívkou z pleteniny.

Barva Složení Plošná hmotnost Tloušťka

Černá 100 % polyester 268 g/m² 0.98 mm

VZORKY 6F SOFTSHELL

Vzorek je složen laminováním ze tří vrstev (vrchového materiálu, membrány a podšívky). Svrchní materiál je tvořen zátažnou jednolícní

pleteninou, která je spojena laminováním s membránou a podšívkou z pleteniny.

Barva Složení Plošná hmotnost Tloušťka

Černá 100 % polyester 239 g/m² 0.98 mm

VZORKY 6E SOFTSHELL

Vzorek je složen laminováním ze tří vrstev (vrchového materiálu, membrány a podšívky). Svrchní vrstva je tvořena z tkaniny v plátnové vazbě, která je spojena laminováním s membránou a základní vrstvou z

microfleecu.

Barva Složení Plošná hmotnost Tloušťka Růžová 95 % polyester

5 % elastan 311 g/m² 1.68 mm

Modrá 95 % polyester

5 % elastan 299 g/m² 1.52 mm

Černá 95 % polyester

5 % elastan 325 g/m² 1.87 mm

Šedá 95 % polyester

5 % elastan 339 g/m² 1.79 mm

Modrá kostka 95 % polyester

5 % elastan 319 g/m² 1.53 mm

VZORKY 6F SOFTSHELL

Vzorek je složen laminováním ze tří vrstev (vrchového materiálu, membrány a podšívky). Svrchní materiál je tvořen zátažnou jednolícní

pleteninou, která je spojena laminováním s membránou a podšívkou z pleteniny.

Barva Složení Plošná hmotnost Tloušťka

Černá 100 % polyester 239 g/m² 0.98 mm

Hnědá 100 % polyester 242 g/m² 0.95 mm

Růžová 100 % polyester 243 g/m² 0.91 mm

VZORKY 6J SOFTSHELL

Vzorek je složen laminováním ze tří vrstev. Svrchní a spodní vrstvu tvoří zátažná oboulícní pletenina, mezi kterou je zalaminována membrána.

Barva Složení Plošná hmotnost Tloušťka

Černá 100 % polyester 239 g/m² 1.02 mm

Červená 100 % polyester 255 g/m² 1.08 mm

VZORKY 1036

Vzorek je tvořen vrchovým materiálem a zátěrem. Svrchní vrstvu představuje tkanina v plátnové vazbě a zátěr na rubní straně textilie.

Barva Složení Plošná hmotnost Tloušťka

Modrá 100 % polyester 134 g/m² 0.14 mm

Barevná kostka 100 % polyester 109 g/m² 0.15 mm

Neon modrá 100 % polyester 116 g/m² 0.14 mm

Červená srdce 100 % polyester 108 g/m² 0.15 mm

Černá 100 % polyester 115 g/m² 0.17 mm

VZORKY 127/a

Vzorek je tvořen vrchovým materiálem a zátěrem. Svrchní vrstvu představuje tkanina v plátnové vazbě a zátěr na rubní straně textilie.

Barva Složení Plošná hmotnost Tloušťka Barevné pruhy 100 % polyester 131 g/m² 0.17 mm

Černá 100 % polyester 130 g/m² 0.20 mm

Černé tečky 100 % polyester 128 g/m² 0.14 mm

Fialová 100 % polyester 127 g/m² 0.20 mm

Neon modrá 100 % polyester 128 g/m² 0.19 mm

Růžová 100 % polyester 125 g/m² 0.19 mm

Šedá 100 % polyester 125 g/m² 0.20 mm

VZORKY 22

Vzorky jsou složeny laminováním ze dvou vrstev (vrchového materiálu a membrány). Svrchní vrstva je tvořena tkaninou v plátnové vazbě, která je

spojena laminováním s membránou.

Barva Složení Plošná hmotnost Tloušťka

Černo-šedá 100 % polyester 92 g/m² 0.21 mm

Červená 100 % polyester 179 g/m² 0.25 mm

Modrá 100 % polyester 184 g/m² 0.25 mm

Černo-šedá s rubní

stranou potištěnou 100 % polyester 134 g/m² 0.20 mm VZOREK 23

Dvouvrstvý laminát tvořený z vrchového materiálu a membrány. Svrchní vrstva je tvořena tkaninou v plátnové vazbě, která je laminováním spojena

s membránou.

