الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
Thermo-physiological comfort- diffusion- absorption- condensation- wicking- heat transfer
مرجع به فارسی
ژورنال تحقیقات AUTEX – دپارتمان تکنولوژی نساجی
مرجع به انگلیسی
AUTEX Research Journal -Department of Textile Technology
کشور
انتقال رطوبت در منسوجات
فرآیندهای مرتبط با انتقال رطوبت و فاکتورهایی که در این فرآیند نقش دارند
چکیده
انتقال رطوبت در منسوجات تاثیر زیادی بر روی راحتی فیزیولوژیک حرارتی بدن انسان دارد و این رطوبت در قالب عرق بدن به دو صورت مایع و بخار بر روی بدن باقی می‌ماند. بر این اساس لازم است تا اجازه دهیم عرق لباسی را که می‌پوشیم به محیط بیرون انتقال یابد تا تعادل حرارتی بدن انسان برقرار شود. نفوذ، جذب سطحی و جذب عمقی و انتقال تعریق بخار بوجود آمده همراه با مرطوب شدن و انتقال فیتیله‌ای عرق مایع نقش مهمی را در حفاظت و راحتی فیزیولوژیکی حرارتی منسوجات بازی می‌کنند. مطالعه و بررسی علمی فرآیندهای دیگر در انتقال رطوبت در منسوجات و فاکتورهایی که بر این فرآیند تاثیر می‌گذارند، در طراحی پارچه‌ها و دوخت پوشاک با در نظر گرفتن انتقال رطوبت در محیط‌های مختلف و شرایط کاری، از اهمیت زیادی برخوردار است.
قسمت اول این مقاله بر روی انتقال رطوبت در منسوجات متمرکز شده است و در مورد فرآیندهایی که در انتقال رطوبت درگیر هستند و فاکتورهای کلیدی در حفاظت راحتی بدن بحث می‌کند، تاکید می‌شود که فرآیندهایی که نقش مهمی را در انتقال رطوبت در شرایط خاص بازی می‌کنند وابسته به میزان رطوبت پارچه، نوع ماده مورد استفاده و سرعت انتقال عرق و شرایط اتمسفر نظیر رطوبت هوا، دما و سرعت باد هستند.
…
در زمان طراحی راحتی پوشاک برای کاربرد خاص، نیازها بر اساس کاربرد پوشاک، فرد استفاده کننده و شرایط محیطی مد نظر قرار داده می‌شوند.
راحتی یک وضعیت خوشایند روحی، فیزیولوژیکی و تعادل فیزیکی میان بدن انسان و محیط است (۱). فرآیندهای مربوط به راحتی انسان بصورت فیزیکی، ترموفیزیولوژیکی، فیزیولوژیک عصبی و روانی می‌باشند(۲). راحتی فیزیولوژیکی گرمایی (حرارتی) مربوط به تعادل حرارتی میان بدن انسان میباشد که سعی بر حفظ ثبات درجه حرارت مرکزی بدن در ۳۷ درجه سانتی‌گراد را داشته و بر این اساس یک افزایش و کاهش می‌تواند کشنده باشد (۳). پدیده‌های فوق حرارتی و مادون حرارتی(Hypothermia & Hyperthermia) ممکن است به ترتیب به دلیل افزایش و یا کاهش گرما در بدن رخ دهند که هر دو فاکتورهای مهمی در محدود کردن راندمان کاری هستند (۴).
در شرایط عادی محیط و در حین انجام فعالیت نرمال، گرمای تولید شده بواسطه متابولسیم بدن بوسیله انتقال، همرفت وتابش و محیط آزاد می‌شود و عرق بدن به شکل بخار درجه حرارت بدن را ثابت نگه می‌دارد. با این حال، در فعالیت بدنی بالاتر یا درجه حرارت بالاتر محیط، تولید گرما بسیار بیشتر بوده و بر این اساس برای انتقال حرارت از پوست به محیط، غده‌های مربوطه با بهره گیری از سیستم تعریق بدن عمل مطلوبی را انجام می‌دهند (۵). زمانیکه عرق به اتمسفر (محیط) منتقل می‌شود گرما انتقال داده شده تا آنکه بدینوسیله دمای بدن کاهش یابد. پارچه لباس باید اجازه انتقال عرق به بیرون را بدهد در غیر اینصورت احساس ناراحتی در بدن رخ خواهد نمود. ناراحتی ایجاد شده در حالات فعالیت بدنی وابسته به میزان تری پوست بدن انسان است. در حین عرق کردن، اگر سرعت عبور رطوبت در لباس پایین باشد، سطوح رطوبت نسبی و مطلق وابسته به خرد‌اقلیمی پارچه افزایش یافته و بر این مبنا تبخیر عرق با مشکل روبرو می‌‌گردد. این موضوع درجه حرارت پوست و بدن را بالا برده و پدیده استرس یا تنش گرمایی را بوجود خواهد آورد (۶).
