In deze blogpost onderzoeken we hoe functionele vezels zoals Coolmax snel zweet afvoeren en de lichaamstemperatuur op peil houden door hun vezelstructuur en wetenschappelijke principes.
Intensieve lichaamsbeweging die leidt tot overmatig zweten kan kleding doorweken, waardoor de functionaliteit ervan afneemt. Het vochtige gevoel kan ongemak veroorzaken en het gewicht van het zweet kan de prestaties van een atleet belemmeren. Dit vermindert niet alleen de efficiëntie van de training, maar kan ook de langetermijnregulatie van de lichaamstemperatuur beïnvloeden. Hoe meer zweet er wordt geproduceerd, hoe sneller warmte aan het huidoppervlak wordt onttrokken, waardoor het lichaam mogelijk te snel afkoelt. Dit probleem is vooral ernstig in koude omgevingen. Zonder geschikte kleding in dergelijke omstandigheden neemt het energieverbruik van het lichaam toe en kan vermoeidheid tijdens het sporten verergeren.
Bovendien kan het afkoelen van zweet op koude, winderige dagen warmte aan het lichaam onttrekken, wat in extreme gevallen kan leiden tot onderkoeling. Het dragen van doorweekte kleding in de wind kan tot wel 240 keer meer warmteverlies veroorzaken dan het dragen van droge kleding. Om deze problemen aan te pakken, moet sportkleding zich niet alleen aanpassen aan de temperatuur, maar ook helpen de lichaamstemperatuur te reguleren door vocht snel te laten verdampen. Daarom is er behoefte ontstaan aan functionele materialen die vocht effectief absorberen en snel afvoeren, en er zijn er inmiddels verschillende ontwikkeld. Een goed voorbeeld hiervan is 'Coolmax', ontwikkeld door DuPont.
Coolmax is gemaakt van polyestervezels die vocht niet gemakkelijk absorberen. Natuurlijke vezels zoals katoen, die veel specifieke chemische structuren bezitten waarmee ze zich gemakkelijk aan watermoleculen binden, absorberen vocht goed, maar drogen slecht als ze nat zijn. Polyestervezels daarentegen hebben vrijwel geen van deze specifieke chemische structuren, waardoor ze zich niet gemakkelijk aan watermoleculen kunnen binden. Daardoor absorberen ze weinig vocht en blijven ze droog. Maar als polyestervezels vocht niet goed absorberen, hoe kunnen ze het dan effectief afvoeren? Hoe slaagt Coolmax-vezel, gemaakt van polyester, erin om zweet snel van de huid naar buiten te transporteren?
Het geheim schuilt in de dwarsdoorsnede van het geëxtrudeerde garen. Chemische vezels zoals polyester worden gevormd wanneer gesmolten vloeibaar ruw materiaal door kleine gaatjes wordt geperst, afkoelt, stolt en de vorm van een garen aanneemt. Het aanvankelijk gevormde garen wordt het 'filament' genoemd en het kleine gaatje waar het uitkomt, heet de 'spinneret'. De dwarsdoorsnede van het filament wordt bepaald door de vorm van de spinneret. Coolmax-garen, gevormd door extrusie door een kruisvormige spinneret, heeft een dwarsdoorsnede die overeenkomt met de vorm van de spinneret, waardoor er groeven in alle richtingen langs de zijkanten van het garen lopen. Stoffen geweven van dit garen ontwikkelen microscopische poriën, waardoor het oppervlak dat aan de lucht wordt blootgesteld groter is dan bij stoffen geweven van garen met een standaard cirkelvormige dwarsdoorsnede. Vocht dat in contact komt met de vezel ontsnapt vervolgens via deze minuscule gaatjes door middel van capillaire werking.
Capillaire werking is het fenomeen waarbij het oppervlak van een vloeistof omhoog stijgt in een smalle, lange buis wanneer deze erin wordt gebracht. Voorbeelden hiervan zijn de opname van water door plantenwortels of sponzen, en alcohol die omhoog stijgt in de lont van een spirituslamp. In het geval van Coolmax-vezels zorgt de adhesiekracht tussen de wanden van de microscopische poriën en watermoleculen ervoor dat, zodra de rand van het vocht langs de wand omhoog begint te kruipen, de cohesiekracht tussen de watermoleculen ervoor zorgt dat het gehele wateroppervlak probeert op te stijgen tot de hoogte van de watermoleculen aan de rand. Door de continue wisselwerking van deze twee krachten kan al het zweet dat zich op de huid heeft verzameld, naar de buitenkant van de vezel ontsnappen en verdampen.
Coolmax-vezels hebben een inherent laag vochtvasthoudend vermogen, waardoor ze vocht veel sneller afvoeren dan katoenvezels. Zelfs wanneer ze doorweekt zijn, kunnen kledingstukken na een snelle wringing en schudbeurt direct weer gedragen worden. Deze eigenschap is zeer praktisch voor mensen die veel buitenactiviteiten ondernemen. Coolmax-vezels zijn niet alleen bijzonder geschikt voor sporters, maar ook voor wandelaars en kampeerders, omdat ze warmte vasthouden in extreme omstandigheden en tegelijkertijd transpiratie efficiënt afvoeren. Bovendien biedt Coolmax-vezel, dankzij de synthetische samenstelling, een uitstekende weerstand tegen insecten en heeft het uitstekende antibacteriële eigenschappen, waardoor het gemakkelijk te onderhouden is. Het wordt veel gebruikt in T-shirts en diverse sportkleding, en doordat het vrij gemengd kan worden met katoengaren, is het ook toepasbaar in ondergoed en sokken.
De fysische eigenschappen van een vezel worden niet alleen bepaald door de chemische samenstelling, maar worden ook aanzienlijk beïnvloed door de dwarsdoorsnede en dikte van het garen, evenals de weefmethode. Voorheen richtte de ontwikkeling van kledingmaterialen zich uitsluitend op microscopische, eendimensionale chemische structuren. De laatste tijd is er echter een actieve beweging gaande om nieuwe functionele vezels te ontdekken door de resterende vezelelementen op de juiste manier te modificeren en te combineren. Gezien deze trend is het geen overdrijving om te voorspellen dat er steeds meer innovatieve materialen zoals Coolmax-vezels zullen verschijnen.
Uiteindelijk ontwikkelen functionele vezels zich om te voldoen aan de behoeften van moderne mensen die comfort zoeken in hun dagelijks leven. Hun potentiële toepassingen reiken dan ook verder dan alleen dagelijkse kleding en sportkleding en bestrijken diverse industrieën. In deze tijd, waarin geavanceerde materiaaltechnologie ingrijpende veranderingen teweegbrengt in alle aspecten van ons leven, zullen functionele vezels zich blijven ontwikkelen en een cruciale rol spelen in het verbeteren van de kwaliteit van het menselijk leven.
