Lorsque la température corporelle augmente pour diverses raisons telles que la température élevée de l'air, des niveaux élevés d'activité physique, des émotions intenses, il transpire pour abaisser sa température corporelle. L'évaporation de la sueur de la peau crée de la vapeur d'eau dans la zone située entre les vêtements et la peau. Pour que le porteur se sente à l'aise, le vêtement porté doit transmettre cette sueur sous forme de vapeur à l'air ambiant. La capacité du vêtement à transmettre la transpiration sous forme de vapeur est la perméabilité à la vapeur d'eau, qui est l'un des paramètres importants qui assurent le confort du vêtement. Les vêtements sont comme une seconde peau pour les gens, car les gens portent leurs vêtements toute la journée. Pour cette raison, les caractéristiques vestimentaires sont importantes pour les humains. Les vêtements sont généralement choisis en tenant compte des caractéristiques esthétiques qui affectent l'apparence du tissu, telles que le motif, le modèle, la couleur, la mode. Mais dernièrement, il y a eu une tendance croissante vers des vêtements confortables, où les gens peuvent se sentir plus à l'aise.
Afin de maintenir l'équilibre thermique du corps, la sueur produite lorsque cela est nécessaire est transmise à l'environnement sous forme de vapeur, et la perméabilité à la vapeur d'eau des vêtements qui enveloppent le corps presque comme une seconde peau est à de très bons niveaux, rendre les consommateurs plus à l'aise.. Toutes les propriétés des fibres, des fils et des tissus, qui sont en relation permanente les unes avec les autres, affectent la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus. L'épaisseur et la porosité des tissus, le nombre de fils et le type de matière première sont parmi les paramètres les plus importants affectant la perméabilité à la vapeur d'eau.Alors que l'épaisseur du tissu est inversement liée à la perméabilité à la vapeur d'eau, la porosité est dans une relation directement proportionnelle. Différentes opinions ont été obtenues dans diverses études examinant la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus à caractère hydrophile ou hydrophobe. Afin de réaliser des études sur la perméabilité à la vapeur d'eau de manière saine, des méthodes basées sur différentes normes ont été développées pour la mesure de cette propriété.
Le confort est défini comme « l'état de contentement de l'harmonie physiologique, psychologique et physique entre l'homme et l'environnement ». Le confort vestimentaire est un concept complexe qui comprend de nombreux facteurs. Le confort vestimentaire est généralement classé en deux groupes que sont le confort sensoriel et le confort thermo-physiologique ;
1-Le confort sensoriel fait référence aux perceptions neurologiques ressenties lors du contact mécanique de la matière textile avec la peau.
2-Le confort thermo-physiologique est lié à la capacité du tissu à maintenir l'équilibre thermique entre le corps humain et l'environnement, et couvre les mécanismes de transfert de chaleur et d'humidité qui se produisent dans le tissu.
La transpiration est un mécanisme que le corps utilise pour abaisser sa température lorsque la température corporelle commence à augmenter. En particulier à des niveaux d'activité élevés et à des températures ambiantes élevées, la transpiration se produit dans le corps pour réduire l'augmentation de la température corporelle. Lors de la transpiration, la sueur formée à la surface de la peau s'évapore. Lorsque la sueur s'évapore, elle fournit la chaleur d'évaporation du corps, refroidissant ainsi le corps. Le tissu porté doit permettre le passage de la transpiration liquide et vapeur. Sinon, l'humidité relative dans les vêtements augmente et cela provoque une sensation désagréable d'humidité sur la peau. Pour cette raison, le contrôle de l'humidité, qui est défini comme le mouvement contrôlé de la vapeur et de la sueur liquide de la peau vers l'atmosphère à travers le tissu, est un facteur important qui assure le confort thermo-physiologique des tissus, en particulier à haute température et à haute résistance physique. conditions d'activité, ainsi que les propriétés thermiques. La capacité du tissu à laisser passer la sueur sous forme de vapeur est mesurée en tant que perméabilité à la vapeur d'eau. Puisqu'elle ajoute de la respirabilité aux tissus, la capacité des tissus à laisser passer la vapeur d'eau est désormais une caractéristique importante recherchée non seulement dans les vêtements de sport, les vêtements quotidiens portés en dehors du travail, mais aussi dans tous les types de vêtements. La transmission de la vapeur d'eau à travers la structure textile est assez complexe et de nombreux paramètres de fibres, de fils et de tissus affectent la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus.
Le corps humain est un système thermodynamique complexe qui produit en permanence son énergie par son propre métabolisme. Comme on le sait, la température corporelle d'une personne en bonne santé est d'environ 37 °C. Le corps humain veut maintenir cette température à un niveau constant, même dans des conditions différentes. La chaleur nécessaire à la température corporelle est fournie par le métabolisme corporel. L'homme est constamment en échange de chaleur avec son environnement. Différentes températures environnementales affectent la température corporelle. Lorsque la température corporelle est supérieure à la température de l'air ambiant, il y a un flux de chaleur du corps vers l'environnement et la personne perd de la chaleur. À l'inverse, lorsque la température corporelle est inférieure à la température de l'air ambiant, une personne gagne de la chaleur. Le corps doit être maintenu en équilibre thermique en veillant à ce que la chaleur générée par le métabolisme et la chaleur provenant de la source externe soient égales à la quantité de chaleur perdue par le corps. Si le gain et la perte de chaleur ne sont pas équilibrés, la température corporelle augmente ou diminue. La transmission de chaleur et d'humidité du corps humain à l'environnement avec des matériaux textiles peut être exprimée par l'équation de position d'équilibre thermique dans le corps donnée ci-dessous.