Barva Složení Plošná hmotnost Tloušťka Barevná s potiskem 100 % polyester 100 g/m² 0.11 mm

6. MĚŘENÍ VLASTNOSTÍ MATERIÁLU

Tato kapitola se zaměřuje na popis realizovaných experimentů a zejména na zhodnocení naměřených výsledků. Nejprve byla měřena odolnost vrchových materiálů vůči povrchovému smáčení za pomocí zkrápěcí metody. Následně byla u vybraných vzorků testována odolnost plošných textilií proti pronikání vody pod tlakem podle zkušební metodiky Hydrostatic Head Tester.

6.1 Měření vzorků pomocí zkrápěcí metody

Měření probíhalo dle normy ČSN EN 24 920. Vzorky byly testovány v laboratoři na Katedře hodnocení textilií za těchto klimatických podmínek:

Teplota: 23 °C Vlhkost: 30 %

Bylo měřeno celkem 30 vzorků o velikosti 20 x 20 cm. Každý materiál byl měřen ve třikrát. Jednotlivá měření byla vyhodnocena subjektivně podle grafické stupnice na obrázku 10 (viz kapitola 3). Výsledky byly zaznamenány a jsou uvedeny v následující tabulce 2, a dále také graficky znázorněny.

Tab. 2 Zkrápění

Softshell 6A 1. měření 2. měření 3. měření

Fialová 4.5 4.5 4.5

Šedá 5 5 5

Softshell 6C 1. měření 2. měření 3. měření

Černá 4 4 4

Softshell 6J 1. měření 2. měření 3. měření

Černá 5 5 5

Červená 5 5 5

Softshell 6E 1. měření 2. měření 3. měření

Černá 4.5 4.5 4.5

Modrá 4.5 4.5 4.5

Modrá kostka 5 5 5

Růžová 4.5 4.5 4.5

Šedá 4.5 4.5 4.5

Softshell 6F 1. měření 2. měření 3. měření

Černá 5 5 5

Hnědá 3 3 3

Růžová 5 5 5

Vzorky 1036 1. měření 2. měření 3. měření

Barevná kostka 5 5 5

Černá 5 5 5

Červená srdce 5 5 5

Modrá 5 5 5

Neon modrá 5 5 5

Vzorek 23 1. měření 2. měření 3. měření Barevná s potiskem 4.5 4.5 4.5

Vzorky 22 1. měření 2. měření 3. měření

Černo-šedá 5 5 5

Červená 4.5 4.5 4.5

Modrá 4.5 4.5 4.5

Černo-šedá s rubní

stranou potištěnou 5 5 5

Vzorky 127/a 1. měření 2. měření 3. měření

Barevné pruhy 5 5 5

Černá 4 4 4

Černé tečky 5 5 5

∑ Softshelly

Na následujícím obrázku 12 jsou zaznamenány výsledné hodnoty zkrápěcí metody pro softshellové materiály. Nejlépe ze všech zkoumaných materiálů dopadly vzorky z podskupiny 6J, u obou vzorků červeného a černého nebylo patrné žádné smočení.

Vzorek zůstal suchý a nebyly na něm patrné žádné kapky. Tyto materiály proto dosáhly ve všech měřených případech 5. stupně smáčení.

U vzorků 6A šedého a fialového nedošlo k žádnému promočení. Šedý vzorek neutrpěl ani žádné ulpění kapek, proto dosáhl 5. stupně smáčení. Fialový vzorek byl hodnocen mezi 5. – 4. stupněm, u kterého se u kraje zachytilo pouze pár kapek.

U vzorku 6C nedošlo k promočení, ale na materiálu zůstal menší počet kapek na zkrápěcí ploše. Celkové hodnocení vzorku 6C dosahuje tedy 4. stupně.

Materiály ze skupiny vzorků 6E dosáhly 5. – 4. stupně smáčení. Nedošlo k téměř žádnému smočení, pouze u některých vzorků se projevilo nepatrné zachycení kapek u okraje materiálu.

