مروری بر تاثیر راحتی حرارتی در پوشاک

چکیده

در این پژوهش ابتدا عوامل موثر بر انواع راحتی به صورت گذرا و سپس عوامل تاثیرگذار بر راحتی حرارتی پوشاک مورد توجه قرار می­گیرد. نتیجه حاصل از این پژوهش با توجه به پژوهش­های گذشته که در این زمینه تدوین شده بودند، به این صورت است که راحتی حرارتی پارچه می­تواند تحت تاثیر خصوصیات پارچه که شامل خواص مورفولوژیک الیاف (سطح میکروسکوپیک)، خواص ساختمان نخ (سطح میکروسکوپیک) و خصوصیات ساختاری و فیزیکی پارچه (سطح ماکروسکوپیک) باشد. به دلیل وجود فواصل میان الیاف و نخ­ها در ساختار پارچه و اشغال فضای خالی میان آن توسط هوا، پارچه قادر است نقش عایق حرارتی را ایفا کرده و از بدن در برابر گرما و سرما محافظت کند. تحقیقات نشان داده است که یک رابطه نزدیک میان رطوبت و راحتی حرارتی وجود دارد. ضخامت پارچه مهم­ترین تاثیر را بر انتقال حرارت بین بدن و محیط بیرون یا بالعکس دارد و موجب افزایش مقاومت حرارتی می­گردد. از طرفی برخی پوشاک همانند پوشاک کار نقش محافظت از بدن را بر عهده دارند و از این رو کاهش راحتی در این البسه به واسطه ایجاد مانعی در برابر خطرات محیطی اجتناب ناپذیر است. بنابراین حفاظت لباس و راحتی آن همواره در تضاد با هم بوده و باید حد بهینه­ای از حفاظت در نظر گرفته شود تا علاوه بر محافظت از فرد در مقابل خطرات ، کمترین عدم راحتی را فراهم نماید.

واژه‌های کلیدی: پوشاک، راحتی، راحتی حرارتی، انتقال حرارت

– مقدمه

نیازهای اساسی انسان جهت زندگی عبارت اند از : غذا، پوشاک و مسکن که پس از برآورده شدن نیاز اول که غذا می­باشد، دومین نیاز مهم انسان لباس است. هدف از تولید البسه درگذشته، رفع برخی نیازهای مصرف­کننده مانند گرمی و دوام پوشاک بود و سایر مشخصه­های پوشاک مانند رنگ، شکل ظاهری و راحتی در درجه­ی دوم قرار داشت. با گذشت زمان راحتی و زیبایی پوشاک نیز اهمیت پیداکرد و فقط گرما و دوام یک پوشاک ملاک انتخاب البسه نبود، به طوری که هر امری در جهت افزایش کیفیت شکل ظاهری و راحتی پارچه (متشکل از تمامی خصوصیات مکانیکی وشیمیایی پارچه) باشد، نقش مثبتی در انتخاب دارد و از اهمیت بسزایی برخوردار است ]۱[.

راحتی یک فاکتور مهم در انتخاب پوشاک بوده و مصرف­کنندگان علاوه بر ظاهر مناسب، راحتی پوشاک را نیز درنظر می­گیرند. انسان در انتخاب پوشاک به متناسب بودن نوع پوشاک نسبت به شغل، سن، جنسیت، موقعیت، مناسبت­ها، راحتی  و آسایش آن توجه دارد. پس راحتی به معنی وضعیت مطلوب فیزیولوژیکی، روانی وتعادل فیزیک بین بدن، پوشاک و محیط بیرونی بدن است ]۶[. به طورکلی راحتی به سه دسته راحتی فیزیکی، فیزیولوژیکی و روانی تقسیم می­شود.

