cartea

Daniela FÃRÎMÃ

CONFORTUL ªI FUNCÞIILE PRODUSELOR TEXTILE

ªI DIN PIELE

Editura PERFORMANTICA Institutul Naţional de Inventică, Iaşi [email protected] Iaşi, Bd. Carol I nr. 3-5 tel/fax: 0232-214763 Descrierea CIP a Bibliotecii Naţionale a României FĂRÎMĂ, DANIELA Confortul şi funcţiile produselor textile şi din piele/ Daniela Fărîmă . - Iaşi : Performantica, 2008 Bibliogr., Index. ISBN 978-973-730-436-0 Referenţi ştiinţifici: dr. ing. Emilia Visileanu Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Textile Pielărie, Bucuresti dr. ing. Antonela Curteza Facultatea de Textile - Pielărie, Iasi Consilier editorial: prof. dr. Traian Stănciulescu Secretar de redacţie: Octav Păuneţ Coperta & Tehnoredactare: Mădălina Fărîmă

EDITURĂ ACREDITATĂ DE CNCSIS BUCUREŞTI, 1142/30.06.2003

Copyright © 2008 Toate drepturile asupra acestei ediţii sunt rezervate autorului

CUPRINS

CUVÂNT ÎNAINTE .................................................................................... INTRODUCERE........................................................................................... CAPITOLUL I CONFORTUL LA PURTAREA ÎMBRĂCĂMINTEI .............................. 1.1. Definiţia confortului la purtarea îmbrăcămintei...................................... 1.2 Relaţia corp – îmbrăcăminte – mediu ...................................................... 1.2.1 Sistemul corp – îmbrăcăminte – mediu............................................. 1.2.2 Factorii de mediu în relaţia corp – îmbrăcăminte –mediu................. 1.2.3 Abordarea sistemică a relaţiei corp - îmbrăcăminte-mediu............... 1.3 Scopul şi aplicaţiile cercetării confortului la purtarea îmbrăcămintei.... 1.3.1 Scopul cercetării confortului la purtare.............................................. 1.3.2 Aplicaţii ale cercetării confortului la purtare..................................... 1.3.2.1 Aplicaţii industriale...................................................................... 1.3.2.2 Înţelegerea şi anticiparea cerinţelor umane ................................ 1.3.2.3 Dezvoltarea de noi produse......................................................... 1.3.2.4 Evaluarea subiectivă a consumatorilor........................................ 1.3.2.5 Controlul calităţii materialelor textile şi a procesului de fabricaţie a îmbrăcămintei............................................................................. 1.4 Evaluarea confortului la purtare.............................................................. 1.4.1 Evaluarea subiectivă a confortului..................................................... 1.4.2 Evaluarea obiectivă a confortului..................................................... 1.4.2.1 Teste de purtare............................................................................ 1.4.2.1.1. Teste de purtare pe subiecţi umani în condiţii de teren ....... 1.4.2.1.2 Teste de purtare cu subiecţi umani în camere bioclimatice ... 1.4.2.1.3 Teste de purtare cu manechine în camere bioclimatice ...... 1.4.2.2.Teste de laborator......................................................................... 1.4.3 Calcule previzionare......................................................................... Bibliografie.................................................................................................... CAPITOLUL II CONFORTUL TERMOFIZIOLOGIC ......................................................... 2.1 Cerinţe, funcţii şi caracteristici ale îmbrăcămintei................................... 2.1.1 Cerinţele impuse îmbrăcămintei de către consumatori..................... 2.2 Funcţiile îmbrăcămintei........................................................................... 2.2.1 Definirea funcţiilor îmbrăcămintei.................................................... 2.2.2 Clasificarea funcţiilor îmbrăcămintei................................................ 2.3. Caracteristicile îmbrăcămintei................................................................

5 7 9 9 11 11 14 17 19 19 20 20 21 23 27 29 31 32 34 35 35 38 42 44 50 52 53 54 54 64 64 64 68

2.3.1. Caracteristici termofiziologice ale îmbrăcămintei............................ 2.4 Procese şi mecanisme de transfer ale umidităţii şi căldurii în cadrul sistemului corp –îmbrăcăminte – mediu........................................................ 2.4.1 Reglarea temperaturii corporale prin intermediul transpiraţiei........ 2.4.2. Mecanisme de transfer a umidităţii prinîmbrăcăminte.................... 2.4.3 Mecanisme de transfer a căldurii prin îmbrăcăminte........................ 2.4.4 Transfer simultan de căldură şi umiditate prin îmbrăcăminte în condiţii dinamice de purtare.......................................................................... 2.4.5 Transferul simultan de căldură şi umiditate în condiţii tranzitorii de purtare a îmbrăcămintei............................................................................. 2.4.6 Transferul de aer prin îmbrăcăminte................................................. Bibliografie .................................................................................................. CAPITOLUL III CONFORTUL SENZORIAL ........................................................................ 3.1 Senzaţii percepute la purtarea îmbrăcămintei......................................... 3.2 Relaţia dintre senzaţii şi stimuli în starea de confort.............................. 3.3 Măsurarea gradului de percepţie a confortului la purtarea îmbrăcămintei............................................................................................... 3.4 Probe de purtare în percepţia subiectivă a confortului la purtarea Îmbrăcămintei.......................................................................................... 3.5 Relaţia dintre preferinţele consumatorilor şi confortul senzorial............ Bibliografie................................................................................................... CAPITOLUL IV PREDICTIA CONFORTULUI LA PURTAREA ÎMBRĂCĂMINTEI........ 4.1 Predicţia confortului termofiziologic la purtarea îmbrăcămintei............. 4.2 Predicţia confortului senzorial la purtarea îmbrăcămintei....................... Bibliografie.....................................................................................................

69 77 77 82 89 93 97 98 102 103 103 107 109 116 118 120 121 121 123 130

CUVÂNT ÎNAINTE

Cursul Confortul şi funcţiile produselor textile şi din piele este adresat prin conţinut şi formă studenţilor Facultăţii de Textile – Pielărie, secţia Inginerie Economică. Aceştia, ca viitori specialişti în domeniul textil şi cel al confecţiilor textile şi din piele, vor trebui să conceapă şi să ordoneze procese, să transpună în termeni concreţi o serie de concepte şi să ia măsurile practice corespunzătoare unei anumite situaţii, în aşa fel încât firmele în care aceştia îşi desfăşoară activitatea să fie competitive pe piaţă. Înţelegerea şi anticiparea cerinţelor consumatorilor este Una dintre cele mai importante metode prin care întreprinderile moderne concep strategii de afaceri solide prin care se satisfac cerinţele clienţilor şi se combate competiţia pe piaţă, este înţelegerea şi anticiparea cerinţelor consumatorilor. Cercetarea privind consumatorul de produse textile şi de confecţii presupune identificarea atitudinii acestuia faţă de noile produse, precum şi criteriile care influenţează decizia de cumpărare. Decizia de cumpărare a unui produs de îmbrăcăminte implică integrarea unor factori individuali într-un întreg, constituit din caracteristicile îmbrăcămintei, caracteristicile psihologice ale cumpărătorului (în ceea ce priveşte purtarea îmbrăcămintei), factorul economic şi nu în ultimul rand cel social. Cercetarea confortului şi a funcţiilor produselor textile şi din piele este un instrument în obţinerea unor avantaje competitive susţinute pentru întreprinderile de profil.

Din aceste considerente, apreciez că pentru specialiştii în domeniul textil şi cel al confecţiilor este necesară cunoaşterea unor aspecte specifice confortului la purtarea îmbrăcămintei.

Cursul Confortul şi funcţiile produselor textile şi din piele este structurat pe patru capitole distincte şi se doreşte a fi prin conţinutul său, suportul de bază pentru disciplinele de specialitate din următorii ani de studii, precum şi un instrument pentru eficientizarea activităţilor desfăşurate în firmele de profil. În curs sunt abordate aspecte legate de:

- importanţa cunoaşterii mecanismelor implicate atât în procesele care determină starea de confort cât şi în interacţiunile lor,

- predicţia performanţelor îmbrăcămintei, - aplicaţii ale cercetării confortului la purtare,

Daniela Fărîmă

- importanţa studierii sistematice ale atributelor produselor precum şi importanţa lor relativă în motivarea cumpărătorilor,

- necesitatea utilizării aprecierii senzoriale făcută de consumator ca modalitate de evaluare a noilor produse, pentru a reduce riscul unui eventual eşec pe piaţă a acestora, etc.