Vzorky 6F černé a růžové barvy dosáhly 5. stupně smáčení. Povrch zůstal suchý a nedošlo k žádnému zachycení kapek. Nejhůře ze všech softshellů dopadl vzorek 6F hnědé barvy. U tohoto materiálu již došlo k promočení ve zkrápěných bodech. Kapky se zachytávaly a došlo k promočení na několika místech.

Obr. 12: Zkrápěcí metoda – softshellové materiály 0

1 2 3 4 5 6

Softshell 6A-Fialový Softshell 6A- Šedý Softshell 6C-Černý Softshell 6J-Černý Softshell 6J-Červený Softshell 6E-Černý Softshell 6E-Modrý Softshell 6E-Černý s kostkami Softshell 6E-Růžový Softshell 6E-Šedý Softshell 6F-Černý Softshell 6F-Hnědý Softshell 6F-Růžový

Zkrápění

Název materiálu

Zkrápěcí metoda - softshellové materiály

∑ Vrchové materiály s membránou a se zátěrem

Z obrázku 13 vyplývá, že nejlépe dopadly vzorky 1036 se zátěrem, které dosáhly 5.

stupně smáčení. Materiály z této skupiny se nepromočily a ani nedošlo k zachycení kapek na jejich povrchu.

U vzorku 23 se zachytilo jen pár kapek u okraje, a dosáhl hodnocení mezi 5. – 4.

stupněm smáčení.

Vzorky 22 byly hodnoceny také mezi 5. – 4. stupněm, přičemž černo-šedý a černo-šedý s potištěnou rubní stranou nevykazují žádné smáčení, tedy stupeň 5.

Nejhůře dopadly materiály 127/a. Nejlepšího výsledku z těchto materiálů docílil materiál s pruhy a černými tečkami. Oba dosáhly 5. stupně smáčení. Nedošlo k promočení ani zachycení kapek. U černého vzorku došlo k ulpění kapek, proto byl hodnocen podle 4. stupně smáčení. Šedý, fialový a modrý vzorek utrpěly smočení v několika zkrápěných bodech, tudíž byly hodnoceny 3. stupněm. Nejhůře ze všech dopadl růžový vzorek, u kterého došlo k částečnému smočení povrchu textilie.

Obr. 13: Zkrápěcí metoda – materiály s membránou a se zátěrem 0

1 2 3 4 5 6

Vzorek 1036-Modrý Vzorek 1036-kostka Vzorek 1036-… Vzorek 1036-srdce Vzorek 1036-černý Vzorek 127/a-Pruhy Vzorek 127/a-Černý Vzorek 127/a-Tečky Vzorek 127/a-… Vzorek 127/a-Modrý Vzorek 127/a-… Vzorek 127/a-Šedý Vzorek 22-Černo-… Vzorek 22-Červený Vzorek 22-Modrý Vzorek 22-Černo-… Vzorek 23-potisk

Zkrápění

Název materiálu

Zkrápěcí metoda - materiály s membránou a se zátěrem

6.2 Měření vzorků na přístroji Hydrostatic Head Tester

Na základě výsledků zkrápěcí metody bylo vhodné doplnit informace o odolnosti materiálu proti průniku vody. Měření probíhalo dle normy ČSN EN 20 811 a v laboratoři KHT za těchto klimatických podmínek:

Teplota: 22 °C Vlhkost: 28 %

Měřilo se celkem 13 vzorků o velikosti 20 x 20 cm. Vzorky pro toto měření byly tedy vybrány s ohledem na zjištěné výsledky ze zkrápěcí metody, kde bylo zřejmé, že u některých podskupin vzorků dochází mezi jednotlivými vzorky k různému smáčení (např. vzorky z podskupiny 6F prokázaly různé výsledky smáčení, konkrétně u hnědého vzorku byl zjištěn výrazně nižší stupeň smáčení). Proto je vhodné doplnit informace i o odolnosti materiálu proti průniku vody. Každý materiál byl proměřen ve třech opakováních. Rychlost zvyšování tlaku byla 60 cmH2O/min. Výsledky byly zaznamenány v tabulkách a následně také v grafech. Z těchto výsledků byla vypočítána i základní popisná statistika: aritmetický průměr ̅ , směrodatná odchylka s, rozptyl s², konfidence, variační koeficient v a dolní a horní meze 95% intervalu spolehlivosti.