۲- تعریف راحتی

اگرچه راحتی یک پارامتر کلیدی در پوشاک بوده اما در عین حال مقوله­ای پیچیده و مبهم است و پارامترها و متغیرهای زیادی در آن دخالت دارند که یک انسان تا حدی به طور طبیعی آن­ها را احساس می­کند و برای وی شناخته شده است. تعریف راحتی به صورت مثبت دشوار بوده و تعریف آن بیشتر به­صورت منفی رواج بیشتری دارد که در این تعریف، ناراحتی به سادگی با واژه­هایی مانند سرد، گرم، تنگ، خارش و … تعریف می­شود. پس می­توان بیان کرد که راحتی حس مطبوعی است که در اثر هماهنگی روانی و فیزیکی بین انسان و محیط ایجاد می­شود و دارای سه جنبه راحتی لمسی، راحتی حرارتی و راحتی رطوبتی می­باشد. هم­چنین راحتی به مقدار زیاد تحت تاثیر عقاید، خصوصیات اخلاقی و پیش زمینه­های ذهنی افراد قرار دارد و به همین دلیل نمی­توان آن را به آسانی به­صورت یک خصوصیت کلی تجزیه و تحلیل کرد. بنابراین اکثر پژوهش­های انجام شده جهت تعیین سطح راحتی پوشاک به­صورت بررسی عوامل موثر در راحتی لباس بوده است ]۹[

۳- انواع راحتی

راحتی لباس به سه دسته تقسیم می­شود:

1. راحتی فیزیکی: اگر بدن انسان در تماس با پوشاک در یک محدوده اصطکاکی قابل قبول قرارگیرد، احساس راحتی به­دست می­آید. حال اگر اصطکاک کم یا زیاد شود باعث ایجاد درد و ناراحتی در بدن می­شود.
2. راحتی روانی: راحتی روانی جنبه روحی و روانی پوشاک است که تحت تاثیر شرایط محیط می­باشد۰ وجود مد، سلیقه و رنگ یک پوشاک بر روی راحتی روانی فرد تاثیر می­گذارد ]۲[.
3. راحتی فیزیولوژیکی: راحتی فیزیولوژیکی تشخیص و ارزیابی بدن از عوامل بیرون می­باشد. راحتی فیزیولوژیکی شامل:

الف)راحتی حرارتی و راحتی رطوبتی،  که این دو مورد ، انتقال حرارت و رطوبت از پارچه را شامل می شود .

ب)راحتی عضو حسی، که حس­های مختلف طبیعی بدن هنگام تماس آن با منسوجات می­باشد. راحتی حسی بدن به چگونگی برانگیختن احساس راحتی بر اثر تماس یک لباس یا پارچه در بدن مربوط می­شود. تشخیص رویه­های تکمیلی در منسوجات آسان نبوده، اما تفاوت در وضعیت پرزدار شدن و پوسیدگی پارچه به­راحتی  قابل تشخیص خواهد بود. برخی از عوامل مجزا که در ارتباط با راحتی اعضای حسی بدن می‌باشند به شرح ذیل مشخص شده­اند:

1. حالت خارش که بواسطه داشتن پرز یا مویینگی حاصل می‌شود.
2. حالت خراشیدگی که ناشی از وجود الیاف درشت و سخت بوده که از سطح پارچه بیرون زده‌اند. متسودیرا^[۱] وهمکارانش دریافتند که سختی الیافی که ممکن است از سطح پارچه بیرون زده باشند، به­عنوان یک فاکتور شایع در زمینه بوجود آمدن احساسات خارشی وحالت نیش­گرفتگی به­شمار آمده که خود تحت تاثیر قطر الیاف و به میزان کمتری طول پارچه می‌باشد. برای یک پارچه با قطر مشخص شده انتهای یک الیاف بلند قابلیت انعطاف پذیری بیشتری خواهد داشت، اما الیاف کوتاه به دلیل انعطاف پذیری کمتر حالت سوزشی یا خارشی بیشتری را بوجود می­آورد.
3. چسبندگی با رطوبت ممکن است بواسطه عرق کردن و یا ناشی از مواد پسماند چسبنده عرق بر روی سطح پوست باشد. مساحت حقیقی پارچه در تماس با پوست مهم­ترین عاملی است که بر روی چسبندگی تاثیر می­گذارد.
4. یکی دیگر از عوامل مهم در راحتی اجزای حسی بدن گرما و مطلوبیت لمسی می­باشد. هنگامی‌که یک پوشاک برای اولین بار پوشیده می‌شود، غالبا دارای دمای کمتری در مقایسه با پوست بدن است، این پدیده اتلاف حرارتی از سطح بدن نسبت به پوشاک ایجاد می­کند و تا زمانی که دمای این سطوح تماسی به حالت تعادل و یکسان­شدگی دست یابند، ادامه خواهد داشت. هرچه که این انتقال حرارتی سریع­تر رخ دهد، احساس خنکی پارچه بیشتر خواهد شد. تفاضل احساس خنکی بین پارچه­ها غالبا بر مبنای ساختار سطحی در تقابل با نوع پارچه یا الیاف مشخص می‌شود. به طور مثال، یک پارچه پنبه­ای ممکن است احساس خنکی را تداعی نماید، در حالی که یک پارچه شبه فلانل که از طریق نمدی­سازی کردن سطح منسوجات پنبه­ای تولید می‌شود، احساس نسبتا گرمی ‌را تداعی خواهد نمود. سطح نمدی سازی شده مساحت تماسی کمتری را ایجاد می­کند و از این طریق گرمای بیشتری حاصل می‌نماید. اطو نمودن یک پارچه پنبه­ای از طریق متراکم سازی ساختار سطحی، باعث  افزایش احساس خنکی می‌شود.