Metodele tradiţionale de testare a pieţei şi studiile asupra consumatorilor oferă informaţii despre diferite mărci de produs, dar nu pot asigura o înţelegere detaliată ale rolurilor atributelor fizico-mecanice ale produselor asupra deciziei de cumpărare.

Pentru a obţine informaţii în vederea îmbunătăţirii unui produs, a administrării firmei şi a strategiilor de piaţă, pentru a creşte rata de succes a produselor noi, sunt necesare tehnici moderne de testare a cumpărăturilor şi noi instrumente de studiu asupra clienţilor. Cunoştinţele, tehnicile şi metodologia dezvoltate prin studierea Confortului şi funcţiilor produselor textile şi din piele, sunt exact instrumentele necesare pentru atingerea acestor obiective.

Autoarea

7

INTRODUCERE

Confortul, ca cerinţă fundamentală şi universală a consumatorilor, este un aspect complex, încă neclar şi greu de definit. Pornind de la stadiul de ştiinţă descriptiv-fenomenală, confortul la purtarea îmbrăcămintei a ajuns să fie abordat astăzi, din punctul de vederea al unei ştiinţe cantitative, care în baza unor caracteristici măsurabile (prin care se determină funcţionalitatea îmbrăcămintei), permite predicţia reacţiilor organismului uman în timpul purtării îmbrăcămintei, în condiţii specifice de stare şi de mediu.

Faptul că oamenii contemporani sunt din ce în ce mai mult interesaţi de îmbrăcămintea pe care o poartă şi în care se simt bine, susţine afirmaţia conform căreia cercetările privind confortul la purtarea îmbrăcămintei au devenit în ultimul timp foarte importante pentru industria textilă şi de confecţii. Câteva dintre motivele pentru care cercetările din domeniul confortului au căpatat importanţă pentru industria textilă şi de confecţii sunt:

-apariţia continuă a noi tipuri de materii prime şi materiale textile; -apariţia de noi concepţii despre diferite tipuri de îmbrăcăminte cu

destinaţie specială (neinflamabilitate, îmbrăcăminte cu ventilare forţată, etc.) ; -apariţia pe piaţă a unor noi tipuri de utilaje bazate pe tehnici noi ; -posibilitatea aplicării unor procedee de finisare a firului şi/sau a

materialului textil, astfel încât să se îmbunătăţească sau să se diminuieze valoarea unor caracteristici, după cum impune domeniul de utilizare a produsului de îmbrăcăminte ;

-aerul condiţionat din localuri, noile locuri de muncă şi bolile civilizaţiei; -mediul de viaţă modern (apartamentul, biroul, maşina) sunt departe de

mediul tradiţional ; -gama largă a posibilităţilor de combinare a fibrelor textile şi a

posibilităţilor de finisare a materialelor obţinute ; -îmbrăcămintea nu mai reprezintă opera artizanală a croitorului, ci

rezultatul unei complexe activităţi de cercetare şi proiectare -desfăşurarea unor activităţi variate presupune purtarea unor produse de

îmbrăcăminte adecvate, etc. Purtătorul de produse textile a devinit în aceste condiţii din ce în ce mai pretenţios : pentru el nu mai este suficient ca îmbrăcămintea să fie la modă ci şi să reziste solicitărilor mecanice, să aibă formă stabilă, să fie uşor de întreţinut.

Daniela Fărîmă

8

Problema "funcţionalităţii" îmbrăcămintei şi cea a confortului la purtare se pune nu numai la îmbrăcămintea profesională şi pentru sport, ci şi pentru cea de toate zilele şi pentru petrecerea timpului liber. Având în vedere faptul că fiecare purtător îşi alege îmbrăcămintea după criterii proprii, stabilirea unor variante optime de structuri vestimentare purtate în condiţii normale de mediu şi de stare ale organismului, este foarte greu de obţinut. Aceasta nu înseamnă însă că nu este posibil să se vină în întâmpinarea cerinţelor consumatorilor, dar în această situaţie apare necesitatea proiectării ştiinţifice a produselor de îmbrăcăminte, care presupune stabilirea încă de la început (faza de proiectare a materiei prime, fibră, fir), a domeniului de utilizare (precizarea solicitărilor la care este supus organismul şi produsul de îmbrăcăminte în timpul purtării), a cerinţelor impuse de domeniul de destinaţie ales şi evidenţierea nivelului de importanţă a funcţiilor produselor de îmbrăcăminte.

În baza rezultatelor cercetărilor din domeniul confortului, orientate spre aplicare, este posibil ca producătorii de îmbrăcăminte, indiferent de destinaţia acesteia, să obţină informaţii concrete care să-i ajute în obţinerea unor produse competitive. Deoarece cheia succesului fiecărei afaceri pe piaţa mondială este satisfacerea cerinţelor clienţilor, cercetarea confortului la purtarea îmbrăcămintei devine un instrument real şi valoros pentru întreprinderile textile şi cele din industria de confecţii, în vederea obţinerii unor avantaje competitive susţinute.

Pentru a înţelege aşteptările consumatorilor şi pentru a identifica golurile de piaţă care impun dezvoltarea de produse noi, este necesar efectuarea unor studii de piaţă, utilizând tehnici de cercetare şi dezvoltare specifice. Noile produse de îmbrăcăminte care apar pe piaţă trebuie să aibă trăsături funcţionale unice şi sigure, ţinându-se seama la realizarea lor, de aprecierea senzorială făcută de consumator, de informaţiile şi predicţiile tehnice făcute în scopuri promoţionale. Din punct de vedere al managementului afacerilor întreprinderilor textile şi de confecţii, cercetarea confortului la purtarea îmbrăcămintei are implicaţii financiare substanţiale, în efortul satisfacerii cerinţelor şi dorinţelor consumatorilor. Scopul final al cercetărilor privind confortul la purtarea îmbrăcămintei îl constituie îmbunătăţirea calităţii vieţii prin aplicarea cunoştinţelor şi metodologiei dezvoltate prin studierea confortului la purtare.

9

CAPITOLUL I

CONFORTUL LA PURTAREA ÎMBRĂCĂMINTEI

1.1. Definiţia confortului la purtarea îmbrăcămintei Confortul la purtarea îmbrăcămintei este rezultatul unei interdependenţe echilibrate între corp, mediu şi îmbrăcăminte, o relaţie influenţată de senzaţii subiective, dar care este supusă unor legităţi biofizice şi fiziologice. Cerinţă fundamentală şi universală a consumatorilor, confortul la purtarea îmbrăcămintei este însă un subiect complex, neclar, foarte greu de definit, care implică componente termice şi non-termice, fiind legat de situaţiile de purtare a îmbrăcămintei (muncă, condiţii critice şi non-critice de mediu şi stare a organismului) [1]. Slater a definit confortul ca o stare plăcută de armonie fizică, fiziologică şi psihică între om şi mediu [2]. Considerat stare fizică care poate fi descrisă obiectiv, confortul fiziologic este datorat influenţelor reciproce dintre organismul uman, îmbrăcăminte, sarcina fizică şi condiţiile de mediu. Confortul la purtarea îmbrăcămintei mai poate fi definit ca percepţie subiectivă a diferitelor senzaţii care apar la purtarea îmbrăcămintei, senzaţii ce implică o serie de procese psihologice. Oxford Dictionary defineşte confortul ca stare de bine conştientă, liber de durere, tulburare, dificultate. Cercetarea confortului îmbrăcămintei include domenii esenţiale cum ar fi: fizica, fiziologia, neurofiziologia şi psihologia confortului, iar scopul final al cercetării acestuia este îmbunătăţirea calităţii vieţii şi supravieţuirea omului pe termen lung. Pentru întreprinderile textile şi din industria de confecţii cercetarea confortului este un instrument în obţinerea unor avantaje competitive susţinute.

Confortul la purtarea îmbrăcămintei include 3 componente (figura1.1).

