عوامل مؤثر بر خواص حرارتی منسوجات

۱. نوع ماده و جنس الیاف

ترکیب الیاف و میزان هوای محبوس‌شده در منسوج تأثیر مستقیمی بر ویژگی‌های حرارتی دارد. به عنوان مثال:

• افزایش الیاف پلی‌استر در پارچه‌های ترکیبی پنبه-پلی‌استر باعث افزایش مقاومت حرارتی می‌شود.
• پارچه‌های پشمی مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به بسیاری از الیاف مصنوعی دارند.
• نایلون مقاومت حرارتی بیشتری نسبت به پنبه دارد اما کمتر از پلی‌استر است.

۲. نمره نخ و دانسیته خطی الیاف

نمره نخ بر ساختار و ویژگی‌های حرارتی پارچه تأثیرگذار است. به‌طورکلی:

• با کاهش نمره نخ، تعداد الیاف در واحد سطح افزایش می‌یابد و در نتیجه مقاومت حرارتی بیشتر می‌شود.
• در منسوجات بی‌بافت، افزایش دانسیته خطی نخ باعث بهبود خاصیت عایق حرارتی می‌شود.
• در پارچه‌های تاری‌پودی، افزایش نمره نخ ابتدا تراکم را افزایش داده و مقاومت حرارتی را بالا می‌برد، اما اگر از حدی بیشتر شود، میزان تماس الیاف افزایش یافته و انتقال حرارت تسهیل می‌شود.
• نخ‌های حجیم (Bulked) به دلیل داشتن حفره‌های هوایی، خاصیت عایق بهتری دارند.

۳. سطح مقطع الیاف و نخ

• منافذ میان نخ‌ها بر میزان هدایت حرارتی تأثیرگذارند.
• الیاف توخالی، هدایت و جذب حرارتی بیشتری دارند اما مقاومت حرارتی پایین‌تری نشان می‌دهند.
• الیاف با سطح مقطع مثلثی یا لوزی، به دلیل افزایش میزان هوا در ساختار، نسبت به الیاف گرد، مقاومت حرارتی بالاتری دارند.

۴. تخلخل در منسوجات

تخلخل به میزان فضای خالی در پارچه مربوط می‌شود و در سه سطح بررسی می‌شود:

1. تخلخل ماکرو (فضای بین نخ‌ها)
2. تخلخل مزو (فضای بین الیاف درون نخ)
3. تخلخل میکرو (فضای ریز بین الیاف)

افزایش تخلخل باعث افزایش حجم هوای محبوس شده و در نتیجه کاهش هدایت حرارتی پارچه می‌شود، زیرا هوای محبوس شده رسانایی گرمایی کمتری نسبت به الیاف دارد.

۵. تراکم بافت

• در پارچه‌های با تراکم بالاتر، فاصله بین نخ‌های پود کاهش یافته و در نتیجه وزن پارچه و خاصیت عایق حرارتی آن افزایش می‌یابد.
• در پارچه‌های تاری‌پودی، افزایش تراکم تا یک حد مشخص باعث بهبود مقاومت حرارتی می‌شود، اما پس از آن، تماس بیشتر بین الیاف، انتقال حرارت را تسهیل خواهد کرد.

نتیجه‌گیری

خواص حرارتی منسوجات به ترکیبی از جنس الیاف، ساختار پارچه، تخلخل، نمره نخ و سطح مقطع الیاف بستگی دارد. بهینه‌سازی این عوامل برای کاربردهای خاص مانند لباس‌های زمستانی، پوشاک ورزشی و منسوجات صنعتی، باعث بهبود عملکرد حرارتی و افزایش راحتی مصرف‌کننده می‌شود.