La perte de chaleur totale de la peau vers l'environnement est due à la perte de chaleur transportée par conduction, convection, rayonnement et perte de chaleur résultant de l'évaporation.
Dans des conditions atmosphériques normales et pendant une activité normale, la chaleur générée par le métabolisme du corps est transmise du corps à l'atmosphère par conduction, convection et rayonnement. Cependant, à des niveaux d'activité élevés et à des températures élevées, la production de chaleur augmente et la transmission de chaleur du corps à l'atmosphère n'est pas suffisante pour maintenir la température corporelle à un niveau confortable. Dans ce cas, les glandes sudoripares agissent pour produire de la sueur, régulant la température corporelle. La forme vapeur de la sueur est appelée sueur non sensible et la forme liquide de la sueur est appelée sueur sensible.. Dans des conditions environnementales tempérées, la transpiration se produit imperceptiblement. La transpiration insensible provoque une perte de chaleur d'environ 15% sur la peau.
Pendant une activité intense, un climat chaud ou des conditions environnementales, la transpiration peut être ressentie et la sueur produite par le corps s'accumule sur la peau. La transformation de l'eau en vapeur nécessite une grande quantité d'énergie thermique. 1 calorie augmente la température de 1 gramme d'eau de 1 °C. En revanche, 1 J (2424 calories) sont nécessaires pour évaporer 580 gramme d'eau à température corporelle. Lors de l'évaporation de la sueur, la chaleur nécessaire est prélevée sur le corps et, de cette manière, un refroidissement se produit dans le corps. La température ambiante supérieure à la température de la peau permet aux pertes de chaleur du corps de se produire par évaporation. Pour cette raison, le transfert de chaleur par évaporation devient important surtout lorsqu'il y a une augmentation de la température ambiante pour assurer l'équilibre thermique.
Comme le montre la figure ci-dessus, lorsque le corps humain est recouvert de vêtements, une zone intermédiaire appelée microclimat se forme entre la peau et les vêtements. Pendant la transpiration, il se produit principalement de l'humidité et de la vapeur dans cette région. La formation d'humidité et la transmission d'humidité dans la zone de microclimat sont illustrées dans la figure ci-dessous en fonction du temps.
Comme on peut le voir sur la figure ci-dessus, alors que la transpiration continue, la quantité d'humidité atteint la valeur la plus élevée dans la région du microclimat. La caractéristique de perméabilité à la vapeur d'eau du vêtement affecte grandement la formation d'humidité dans cette région. Selon la différence de température et d'humidité dans les vêtements, la vapeur d'eau quitte les vêtements ou se condense sur les vêtements. Si la sueur d'évaporation est inférieure à la sueur générée par le corps, l'humidité s'accumule dans la couche interne du tissu. La formation d'humidité dans la zone de microclimat entre la peau en sueur et la couche de vêtements donne à la personne une sensation inconfortable, moite et collante, en particulier pendant la période de refroidissement suivant les activités sportives qui provoquent la transpiration. De plus, mouiller le tissu avec de la sueur réduit également l'isolation thermique du tissu, provoquant une baisse indésirable de la température corporelle. Le tissu, perçu comme confortable, doit transmettre la vapeur d'eau formée pendant la période de transpiration du corps. Lorsque le corps cesse de transpirer, le tissu doit libérer la vapeur d'eau contenue dans l'espace dans l'atmosphère pour réduire l'humidité dans le corps. De nombreux paramètres affectent la formation d'humidité dans la zone microclimatique.
Les paramètres humains, y compris les états physiques (mouvement du corps), physiologiques (température de la peau, transpiration, évaporation) et psychologiques, les paramètres environnementaux, y compris la température, l'humidité, le débit d'air, le rayonnement, les paramètres de conception, y compris le col, les ouvertures des bras, l'étanchéité/le relâchement des vêtements, les couches de tissu et enfin, les propriétés chimiques (type de fibres, ennoblissement chimique) et physiques (épaisseur, porosité, gonflant, structure de tricotage, etc.) des tissus.
les paramètres de tissu sont les paramètres qui affectent la zone de microclimat.
les chercheurs Yoo, Hu et Kim ;
Ils ont étudié les effets de l'épaisseur de la couche d'air dans la région du microclimat et les ouvertures des vêtements tels que le col, le bras et la taille sur la région du microclimat en mesurant la pression de vapeur formée dans la région du microclimat en fonction du temps. À mesure que l'épaisseur de la couche d'air entre le tissu et la peau augmentait, la pression de vapeur et donc la densité de vapeur d'eau diminuaient. Cependant, une épaisseur très élevée de la couche d'air n'a pas causé beaucoup de changement dans la densité de vapeur d'eau dans la région du microclimat, car elle a réduit la force de traînée pour transmettre la vapeur d'eau à l'air. Il est indiqué que l'épaisseur d'air d'environ 12 mm dans la zone de microclimat est adaptée au confort du porteur.