Daniela Fărîmă

10

Figura 1.1. Componentele confortului la purtare Confortul termofiziologic este determinat de interacţiunea corp-îmbrăcăminte – mediu. Confortul termofiziologic este atins atunci când schimbul de căldură şi umiditate între corp şi mediu, prin structura vestimentară, are loc în condiţii optime. Condiţiile optime, presupun asigurarea echilibrului bilanţului energetic al organismului, în timp ce temperatura, umiditatea şi viteza de circulaţie a aerului trebuie să fie cuprinsă în anumite limite, considerate confortabile pentru organism. Confortul senzorial defineşte senzaţiile percepute la purtarea îmbrăcămintei (moale, catifelat, mătăsos, aspru, zgârie, înţeapă, etc.). Confortul psihologic defineşte starea psihică a purtătorului, îmbrăcat într-o anumită manieră, stil, care se potriveşte conformaţiei şi destinaţiei şi care este în acord cu punctul de vedere al purtătorului, prin prisma statutului său social, economic, faţă de colegii de muncă, prieteni, asociaţi sau alte cunoştinţe [4].

Aspectele esenţiale care există în toate aceste definiţii ale componentelor confortului la purtare sunt specificate în figura 1.2.

Figura 1.2 Aspecte esenţiale în definirea confortului

Confort termofiziologic

Confort psihologic

Confort senzorial

Confortul este percepţia subiectivă a diferitelor

senzaţii din timpul purtării îmbrăcămintei

Mediul extern are o mare influenţă asupra stării de

confort a purtătorului

Confortul implică aspecte ale simţurilor umane :

vizual (confort estetic), termic (rece, cald); dureros (înţepătură;

mâncărime); tactil (aspru, moale, neted,

dens).

Percepţiile subiective implică procese psihologice în care toate percepţiile senzoriale

semnificative sunt formulate, cântărite, combinate şi evaluate în acord cu

experienţele trecute şi dorinţele purtătorului

Interacţiunea corp-îmbrăcăminte joacă un rol important în determinarea stării

de confort a purtătorului

Confortul la purtare

Aspecte esenţiale în definirea confortului

Confortul şi funcţiile produselor textile şi din piele

11

Figura 1.3 Factori de influenţă a confortului la purtare Factorii care influenţează confortul la purtare pot fi împărţiţi în 3 mari

grupe (figura 1.3). Selectată după anumite criterii, îmbrăcămintea este adaptată cu intenţia conştientă de a asigura confortul sau cel puţin un maxim de protecţie faţă de un mediu nefavorabil. În strânsă interacţiune cu fiziologia corpului, funcţiile îmbrăcămintei sunt esenţiale pentru un purtător, în orice condiţii, exceptând un numar foarte redus de condiţii de stare şi mediu.

1.2 Relaţia corp – îmbrăcăminte – mediu 1.2.1 Sistemul corp – îmbrăcăminte – mediu

Sistemul corp – îmbrăcăminte – mediu (C-Î-M) este considerat un sistem deschis, aflat permanent în stare de interacţiune dinamică cu mediul înconjurător, în sens fizic, senzorial, psihologic şi informaţional. În cadrul acestui sistem, starea de confort a purtătorului de îmbrăcăminte este determinată de o serie de procese, specificate în figura 1.4 [3]. Procesele fizice sunt specifice îmbrăcămintei şi mediului şi cuprind: - transferul de căldură şi umiditate prin îmbrăcăminte ; - interacţiunile mecanice între îmbrăcăminte şi corp ; - reflexia şi absorbţia luminii de către îmbrăcăminte.

Factori specifici mediului:

-temperatura aerului ; -umiditatea aerului; -viteza curenţilor de aer ; -presiunea atmosferică ; -temperatura corpurilor înconjurătoare, etc.

Caracteristici ale produselor şi structurilor

vestimentare : -izolaţie termică; -permeabilitate la vapori ; -higroscopicitate ; -hidrofilie ; -permeabilitate la aer ; -compoziţie fibroasă ; -structură ; -grosime ; -porozitate ; -proprietăţi de suprafaţă ; -culoare ; -silueta ; -modelul produsului, etc.

Caracteristici psiho-fiziologice ale purtătorului care

influenţează producerea de căldură şi transpiraţie:

-nivel de încărcare fizică; -stare psihică; -metabolism; -puls; -frecvenţa bătăilor inimii; -cantitatea de oxigen consumată; -flux sanguin capilar ; -stare de hidratare a pielii.

Factori de influenţă a confortului la

purtare

Daniela Fărîmă

12

Procesele fizice determină semnalele sau stimulii organelor senzoriale ale corpului uman, care ajung apoi la creier, unde vor fi prelucrate pentru a se formula percepţia subiectivă a diverselor senzaţii ale individului. Procesele fiziologice sunt specifice corpului şi cuprind: echilibrul termic al corpului , răspunsuri termoreglatorii , interacţiuni dinamice ale corpului cu îmbrăcămintea şi mediul. Procesele fiziologice determină starea fiziologică a corpului şi supravieţuirea acestuia în condiţii critice. Procesele neurofiziologice cuprind : mecanisme neurofiziologice ale sistemului receptor al pielii, ochilor şi a altor organe, către care semnalele senzoriale sunt determinate de interacţiunea corpului cu îmbrăcămintea şi mediul înconjurător. Procesele psihologice sunt specifice creierului şi conturează percepţiile subiective ale senzaţiilor determinate de semnalele senzoriale neurofiziologice.

Îmbrăcăminte şi mediu

Corp

Creier

Figura 1.4 Procese care determină starea de confort/disconfort

Procese fizice

Procese psihologice

Percepţie completă

Stimuli vizuali : culoare, lumină,, Stimuli termici : transfer de căldură şi umiditate. Stimuli de presiune : acţiuni mecanice. Stimuli tactili : acţiuni mecanice.

Percepţia senzorială. Evaluarea sau cântărirea diverselor senzaţii.

CONFORT SAU DISCONFORT

Procese fiziologice Răspunsuri senzoriale ale terminaţiilor nervoase la

stimuli : termic, de presiune, de durere. Răspunsuri termoreglatorii : transpiraţie, vasoconstricţia şi vasodilatarea, tremurat.


13

Starea de confort la purtare este influenţată de o multitudine de factori, care ţin de : - mediul ambiant : temperatura şi umiditatea aerului, viteza curenţilor de aer, presiunea atmosferică, temperatura corpurilor înconjurătoare, etc. - îmbrăcăminte: izolaţia termică, permeabilitatea la vapori, higroscopicitatea, hidrofilia, permeabilitatea la aer, compoziţia fibroasă, structura, grosime, porozitate, proprietăţi de suprafaţă, culoarea, silueta şi modelul produsului, etc. - caracteristici psiho - fiziologice ale purtătorului care influenţează producerea de căldură şi transpiraţie : nivelul de încărcare fizică, starea psihică, metabolismul, pulsul, frecvenţa bătăilor inimii, cantitatea de oxigen consumată, fluxul sanguin capilar, starea de hidratare a pielii.

Deoarece starea de confort a purtătorului de îmbrăcăminte depinde de echilibrul dintre energia produsă de corp şi cea schimbată de acesta cu mediul, se poate afirma faptul că îmbrăcămintea poate fi considerată pe de o parte o componentă a mediului iar pe de altă parte poate fi privită ca o extensie şi modificare a corpului însuşi [2]. În baza stărilor fizice, confortul poate fi apreciat în mod obiectiv şi poate fi descris prin mărimi fizice şi principii corespunzătoare. În interacţiunea corp – îmbrăcăminte - mediu (C-Î-M) variabilele se grupează ca în figura 1.5.

Figura 1.5

Variabile care intervin în interacţiunea corp – îmbrăcăminte - mediu (C-Î-M)

Variabile care intervin în interacţiunea corp – îmbrăcăminte – mediu

(C-Î-M)

Variabile fizice, legate de mediu, de activitate şi

caracteristicile fibră/fir şi material

Parametrii psiho-fiziologici legaţi de

corpul uman

Filtrul individual (elemente ale întregii fantezii,experienţe

anterioare, prejudecăţi şi speranţe ale purtătorului).

Daniela Fărîmă

14

Interacţiunea corp – îmbrăcăminte – mediu se poate analiza pentru două situaţii de condiţii de purtare: - pentru condiţii staţionare de purtare în care se consideră solicitări moderate, corpul fiind caracterizat de fluxuri de căldură şi de umiditate constantă în timp;

- pentru condiţii nestaţionare caracterizate de solicitări corporale variabile şi transpiraţie abundentă. În acest caz, produsele de îmbrăcăminte purtate în contact direct cu pielea trebuie să aibă proprietatea de a prelua şi transfera spre exterior umiditatea, existând mari diferenţe între modul de transfer a umidităţii sub formă de vapori faţă de transferul acesteia în stare lichidă. La condiţiile nestaţionare de mediu, corpul uman se poate adapta în limite restrânse, doar prin intermediul unui sistem de îmbrăcăminte adecvat.