راحتی حرکت بدن،آزادی حرکت بدن، متناسب بودن با شکل بدن، متناسب بودن وزن لباس با موارد مصرف میباشدو راحتی زیبایی، درک احساس کیفی از لباس برای چشم، گوش و بینی که در راحتی پوشنده موثر هستند ]۴[.

به طور کلی راحتی احساسی است که از تماس پارچه یا لباس با پوست به­دست می­آید. این احساس به­معنی درک کیفی از حس­های مختلف انسان است. می­توان بیان کرد که عواملی مانند زیبایی، حرارت ( سرد و گرم) ، درد (خارش)، تماس (صافی ،زبری ،نرمی و سفتی)، اثرات متقابل بدن و پوشاک (در هر دو مورد حرارتی و مکانیکی) و شرایط محیط (فیزیک، اجتماعی و فرهنگی) نقش مهمی در ارزیابی راحتی پوشاک بازی می­کنند ]۹[.

راحتی لباس­ها برای بهینه سازی به نوع بافت هم بستگی دارد. تعاملات بین انواع فیبر، ریسندگی، بافتن یاپارامترهای بافندگی، تراکم و وزن پارچه ، تکمیل مناسب و ساخت، ظرفیت خنک کننده، جذب عرق، سریع خشک شدن، ضد باکتری و یو وی مقاومت به نور در ایجاد احساس راحتی تاثیر بسزایی دارد ]۵[.

۴- راحتی حرارتی

راحتی حرارتی نقش مهمی در محافظت بدن در برابر گرما و سرما ایفا می­نماید. دمای بدن می­بایست در تراز حرارتی متناسبی حفظ گردد. وظیفه پوشاک فراهم کردن راحتی بدن در شرایط آب و هوایی مختلف است. به عبارت دیگر، پوشاک باید مانند یک محافظ یا عایق حرارتی بین بدن و محیط اطراف عمل نماید. راحتی حرارتی نوعی راحتی فیزیولوژیکی می­باشد ]۲[.

پژوهش­ها نشان داده است که راحت­ترین درجه حرارت در محیط برای بدن انسان ۴/۳۳ درجه سانتی­گراد است. در برخی محیط­های خاص اگر بدن به­علت وجود دمای بالا یا مقاومت حرارتی بالای پوشاک موفق به پخش حرارت سطح نشود، ممکن است منجر به پایین آمدن برگشت ناپذیر درجه حرارت بدن شود که این امر هیپوترمیا نام دارد ]۳[. پاسخ به دمای شدید به عنوان شرایط گرمتر یا سردتر انسان را از منطقه راحتی خارج کرده و در افراد به طور فزاینده احساس ناراحتی افزایش می­یابد و در بدن سیستم­های تنظیم حرارتی مانند سیستم قلبی عروقی، سیستم تنفسی و …، تحت فشار قرار می­گیرند. افراد ممکن است با قرار گرفتن در معرض تغییرات شدید حرارتی، احساس درد کرده و قابلیت تنظیم حرارتی بدن شکست بخورد، که در نهایت می­تواند منجر به مرگ شود . از سویی دیگر کارایی ارگانیسم انسان به­گونه‌ای است که انرژی دریافت شده به­وسیله غذا تنها به میزان ۱۵ الی ۳۰ درصد به کارهای مفید تبدیل شده و ۷۰ الی ۸۵ درصد انرژی باقیمانده تحت عنوان حرارت اتلاف می‌گردد. هرگونه سطح فعالیت فیزیکی فراتر از میزان مورد نیاز جهت حفظ دمای بدنی منجر به بروز انرژی حرارتی اضافه می‌شود که می‌بایست آن را پراکنده و یا پخش نمود، در غیر این صورت دمای بدن افزایش خواهد یافت.