Des ouvertures de vêtements de 10% ont fourni une chute soudaine de la pression de vapeur dans la zone de microclimat. L'augmentation des ouvertures du vêtement de 20% à 60% a de nouveau entraîné une diminution de la pression de la vapeur dans la région du microclimat, mais la réduction de la pression de la vapeur n'était pas aussi importante que les ouvertures du vêtement passant de 0% à 10%. L'effet du tissu sur la zone de microclimat diminuait progressivement à mesure que l'ouverture du vêtement augmentait. Lorsque le dégagement des vêtements est de 60%, il perd complètement son effet et se rapproche de la valeur de la peau non vestimentaire..
La vapeur d'eau est transférée des couches de tissu constituées de fibres de 3 manières comme indiqué ci-dessous :
1-Diffusion (passage, diffusion) de la vapeur d'eau à travers les couches de tissu.
2- Absorption (absorption), transmission et restitution (désorption) de la vapeur d'eau par la fibre.
3- Convection de la vapeur d'eau par convection.
1-Processus de diffusion
Dans le processus de diffusion, d'un côté du tissu à l'autre La transmission de l'humidité a lieu avec la différence de pression de vapeur.
Comme il se compose de nombreuses fibres qui se rejoignent, les tissus ont une structure creuse. Pour cette raison, la vapeur d'eau traverse la structure du tissu de deux manières : les espaces d'air entre les fibres et les fils et la fibre elle-même.
La quantité de vapeur d'eau traversant la partie air du tissu est instantanée. Cependant, le passage de la vapeur d'eau à travers la partie fibreuse du tissu est limité. Le coefficient de diffusion de la vapeur d'eau dans l'air est d'environ 0,239 cm2s-1. Le coefficient de diffusion par lequel la vapeur d'eau traverse la partie fibreuse du tissu est compris entre 10-710-9. Selon les coefficients de diffusion donnés, l'augmentation de la quantité d'air dans le tissu augmente le passage de la vapeur d'eau par diffusion, puisque le coefficient de diffusion par lequel la vapeur d'eau traverse la partie fibreuse du tissu est considérablement inférieur au coefficient de passage d'air.
Lorsqu'il s'agit de la diffusion de la vapeur d'eau de la partie fibreuse du tissu, la vapeur d'eau passe de la surface intérieure du tissu à la surface fibreuse, puis la vapeur d'eau atteint la surface extérieure du tissu en se déplaçant de la fibre vers la surface des fibres.
Dans le cas d'un tissu constitué de fibres hydrophiles, la diffusion se fait en 2 temps.
La diffusion se produit selon la règle de Fick.
Dans la première étape, la diffusion se produit plus lentement que dans la première étape, et il existe une relation exponentielle entre le changement de concentration et le débit de vapeur d'eau. Cela est dû au gonflement des fibres causé par les molécules d'eau. Parce que les molécules de fibres hydrophiles attirent les molécules d'eau, les molécules d'eau pénètrent dans la fibre et les molécules d'eau sont absorbées par les fibres. De cette manière, le processus de diffusion est ralenti au fur et à mesure que les fibres gonflent et la taille des espaces d'air dans le tissu est réduite.
2-Processus d'absorption et de retour
Le processus d'absorption et de retour est important pour maintenir l'équilibre hydrique dans la zone de microclimat. Les fibres absorbent la vapeur d'eau en fonction des composants chimiques internes et de la structure de la fibre. Le tissu hygroscopique/hydrophile absorbe la vapeur d'eau de l'air humide à côté de la peau en sueur et la restitue à l'air sec. Le tissu hygroscopique/hydrophile augmente le flux de vapeur d'eau de la peau vers l'environnement par rapport au tissu hydrophobe, qui n'absorbe pas l'humidité, et réduit ainsi la formation d'humidité dans la zone de microclimat. Dans le processus d'absorption et de retour, le tissu absorbant fonctionne comme une source d'humidité donnée à l'atmosphère et agit également comme un bouclier pour maintenir la concentration constante de vapeur dans l'air ambiant.
3-Processus de transfert
La convection est le transfert d'humidité causé par l'air circulant sur la couche d'humidité. Dans le processus de transport, le transfert de masse est contrôlé par la différence de concentration d'humidité entre la source d'humidité et l'atmosphère. En particulier, la convection joue un rôle important dans la transmission de l'humidité de la peau vers l'atmosphère par temps venteux.
DÉFINITION DE LA PERMÉABILITÉ À LA VAPEUR D'EAU ET MÉTHODES DE MESURE
La perméabilité à la vapeur d'eau est la quantité de vapeur d'eau traversant la surface unitaire du tissu en un certain temps.. La perméabilité à la vapeur d'eau des tissus est également mesurée en % avec l'expression de la perméabilité relative à la vapeur d'eau. Au lieu de la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus, la résistance à la vapeur d'eau est également utilisée. La résistance à la vapeur d'eau est la résistance du tissu au passage de la vapeur d'eau. La perméabilité à la vapeur d'eau et la résistance à la vapeur d'eau varient en sens inverse. Plus la perméabilité à la vapeur d'eau est élevée et plus la résistance à la vapeur d'eau est faible, plus les tissus sont confortables.