1.2.2 Factorii de mediu în relaţia corp – îmbrăcăminte - mediu În relaţia corp - îmbrăcăminte – mediu, climatologii sunt tentaţi să considere corpul ca fiind o constantă, iar mediul este analizat ca şi cum ar fi o variabilă. În aceeaşi relaţie corp – îmbrăcăminte – mediu, fiziologii consideră că atât mediul cât şi corpul uman ar trebui tratate ca şi cum ar fi variabile. Din punct de vedere al climatologilor un mediu rece se poate clasifica în trei grupe (figura 1.6).

Figura 1.6 Clasificarea mediului rece

Din punct de vedere al fiziologilor limita pentru care un mediu este considerat rece variază în funcţie de activitatea depusă de purtătorul de îmbrăcăminte. În relaţia corp – îmbrăcăminte – mediu, îmbrăcămintea joacă rolul atât a unei bariere de protecţie împotriva pierderii de căldură dacă factorii de mediu o impun, dar şi de principală cale de pierdere de căldură, dacă specificul

Clasificarea mediului rece

Mediu răcoros pentru temperaturi cuprinse între (0oC şi 10 oC);

Mediu foarte rece pentru temperaturi

plasate sub (-10 oC).

Mediu rece pentru temperaturi cuprinse între

(-10 oC şi 10 oC);


15

activităţii (condiţiile de stare a organismului) corelat şi cu factorii de mediu o determină. Prin urmare sunt două grupe de factori care determină funcţia unui produs de îmbrăcăminte (figura 1.7).

Figura 1.7

Facori care determină funcţia unui produs de îmbrăcăminte

Căile de transfer termic corelate cu factorii de mediu, cu factorii de corp şi cu cei de îmbrăcăminte sunt centralizaţi sub formă tabelată (tabelul 1.1). Dintre factorii de mediu, temperatura aerului este considerată a fi factorul principal în menţinerea echilibrului termic al corpului, deoarece termoreglarea este influenţată în mod direct de valoarea temperaturii mediului. Între factorii de mediu existând o corelaţie specifică, rezultă că în mod indirect variaţia temperaturii mediului va determina modificarea importanţei celorlalţi factori în schimbul termic dintre corp şi mediu. Umiditatea relativă a aerului influenţează gradul de evaporare a transpiraţiei de pe suprafaţa pielii. Aerul care are 100% umiditate relativă la o temperatură de 25 0C, ajunge la 66% umiditate relativă dacă temperatura creşte la 32 0C (care este de fapt temperatura la suprafaţa pielii). Presiunea de vapori saturaţi la 32 0C este de 35,7 Torr, iar la 25 0C este de 23,7 Torr. Într-un mediu cu umiditate relativă de 100% şi temperatură de 25 0C, evaporarea la suprafaţa pielii este mai lentă decât în cazul aerului uscat (50% umiditate relativă) la aceeaşi temperatură [5]. Viteza şi direcţia de circulaţie a aerului sunt factori de influenţă a pierderilor termice ale corpului, determinând activarea mecanismelor de termoreglare ale acestuia. Dacă activităţile se desfăşoară în aer liber, pentru a determina efectele radiaţiilor solare asupra performanţelor, se va ţine cont de anotimp, oră, latitudine, nebulozitate şi caracterul specific al terenului (acoperit cu zăpadă, mlăştinos, acoperit cu iarbă, umbros sau expus în totalitate la soare, etc.). Aceste caracteristici servesc la aprecierea „albedo”- ului (coeficientul de reflexie difuză).

Factori personali: activitatea,

metabolismul, durata activităţii

Factori de mediu: temperatura,viteza şi umiditatea aerului, temperatura

suprafeţelor înconjurătoare, altitudinea, ceaţa, ploaia, zăpada, etc

Factori determinanţi ai funcţiei unui produs de îmbrăcăminte

Daniela Fărîmă

16

Tabelul 1.1 Căi de transfer termic

Căi de transfer termic

Factori de mediu Factori ce ţin de îmbrăcăminte

Factori ce ţin de corpul uman

Conducţie Diferenţe de temperatură

Rezistenţa termică a materialului sau a stratului

de aer din structura vestimentară

Temperatura la suprafaţa pielii.

Convecţie

Temperatura şi viteza de mişcare a

aerului

Permeabilitatea la aer a materialelor textile;

elemente de închidere a produselor (guler,

manşete).

Proporţia zonelor expuse sau îmbrăcate în raport cu suprafaţa

totală a corpului;

Temperatura de suprafaţă.

Radiaţie Temperatura şi viteza de mişcare a

aerului;

Unghiul, respectiv capacitatea de

emisie de pe fiecare suprafaţă

Capacitatea de absorbţie şi de emisie a suprafeţei

îmbrăcămintei;


Proporţia zonelor expuse sau îmbrăcate în raport cu suprafaţa

totală a corpului;


Evaporare Presiunea vaporilor în aer sau

temperatura şi umiditatea relativă

Rezistenţa la trecerea vaporilor;

Mărimea zonei umede.

Temperatura la suprafaţa pielii şi zona

umedă.

Echilibrul sau dezechilibrul între corp – mediu - îmbrăcăminte care va determina starea de confort sau disconfort resimţită, se stabileşte în funcţie de valorile factorilor de mediu, de durata relaţiei organismului cu aceşti factori, de particularităţile organismului (sex, vârstă, antrenament). Zona de confort termic este determinată de o serie de variabile ce ţin de corp, zona geografică şi climă, alimentaţie, tradiţia în îmbrăcăminte, starea organismului (repaus sau efort), etc. De exemplu, vara, limitele zonei de confort în SUA sunt între 18,9 0C şi 25 0C, iar în Anglia sunt între 20 0C şi 22,8 0C [5].


17

1.2.3 Abordarea sistemică a relaţiei corp - îmbrăcăminte-mediu Abordarea sistemică, ca metodă ştiinţifică, nu este nouă, dar utilizarea ei în domeniul confortului, ar face posibil ca efectele unor schimbări de stare a organismului, schimbări de mediu, de caracteristici ale îmbrăcămintei - să poată fi modelate şi anticipate în sistemul corp – îmbrăcăminte - mediu (C-I-M). Această metodă implică:

- efectuarea unei analize amănunţite a elementelor sistemului corp – îmbrăcăminte – mediu;

-efectuarea unei analize a relaţiilor dintre elementele sistemului corp – îmbrăcăminte – mediu;

- stabilirea funcţiilor lor individuale a elementelor sistemului; - stabilirea mecanismelor funcţionale şi a oricărei soluţii (sau orientare a

sistemului C-I-M) care poate fi evaluată pentru întregul sistem, ţinând seama de anumite criterii şi restricţii practice asociate elementelor sistemului [6]. Sistemul C-I-M poate fi definit ca un ansamblu de elemente care sunt în strânsă interdependenţă, alcătuind un întreg foarte riguros organizat şi care acţionează în vederea menţinerii constante a temperaturii corpului şi a protecţiei acestuia împotriva acţiunilor din mediu exterior, prin intermediul îmbrăcămintei. Sistemul corp – îmbrăcăminte - mediu (C-I-M) se poate clasifica urmărind mai multe criterii (figura 1.8). Funcţia sistemului C-Î-M reprezentând relaţia dintre intrări şi ieşiri, stabileşte soluţia care trebuie aplicată pentru ca sistemul să-şi atingă obiectivul. Funcţia sistemului C-Î-M poate fi precizată prin relaţii matematice, printr-un algoritm sau prin descriere în limbaj natural [6].

Figura 1.8 Criterii de clasificare a sisistemului corp – îmbrăcăminter-mediu (C-Î-M)

Criterii de clasificare a sisistemului C-Î-M

În funcţie de elementele componenteale sistemului şi relaţiile dintre ele

În funcţie de gradul de determinare

În funcţie de natura sistemului În funcţie de relaţia

sistemului cu mediul

În funcţie de geneză

În funcţie durată

Daniela Fărîmă

18

MEDIU CORP ACTIVITATE

ÎMBRĂCĂMINTE

Scopul sistemului C-Î-M constă dintr-un obiectiv (de exemplu obţinerea confortului la purtarea îmbrăcămintei în anumite condiţii de mediu şi de stare a organismului) care poate fi atins prin utilizarea unor mijloace (anumite materii prime fibre/fire, anumite structuri de material textil, anumite tehnici de finisare, anumite tipuri şi modele de produse de îmbrăcăminte). Structura sistemului C-Î-M se referă la subsistemele componente şi la relaţiile dintre acestea (figura 1.9).