انتقال رطوبت در منسوجات
فرآیندهای مرتبط با انتقال رطوبت در منسوجات
فرآیندهای انتقال رطوبت در پوشاک، تحت شرایط رطوبت انتقالی، فاکتور مهمی است که راحتی دینامیکی بدن را در حین استفاده تحت تاثیر قرار می‌دهد. رطوبت ممکن است به دو صورت مایع و بخار انتقال یابد.
انتقال بخار آب
بخار آب می‌تواند از لایه‌های لباس بواسطه مکانیزم‌های ذیل عبور کند:
۱- نفوذ بخار آب در لایه‌ها
۲- جذب، انتقال و دفع بخار‌آب توسط الیاف
۳- جذب و جابجایی بخار آب در امتداد سطح الیاف
۴- عبور بخار آب توسط انتقال یا همرفت اجباری
انتقال رطوبت در منسوجات
فرآیند نفوذ
در فرآیند نفوذ، گرادیان فشار بخار بعنوان یک نیروی محرک در انتقال رطوبت از یک جهت لایه منسوج به طرف دیگر عمل می‌کند. رابطه میان سرعت نفوذ ماده و گرادیان غلظت ابدا توسط fick پیشنهاد شد (۸).
فرآیند جذب سطحی- تبخیر رطوبت (انتقال از فاز مایع به فاز گاز)
این فرآیند، روال مهمی برای حفظ میکرواقلیم (microclimate) در طی شرایط انتقال رطوبت است. پارچه‌ای که برای تعیین میزان رطوبت به کار می‌رود بخار آب را از هوای مرطوب نزدیک به پوست دارای تعریق جذب کرده و آن را در هوای خشک آزاد می‌کند. این موضوع باعث ارتقای جریان بخار آب از سطح پوست به محیط زیست می‌شود، که در مقایسه با پارچه‌ای که جاذب رطوبت نیست و نمی‌تواند رطوبت تشکیل شده میکرواقلیم (microclimate) را کاهش می‌دهد، عملکرد بهتری را دارا میباشد (۳۰-۲۷). در فرآیند جذب و دفع، پارچه جاذب بعنوان منبع رطوبت به اتمسفر عمل می‌کند (۳۱). علاوه بر این، چنین پارچه‌ای همانند یک بافر یا واسطه عمل می‌نماید که بر این اساس قادر است تراکم بخار ثابت را در هوا در اطراف آن را حفظ نماید، بدین معنی که رطوبت ثابت در هوای مجاور پارچه، با وجود تغییرات دمایی به دلیل حرارت جذب، حفظ می‌شود.
فرآیند همرفت یا جابجایی گرما
فرآیند همرفت در حقیقت حالتی از انتقال رطوبت میباشد که به هنگامی رخ می‌دهد که هوا بر فراز یک لایه مرطوب بگردش در می‌آید. این خصیصه بنام روش همرفت اجباری یا تبادل حرارت اجباری خوانده می‌شود. انتقال جرم در این فرآیند بوسیله تفاوت غلظت رطوبت بین اتمسفر اطراف و منبع رطوبت صورت می‌پذیرد. این فرآیند بر مبنای معادله (۲) است (۳۲):
انتقال آب مایع: جریان وضعیت پایدار
جریان رطوبت مایع از منسوج که ناشی از جذب مولکول مایع و لیف در سطح لیف است، عمدتاً بواسطه کشش سطحی و توزیع و انتقال موثر موئینه درون الیاف تعیین می‌شود (۳۵). انتقال مایع درون ساختار متخلخل شامل دو مرحله فرآیند تر شدن و حرکت جریان فیتیله‌ای (موئینه) است. تر شدن فرآیند آغازینی است که شامل گسترش جریان مایع میباشد. در این فرآیند واکنش بین لیف – هوا با واکنش میان لیف – مایع مطابق با شکل ۲(a) جایگزین می‌شود. نیروهای موجود در تعادل پیوند جامد – مایع عمدتاً بواسطه Yong-Duper (مطابق با رابطه زیر) بیان می‌شوند: (۴۴).