Aritmetický průměr: ̅ = 1

(1)

Rozptyl: =

−

−

Směrodatná odchylka: = (3)

Variační koeficient: = ̅ ∙ 100 (4)

95 % interval spolehlivosti:

Horní mez 95% = ̅ + (

−

Dolní mez 95% = ̅ + (

−

Při výběru zimního sportovního oblečení je důležitým parametrem vodní sloupec. Za nepromokavé oblečení lze označit hodnoty s výškou vodního sloupce od 1 300 mm. Tato kvalita postačí k zadržení dopadajících dešťových kapek, v reálném užití je oblečení namáháno mnohem vyššími tlaky při sezení, kleknutí nebo nošení batohu. Pro deštivější podmínky se volí materiál od 3 000 mm. Odborníci doporučují volit oblečení od 5 000 mm a výše, z důvodu namáhání materiálu, kvůli kterému se snižuje nepromokavost. Při sezení na mokré trávě či lavičce ochrání materiál od 5 000 mm. Při 12 000 mm zabrání průniku vody při klečení v mokré trávě nebo ve sněhu. Od 20 000 mm udrží oblečení v suchu v hustém dešti, při lyžování v mokrých a sněhových podmínkách [4,5,21].

∑ Softshellové materiály a materiál se zátěrem

Následující tabulka 3 obsahuje naměřené hodnoty vodního sloupce a jejich statistické zpracování. V tabulce jsou uvedeny ty vzorky, které dosáhly při měření více jak 8 000 mm vodního sloupce. Materiály dosáhly hodnot více jak 1 300 mm, tudíž je můžeme považovat za voděodolné.

Tab. 3 Vodní sloupec – Softshelly a materiál 1036 se zátěrem [mm H2O]

Vzorek Modrý

1036 Černý 6F Hnědý 6F Růžový 6F Fialový 6A Šedý 6A Měření 1

[mmH2O] 13 000 8 338 10 520 9 020 8 780 10 670

Měření 2

[mmH2O] 13 200 10150 8 460 8 810 8 600 10 730

Měření 3

[mmH2O] 14 000 9 500 9 150 8 900 8 650 10 700

Průměr 13 400.00 9 329.33 9 376.67 8 910.00 8 676.67 10 700.00 Směrodatná

odchylka 529.15 917.98 1,048.54 105.36 92.92 30.00 Variační

koeficient

[%] 3.95 9.84 11.18 1.18 1.07 0.28

Konfidence 1 314.59 2 280.56 2 604.92 261.74 230.83 74.53

Z tabulky je zřejmé, že nejlepších hodnot nepromokavosti dosahuje modrý vzorek 1036, který i při testování zkrápěcí metodou nevykázal žádné smočení. Současně se také statisticky významně odlišuje od ostatních, protože jeho interval spolehlivosti se s ostatními nepřekrývá. Do měření pomocí Hydrostatic Head Tester byl tento vzorek zařazen spíše pro ukázku. O něco nižší hodnoty vodního sloupce byly zjištěny u vzorků fialový 6A a růžový 6F. Dále byla zjištěna poměrně velká variabilita u vzorků černý 6F a hnědý 6F. Pro názornější vzájemné porovnávání vzorků jsou hodnoty vyneseny do bodového grafu na obrázku 14, v závislosti na plošné hmotnosti, a na obrázku 15, v závislosti na tloušťce materiálu. V těchto grafech již není znázorněn vzorek modrý 1036, který se od ostatních dle výsledků měření vodního sloupce odlišuje a současně se jedná o vzorek opatřený zátěrem.

Obr. 14 Graf závislosti vodního sloupce na plošné hmotnosti pro vybrané softshellové vzorky 0.00

2000.00 4000.00 6000.00 8000.00 10000.00 12000.00 14000.00

235 240 245 250 255 260 265 270

Vodní sloupec [mm H2O]

Plošná hmotnost [g/m²]

Graf závislosti vodního sloupce na plošné hmotnosti

Softshell 6F-Černý Softshell 6F-Hnědý Softshell 6F-Růžový Softshell 6A-Šedý Softshell 6A-Fialový

Obr. 15 Graf závislosti vodního sloupce na tloušťce materiálu pro vybrané softshellové vzorky

Tyto dva grafy znázorňují průměrnou výšku vodního sloupce v závislosti na plošné hmotnosti (viz obrázek 14) a na tloušťce (viz obrázek 15). Body v grafech nevykazují žádný trend a nelze tedy potvrdit, že zde existuje závislost mezi vodním sloupcem a plošnou hmotností, či vodním sloupcem a tloušťkou materiálu.