Figura 1.9 Structura sistemului

C-Î-M

Structura sistemului corp – îmbrăcăminte – mediu (C-Î-M) poate fi analizată în două moduri (figura 1.10).

Figura 1.10

Analiza structurii sistemului C-Î-M

Abordrea sistemică a confortului ţine cont de toţi factorii care exercită o influenţă asupra sistemului C- Î -M, chiar de la începutul realizării acestuia. Pentru sistemul corp-îmbrăcăminte-mediu (C-I-M) nu există încă un model unic care să poată exprima întreaga complexitate de procese interdependente şi care să poată fi utilizat în optimizarea structurilor vestimentare.

1.Analiza structurii configuraţiei sistemului care are în vedere gruparea

şi implementarea spaţială a subsistemelor şi a elementelor ce

asigură relaţiile dintre acestea

2.Analiza structurii procesului care se referă la modul în care

funcţiile subsistemelor şi relaţiile dintre subsistemele componente variază în timp.

Moduri de analiză a structurii sistemului C-Î-M


19

1.3 Scopul şi aplicaţiile cercetării confortului la purtarea îmbrăcămintei

1.3.1 Scopul cercetării confortului la purtare

Pentru a contura scopul cercetării confortului (figura 1.11) trebuie să se ţină seama de faptul că această cercetare necesită includerea cunoştinţelor din domenii cum ar fi: fizică, fiziologie, neurofiziologie şi fiziologia confortului [14]. Predicţia performanţelor îmbrăcămintei se poate realiza prin integrarea acestor cunoştinţe, în dezvoltarea înţelegerii tuturor proceselor care determină starea de confort şi interacţiunile lor.

Figura 1.11 Scopul cercetării confortului la purtare

Scopul final al cercetării confortului se poate realiza doar prin aplicaţia industrială a cercetării din domeniul confortului (paragraful 1.3.2.1).

Scopul cercetării confortului la purtare

3. Scopul final al cercetării confortului este acela de a îmbunătăţi calitatea vieţii şi de a contribui la supravieţuirea fiinţei umane pe termen lung în condiţii determinate de mediu şi de stareorganismului.

1. Cunoaşterea mecanismelor implicate atât în procesele care determină starea de confort cât şi în interacţiunile lor.

2. Predicţia performanţelor îmbrăcămintei

Daniela Fărîmă

20

1.3.2 Aplicaţii ale cercetării confortului la purtare Rezultatele cercetărilor din domeniul confortului la purtare au diverse aplicaţii (figura 1.12) .

Figura 1.12

Aplicaţii ale cercetării confortului la purtare

1.3.2.1 Aplicaţii industriale Cunoştinţele şi metodologia dezvoltate în urma cercetărilor din domeniul confortului, pot fi aplicate în industrie în diferite moduri (figura 1.13).

Figura 1.13

Aplicaţii industriale ale cercetării confortului la purtare

Studii de piaţă

Utilizarea de informaţii şi precizări tehnice în scopuri

promoţionale şi de marketing

Utilizarea aprecierii senzoriale făcută de consumator ca modalitate de

evaluare a noilor produselor pentru a reduce riscul unui eventual eşec pe

piaţă.

Dezvoltarea de produse textile cu caracteristici funcţionale unice şi

sigure în ceea ce priveşte satisfacerea clienţilor

Aplicaţii industriale ale cercetării confortului la purtare

Formularea de instrumente de asigurare a calităţii dezvoltând metode de testare şi

standarde specifice

Aplicaţii ale cercetării confortului la purtare

Asigurarea calităţii şi a procesului de fabricaţie a îmbrăcămintei

Înţelegerea şi anticiparea cerinţelor umane

Aplicaţii industriale

Evaluarea subiectivă a consumatorilor

Dezvoltarea de noi produse


21

Studiile de piaţă, ca aplicaţii ale cercetării confortului la purtare, se pot face prin utilizarea tehnicilor de cercetare dezvoltate pentru înţelegerea cerinţelor consumatorilor şi pentru identificarea golurilor de piaţă ce impun dezvoltarea de produse noi.

1.3.2.2 Înţelegerea şi anticiparea cerinţelor umane Una dintre cele mai importante metode prin care întreprinderile moderne concep strategii de afaceri solide care să satisfacă cerinţele clienţilor şi să combată competiţia pe piaţă, este aceea a înţelegerii şi anticipării acestor cerinţe. Importanţa studierii sistematice a atributelor produselor şi importanţa lor relativă în motivarea cumpărătorilor este ilustrată în figura 1.14 [7]. Cercetarea privind consumatorul presupune identificarea atitudinii acestuia faţă de noi produse, precum şi criteriile (atât cele funcţionale cât şi cele sentimentale) ce influenţează decizia de cumpărare.

Figura 1.14 Importanţa studierii sistematice a atributelor produselor

Decizia de cumpărare implică integrarea unor factori individuali, într-un întreg constituit din caracteristicile îmbrăcămintei, caracteristicile psihologice ale cumpărătorului în ceea ce priveşte purtarea îmbrăcămintei, factorul economic şi cel social [8,9,10,11]. Majoritatea consumatorilor nu deţin un vocabular de specialitate cu care să descrie atributele unui produs de îmbrăcăminte şi de cele mai multe ori subestimează importanţa atributelor emoţionale şi supraestimează atributele

Identificarea acelor atribute funcţionale şi emoţionale ale produsului, care să explice preferinţa cumpărătorilor pentru o anume

marcă de produs dintre toate mărcile disponibile pe piaţă

Identificarea acelor mărci de produs care concurează pe piaţă

Identificarea acelui segment a pieţii care

poate deveni profitabil.

Importanţa studierii sistematice a atributelor

produselor şi importanţa lor relativă în motivarea

cumpărătorilor.

Daniela Fărîmă

22

legate de aspectele sociale şi economice. În timpul luărării deciziilor de cumpărare, consumatorii apreciază aspectul estetic al produsului ca întreg, ceea ce implică integrarea senzaţiilor individuale. Multe dintre aceste senzaţii nu pot fi experimentate fără expunerea la o combinaţie specifică de activităţi fizice, condiţii de mediu, statut fiziologic şi psihologic al purtătorilor. Metodele tradiţionale de testare a pieţei şi studiile asupra consumatorilor oferă informaţii despre diferite mărci de produs, dar nu pot asigura o înţelegere detaliată a rolurilor atributelor fizico-mecanice asupra deciziei de cumpărare. Prin urmare, pentru a obţine informaţii în vederea îmbunătăţirii produsului, a administrării firmei şi a strategiilor de piaţă (figura 1.15), sunt necesare tehnici moderne de testare a cumpărăturilor şi noi instrumente de studiu asupra clienţilor.

Figura 1.15 Avantaje ale utilizării tehnicilor moderne de testare a consumatorilor

Tehnicile de studiu senzorial dezvoltate în analiza confortului prezintă

două avantaje majore (figura 1.16).

Avantaje ale utilizării tehnicilor moderne de testare

a consumatorilor

Permit firmelor să selecteze direcţia de dezvoltare a unui

produs

Permit selectarea de mesaje publicitare raţional-emoţionale

Pot determina o creştere cu aproximativ 10% a aportului firmei

pe piaţă şi la o rată de succes de aproximativ 80% a noului produs.

Îmbunătăţesc administrarea firmei şi strategia de piaţă


23

Figura 1.16 Avantaje ale utilizării tehnicilor de studiu senzorial a confortului

Efectuând studii de grup şi experimente de purtare, în situaţii de purtare simulate, se pot obţine răspunsuri senzoriale mai precise, dar şi preferinţe mai precise din partea consumatorilor, deoarece, ei încearcă să tragă concluzii şi să emită judecăţi pe baza experienţelor curente şi nu a unor memorii vagi din experienţe trecute.