انتقال رطوبت در منسوجات
انتقال مایع و بخار ترکیب شده
در شرایط انتقال رطوبت، رطوبت به هر دو شکل مایع و بخار از منسوجات عبور می‌کند. آقای یو. لی (Y.Li) و همکارانش (۳۵) مشخص نمودند که انتقال رطوبت در شرایط گذار مرطوب در سه مرحله اتفاق می‌افتد. اولین مرحله تحت تسلط دو فرآیند سریع است. نفوذ بخار آب و نفوذ آب مایع درون هوای محبوس شده داخل حفره‌های هوایی الیاف که می‌تواند به شرایط حالت پایداری در کسری از ثانیه برسد. در طول این مدت بخار آب به دلیل زیادی غلظت در میان دو سطح به درون پارچه نفوذ می‌کند. در این اثنا، آب مایع شروع به حرکت از منطقه حاوی مایع زیاد به منطقه خشک بواسطه کشش سطحی می‌کند. در مرحله دوم جذب رطوبت الیاف خیلی کمتر از مرحله اول است وچند دقیقه تا چند ساعت وابسته به فرآیندهای انتقال حرارت طول می‌کشد تا این مرحله کامل شود. در این مدت جذب آب به درون الیاف بعنوان نفوذ بخار آب به درون پارچه که رطوبت نسبی در سطوح الیاف را افزایش می‌دهد اتفاق می‌افتد. پس از نفوذ آب مایع به درون پارچه سطوح الیاف به دلیل وجود لایه‌ای از آب بر روی آنها که تا فرآیند جذب افزایش می‌یابد، اشباع می‌شوند. در نهایت مرحله سوم به وضعیت پایداری می‌رسد که تمام اشکال جابجایی رطوبت در انتقال حرارت پایدار می‌شود و در نتیجه تاثیر کوپلاسیون بین آنها کم اهمیت‌تر می‌شود. در این شرایط توزیع دما، غلظت بخار آب و محتوای آب، لیف کسر حجم مایع و سرعت تبخیر مستقل از زمان میباشد.
انتقال جرم و حرارت ترکیبی
انتقال رطوبت از مواد نساجی نه تنها مربوط به فرآیندهای انتقالی جرم است، بلکه انتقال حرارت نیز باید به حساب آید. جذب رطوبت و حرارت در مواد رطوبت‌گرا (جاذب الرطوبه)، جدا نشدنی و به هم مربوط هستند.
در حین انتقال مولکولهای آب از منسوجات، آنها بوسیله مولکولهای لیف ناشی از خواص شیمیایی و ساختمان آنها جذب می‌شوند. جذب آب بواسطه آزاد سازی حرارت که تحت عنوان حرارت جذب شناخته می‌شود ادامه می‌یابد. مقدار حرارت تولید شده وابسته به ظرفیت جذب مواد میباشد. به دلیل تولید حرارت، چون درجه حرارت بر روی سطح مواد افزایش می‌یابد، سرعت انتقال بخار رطوبت کاهش می‌یابد(۱۶ و ۱۵ و ۱۴). در حین بررسی سیستم پشم – آب، آقایان کینگ (king) و کاسی (Cassie) (4) مشاهده کردند که در منسوجات (مواد نساجی)، غوطه‌ور شدن درون محیط مرطوب، زمان مورد نیاز برای رسیدن الیاف به تعادل با محیط در مقایسه با زمان مورد نیاز برای گسترش حرارت (گرمای) تولید شده و جذب شده توسط الیاف، زمانیکه رطوبت بازیافتی تغییر می‌کند، قابل نایده گرفتن است.
انتقال رطوبت در منسوجات
نتیجه گیری
نفوذ، مکانیزم مهمی برای انتقال رطوبت در شرایط حاوی رطوبت پایین است. نفوذ بخار آب عمدتاً وابسته به تخلخل پارچه‌ها است. روش انتقال حرارتی یا همرفت در انتقال عرق از پوست به محیط درشرایط وزش باد مهم است. با افزایش در سرعت هوا، انتقال رطوبت توسط پدیده همرفت افزایش می‌یابد. پدیده نفوذ فیتیله‌ای نقش مهمی را در انتقال رطوبت بازی می‌کند در زمانیکه محتوای رطوبت لباس خیلی بالا است و بدن مقدار زیادی عرق تولید می‌کند، پارچه‌هائی که به برای کار و یا لباس ورزش دوخته می‌شوند باید خواص نفوذ فیتیله‌ای خیلی بالایی داشته باشند. بنابر این پارچه باید مطابق با نوع و حوزه کاربرد طراحی شود. یعنی باید بر مبنای بهترین میزان راحتی، متناسب با میزان عرق تولید شده از بدن ساخته شود.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