Chybové úsečky v grafu znázorňují variabilitu měření. Nejpřesnější měření se prokázalo u šedého softshellu, to dokazuje nejmenší variační koeficient i nejmenší rozmezí intervalu spolehlivosti. Největší rozmezí intervalů spolehlivosti se projevilo u černého a hnědého softshellu, o kterých tak nelze říci, že se statisticky významně odlišují od ostatních vzorků, jelikož se jejich intervaly spolehlivosti překrývají. Je také patrné, že intervaly spolehlivosti vodního sloupce vzorků se nepřekrývají mezi vzorky 6F růžový a 6A šedý, a lze je tedy považovat za statisticky významně rozdílné. Dále se také odlišují vzorky 6A šedý a 6A fialový. Určitý vliv by mohlo mít potištění materiálů 6A.

0.00 2000.00 4000.00 6000.00 8000.00 10000.00 12000.00 14000.00

0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1

Vodní sloupec [mm H2O]

Tloušťka [mm]

Graf závislosti vodního sloupce na tloušťce

Softshell 6F-Černý Softshell 6F-Hnědý Softshell 6F-Růžový Softshell 6A-Šedý Softshell 6A-Fialový

∑ Materiály 127/a

Dále byly proměřovány vzorky 127/a, které tvoří vrchový materiál se zátěrem.

Následující tabulka 4 obsahuje jejich naměřené hodnoty vodního sloupce a statistické zpracování dat. Všechny uvedené materiály sice dosáhly více jak 1 300 mm a můžeme je považovat za voděodolné, přesto naměřené hodnoty vodního sloupce těchto vzorků jsou v porovnání se softshellovými materiály významně nižší (viz tabulka 3).

Tab. 4 Vodní sloupec – vzorky 127/a [mm H2O]

Vzorky 127/a Pruhy Černý Tečky Fialový Modrý Růžový Šedý Měření 1

[mm H2O] 1 691 1 628 1 562 1 601 2 160 1 340 2 333 Měření 2

[mm H₂O] 1 559 1 570 1 678 1 630 2 190 1 403 2 355 Měření 3

[mm H2O] 1 670 1 644 1 601 1 533 2 202 1 321 2 593 Průměr 1 640.00 1 614.00 1 613.67 1 588.00 2 184.00 1 354.67 2 427.00 Směrodatná

odchylka 70.93 38.94 59.03 49.79 21.63 42.92 144.18 Variační

koeficient [%] 4.32 2.41 3.66 3.14 0.99 3.17 5.94 Konfidence 176.21 96.73 146.65 123.69 53.74 106.63 358.19

Horní mez

95% 1 816.21 1 710.73 1 760.31 1 711.69 2 237.74 1 461.30 2 785.19 Dolní mez

95% 1 463.79 1 517.27 1 467.02 1 464.31 2 130.26 1 248.03 2 068.81

Zjištěné skutečnosti jsou graficky vyjádřeny na obrázcích níže a opět slouží k názornějšímu vzájemnému porovnání zkoumaných vzorků a určení možné závislosti vodního sloupce na plošné hmotnosti či na tloušťce.

Obr. 16 Graf závislosti vodního sloupce na plošné hmotnosti pro vzorky 127/a -

500.00 1,000.00 1,500.00 2,000.00 2,500.00 3,000.00

124 125 126 127 128 129 130 131 132 Vodní sloupec [mm H2O]

Plošná hmotnost [g/m²]

Graf závislosti vodního sloupce na plošné hmotnosti

Pruhy Černý Tečky Fialový Růžový Šedý Modrý

- 500.00 1,000.00 1,500.00 2,000.00 2,500.00 3,000.00

- 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Vodní sloupec [mm H20]

Tloušťka [mm]

Graf závislosti vodního sloupce na tloušťce

Pruhy Černý Tečky Fialový Růžový Šedý Modrý

Grafy, které jsou zobrazeny na obr. 16 a 17 v závislosti průměrné hodnoty vodního sloupce na plošné hmotnosti a na tloušťce nevykazují žádný trend jako u předchozích softshellových materiálů.