Il existe différentes méthodes utilisées pour mesurer la perméabilité à la vapeur d'eau. Ces méthodes sont décrites ci-dessous;
Méthode 1 tasse verticale
Les mesures sont effectuées conformément à la norme ASTM E96 B. L'échantillon est fixé sur un récipient vertical contenant de l'eau pure à l'aide d'un joint. L'environnement dans lequel se trouve l'appareil est maintenu à une température de 23 °C, une humidité relative de 50 % et une vitesse de l'air de 2,8 m/s. Au cours d'une journée, le poids de l'ensemble conteneur est examiné périodiquement pour calculer le taux de transmission de la vapeur d'eau.
Méthode à 2 tasses inversées
Les mesures sont effectuées conformément à la norme ASTM E96 BW. Elle est similaire à la méthode de la coupe verticale. La mesure est effectuée en retournant le récipient dans lequel l'échantillon est placé et l'eau qu'il contient. Afin d'éviter que le récipient contenant de l'eau ne mouille l'échantillon à tester lorsqu'il est retourné, l'embouchure du récipient est recouverte d'une membrane en PTFE, puis l'échantillon est placé sur la membrane. Ce test est effectué dans un environnement avec une température de l'air de 23 °C, une humidité relative de 50 % et une vitesse de l'air de 2,8 m/s. L'ensemble du conteneur est pesé périodiquement pendant une journée et le taux de transmission de la vapeur d'eau est calculé comme dans la méthode du conteneur vertical.
Méthode d'essai à 3 godets déshydratants inversés
Avec cette méthode, les mesures sont effectuées selon les normes ISO 15496 et ASTM E96. Le principe de mesure est similaire à la méthode du gobelet inversé. Une solution saturée d'acétate de potassium est placée dans le gobelet doseur comme déshydratant. L'embouchure du récipient est fermée par deux membranes, qui sont étanches mais perméables à la vapeur d'eau, avec un échantillon de tissu entre elles. Le récipient est placé à l'envers dans un autre récipient rempli d'eau distillée à 23 °C. La tasse à mesurer est pesée et la perméabilité à la vapeur d'eau est calculée à partir du changement de poids.
4-Tests de la plaque chauffante protégée de transpiration
Avec cette méthode, la résistance à la vapeur d'eau est mesurée conformément à la norme ISO 11092. Le dispositif de test se compose d'une unité de mesure et d'une unité de distribution d'eau. L'unité de mesure est constituée d'une plaque métallique poreuse carrée chauffée. Avec cette plaque, la transpiration est simulée. L'unité de mesure est fixée au bloc métallique avec un élément chauffant. La face supérieure de la plaque poreuse est recouverte d'une membrane cellophane imperméable à l'eau mais perméable à la vapeur d'eau. Le tissu à tester est placé sur cette membrane. La couche métallique poreuse est chauffée approximativement à la température du corps. De l'eau pure est amenée à la surface de la couche métallique poreuse. L'ensemble de l'appareil est placé dans un environnement fermé afin de fournir des conditions environnementales. En contrôlant les conditions ambiantes, on s'assure qu'il atteint une température de 35 °C et une humidité relative de 40 %. La vitesse de l'air est fixée à 1 m/s. Lorsque l'état stable est atteint, la résistance totale à l'évaporation du tissu est mesurée.
Méthode de test de cellule de perméation d'humidité dynamique à 5
La mesure est effectuée conformément à la norme ASTM F 2298. L'échantillon est fixé entre 2 plaques métalliques identiques fixées par 2 canaux d'écoulement. L'azote gazeux, dont l'un est sec et l'autre saturé d'eau pure, est passé à travers les canaux d'écoulement. Le test est réalisé à 20 °C et un débit de gaz d'environ 2000 cm3/min. Le débit de gaz, la température de l'air et l'humidité relative sont contrôlés à l'aide d'un ordinateur, et lorsque l'état d'équilibre est atteint, le taux de transmission de la vapeur d'eau est calculé.
6- Méthode par vaisselle évaporative
Les mesures sont effectuées conformément à la norme BS 7209-90. Les échantillons placés sur des récipients contenant de l'eau pure sont placés sur une plate-forme rotative. Dans un environnement avec une humidité relative de 65 % et une température de 20 °C, la plate-forme est mise en rotation et les récipients d'essai sont pesés par périodes d'une heure. Les récipients remis sur le plateau tournant sont à nouveau pesés au bout de 1 heures. Selon les résultats de pesée, la valeur de l'indice de perméabilité à la vapeur d'eau est calculée.