ساختار پارچه­ها به­گونه­ای است که به­دلیل وجود فواصل میان الیاف و نخ­ها، فضاهای خالی که توسط هوا اشغال می شوند، در پارچه به وجود می آید. به­عبارت دیگر، بخشی از حجم کل پارچه را هوا تشکیل می­دهد. این هوای محبوس شده در پارچه، در نقش عایق حرارتی عمل کرده و از بدن در برابر گرما و سرما محافظت می­نماید. هرچه هوای محبوس شده در پارچه بیشتر باشد، تبادل حرارتی بین بدن و محیط کمتر شده و پوشاک از بدن در برابر سرما و گرما بهتر محافظت می­نماید. عامل دیگری نیز علاوه بر هوای محبوس شده در پارچه در محافظت بدن در برابر گرما و سرما مؤثر است و آن قابلیت عبور هوا از پارچه است. هرچه قابلیت عبور هوا از پارچه بیشتر باشد، گرما و سرمای محیط بیشتر و راحت­تر به بدن منتقل می­شود. یعنی هرگاه تبادل حرارتی بین بدن و محیط بیشتر باشد نقش پوشاک در محافظت بدن در برابر گرما و سرما کمتر خواهد بود. میزان هوای محبوس شده در پارچه و همچنین قابلیت عبور هوا از پارچه، به عوامل مختلفی از قبیل جنس الیاف، ساختار پارچه، تراکم بافت، ضخامت پارچه و… بستگی دارد ]۴[.

انسان از طریق پوست خود با محیط اطراف تبادل حرارت دارد. این اتلاف حرارت دارای بخش­های اتلاف حرارت از طریق رسانایی، جابجایی، تابش و تبخیر است که تعریف آن­ها به شرح ذیل می­باشد:

۱- رسانایی. انتقال حرارت در یک پارچه ازطریق هدایت حرارت به سمت الیاف و هوای به تله افتاده و هم­چنین از طریق تابش انجام می‌پذیرد. در این فرآیند، رویه اتلاف گرمایی از طریق تماس مستقیم با ماده دیگری تکمیل می‌شود. اتلاف حرارت از طریق رسانایی اجازه جذب حرارت بدن به محیط اطراف را می­دهد تا تراز حرارتی حفظ و تامین شود.

۲- همرفت یا جابجایی و انتقال گرما. این پدیده در حقیقت فرآیندی است که در آن گرما از طریق سیال درحال حرکت (مایع یاگاز) انتقال می‌یابد.

۳- تابش. این پدیده، فرآیند انتقال حرارت بوسیله امواج الکترومغناطیسی می‌باشد. هنگامی‌ که این امواج با یک شی برخورد می‌کنند انرژی آنها به میزان زیادی به حرارت تبدیل می‌شود. خورشید، هیترهای تابشی یا آتش به عنوان این منابع انتقال شناخته شده اند. تابش حرارتی و جذب بوسیله یک شی هر دو تحت تاثیر رنگ می‌باشند. رنگ سیاه دارای دوخصیصه مهم است که به عنوان بهترین جذب کننده و بهترین تابش دهنده حرارت به شمار می‌آید. درمقابل رنگ سفید وفلزات صیقل داده شده از نظر جذب وتابش ضعیف بوده و اغلب انرژی بازتاب داده می‌شود. عملکرد پوشاک به­گونه‌ای‌ است که به عنوان یک رسانه محیطی به شمار می‌روند.

۴- تبخیر. تغییر آب مایع به بخار نیازمند مقدار زیاد انرژی حرارتی می‌باشد برای تبخیر عرق از روی پوست ، انرژی مورد نیاز از پوست برداشت شده که در نهایت سبب خنکی پوست می‌شود. به منظور خشک ماندن فرد پوشنده البسه و در نتیجه راحتی وی، پوشاکی که در طی فعالیت­های شدید استفاده می‌شوند، نظیر البسه ورزشی، می‌بایست قابلیت تحمل عرق کردگی ناشی از چنین فعالیت­هایی را داشته باشند. زمانی که دمای محیط به دمای پوست نزدیک شود، اتلاف گرمایی از طریق همرفت و تابش تدریجا به انتها می‌رسد، به­گونه ای که در دماهای محیطی فراتر از دمای پوست تنها وسیله بدن جهت کاهش حرارت تبخیر عرق خواهد بود.