Vyznačené chybové úsečky ukazují na podobnost mezi vzorky s pruhy, černým, tečkovaným a fialovým. U těchto vzorků se intervaly spolehlivosti vzájemně překrývají.

Vzorek růžový lze již považovat za statisticky významně odlišný od ostatních vzorků.

Současně je také zřejmé, že hodnoty intervalů spolehlivosti se u modrého vzorku překrývají s intervaly šedého vzorku. Šedý vzorek má však větší variabilitu měření.

Nejpřesněji u těchto materiálů byly naměřené hodnoty pro modrý vzorek, který má nejmenší rozmezí intervalu spolehlivosti.

7. DISKUSE VÝSLEDKŮ

Experimentální část se věnovala testování textilií vůči povrchovému smáčení a odolnosti textilií proti pronikání tlaku vody. Nejdříve byly popsány jednotlivé materiály, u kterých byla zjištěna plošná hmotnost. Hodnoceny byly softshellové materiály, vrchové materiály s membránou a se zátěrem. Na základě odolnosti materiálu proti zkrápění a pronikání vody je nejdůležitějším hlediskem charakter vrchového materiálu, přítomnost membrány či zátěru nebo DWR úpravy, proto je v pořádku srovnávání materiálů softshellových s vrchovými materiály bez podšívky. Jde především o interakci a synergii neoddělitelně spojených vrstev, což všechny testované materiály splňují.

V odolnosti proti povrchovému smáčení dopadly nejlépe softshelly 6J tvořené ze dvou zátažných oboulícních pletenin se zalaminovanou membránou a skupina tkaných vzorků 1036 se zátěrem. U těchto podskupin nedošlo k žádnému usazení kapek ani smočení textilie. Ostatní materiály dosahovaly 4. až 5. stupně. Výjimku tvořil hnědý softshell 6F, který dosáhl 3. stupně smáčení. Nejhůře však dopadly tkané materiály 127/a se zátěrem, které ve většině případů dosáhly nižších hodnot stupně smočení.

Nejnižšího stupně dosáhl růžový vzorek, konkrétně 2. stupně smáčení.

Dále byla potřeba u některých materiálů určit odolnost textilií proti pronikání vody. Z důvodu různých výsledků metodou zkrápění byly testovány příslušné skupiny vzorků i na odolnost textilie proti pronikání tlaku vody, aby byla kvalita materiálů komplexněji prověřena. Výsledky těchto materiálů byly statisticky vyhodnoceny a poté znázorněny na grafech v závislosti na plošné hmotnosti a na tloušťce. Z těchto grafů nebyl prokázán žádný trend, jak u softshellových materiálů, tak u vrchových materiálů se zátěrem, tudíž zde nebyla prokázána závislost na plošné hmotnosti a na tloušťce.

Nejlépe dopadl tkaný materiál 1036 modrý s membránou, který dosáhl velmi dobrých výsledků vodního sloupce a to v průměru až 13 400 mm H2O. Jak již bylo zmíněno, tento vzorek byl současně velmi odolný i proti smáčení. Materiál dosáhl nad hranici hodnot, která je vhodná k použití sportovního oblečení pro náročnější aktivity.

Následně byly měřeny softshellové materiály, u kterých dosáhly hodnoty více

H2O. To může dokazovat pro hnědý softshellový vzorek 6F dobré vlastnosti proti pronikání vody.

Nejhůře dopadly materiály 127/a se zátěrem, u kterých byly téměř všechny naměřené hodnoty nejmenší. Na základě vodoodpudivosti dosáhly nejnižších stupňů smáčení oproti ostatním materiálům. Tyto materiály se projevují jako nejhorší i na základě testů voděodolnosti. Materiály sice dosáhly nad hranici hodnot voděodolnosti, která je 1 300 mm, přesto jsou výsledné hodnoty nízké a nepříliš vhodné do deštivého počasí. Mohou být používány spíše pro městské nošení. Nejnižších výsledků dosáhl růžový vzorek. Důvodem takto nízkých hodnot může být různá vazba oproti ostatním materiálům, malá hustota dostavy, nebo menší vrstva zátěru.