Méthode 7-Permetest
Les mesures sont effectuées selon la norme ISO 11092 dans l'appareil de mesure Permetest développé par Hes. La peau humaine sèche et humide est représentée en termes de sensation thermique avec cet appareil de test, également appelé modèle Skin. Avec cet appareil de test, les valeurs relatives de perméabilité à la vapeur d'eau et de résistance à la vapeur d'eau sont mesurées en %.. Avant de mesurer, la tête de mesure représentant le motif en cuir est recouverte d'une feuille ou d'une cellophane semi-perméable durable. La feuille empêche le passage de l'eau du système de mesure vers l'échantillon à mesurer et garantit ainsi que l'échantillon reste sec. Tout d'abord, la valeur du flux de chaleur est mesurée avant que l'échantillon ne soit placé, en mesurant sans échantillon. Ensuite, la zone où sera placé l'échantillon est humidifiée et exposée à un flux d'air parallèle à vitesse réglable. L'échantillon à tester est placé sur une zone humide de 80 mm de diamètre. De cette manière, la quantité de perte de chaleur par évaporation de la tête de mesure humide recouverte de l'échantillon est mesurée. À l'aide de ces valeurs, les valeurs relatives de résistance à la vapeur d'eau et à la vapeur d'eau sont calculées.
FACTEURS AFFECTANT LA PERMÉABILITÉ À LA VAPEUR D'EAU DES TISSUS
De nombreux paramètres affectent la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus. Il existe de nombreuses études sur les facteurs affectant la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus dans les sources, et ces facteurs sont les suivants;
1) Propriétés des fibres ; type de fibre, rapport de mélange de fibres, finesse des fibres ou nombre de fibres, porosité des fibres, section transversale des fibres.
2) Propriétés du fil ; numéro de fil ou diamètre de fil, torsion de fil, extrémités de fibre saillantes ou pilosité, géométrie de fil, densité de tassement de fil (rapport de volume de fibre par unité de longueur de fil).
3) Propriétés du tissu ; porosité du tissu, épaisseur, densité du tissu.
Dans les études, il a été déterminé que le processus de diffusion détermine la transmission de la vapeur d'eau des tissus comme le premier parmi les mécanismes physiques qui transmettent la vapeur d'eau dans une large mesure. Pour cette raison, comme pour les propriétés de perméabilité à l'air des tissus, la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus est déterminée par la quantité d'air et de fibres dans le tissu, qui est efficace dans le processus de diffusion. Comme mentionné précédemment, étant donné que le coefficient de diffusion par lequel la vapeur d'eau traverse la partie fibreuse du matériau textile est considérablement inférieur au coefficient de passage de l'air, la diminution de la quantité d'air dans le tissu empêche le passage de la vapeur d'eau.
Des chercheurs nommés Yoon et Buckley et Prahsarn, Barker et Gupta ont déclaré dans leurs études que les paramètres structurels des fils et des tissus qui déterminent la quantité de fibres et d'air dans le tissu sont efficaces dans la transmission de la vapeur d'eau des tissus, et que l'effet de le type de fibre affecte la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus en affectant les paramètres structurels des tissus.
Les facteurs affectant la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus sont expliqués en les classant comme les propriétés structurelles des tissus, les propriétés structurelles des fils et l'effet des propriétés des fibres.
1-L'effet des paramètres structurels des tissus sur la perméabilité à la vapeur d'eau
Yoon, Buckley et Prahsarn et al ont déclaré que les paramètres structurels du tissu, en particulier l'épaisseur du tissu et la porosité du tissu, étaient plus efficaces sur les propriétés de transmission de la vapeur d'eau des tissus.
L'épaisseur du tissu et la porosité optique, qui sont des paramètres structurels des tissus, déterminent la transmission de la vapeur d'eau des tissus. L'épaisseur du tissu est importante car elle détermine la distance à laquelle la vapeur d'eau est transmise. De plus, l'épaisseur du tissu affecte la porosité des tissus. Lorsque l'épaisseur du tissu augmente, le taux de diffusion de la vapeur diminue, c'est-à-dire que la perméabilité à la vapeur d'eau diminue.
La diffusion de la vapeur d'eau dépend aussi largement de la perméabilité à l'air, qui varie en proportion directe avec la porosité du tissu. À mesure que la perméabilité à l'air augmente, la porosité du tissu augmente et davantage de vapeur passe à travers les espaces d'air du tissu.
2-Effet des propriétés du fil sur les propriétés de perméabilité à la vapeur d'eau des tissus
Il a été déclaré par Yoon et Buckley que la porosité et l'épaisseur du tissu, qui déterminent la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus, dépendent du diamètre du fil, et le diamètre du fil est déterminé par le nombre de fils et en particulier la densité de tassement des fibres dans les fils mélangés. . Le facteur de tassement des fibres dans le fil est défini par la densité de tassement du fil, qui est exprimée comme le rapport volumique des fibres par unité de longueur de fil. Il a été indiqué que, notamment dans les fils discontinus, la densité de tassement dépend de la section transversale des fibres, de la densité de frisure des fibres et du niveau de torsion du fil.