ویژگی های اصلی البسه که از اهمیت ویژه ای جهت حفظ راحتی حرارتی برخوردار می‌باشند عبارتند از: عایق بودن، ویژگی ضد باد، قابلیت نفوذ پذیری بخار رطوبت، ویژگی ضدآب. این ویژگی ها به طور کامل در ارتباط نزدیک با هم می‌باشند و تغییر دریک ویژگی سبب بروز تغییرات در سه ویژگی دیگر نیز خواهد شد. تعریف این ویژگی­ها به شرح زیر می­باشد:

1. الیاف ضد آب با قابلیت تنفس پوست

 

ویژگی ضدآب نمودن پارچه­ها بعنوان یک خصیصه بسیار مهم برای لایه بیرونی سیستم پوشاک که جهت مصارف بیرونی طراحی شده­اند، بسیار مهم خواهد بود. این ویژگی مخصوصا در فعالیت­هایی که در هوای سرد، جهت حفظ عایق هرگونه سیستم پوشاک در مقابل ترشدگی اعمال می‌شود، مهم تلقی می‌گردد. تر شدن پارچه­ها سبب پر شدن فضاهای هوایی موجود با آب شده و منجر به کاهش ارزش عایقی آن­ها به­میزان قابل توجهی می‌گردد. وجود مشکل کمبود نفوذپذیری بخار آب در منسوجات ضدآب سبب توسعه پارچه­های ضد آب با قابلیت تنفسی شده است. یکی از دیدگاه­های مرتبط با تولید چنین پارچه­هایی، استفاده از غشاهای متصل به الیاف یا پوشش­های روی الیاف می‌باشد که به صورت ضدآب عمل نموده اما قابلیت عبور بخار رطوبت را نیز خواهند داشت. دیدگاه دیگر استفاده از یک پوشش یا غشای تولیدی از لایه آب­دوست بدون هر گونه منفذ می‌باشد. رطوبت به وسیله غشا جذب شده و سپس ازطریق پدیده انتشار در ناحیه اطراف پراکنده و انتقال داده می‌شود و در نهایت به هنگامی ‌که به سطح خارجی رسید تبخیر می‌گردد. دیدگاه سوم به کار بردن پارچه­ها یا الیاف کاملا محکم بافته شده خواهد بود. تولید میکروالیاف ظریف نیز کمک شایانی در زمینه تولید الیاف ومنسوجاتی نموده است که از قابلیت مکفی جهت خارج راندن آب مایع برخوردار هستند.

2. ضد باد

باد دارای دو تاثیرعمده بر روی پوشاک می‌باشد: در ابتدا باد سبب تراکم الیاف تشکیل دهنده شده و از طریق کاهش ضخامت آنها سبب کاهش ارزش عایقی خواهد شد. در مرحله دوم، باد سبب صدمه زدن به هوای به تله افتاده درسیستم پوشاک، از طریق حرکت الیاف و نفوذ در داخل آنها می‌شود و بدین سان سبب افزایش اتلاف گرمایی همرفت خواهد شد.

3. حجم عایقی

لایه‌های هوایی بین پوشاک می‌توانند به میزان قابل توجهی در ارزش کلی عایقی پوشاک تاثیرگذار باشند. این شکافها منجر به بروز پدیده اتلاف حرارت از طریق همرفت می­گردد. بواسطه این محدودیت، دقت در تناسب پوشاک تاثیر زیادی را بر ارزش عایقی خواهد داشت. ارزش عایقی یک پارچه درحقیقت وابسته به ضخامت آن می‌باشد، متاسفانه هرگونه افزایش در ضخامت پارچه بواسطه افزایش در قابلیت یا ارزش عایقی آن سبب افزایش در مساحت سطحی آن وحجم آن شده و بنابراین سبب کاهش میزان قابلیت انتقال بخارآب خواهد شد.ارزش عایقی پوشاک به طور کلی از طریق پایداری حرارتی آن برآورد می‌شود که در تعامل با رسانایی حرارتی می‌باشد.