Při porovnávání softshellů s výsledky vrchových materiálů s membránou z hlediska vodoodpudivosti není patrný žádný rozdíl. Výjimku tvoří hnědý softshell, který dosáhl nejmenších výsledků oproti ostatním vrchovým materiálům s membránou.

Z hlediska pletenin a tkanin vykazovaly horší výsledky tkaniny. Oproti pleteným materiálům tkaniny měly horší hodnoty vodoodpudivosti i voděodolnosti.

ZÁVĚR

Cílem této práce bylo zhodnotit odolnost textilií proti pronikání vody u třetích vrstev materiálů určené pro sportovní oděvy.

Rešeršní část byla věnována základní charakteristice vrchových a softshellových materiálů, způsobu vrstvení oblečení a vlastností oděvních materiálů, včetně popisu zařízení na kterých byla provedena experimentální měření.

Experimentální část byla zaměřena na realizaci experimentů a testování materiálů. Byla testována odolnost vůči povrchovému smáčení a hydrostatická odolnost.

Veškerá měření se konala v laboratoři na Katedře hodnocení textilií na Technické univerzitě v Liberci. Zkoušky byly provedeny na zkrápěcím zařízení a na přístroji Hydrostatic Head Tester. Na těchto přístrojích byly měřeny softshellové materiály a vrchové materiály se zátěrem a s membránou.

Na základě zkrápěcí metody nejlépe dopadly vzorky 1036 se zátěrem a softshell 6J. U těchto materiálů nedošlo k žádnému zachycení kapek a povrch zůstal suchý.

Nepříliš dobrou odolnost vůči povrchovému smáčení vykazovaly materiály 127/a se zátěrem. Nejhorších z těchto materiálů byl růžový vzorek, u kterého došlo k částečnému smočení povrchu. U žádného ze zkoumaných vzorků, ale voda nepronikla skrz testovaný materiál.

Dále byl proveden experiment na hydrostatickou odolnost. Výsledky byly statisticky vyhodnoceny a následně zakresleny do grafů s chybovými úsečkami. Grafy byly znázorněny v závislosti vodního sloupce na plošné hmotnosti a na tloušťce. Z těchto materiálů dopadl nejlépe modrý vzorek 1036, který vykazoval velmi dobrých hodnot vodního sloupce. Nepříliš odolné vůči působení tlaku vody byly materiály 127/a.

U těchto podskupin došlo k nízkým výsledkům vodního sloupce, proto tyto materiály nejsou příliš vhodné do deštivého počasí. Materiály jsou vhodné spíše pro méně náročné venkovní aktivity a městské nošení.

Na základě nejlepších výsledků měření, jak podle vodoodpudivosti, tak podle voděodolnosti vykazovaly nejlepší výsledky softshellové materiály 6A a 6F a materiál 1036 se zátěrem. Materiál 1036 se zátěrem je vhodný pro sportovní outdoorové oblečení

POUŽITÉ ZDROJE

[1] ZOUHAROVÁ, Jana. Výroba oděvů: 1. díl. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2004, 121s, ISBN 80-7083-781-0.

[2] KNÍŽEK, Roman. Oděvy pro sportovní a outdoorové aktivity: Liberec:

Technická univerzita v Liberci, 2013, 39s., ISBN 978-80-7494-012-5.

[3] RŮŽIČKOVÁ, Dagmar. Oděvní materiály. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2003, 221s., ISBN 80-7083-682-2.

[4] MYSPORT.cz [online]. [cit. 2014-09-02]. Oblečení. Dostupné z WWW:

http://www.mysport.cz/dokumenty/o-vybaveni/obleceni/.

[5] TREKING.cz [online]. 2009 [cit. 2014-10-06]. Softshell. Dostupné z WWW:

http://www.treking.cz/testy/softshell.htm.

[6] PAVLIX, s. r. o. SPOROTOVNI-OBLECENI.cz [online]. [2014-07-03]. Jak správně vrstvit sportovní oblečení. Dostupné z WWW: http://www.sportovni- obleceni.cz/clanky/detail/jak-spravne-vrstvit-sportovni-obleceni.htm.

