W tym wpisie na blogu wyjaśniamy, w jaki sposób funkcjonalne włókna, takie jak Coolmax, szybko odprowadzają pot i utrzymują temperaturę ciała dzięki swojej strukturze i zasadom naukowym.
Intensywny wysiłek fizyczny, prowadzący do silnego pocenia się, może nasiąknąć odzieżą, ograniczając jej funkcjonalność. Uczucie wilgoci może powodować dyskomfort, a ciężar potu może utrudniać sportowcowi osiągnięcie dobrych wyników. To nie tylko obniża wydolność fizyczną, ale może również wpływać na długoterminową regulację temperatury ciała. Im więcej potu jest produkowane, tym szybciej ciepło jest odprowadzane z powierzchni skóry, co może prowadzić do zbyt szybkiego wychłodzenia organizmu. Problem ten staje się szczególnie dotkliwy w zimnym otoczeniu. Bez odpowiedniej odzieży w takich warunkach wzrasta wydatek energetyczny organizmu, a zmęczenie podczas ćwiczeń może się nasilać.
Co więcej, w chłodne, wietrzne dni, pot schładzający ciało może odbierać ciepło, co w skrajnych przypadkach może prowadzić do hipotermii. Noszenie przemoczonych ubrań na wietrze może spowodować nawet 240 razy większą utratę ciepła niż noszenie suchej odzieży. Aby rozwiązać te problemy, odzież sportowa musi nie tylko dostosowywać się do temperatury, ale także pomagać w regulacji temperatury ciała poprzez szybkie odparowywanie wilgoci. W związku z tym pojawiło się zapotrzebowanie na funkcjonalne materiały, które skutecznie pochłaniają wilgoć i szybko ją odprowadzają, i opracowano kilka z nich. Doskonałym przykładem jest materiał „Coolmax” opracowany przez firmę DuPont.
Coolmax jest wytwarzany z materiałów na bazie poliestru, które nie wchłaniają wilgoci. Włókna naturalne, takie jak bawełna, posiadające wiele specyficznych struktur chemicznych, które łatwo wiążą się z cząsteczkami wody, dobrze wchłaniają wilgoć, ale słabo schną w stanie mokrym. W przeciwieństwie do nich, włókna poliestrowe nie posiadają prawie żadnej z tych specyficznych struktur chemicznych, przez co nie są w stanie łatwo wiązać się z cząsteczkami wody. W rezultacie pochłaniają niewiele wilgoci i pozostają suche. Ale jeśli włókna poliestrowe nie wchłaniają wilgoci, jak mogą ją skutecznie odprowadzać? W jaki sposób włókno Coolmax, wykonane z poliestru, potrafi szybko odprowadzać pot ze skóry na zewnątrz?
Sekret tkwi w przekroju poprzecznym wytłaczanej przędzy. Włókna chemiczne, takie jak poliester, powstają, gdy stopiony, ciekły surowiec przechodzi przez maleńkie otwory, schładza się, krzepnie i przyjmuje kształt przędzy. Pierwotna przędza utworzona w ten sposób nazywana jest „włóknem”, a mały otwór, z którego się wydostaje, nazywany jest „dyszą przędzalniczą”. Kształt przekroju poprzecznego włókna jest określony przez kształt dyszy przędzalniczej. Przędza Coolmax, formowana przez wytłaczanie przez dyszę przędzalniczą w kształcie krzyża, ma przekrój poprzeczny dopasowany do kształtu dyszy, co powoduje powstawanie rowków biegnących we wszystkich kierunkach wzdłuż boków przędzy. Tkaniny utkane z tej przędzy rozwijają mikroskopijne pory, zwiększając powierzchnię wystawioną na działanie powietrza w porównaniu z tkaninami utkanymi z przędzy o standardowym okrągłym przekroju poprzecznym. Wilgoć stykająca się z włóknem wydostaje się następnie na zewnątrz przez te maleńkie otwory dzięki działaniu kapilarnemu.
Zjawisko kapilarne to zjawisko, w którym powierzchnia cieczy unosi się w górę wąskiej, długiej rurki po jej włożeniu. Przykładami są absorpcja wody przez korzenie roślin lub gąbki oraz podciąganie alkoholu przez knot lampy spirytusowej. W przypadku włókien Coolmax, dzięki sile adhezji między ściankami mikroskopijnych porów a cząsteczkami wody, gdy krawędź wilgoci zaczyna się po niej wspinać, siła spójności między cząsteczkami wody powoduje, że cała powierzchnia wody próbuje unieść się na wysokość krawędziowych cząsteczek wody. Dzięki ciągłemu oddziaływaniu tych dwóch sił, cały pot zgromadzony na skórze może wydostać się na zewnątrz włókna i odparować.
Włókno Coolmax charakteryzuje się niską retencją wilgoci, co pozwala mu odparować wilgoć znacznie szybciej niż włókno bawełniane. Nawet po całkowitym namoczeniu, odzież można założyć natychmiast po szybkim wykręceniu i wytrząśnięciu. Ta cecha jest niezwykle praktyczna dla osób często uprawiających sporty na świeżym powietrzu. Włókna Coolmax są szczególnie przydatne nie tylko dla sportowców, ale także dla miłośników pieszych wędrówek i biwakowania, ponieważ utrzymują ciepło w ekstremalnych warunkach, jednocześnie umożliwiając efektywne odprowadzanie potu. Co więcej, dzięki swojej syntetycznej naturze, włókno Coolmax oferuje doskonałą odporność na szkodniki i wyjątkowe właściwości antybakteryjne, co ułatwia jego pielęgnację. Jest szeroko stosowane w koszulkach i różnego rodzaju odzieży sportowej, a możliwość swobodnego mieszania z przędzą bawełnianą rozszerza jego zastosowanie w bieliźnie i skarpetkach.
Właściwości fizyczne włókna nie są determinowane wyłącznie przez jego skład chemiczny, ale również w istotnym stopniu zależą od kształtu przekroju poprzecznego i grubości przędzy, a także od metody tkania. Wcześniej rozwój materiałów odzieżowych koncentrował się wyłącznie na mikroskopijnych, jednowymiarowych strukturach chemicznych. Ostatnio jednak obserwuje się aktywny ruch na rzecz odkrywania nowych włókien funkcjonalnych poprzez odpowiednią modyfikację i łączenie pozostałych elementów włóknistych. Biorąc pod uwagę ten trend, nie będzie przesadą przewidywanie, że kreatywne materiały, takie jak włókno Coolmax, będą się nadal pojawiać.
Włókna funkcjonalne ewoluują, aby sprostać potrzebom współczesnych ludzi poszukujących komfortu w codziennym życiu. W związku z tym ich potencjalne zastosowania wykraczają poza odzież codzienną i sportową, obejmując różne branże. W dobie zaawansowanych technologii materiałowych, które przynoszą znaczące zmiany we wszystkich aspektach naszego życia, włókna funkcjonalne będą się nadal rozwijać i odgrywać kluczową rolę w poprawie jakości życia.