4. نفوذ پذیری بخار رطوبت

قابلیت نفوذ بخار آب پارچه به عنوان یک ویژگی مهم برای تولید پوشاکی مد نظر است که جهت استفاده در فعالیت­های شدید بدنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بدن انسان به خودی خود از طریق تعرق و تبخیر در طی فعالیت شدید خنک می‌شود. پوشاک می‌بایست قابلیت حذف این رطوبت را داشته باشند تا بتوانند راحتی را به ارمغان آورده و سبب کاهش پدیده تخریب عایق حرارتی که به­وسیله رویه ایجاد رطوبت به وجود آمده است، شوند. تعرق یک مکانیزم مهم در بدن به شمار می‌آید که بدن از آن در هنگام بالا رفتن دمای خود استفاده می­کند. دو نوع سیستم تعرق وجود دارند:

1. سیستم غیر محسوس: در این نوع، تعرق یا عرق کردگی به صورت بخار انتقال یافته و به سمت شکاف هوایی بین نخها در پوشاک رانده می‌شود.
2. حالت مایع: این نوع در میزان عرق کردگی بالاتر رخ داده و سبب تر شدن لباسی می‌شود که در تماس با پوست است.

این دو نوع از سیستم تعرق سبب به وجود آمدن مشکلات مجزایی خواهند شد: یکی از این مشکلات قابلیت بخار آب جهت عبور از پارچه، مخصوصا از لایه بیرونی، می‌باشد ومشکل دیگر قابلیت پارچه در تماس با پوست است که ممکن است باعث جذب یا پدیده دیگری با توجه به دفع عرق مایع شود.

مقاومت هر نوع پوشاک همراه با شکاف­های هوایی سبب اضافه شدن به مجموعه مقاومت سیستمی‌ خواهد شد. در صورتی که تعرق بیشتر از میزان مجاز آن باشد که سیستم پوشاک توانایی عبور آن­را داشته باشد، رطوبت در نهایت در نقطه­ای از سیستم پوشاک جمع خواهد شد. در صورتی که لایه بیرونی دارای بیشترین حد عدم نفوذ باشد، رطوبت در لایه­های داخلی می­ماند. به هنگامی ‌‌که رطوبت زیادی جمع شد، این امر سبب کاهش عایق حرارتی البسه شده و در نهایت حالت میعان یا تغلیظ یا ترشدگی را به­وجود خواهد آورد. سطح تولید تعرق بسیار وابسته به سطح فعالیت می‌باشد: البسه­ای که ممکن است درسطوح پایین فعالیت به عنوان یک پوشاک راحت تلقی شوند، ممکن است قابلیت عبور بخار رطوبت کافی درطی فعالیت شدید را نداشته باشد. با این وجود، به هنگامی‌‌که فعالیت کمتر شد، حالت فریزشدگی یا یخ زدگی ممکن است رخ دهد. این عامل مخصوصا در شرایط مناطق قطبی یا سرد شمالی که لازم است تا از تعرق بیش از حد با هر هزینه­ای ممانعت شود مهم خواهد بود.

رطوبت به دو روش در پارچه ها انتقال می‌یابد:

1. ازطریق انتشار بخار آب در پارچه: چنین پدیده ای به صورت مستقل از نوع پارچه انجام خواهد شد اما درعین حال تحت قاعده ساختار پارچه می‌باشد. اندازه گیری جریان هوا درپارچه فراهم آورنده یک رهنمود مناسب در زمینه قابلیت آن در عبور بخار آب در مقادیر بالا می‌باشد.
2. از طریق کاربرد مکانیسم مکش یا انتقال موئینه ای: با کاربرد روش مربوطه می‌توان آب مایع را از سطح بدن خارج نمود. قابلیت یک پارچه جهت اعمال چنین فرآیندی منوط به ویژگی­های سطحی الیاف تشکیل دهنده آن و مجموع مساحت سطح پارچه می‌باشد. اندازه و تعداد مسیرهای مویینه ای در پارچه نیز جز عوامل بسیار مهم تلقی شده اما چنین مواردی تحت قواعد عواملی همچون اندازه الیاف، ساختار نخ و ساختار پارچه می‌باشند. شبکه مویینه­ای پارچه وابسته به مسیر تحت بررسی خواهد بود، به­گونه ای که ویژگی جمع نمودن رطوبت از سطح بدن از طریق ضخامت پارچه می‌تواند متمایز از این ویژگی در سطح پارچه مد نظر باشد. به­علاوه میزان چنین امری نیز می‌تواند در مسیر تار (ردیف) نیز متفاوت از مسیر پود (رج) باشد.