[7] WILLIAMS, J. T. Textiles for cold weather apparel. Cambridge (UK):

Woodhead Publishing Limited, 2009, 410 s., ISBN 978-1-84569-411-1.

[8] ZELOVÁ, Katarína. KOD – FT – TUL. Přednášky z předmětu: Výroba oděvů.

Oděvní materiály – vlastnosti [pdf přednáška]. 27 s. [cit. 2014-07-15]. Dostupné z WWW:

http://www.kod.tul.cz/predmety/ODE/prednasky/ODE_1_LS_2012_OM_vlastn osti.pdf.

[9] HES, Luboš a SLUKA, Petr. Úvod do komfortu textilií. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2005, 109s, ISBN 80-7083-926-0.

[10] HIGHPOINT.cz [online]. [2014-10-09]. Vodoodpudivost. Dostupné z WWW:

http://www.highpoint.cz/slovnik/vodoodpudivost.html.

[11] CYKLISTIKAKRNOV.cz [online]. [2014-10-10]. Oblečení – používané materiály. Dostupné z WWW:

http://www.cyklistikakrnov.com/Cykloinformace/Obleceni-Pouzivane- materialy.htm.

[12] Collier, L.,Bide, M., Tortora, P. G. Understanding Textiles. Seventh edition (US), 2008; 564 s., ISBN 978-0-13-118770-8

[13] HIGHPOINT.cz [online]. [2014-10-10]. Nepromokavost, voděodolnost.

Dostupné z WWW: http://www.highpoint.cz/slovnik/nepromokavost- vodeodolnost.html

[14] ČSN EN 24 920 (80 0827). Textilie: Stanovení odolnosti plošných textilií vůči povrchovému smáčení (zkrápěcí metoda). Praha: Český normalizační institut, 1994.

[15] ČSN EN 20 811 (80 0818). Textilie: Stanovení odolnosti proti pronikání vody – Zkouška tlakem vody. Praha: Český normalizační institut, 1994.

[16] SVETOUTDOORU.cz [online]. [2014-12-21]. Víte, co si oblékáte? I. Dostupné z WWW: http://www.svetoutdooru.cz/rady/vite-co-si-oblekate-i-/.

[17] SKRIPTA.FT.TUL.cz [online] [2014-12-22]. Vrchové materiály. Dostupné z WWW: https://skripta.ft.tul.cz/databaze/data/2003-02-17/12-13-47.pdf.

[18] HANIBAL.cz [online] [2014-12-19]. Dostupné z WWW:

základní vrstva: http://www.hanibal.cz/?s=termotriko&search_where=2.

střední vrstva: http://www.hanibal.cz/?s=mikina&search_where=2.

svrchní vrstva: http://www.hanibal.cz/?s=softshell%20bunda&search_where=2.

[19] FT.TUL.cz [online] [2014-12-22]. Finální úpravy textilií. Dostupné z WWW:

http://www.ft.tul.cz/depart/ktc/sylaby/ZUT-5-Finální%20úpravy.doc.

[20] INDIAMART.com [online]. [2014-12-22]. SDL Atlas nástrojů. Dostupné z WWW: http://www.indiamart.com/premiercolorscan/sdl-atlas-

instruments.html.

[21] OUTDOORGUIDE.cz [online]. [2014-12-18]. Vlastnosti materiálu. Dostupné z:

WWW: http://www.outdoorguide.cz/vlastnosti-materialu-38.html.

Seznam obrázků:

Obr. 1: Mikroporézní membrána Obr. 2: Hydrofilní membrána Obr. 3: Z-liner

Obr. 4: Varianty dvouvrstvých laminátů Obr. 5: Třívrstvý laminát

Obr. 6: Základní vrstva - termotriko Obr. 7: Střední vrstva – fleecová mikina Obr. 8: Svrchní vrstva – softshellová bunda Obr. 9: Schéma zkrápěcího zařízení

Obr. 10: Fotografická stupnice ISO pro hodnocení zkrápění Obr. 11: Přístroj pro měření hydrostatické odolnosti

Seznam tabulek:

Tab. 1: Popis testovaných materiálů Tab. 2: Zkrápění

Tab. 3: Vodní sloupec – Softshelly a materiál 1036 se zátěrem [mmH2O]

Tab. 4: Vodní sloupec – vzorky 127/a [mmH2O]