Các tính chất thẩm thấu nhiê ̣t nói lên mối tương quan giữa vật liệu dệt với tác dụng của năng lượng nhiệt. Với sản phẩm dệt, người ta thường xét tính giữ nhiê ̣t, tính chi ̣u nhiê ̣t, tính chi ̣u lửa, tính chi ̣u băng giá….Trong nô ̣i dung này chỉ đề câ ̣p đến tính giữ nhiê ̣t:
*Tính giữ nhiệt
Đó là khả năng bảo vệ cơ thể người bớt mất thân nhiệt hoặc không bị quá nóng bởi ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường. Các đặc trưng bao gồm :
Nhiệt trở R = 𝐹(𝑡1− 𝑡2) 𝑄 = 1 𝐾 [m2.độ/W] (1.32) Suất nhiệt trở ρ: ρ = 𝑅 𝑏 = 1 𝑏.𝐾 =1 𝜆 [m.độ/W] (1.33) Hệ số truyền nhiệt K: K = 𝑄 𝐹 (𝑡1− 𝑡2)=𝜆 𝑏 [W/m2.độ] (1.34) Hệ số dẫn nhiệt λ λ = 𝑄.𝑏 𝐹 (𝑡1− 𝑡2) [W/m.độ] (1.35) Trong đó: Q - công suất dòng điện đo qua sản phẩm (W)
F - Diện tích mẫu sản phẩm thử (m2) b - Bề dày sản phẩm (m)
Trần Thị Hồ ng 34 Ngành CN Vật liê ̣u Dê ̣t may R nói lên sự giảm nhiệt độ (oC) củ a dòng điện 1 W khi đi qua 1m2 sản phẩm có bề dày nhất định; K xác định công suất dòng nhiệt đi qua 1 m2 sản phẩm có bề dày đã cho khi chênh lệch nhiệt độ ở hai bề mặt sản phẩm là 1 độ; ρ và λ cho khái niệm tương tự nhưng chỉ xét những sản phẩm quy ước có bề dày 1m. Chúng phụ thuộc b nên bị thay đổi theo áp suất tác động lên vải.
λ và K đối với vật liêu dệt còn phụ thuộc dạng truyền nhiệt: tính dẫn nhiệt của chất tạo thành xơ và của không khí trong các lỗ trống, sự đối lưu không khí và sự bức xạ nhiệt. Bởi vậy, phải hiểu λ là hệ số dẫn nhiệt tương đương λtd và K là hệ số truyền nhiệt tổng hợp KΣ.
Đối với xơ, sợi, quan trọng hơn cả là nhiệt trở và tính giữ nhiệt.
Muốn đánh giá tính giữ nhiệt của sản phẩm trong điều kiện gần với thực tế sử dụng [1] ta xác định nhiệt trở tổng hợp RΣ đặc trưng cho sự trao đổi nhiệt của quần áo RΣ=Rvl + Rbm = 𝜚𝑣𝑙+ Rbm = 𝑏 𝜆𝑡đ + 1 𝛼 = 1 𝐾𝛴 (m2.độ/W) (1.36) Trong đó:
Rvl = b/λtd - nhiệt trở trong của sản phẩm (của vật liệu) (m2.độ/W). Rbm = 1/α - nhiệt trở tỏa nhiệt từ bề mặt sản phẩm (m2/độ/W)
𝜚𝑣𝑙 = 1
𝜆𝑡đ với λtđ - hệ số dẫn nhiệt tương đương bao gồm truyền nhiê ̣t, dẫn nhiệt và đối lưu trong cấu trúc của sản phẩm (m.độ/W);
b - bề dày sản phẩm (m)
α - hệ số tỏa nhiệt từ bề mặt sản phẩm đặc trưng cho sự trao đổi nhiệt của bề mặt vải bằng đối lưu và bức xạ với môi trường (không khí) lạnh hơn (W/m2.độ).
Đại lượng α thể hiện khả năng vật liệu san đều nhiệt độ lên mọi điểm của nó, α càng lớn, tốc độ đồng nhất về mặt nhiệt độ tại mọi điểm trên vật liệu càng nhanh. Theo P.A. Kolesnicov[4] nhiệt dung riêng của một số loa ̣i xơ dê ̣t trong bảng 1.4
Trần Thị Hồ ng 35 Ngành CN Vật liê ̣u Dê ̣t may
Bảng 1.4. Nhiệt dung riêng của một số xơ dê ̣t
Vật liệu Co (KJ/Kg.độ) Tơ, capron, len
Bông, lanh, xơ viscos, orlon Dacron, lavsan
Xơ thủy tinh
1,67 - 1,88 1,38 - 1,63 1,09 - 1,13
0,88
Để xác định R, có hai phương pháp đo áp dụng chế độ truyền nhiệt dừng và chế độ truyền nhiệt đều đặn. Phương pháp với chế độ truyền nhiệt dừng được GOST 6068-51 áp dụng, thực hiện trên dụng cụ đo theo từng thời gian nhất định dòng nhiệt khi hiệu nhiê ̣t độ bề mặt mẫu thử là không đổi.
TCVN 6176:1996 có nêu một phương pháp xác định độ truyền nhiệt của vải và các sản phẩm từ vải có bề dày không quá 50 mm. Người ta đặt mẫu thử lên trên tấm thử của máy có nhiệt độ không đổi 36oC (tương đương nhiệt độ cơ thể con người) và giữ cho không khí bên trên mẫu có nhiệt độ 20oC. Trong khoảng thời gian 30 hoặc 60 phút, cứ cách 3 phút lại đo một lần nhiệt độ của tấm thử và nhiệt độ không khí bên trên mẫu. Cũng làm như vậy khi bệ trên tấm thử không có mẫu vải. Lượng nhiệt thoát ra từ tấm thử có đặt mẫu vải và không đặt mẫu vải do máy ghi được cho phép ta tính độ truyền nhiệt của mẫu.
Quá trình tạo dòng nhiệt đạt chế độ dừng chỉ sau 2 -5 giờ. Điều này làm thay đổi độ ẩm chuẩn của mẫu và đó chính là thiếu sót của phương pháp thử. Ngoài ra, quá trình mô phỏng sự trao đổi nhiệt từ một bề mặt tiếp xúc với da (nhiệt độ t1) đến bề mặt kia của vải tiếp xúc với vật lạnh cứng (nhiê ̣t độ t2), một trường hợp thực tế ít xảy ra.
Phương pháp với chế độ trao đổi nhiệt đều đặn: sử dụng nhiệt lượng kế kép (bicalorimet). Phương pháp đo này gần với thực tế ở chỗ vải một mặt tiếp xúc với da, mặt kia tiếp xúc với không khí vì vâ ̣y kết quả đo đa ̣t đô ̣ tin câ ̣y cao hơn.
Có thể nhâ ̣n thấy tính giữ nhiệt của vải phụ thuộc bề dày lớp không khí nằm thụ động trong vải. Trong quá trình sử dụng, cấu trúc vải thay đổi làm bề dày lớp không khí đó giảm, giảm tính chất giữ nhiệt của quần áo. Những lỗ xuyên qua vải không những làm tăng độ thẩm thấu không khí mà còn làm tăng sự truyền nhiệt bằng đối lưu không khí, đặc biệt khi không khí vận động.
Trần Thị Hồ ng 36 Ngành CN Vật liê ̣u Dê ̣t may