Dans l'étude menée par Özdil, Marmaralı, Kretzschmar, dans laquelle les effets des propriétés du fil comprenant le titre du fil, le coefficient de torsion du fil et la méthode de filage (cardé et peigné) sur la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus tricotés ont également été examinés, il a été constaté que la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus augmente à mesure que les fils deviennent plus poreux. Dans les études menées par d'autres chercheurs, les tissus tricotés faits de fils fins ont montré une perméabilité à la vapeur d'eau plus élevée que les tissus faits de fils plus épais. L'augmentation du coefficient de torsion du fil a augmenté la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus, car elle fournit une structure de tissu moins poilue et plus poreuse. Il a été indiqué que les tissus fabriqués à partir de fils cardés présentent une perméabilité à la vapeur d'eau plus faible que les tissus fabriqués à partir de fils peignés, car les fils cardés sont plus poilus et les plumes ferment les pores de la structure du tissu.
Dans l'étude menée par Uzun, dans laquelle les méthodes de filature à anneaux conventionnelles et compactes ont également examiné la perméabilité relative à la vapeur d'eau des tissus tissés, il est indiqué que les méthodes de filature affectent dans une certaine mesure la perméabilité relative à la vapeur d'eau. Il a été indiqué que la perméabilité relative à la vapeur d'eau des tissus constitués de filé compact est supérieure à la perméabilité relative à la vapeur d'eau des tissus constitués de filé classique.
3-L'effet des propriétés des fibres sur les propriétés de perméabilité à la vapeur d'eau des tissus
Bien qu'il ait été déclaré par certains chercheurs tels que Yoon et Buckley, Prahsarn et al. que les paramètres structurels du tissu affectent la perméabilité à la vapeur d'eau du tissu plutôt que le type de fibre, il a également été déclaré que différents types de fibres pourraient affecter l'eau la perméabilité à la vapeur des tissus en provoquant des différences dans la géométrie des fibres et donc la géométrie du tissu. Il existe de nombreuses études expérimentales examinant les effets de différents types de fibres sur la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus dans diverses sources.
Nommé Yoo, Hu et Kim Comme indiqué par les chercheurs, il existe différentes opinions parmi les chercheurs sur la façon dont les propriétés des fibres hydrophiles/hygroscopiques et hydrophobes affectent la perception du confort des tissus et donc la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus. Bien que certains chercheurs aient déclaré que la forte teneur en humidité de la fibre ou la caractéristique hygroscopique/hydrophile de la fibre augmentait la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus, les études menées par certains chercheurs ont également montré que les fibres hydrophobes présentaient une perméabilité à la vapeur d'eau plus élevée que les fibres hydrophiles. Dans de nombreuses études de Das et al., il a été établi que puisque la vapeur d'eau est absorbée par les fibres, transmise par les fibres et restituée à l'environnement par les fibres, la caractéristique hygroscopique ou hydrophobe du type de fibre affecte grandement l'eau perméabilité à la vapeur du tissu, en particulier pendant la phase d'absorption et de retour dans les mécanismes qui transmettent la vapeur d'eau. . Les phases d'absorption et de réhydratation sont des propriétés importantes des fibres qui procurent un confort, en particulier dans des conditions transitoires. Différents types de fibres ont des effets différents sur la transmission de la vapeur d'eau. Par exemple, les fibres hydrophiles/hygroscopiques telles que le coton, la viscose et la laine absorbent l'humidité, tandis que les fibres hydrophobes telles que le polyester et le polypropylène n'absorbent pas l'humidité.. Il est indiqué que les fibres hygroscopiques qui absorbent l'eau et ont une forte teneur en humidité laissent passer davantage la vapeur d'eau. Le tissu hygroscopique absorbe la vapeur d'eau de l'air humide près de la peau en sueur et la libère dans l'air sec.. Par rapport au tissu non hygroscopique, il est indiqué que le tissu hygroscopique augmente relativement le flux de vapeur d'eau de la peau vers l'environnement, réduisant ainsi la formation d'humidité dans la région du microclimat entre la peau et le tissu.
Yoo et al ont mesuré la pression de vapeur formée dans la zone de microclimat entre les vêtements et la peau, en fonction du temps, et ont comparé les effets des fibres hydrophiles et hydrophobes sur la pression de vapeur formée dans la zone de microclimat. En choisissant le coton comme fibre hydrophile et la fibre de polyester comme fibre hydrophobe, des tissus tissés avec les mêmes valeurs de poids, d'épaisseur et de densité ont été obtenus.