1.3.2.3 Dezvoltarea de noi produse

Pentru competiţia de piaţă, crearea de produse noi care să satisfacă nevoile şi dorinţele consumatorilor, a devenit din ce în ce mai dificilă şi mai importantă. Acest aspect se datorează faptului că astăzi, oamenii tind să se îmbrace cât mai neoficial şi prin urmare, tot mai multe companii îşi instituie politici mai puţin formale. Indiferent de activitatea pe care o desfăşoară, consumatorii preferă îmbrăcămintea în care să se simtă bine şi confortabil, din care cauză, ei cer mai multe informaţii despre produsele pe care le cumpără. Principalii factori de succes al noilor produse sunt specificaţi în figura 1.17.

Figura 1.17 Factori care determină succesul noului produs

Avantaje ale utilizării tehnicilor de studiu senzorial

a confortului

Identificarea cu o mai mare acurateţe a atributelor specifice

unui produs pe care consumatorii le doresc

Completarea golului de piaţă prin dezvoltarea şi introducerea de noi

produse.

Factori care determină succesul noului produs

Produsul nou trebuie să fie superior, unic, de o calitate superioară celor deja existente, cu trăsături noi, cu o valoare mai mare de întrebuinţare

Să existe un concept bine definit al noului produsului, anterior creării

sale, prin care se stabilesc şi se definesc piaţa ţintă, cerinţele din partea produsului şi beneficiile.

Daniela Fărîmă

24

Pentru a creşte rata de succes a produselor noi, este important să se găsească o cale eficientă de identificare a cerinţelor consumatorilor şi corelarea acestora cu atributele tehnice ale produselor. Pentru atingerea acestui obiectiv, cunoştinţele şi metodologia dezvoltate prin studierea confortului îmbrăcămintei sunt exact instrumentele necesare. Pentru crearea şi evaluarea produselor de îmbrăcăminte în figura 1.18 este prezentat un sistem structurat pe cinci nivele [3].

Pentru a obţine informaţii despre produse, la nivelul 1 sunt folosite tehnici tradiţionale de studiu asupra purtătorilor de îmbrăcăminte ( cele pe grupuri de subiecţi, interviuri personale, studiu de piaţă). La nivelul 2 se pot efectua experimente de purtare pe un număr mai mare sau mai mic de subiecţi umani, în mediul în care este purtată îmbrăcămintea. Experimentele de acest tip sunt folosite:

- în evaluarea consumatorilor; - testarea pieţii sau în studii fundamentale pe tipuri particulare de

produse, pentru a obţine informaţii mai precise despre atributele cerute unui produs de îmbrăcăminte. Acest tip de cercetare este scump şi relativ riscant, deoarece unele informaţii confidenţiale pot fi detectate de competitori.

La nivelul 3, experimentele de purtare controlate, cu subiecţi umani, sunt efectuate în camere climatice pentru:

- studiul senzorial psihologic; - studiul de grup; - evaluarea subiectivă a produselor de îmbrăcăminte.

Din răspunsurile senzoriale ale subiecţilor pot fi obţinute informaţii foarte precise privind atributele cerute unui produs. Acest tip de cercetare este mai precis şi mai sigur decat cel de la nivelul 2. Estimările psihologice pot fi folosite pentru a testa previziunile sau rezultatele obţinute din măsurătorile şi sistemele de analiză de la nivelele 4 şi 5.

La nivelul 4, întregul sistem de îmbrăcăminte este testat pe subiecţi umani sau manechine termice pentru a determina: - izolaţia termică; - capacitatea de transport a umidităţii; - comportamentul mecanic; - aspectul produsului în timpul purtării. Aceste măsurători fizice şi fiziologice urmăresc determinarea şi aprecierea detaliilor tehnice ale produselor de îmbrăcăminte ( design-ul şi stilul produselor,


25

efectul mişcărilor corpului şi al condiţiilor de mediu, efectul ansamblului de îmbrăcăminte de la lenjerie şi produse exterioare la straturile de aer din microclimatul vestimentar).

Cercetarea la acest nivel poate furniza precizări tehnice esenţiale pentru procesele de proiectare şi fabricare a produselor.

La nivelul 5, materialele sunt testate pentru o varietate de caracteristici fizice (de la transferul de căldură şi umiditate şi comportamentul mecanic, la culoare şi caracteristici de suprafaţă). Aceste măsurători sunt utilizate pentru a evalua caracteristicile şi calitatea materialelor, în scopul atingerii confortului şi performanţe funcţionale dorite în timpul purtării.

Informaţiile obţinute la nivelul 5 pot furniza detalii tehnice pentru realizarea materialelor textile şi pentru procesele de fabricaţie.

De la nivelul 1 la nivelul 5 informaţiile trec de la cerinţele pieţii la precizări tehnice privind îmbrăcămintea, deci de la general la particular.

Folosind un astfel de sistem, produsele pot fi îmbunătăţite în funcţie de cerinţele pieţii şi pot satisface cerinţele consumatorilor. De la nivelul 5 la nivelul 1 informaţiile trec de la tehnic la senzorial şi obiectiv. Utilizând cunoştinţele despre mecanismele fizice, psihofizice şi preferinţele psihologice ale oamenilor faţă de diversele senzaţii, pot fi create instrumente predictive în scopul dezvoltării de noi produse, cu care producătorii pot optimiza activitatea de proiectare în funcţie de cerinţele consumatorilor (înaintea realizării propriu-zise a produsului). Acest aspect îi ajută pe producătorii de îmbrăcăminte să economisească timp, bani şi să răspundă prompt şi cu încredere cerinţelor pieţii .

Daniela Fărîmă

26

Figura 1.18

Sistem pentru crearea şi evaluarea produselor de îmbrăcăminte

NIVELUL II Probe de purtare pe teren:

- la scară mică - la scară mare

- studiu de piaţă

NIVELUL I Studiu tradiţional asupra

clientului: - grup central - interviuri personale - studiu pe piaţă

NIVELUL IV Măsurători obiective pe material:

- Confort termofiziologic; - Confort senzorial;

- Confort la presiune; - Estetică (culoare,înfăţişare);

NIVELUL V Măsurători obiective pe îmbrăcăminte:

- măsurători fiziologice pe subiecţi umani; - măsurători pe manechine.

NIVELUL III Studiu senzorial psihologic:

- experimente de purtare perceptuale; - studiu pe grup central în mediu simulat;

- evaluarea noilor produse de către consumator;

De la general la particular

De la tehnic la senzorial şi

obiectiv

Sistem pentru crearea şi evaluarea produselor de îmbrăcăminte


27

1.3.2.4 Evaluarea subiectivă a consumatorilor În diferite stadii ale lansării noului produs, se face evaluarea subiectivă a consumatorilor, care este necesară pentru ca producătorii să se asigure, că noul produs este acceptat şi pentru a afla dacă percepţiile consumatorilor privind noul produs, sunt pozitive (înainte de lansarea produsului pe piaţă). Etapele procesului de dezvoltare a noului produs sunt ilustrate în figura 1.19. Multe dintre senzaţii nu pot fi percepute decât prin purtarea produselor de îmbrăcăminte în situaţii reale, determinate de corelarea activităţilor fizice cu mediu. În studiile senzoriale, aplicate în etapele procesului de dezvoltare a noului produs, pentru obţinerea unui răspuns din partea consumatorilor, se pot utiliza diferite tehnici (figura 1.20).

Figura 1.19 Etapele procesului de dezvoltare a noului produs

Figura 1.20 Tehnici pentru studii senzoriale

Tehnici pentru studii senzoriale

Simpla evaluare

Dubla comparare

Scale de evaluare

Scale semantice

Etapele procesuui de dezvoltare a noului produs

1. Formularea ideei

4. Testarea de piaţă

2. Testarea conceptului

3. Dezvoltarea produsului

5. Lansarea finală a produsului pe piaţă

Daniela Fărîmă

28

Pentru evaluarea subiectivă a confortului pot fi utilizate atât teste funcţionale cât şi teste pe consumatori (figura 1.21).