برخی عوامل موثر دیگر بر راحتی حرارتی پوشاک عبارتند از:

• عوامل فیزیکی و ساختاری پارچه
• پارامترهای مربوط به الیاف : نوع الیاف، طول الیاف، ظرافت الیاف
• پارامترهای مربوط به نخ : نوع نخ، نمره نخ
• پارامترهای مربوط به پارچه :فاکتور پوشش، ضخامت پارچه، سیستم بافت، وزن پارچه و …

تحقیقات نشان داده است که یک رابطه نزدیک بین رطوبت و راحتی حرارتی وجود دارد. به عنوان مثال راحتی رطوبت، راحتی فشار و وزن پارچه مهم­ترین ملاحظات برای لباسی مثل جین است و نوع مناسب آن برای خرید در تابستان و زمستان می­تواند متاثر از نوع بافت پارچه باشد. در نتیجه می­توان بیان کرد که نوع بافت پارچه در نوع مصرف پوشاک اهمیت بسیاری دارد. حساسیت­های حرارتی حاصل از پاسخ گرماسنج جهت ثابت نگه داشتن دمای بدن و انتقال حرارت از پوست (خنک کننده فرایند) یا انتقال حرارت به پوست (یک پروسه گرم کننده)،پس از قرار دادن پارچه روی آن دمای مناسب برای بدن امری حیاتی است زیرا با گردش خون ارتباط مستقیم دارد ]۶[

 

۵- چگونگی اندازه­گیری راحتی حرارتی در مطالعات

جان وهمکاران بر روی خواص راحتی حرارتی حاصل از پوشیدن کلاه­هایی با جنس­های مختلف تحقیق کردند. هدف این بررسی تاثیر پارچه به کار رفته در داخل کلاه واحساس  پوشش وآزمایشات فیزیکی در گرما وخواص انتقال گرما کلاه بود. در فاز اول ،دما ورطوبت داخل کلاه­های تولید شده از پارچه­های مختلف اندازه گیری شد وفاز دوم تعیین احساس راحتی حرارتی کلاه­های مشابه بود و در نهایت یک آنالیز همبستگی برای نتیجه­گیری از داده ها انجام شد. هشت نوع پارچه کلاهی انتخاب شد و ساختار فیزیکی آن­ها مورد آزمایش قرار گرفت. ساختار پارچه های مورد استفاده در جدول ۱ آورده شده  است ]۸[.

 

کلاه­ها با اندازه و طرح­های مشابه با استفاده از پارچه­های مختلف تولید شدند وشش فرد سالم وغیر سیگاری بین ۲۰تا۲۴ سال جهت آزمایش با وزن و قد و دور سر مشابه انتخاب شدند. روند آزمایش بدین صورت است که یک شخص با کلاه داخل اتاق ۲۰ دقیقه فعالیت کرده و مجددا به مدت ۲۰ دقیقه بر روی صندلی بنشیند. فرد در طی فعالیت بر روی پله­ای با ارتفاع ۲۰ سانتی­متر بالا و پایین پریده و هر دقیقه یک­بار در طول دوره ازمایش از فرد در خصوص احساس گرمایی و احساس راحتی و رطوبت سوال پرسیده شد و هر ۱۰ثانیه یک­بار دمای داخل کلاه و دمای بدن مورد اندازه­گیری قرار گرفت. برای اندازه­گیری دمای داخل کلاه یک سنسور به یک طرف صورت وصل شده بود وطرف دیگر آن در راس سر قرار داشت. خصوصیات انتقال حرارت خشک ومرطوب پارچه های منتخب توسط عرق کردن صفحات داغ اندازه­گیری شدند. مقاومت در برابر حرارت خشک با ضخامت پارچه­ها ارتباط دارد وضریب هدایت حرارت پارچه در برابر تبخیر با نرخ انتقال بخار آب رابطه دارد.با توجه به تاثیرات ساختار پارچه، تنها خصوصیات پارچه­های جناغی مقایسه شدند .در مورد احساس اشخاص چنین به نظر می رسد که دوره استراحت اشخاص احساس رطوبت و ناراحتی حرارتی کمتری دارند اما هنگامی که شروع به ورزش کردن نمودند،  احساس حرارتی و رطوبت بیشتری داشتند. در طول دوره استراحت تفاوت در احساس اشخاص به نوع پارچه  بستگی داشت ]۷[.