Immédiatement après la première transpiration, une pression de vapeur plus élevée s'est formée dans la zone de microclimat sous le tissu en polyester que dans la zone de microclimat sous le tissu en coton, puis la pression de vapeur dans le tissu en polyester est restée constante pendant un certain temps. D'autre part, la pression de vapeur sous le tissu de coton augmentait continuellement. De plus, la pression de vapeur maximale sous le tissu en coton était supérieure à la pression de vapeur maximale sous le tissu en polyester. Le temps nécessaire pour atteindre la valeur de pression de vapeur maximale est également plus élevé pour le tissu en coton. Lors de la transpiration, les fibres hydrophiles telles que le coton absorbent l'humidité, de sorte que la courbe obtenue pour la fibre de coton est plus lisse. Si les fibres sont hydrophobes, comme le polyester, la pression de vapeur dans la région du microclimat augmente fortement lorsque la sueur se forme et, par conséquent, la pente de la courbe devient plus raide. Ensuite, pour les deux types de tissus, la pression de la vapeur diminue à mesure que l'humidité commence à se transférer à travers les pores entre les fibres et les fils. Yoo et al. ont également examiné les valeurs de l'indice de transmission de la vapeur, qui sont utilisées comme la capacité du tissu à transmettre la vapeur d'eau, c'est-à-dire la capacité du tissu à transmettre la vapeur d'eau, pour les deux types de tissus, sans accumuler de sueur sur la peau. . La valeur de l'indice de transmission de vapeur du polyester a été obtenue supérieure à la valeur de l'indice de transmission de vapeur du coton. Comme raison de cette différence, il a été montré que les fibres hydrophiles contiennent plus de molécules d'eau et réduisent les pores des tissus en gonflant.
Yo et amis Dans les premiers instants de transpiration ou dans les cas où il n'y a pas beaucoup de transpiration, la fibre de coton se sent mieux car elle absorbe l'humidité, d'autre part, pendant que la transpiration continue, la fibre de polyester se sent mieux car elle ne retient pas les molécules d'eau et donne des molécules d'eau retour dans les airs. Il a été dit que le tissu en polyester procure une meilleure sensation de confort que le tissu en coton, car le temps nécessaire pour atteindre la valeur maximale de pression de vapeur est plus faible pour le tissu en polyester.
Il existe de nombreuses études expérimentales sur la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus constitués de fibres hydrophiles telles que le coton, la viscose, le modal, le lyocell et les fibres hydrophobes telles que le polyester, l'acrylique, le nylon.
En particulier, les valeurs de perméabilité à la vapeur d'eau des tissus composés de coton, de polyester et de mélanges de ces deux fibres, largement utilisés, ont été comparées par de nombreux chercheurs.
Dans toutes les études impliquant ces fibres, les tissus en polyester ont montré des valeurs de perméabilité à la vapeur d'eau plus élevées que les tissus en coton. Yoon et Buckley Il a été indiqué que les tissus en coton sont plus épais que les tissus en polyester et que, par conséquent, les tissus en coton laissent moins passer la vapeur d'eau que les tissus en polyester, en créant un fil plus lâche et de plus grand diamètre que les fibres de polyester du même nombre en raison de plis tridimensionnels irréguliers.
Chevalier et amis Dans cette étude, les valeurs de perméabilité à la vapeur d'eau des tissus constitués de fibres synthétiques de polyester, de nylon et d'acrylique aux propriétés hydrophobes et des mélanges de ces fibres avec la fibre de coton, qui est une fibre hydrophile, ont été examinées de manière comparative. Selon les résultats expérimentaux qu'ils ont publiés, les tissus 100% coton présentaient une perméabilité à la vapeur d'eau plus faible que tous les tissus dans lesquels 3 fibres synthétiques (polyester, acrylique et nylon) étaient utilisées à 100%. Dans les tissus constitués de mélanges de fibres synthétiques avec des fibres de coton, une augmentation a été observée dans la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus à mesure que le taux de fibres synthétiques augmentait ou que le taux de fibres de coton diminuait. Il a été établi que les tissus constitués de fibres synthétiques aux propriétés hydrophobes laissent mieux passer la vapeur d'eau.. Parmi les tissus fabriqués à partir de fibres synthétiques, le tissu en polyester a montré la plus grande perméabilité à la vapeur d'eau. Les tissus acryliques ont suivi les tissus en polyester et les tissus en nylon ont montré la plus faible perméabilité à la vapeur d'eau. Hassan et al ont déclaré que les valeurs de perméabilité à la vapeur d'eau des tissus en fibre de coton sont inférieures à celles des fibres synthétiques aux propriétés hydrophobes, indiquant que les tissus en fibre de coton, très appréciés dans les vêtements de sport, présentent certaines lacunes en termes de la gestion de l'humidité. Bien que la sueur soit absorbée par le tissu en coton, l'humidité dans le tissu peut provoquer une sensation désagréable ou un inconfort thermique lorsque le tissu entre en contact avec le corps. De plus, le tissu, qui est complètement mouillé de sueur, commence à perdre sa résistance thermique.
Outre ces études, il existe d'autres études dans lesquelles les valeurs de perméabilité à la vapeur d'eau des tissus en fibres de cellulose telles que la fibre de coton et les fibres hydrophiles telles que la viscose et le lyocell à haute teneur en humidité des fibres sont examinées de manière comparative et la perméabilité à la vapeur d'eau de des tissus en fibre de polyester sont disponibles dans les sources.