Figura 1.21 Teste pentru evaluarea subiectivă a confortului

Prin evaluarea subiectivă a consumatorilor se urmăreşte:

- evidenţierea superiorităţii noilor produse; - diferenţa dintre produsele “ideale” ale consumatorilor şi noile

produsele dezvoltate; - poziţiile relative ale produselor nou lansate pe piaţă în raport cu

produsele proprii sau competitoare deja existente pe piaţă ; - modul în care sunt percepute valoarea şi preţul noilor produse. o În urma informaţiilor obţinute prin evaluarea subiectivă a

consumatorilor companiile pot lua decizii economice cum ar fi: - dezvoltarea în continuare a noului produs sau stoparea producţiei

acestuia ; - modificarea noului produs ; - marcarea şi numerotarea, împachetarea, distrubuţia, stabilirea

preţului; - strategiile de lansare pe piaţă cum ar fi promoţiile sau publicitatea.

Teste pentru evaluarea subiectivă a confortului

Teste pe consumatori

Teste funcţionale

Teste de purtare în camera bioclimatică

Teste în medii

limitate

Teste efectuate pe scară largă

Teste de laborator specifice

materialelor textile

Teste cu ajutorul subiecţilor umani


29

Multe senzaţii de confort pot fi obţinute în situaţii controlate de purtare prin existenţa unor stimuli (căldură, umiditatea şi stimulare mecanică) la nivelul pielii, generaţi sub diverse combinaţii specifice ale stării fiziologice, ale materialelor textile, a structurii acestora, a potrivirii produsului de îmbrăcăminte pe corp şi condiţiilor de mediu ( temperatură, umiditate, viteza aerului ). Pentru a caracteriza confortul senzorial la purtarea îmbrăcămintei, Hollies [12] a dezvoltat tehnica procesului experimental al purtării,care include mai multe componente (figura nr. 1.22).

Figura nr. 1.22

Componentele tehnicii procesului experimental al purtării

1.3.2.5 Controlul calităţii materialelor textile şi a procesului de fabricaţie a îmbrăcămintei

Metodele obiective de testare folosite în studiile de confort (capitolul 1.4) pot fi utilizate pentru:

- măsurarea cantitativă a caracteristicilor materialelor şi îmbrăcămintei, legate de confort ;

- predicţii privind confortul.

Tehnica procesului experimental al purtării

Generarea descriptorilor senzoriali cu respondenţi

Construcţia scalelor cu caracteristici sub forma unor

foi de evaluare pentru a obţine diverse răspunsuri senzoriale la articole de

îmbrăcăminte particulare

Selectarea condiţiilor testate pentru a mări oportunităţile pentru perceperea diverselor

senzaţii

Culegerea datelor, analiza şi interpretarea rezultatelor Conducerea proceselor de

purtare în medii interioare controlate

Daniela Fărîmă

30

Predicţiile fiziologice rezultate din sistemul de măsurare al lui Umbach [16] au fost incluse, în industria germană, în unele standarde DIN pentru îmbrăcămintea de protecţie şi de muncă (costumul de protecţie folosit în construcţii, pentru protejare împotriva influenţei umidităţii şi vântului). După cele precizate în DIN 61539, acest costum de protecţie ar trebui să aibă rezistenţa la trecerea vaporilor mai mică de 0,200 m2 mbar / W, asigurându-se astfel confortul necesar celor care efectuează activităţi fizice moderate, la temperaturi de până la 20 0C. Pe baza parametrilor de confort măsuraţi ar putea fi elaborate standarde, folosite ca precizări tehnice în industria de confecţii pentru diferite tipuri de îmbrăcăminte. Studierea relaţiilor dintre răspunsurile senzoriale în timpul purtării arată că noţiunea de confort a îmbrăcămintei implică trei factori senzoriali independenţi: 1. Confortul termic şi de umiditate;

2. Confortul tactil; 3.Confortul la/ de presiune ( potrivire pe corp). Din analiza răspunsurilor senzoriale obţinute în urma anchetelor şi

experimentelor de purtare efectuate de Umbach, rezultă că importanţa relativă a celor trei factori în experimentele senzoriale ale purtătorilor variază în funcţie de combinaţiile diferite dintre activităţile fizice şi condiţiile de mediu [3]. Pentru îmbrăcămintea pentru iarnă s-au dovedit importante: 1. Confortul tactil; 2. Confortul termic; 3. Confortul la umiditate, în proporţie de 67%. Pentru îmbrăcămintea de vară şi cele de primăvară, s-a dovedit important:

1.Confortul termic şi de umiditate; 2. Confortul tactil ; 3. Confortul la/de presiune .

Pentru îmbrăcămintea pentru sport, confortul termic şi de umiditate s-a dovedit extrem de important, explicând 43% din variaţiile totale, urmat de cel tactil şi de presiune. Aceste trei rezultate pleacă de la presupunerea că stilul şi aspectul îmbrăcămintei sunt aceleaşi şi/sau satisfac cerinţele impuse de purtător.


31

1.4 Evaluarea confortului la purtare

Proprietăţile igienico - funcţionale ale produselor de îmbrăcăminte hotărăsc din ce în ce mai mult calitatea acestora. La ora actuală, pentru alegerea îmbrăcămintei, încă se mai menţin criterii empirico – psihologice, care nu oferă însă o apreciere suficient de satisfacatoare şi prin urmare, nu sunt obiective. În ceea ce priveşte relaţia om - îmbrăcăminte – mediu (C-Î – M) nu există încă un model matematic unic, care să poată exprima întreaga complexitate de procese interdependente şi care să poată fi utilizat în optimizarea structurii vestimentare. Acest lucru se explică pe de o parte prin insuficienta lămurire a unor procese fiziologice, iar pe de altă parte, prin dificultăţile care apar în simularea de laborator a unora din condiţiile practice de purtare ale îmbrăcămintei. Este cunoscut faptul că rezistenţa termică şi rezistenţa la trecerea vaporilor sunt fatori decisivi în asigurarea confortului termofiziologic, iar permeabilitatea la aer a îmbrăcămintei are efect numai atât timp cât purtătorul nu se mişcă şi aerul din mediul ambiant este staţionar. De multe ori însă, nu este posibilă formularea normelor cantitative nici măcar pentru factorii principali ce determină confortul, deoarece domeniul de cercetare şi metodica testărilor nu sunt încă suficient perfectate. Omul, ca purtător al îmbrăcămintei a fost mai puţin cercetat, lipsind astfel studiile asupra modului şi intensităţii reacţiilor declanşate în organism sub influenţa îmbrăcămintei. Definirea şi explicarea aspectelor ce vizează confortul la purtare, se poate face din două puncte de vedere (figura 1.23): a) subiectiv - vizând totalitatea senzaţiilor, a impresiilor subiectului uman la păurtarea îmbrăcămintei. b) obiectiv - prin care confortul trebuie inţeles ca stare fizică, stare care poate fi descrisă prin noţiuni şi fenomene fizice. Confortul poate fi descris obiectiv ca stare datorată influenţelor reciproce dintre organismul uman, îmbrăcăminte, sarcina fizică şi condiţiile de mediu. Evaluarea subiectivă a confortului este o completare necesară a evaluării obiective şi se bazează pe clasificarea senzaţiilor percepute de purtător. Singurul dezavantaj al clasificării senzaţiilor percepute de purtător, constă în faptul că la stabilirea gradelor de intensitate din timpul testării, subiecţilor le este dificil să sesizeze abaterile mici dintre acestea.

Daniela Fărîmă

32

Figura 1.23

Posibilităţi de evaluare a confortului

1.4.1 Evaluarea subiectivă a confortului Testele la purtarea îmbrăcămintei pe subiecţi umani se realizează prin

aplicarea metodelor de evaluare subiectivă a stării de confort (scări numerice, descriptori). Răspunsurile obţinute pe baza acestor teste sunt comparate şi corelate cu valorile temperaturii şi umidităţii preluate de pe suprafaţa corpului sau cu alte mărimi fiziologice şi caracteristici ale îmbrăcămintei. Scările numerice presupun un anumit număr de gradaţii (scări de apreciere a senzaţiilor termice, a senzaţiilor de umed, a senzaţiilor tactile, de apreciere globală a confortului). Descriptorii sunt adjective folosite în descrierea senzaţiilor percepute. Percepţia umană a îmbrăcămintei şi a mediului implică toţi senzorii relevanţi şi formează o serie de concepte care se folosesc în exprimarea părerilor purtătorilor. Pentru a înţelege procesele psihologice, aceste percepţii se măsoară în mod subiectiv. Deoarece nu sunt instrumente fizice pentru a măsura ce gândeşte sau ce simte purtătorul, singura cale de a obţine informaţii despre percepţia subiectivă este aceea de a folosi scala psihologică. În ciuda dificultăţilor întâmpinate, psihologia confortului a fost abordată de peste 100 de ani în studierea comportamentului oamenilor. O mare parte a eforturilor a fost orientată în scopul stabilirii scalei psihologice, care a permis

Posibilităţi de evaluare a confortului

Evaluarea subiectivă

Teste de purtare

Evaluarea obiectivă

DescriptoriScări numerice

Teste de laborator

Pe manechine

Pe subiecţi umani

Pe teren În camere bioclimatice

Calcule previzionare


33

elaborarea de legi psihologice, tehnici experimentale şi metode matematice pentru a culege date din răspunsurile subiective. Un alt mod de evaluare subiectivă a confortului propune clasificarea în trepte a senzaţiilor la rece (figura 1.25) şi a celor la cald (figura 1.24), astfel încât persoanele examinate să poată face diferenţiere între ele. . Confortul fiziologic este considerat ca stare de comoditate în care nu predomină nici senzaţia de firg nici cea de cald, stare în care purtătorul îşi poate desfăşura activitatea un timp nelimitat.