 

۶- نتیجه­ گیری

در مورد اهمیت و کاربرد این مبحث باید اذعان نمود که انتقال حرارت تقریباً مهم­ترین عاملی است که باید در مورد محافظت پوشاک در آب و هوای مختلف در نظر گرفته شود. تبادل حرارتی میان بدن انسان و محیط اطرافش یک موضوع فوق­العاده پیچیده است که علاوه بر شرایط آب و هوایی باید اطلاعات زیادی ازخصوصیات الیاف، بافت وتکمیل پارچه در اختیار باشد. بنابراین ضرایب انتقال حرارت اندازه گیری شده تنها می­تواند در موارد خاصی صدق کند. اندازه­گیری ضرایب انتقال حرارت مسئله­ای کاملاً فنی و در عین حال دشوار است و می­بایست هم راستا با دانش فنی مرتبط با تئوری­های جریان گرما مورد ارزیابی قرار گیرد.

با توجه به مطالعاتی انجام شده در این پژوهش، می­توان بیان کرد که راحتی لباس در طی فعالیت به رطوبت، مقاومت در برابـر تبخیر رطوبت، رطوبت تجمعی در داخل لباس و نوع لباس بستگی دارد. هم­چنین با توجه به آزمـایشاتی که تاکنون صورت گرفته می­توان نتیجـه گرفت که دما و رطوبت در داخل لباس به ضخامت پارچه، خواص رطوبتی، خواص جذب آب، هدایت حرارتـی پارچـه و خاصـیت جـذب گرما بستگی دارد. فاکتورهای زیادی در خصوصیات حرارتی پارچه تاثیر دارند که این خصوصیات عبارتند از: قابلیت انتقال حـرارت الیاف و هوای باقیمانده بین پارچه،گرمای مخصوص الیاف، ضخامت پارچه، حجم پارچه و سطح الیاف که خود تحت تاثیر عواملی چون نوع الیاف مصرفی، بافت پارچه، تکمیل پارچه، فضای تماسی بین پارچه، از دست دادن حرارت به صـورت رسـانش از پوسـت بـدن بـه پارچه، از دست دادن حرارت به صورت همرفتی از پوست از میان پارچه و از سطح پارچه، از دست دادن حرارت به صـورت تابشـی (از پوست و پارچه )، از دست دادن حرارت به صورت بخار آب از پوست بدن و پارچه، تولید حرارت در هنگام جذب آب توسط پارچه و رطوبت نسبی جریان هوای محیط می­باشد.

 

مراجع

1. علمدار یزدی، علی اصغر.(۱۳۸۷) . خواص الیاف نخ و پارچه ، انتشارات دانشگاه یزد، ویرایش اول ، ١٣٨۶.
2. میرجلیلی، عباس .(۱۳۸۷) . جزوه راحتی پوشاک، دانشگاه یزد، ویرایش اول
3. تقی زاده ،معصومه ؛جهرمی ،زهرا السادات ،موسی زادگان ، فاطمه .(۱۳۹۱) . مطالعه راحتی لباس پوشاک
4. نظامی ،علی . ( ۱۳۹۱) .ﻫﺸﺘﻤﯿﻦ ﮐﻨﻔﺮاﻧﺲ ﻣﻠﯽ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﻧﺴﺎﺟﯽ اﯾﺮا ن ،اردیبهشت ۹۱ دانشگاه یزد
5. میرجلیلی ، سید علی .(۱۳۹۱) .بررسی عوامل موثر بر روی راحتی حرارتی پوشاک ، سومین همایش ملی نساجی و پوشاک

 

6. Jintu Fan and Humble W.K. Tsang, “Effect of Clothing Thermal Properties onthe Thermal Comfort Sensation during Active Sports” Textile Research Journal; Vol. 78:pp.111-118, 2008.M. Ferreira, M. Almeida, A. Rodrigues, and S. M. Silva, “Comparing cost-optimal and net-zero energy targets in building retrofit,” Build. Res. Inf., vol. 44, no. 2, pp. 188–۲۰۱, ۲۰۱۶.
7. Youngmin Jun, Chung Hee Park, Huensup Shim and Tae Jin Kang, “Thermal Comfort Properties OF Wearing Caps From Various Textile” Textile Research Journal; Vol. 79:pp.179-189, 2009.
8. Wilusz, E., Military Textiles, First Published Cambridge, England, Textile Institute, 2008
9. Global Competitiveness of U.S. Military Textile Industry, http://www.nctextileconnect.com/documents/Technical%20Textiles%20Edited.pdf , Jan 2012.

مهری خلج

دانشجوی کارشناسی­ارشد­ طراحی پارچه و لباس، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه علم و فرهنگ