Varshney et al. Dans l'étude dans laquelle la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus constitués de viscose, de fibres de polyester et de mélanges de ces fibres a été examinée, les tissus 100 % viscose et polyester/viscose ont montré une transmission de vapeur d'eau inférieure à celle des tissus 100 % polyester. Dans d'autres études similaires examinant la perméabilité à la vapeur d'eau de tissus faits de viscose, de fibres de polyester et de mélanges de ces fibres, Das et al. Varshney et al. contrairement aux résultats de la vapeur d'eau Il a été observé que la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus diminuait à mesure que le rapport polyester augmentait ou que le rapport viscose diminuait.. Il a été établi qu'à mesure que le rapport polyester augmente, la teneur en humidité des fibres diminue et cette situation réduit la transmission de la vapeur d'eau par voie de diffusion et processus d'absorption et de retour. Les résultats des études de ces auteurs varient inversement avec les résultats de perméabilité à la vapeur d'eau des tissus en coton et en polyester, comme mentionné précédemment. Dans une autre étude examinant la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus en micro fibres de lyocell et micro polyester, la valeur de perméabilité à la vapeur d'eau des tissus augmentait à mesure que la quantité de micro lyocell, qui est une fibre hydrophile, augmentait ou que la quantité de micro fibres de polyester diminuait. .
Cimilli et al. Selon les résultats obtenus dans l'étude où ils ont examiné la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus en coton, modal, viscose, micromodal, bambou, chitosane et fibres de soja, il a été indiqué que la perméabilité à l'air des tissus et la teneur en humidité des les fibres affectaient la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus fabriqués à partir des fibres mentionnées. Les tissus de chitosan ont montré la valeur de perméabilité à la vapeur d'eau la plus élevée en raison de la perméabilité à l'air la plus élevée et de la plus faible teneur en humidité des fibres, et au contraire, les tissus en coton ont montré la valeur de perméabilité à la vapeur d'eau la plus basse en raison de la perméabilité à l'air la plus faible et de la teneur en humidité des fibres la plus élevée. Les valeurs de perméabilité à la vapeur d'eau des tissus sont répertoriées comme chitosan, bambou, soja, modal, viscose, micro modal et coton du plus haut au plus bas.
En raison de ses propriétés avantageuses telles qu'être écologique et abondant dans la nature, il existe de nombreuses études sur la perméabilité à la vapeur d'eau due aux propriétés de confort des fibres de bambou, une autre fibre de cellulose régénérée qui a été de plus en plus utilisée récemment, et aux propriétés de confort des tissus constitués de coton et de mélanges de coton de ces fibres. Dans toutes ces études, il a été conclu que ces fibres augmentent la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus, du fait que les tissus en fibres de bambou sont plus fins, ont un poids inférieur, les fils sont moins poilus et l'humidité la teneur en fibres de bambou est élevée.
Demiryurek et Uysalturk Selon les résultats de l'étude dans laquelle la perméabilité relative à la vapeur d'eau des tissus tricotés mélangés viloft/coton et viloft/polyester a été examinée, aucune différence statistiquement significative n'a été trouvée entre la perméabilité relative à la vapeur d'eau des deux mélanges de tissus. La quantité de viloft dans les mélanges de tissus a peu d'effet, non statistiquement significatif, sur la perméabilité à la vapeur d'eau.
dans les sources à partir de fibre acrylique dite à haut bouffant Il existe des études dans lesquelles la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus est examinée. Les fibres acryliques à volume élevé sont obtenues en rétrécissant des fibres acryliques à haute résistance à la traction en les traitant avec de l'eau bouillie. Dans ces études, la perméabilité à la vapeur d'eau de tissus constitués d'acrylique à volume élevé, de coton et de mélanges de ces fibres a été examinée. Au fur et à mesure que la quantité de fibres acryliques augmentait, la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus augmentait. Il a été indiqué que le rétrécissement des fibres acryliques dans le fil provoque le flambage des fibres de coton et la perméabilité à la vapeur d'eau augmente à mesure que de petits pores se forment dans le fil.
Il a été indiqué que l'ajout d'élasthanne dans le sens de la trame réduit les valeurs de perméabilité à la vapeur d'eau de 20% par rapport aux tissus en coton sans élasthanne, car il provoque une diminution des valeurs de densité. Comme dans les tissus tissés contenant de l'élasthanne, l'ajout d'élasthanne dans les tissus tricotés a provoqué une diminution de la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus tricotés en coton.
L'effet de la valeur de finesse des fibres de polyester sur les valeurs de perméabilité à la vapeur d'eau des tissus a été étudié, Dans l'étude de Hatch et al., Le tissu en fibre de polyester avec un diamètre de fibre plus fin (1,5 denier) a une perméabilité à la vapeur d'eau plus élevée que le tissu en fibre de polyester avec un diamètre de fibre plus épais (3,5 deniers) montré.
Dans l'étude de Sampath et al.Les tissus composés de microfibres de polyester ont montré une perméabilité à la vapeur d'eau plus élevée que les tissus fabriqués à partir de fibres de polyester de finesse normale. Il a été indiqué que la plus grande surface des tissus en micro polyester augmente la transmission de la vapeur d'eau.
Varshney et ses amis ont étudié la perméabilité à la vapeur d'eau des tissus en polyester avec un profil de fibre circulaire, triangulaire et en forme de trèfle. Les tissus à section transversale non circulaire, en particulier les fibres triangulaires et en forme de trèfle, ont montré une perméabilité à la vapeur d'eau plus élevée que les tissus fabriqués à partir de fibres à section transversale circulaire en raison de leur porosité élevée.
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