Figura 1.24 Trepte pentru senzaţii de cald

Senzaţiile de cald apar la solicitare fizică mare, la temperaturi ridicate ale mediului sau la purtarea unei îmbrăcăminţi neadecvate condiţiilor de mediu şi de stare a organismului. Senzaţia de cald cuprinde întregul corp, transpiraţia apare pe spate şi piept şi este atât de puternică astfel încât nu numai că se scurge, ci este absorbită de îmbrăcăminte, dacă aceasta o permite. Într- o asemenea situaţie se poate lucra numai alternand munca cu odihna, pentru a se elimina senzaţia de disconfort. Senzaţia de cald moderat se resimte doar pe anumite părţi ale corpului (pe mâni, pe frunte, picioare, etc.), uneori apărând chiar transpiraţia . Senzaţia de fierbinte apare atunci când transpiraţia este maximă şi respiraţia devine grea. Senzaţiile de rece apar ca reacţie a corpului la temperaturile scazute ale mediului, respectiv la o capacitate de izolaţie termică slabă a îmbrăcămintei (chiar la o solicitare fizică mică).

Trepte pentru senzaţii de cald

1.Cald moderat 2.Cald

3.Fierbinte

Daniela Fărîmă

34

Figura 1.25 Trepte pentru senzaţii de rece Senzaţia de răcoros apare atunci când unele părţi ale corpului tremură (cele neacoperite sau insuficient acoperite), determinând apariţia aşa numitei “piele de găină”. Senzaţia de rece cuprinde întregul corp şi este caracterizată de tremurul unor anumite grupe de muşchi. Într-o asemenea stare se poate lucra numai un timp scurt, chiar cu o îmbrăcăminte adecvată. Senzaţia de înţepenire apare la o răcire foarte puternică (chiar totală) şi împiedică mişcarea membrelor, ajungându-se la înţepenirea lor şi la instaurarea şocului la rece. Dacă persoana rămâne în această stare, ea poate suferi vătămări corporale grave. 1.4.2 Evaluarea obiectivă a confortului Evaluarea obiectivă a confortului fiziologic furnizează informaţii despre influenţa diferitelor materiale şi produse de îmbrăcăminte, asupra funcţiilor fiziologice (frecvenţa respiratorie, ritm cardiac, tensiune arterială, temperatură superficială, gradul de umezire a pielii), în funcţie de solicitarea fizică a subiectului uman şi condiţiile de mediu. Din datele care rezultată din evaluarea obiectivă a confortului se poate afla dacă subiectul îmbrăcat în produsul de îmbrăcăminte realizat din materialul textil analizat, se încadrează în limitele confortului termofiziologic. Prin urmărirea în timp a procesului fiziologic uman, în condiţii de mediu bine definite, de ergonomizare a solicitărilor fizice, se evidenţiază relaţia dintre mediu – corp – îmbrăcăminte (C – Î - M). Deoarece starea de confort a purtătorului de îmbrăcăminte depinde de echilibrul dintre energia produsă de corp şi cea schimbată de acesta cu mediul, se poate afirma faptul că îmbrăcămintea poate fi considerată pe de o parte o componentă a mediului iar pe de altă parte poate fi privită ca o extensie şi modificare a corpului însuşi[2]. În baza stărilor fizice confortul poate fi apreciat în mod obiectiv şi poate fi descris prin mărimi fizice şi principii corespunzătoare.

Trepte pentru senzaţiile de rece

1.Răcoros 2.Rece 3.Înţepenire


35

Metodele utilizate în aprecierea obiectivă a confortului se grupează în: a. teste de purtare efectuate: a1. pe subiecţi umani în condiţii de teren sau condiţii controlate în camere bioclimatice; a2. pe manechine. b. teste de laborator specifice materialelor textile. 1.4.2.1 Teste de purtare 1.4.2.1.1. Teste de purtare pe subiecţi umani în condiţii de teren Deşi este uşor de imaginat măsura în care studiile comparative ale îmbrăcămintei, bazate pe probe de purtare cu purtători umani uşurează problema alegerii sistemelor optime de îmbrăcăminte, factorii care influenţează aceste alegeri sunt mai greu de identificat. În cel mai bun caz, testele pe purtători umani pot contribui doar la precizarea acelor factori legaţi de îmbrăcăminte, care ar trebui să fie analizaţi în cadrul altor teste fizice, comparative şi directe. Această afirmaţie este valabilă pentru aspectele privind transferul de căldură şi de umiditate, în măsura în care ele afectează preferinţele subiective pentru un sistem de îmbrăcăminte sau altul. În această situaţie ar trebui să se ia în considerare nivelul de solicitare termică stabilit pentru o persoană, deoarece niveluri diferite de solicitare determină mecanisme diferite de pierdere a căldurii şi umidităţii. Mediul înconjurator poate fi :

- artificial ; - natural.

Activitatea purtătorilor poate fi : - programată anterior ; - poate să urmeze condiţiile impuse de mediu. Mişcările fizice pot fi :

- impuse ; - alese în mod liber.

Indiferent de gradul de control sau de exactitate al descrierii mediului şi activităţilor depuse, nu a fost inventat încă nici un model mecanic care ar putea imita în deplină măsură şi în mod real interacţiunile dintre îmbrăcăminte şi corpul uman.

Daniela Fărîmă

36

Orice testare trebuie să includă răspunsul subiectiv al purtătorilor de îmbrăcăminte, în legătură cu senzaţiile resimţite, influenţa îmbrăcămintei asupra corpului, reacţiile reciproce ale elementelor componente ale îmbrăcamintei, precum şi concordanţa acesteia cu condiţiile concrete de purtare. În figura 1.26 sunt exemplificate tipurile de măsurători care necesită teste de purtare pe subiecţi umani pentru experimente fiziologice sau practice, obiective şi subiective, ţinând seama de criteriile utilizate în prospectarea pieţei în legătură cu preferinţele consumatorilor. Rezultatele obţinute în urma măsurătorilor pe subiecţi umani pot fi utilizate la rezolvarea problemelor ce vizează folosirea unui anume material textil şi confortul pe care îl va asigura acesta într-un produs vestimentar. Omul este un factor esenţial care influenţează rezultatele testelor de purtare, din care cauză la alegerea subiecţilor se ţine cont de: - starea sanătaţii; - varstă (30 ani) ; - constituţie fizică ; - greutate ; - sex şi mod de viaţă. Starea de confort testată pe subiecţi umani poate fi apreciată în mai multe moduri (figura 1.27). Prin studiul proceselor metabolice se apreciază:

- producţia energetică a organismului ; - modul de utilizare a acesteia ; - mecanismele de termoreglare ;

- schimburile energetice dintre corp şi mediu.


37

Figura 1.26 Tipuri de măsurători care necesită probe pe purtători umani

Figura 1.27 Posibilităţi de apreciere a stării de confort

Umiditatea relativă în spaţiile dintre straturi şi în cadrul fiecarui

strat

Restricţii de mişcare ; se includ efectele unor sarcini fizice, distribuţia acestora şi

echipamentul necesar

Momentul începerii transpiraţiei şi

suprafeţele implicate

Efectul mişcărilor executate cu

îmbrăcămintea experimentată, în funcţie

de izolaţia termică, evaporarea sau pierderile

combinate de energie

Efectul vântului în punctele de control fiziologic

(efectele pur termice ale vântului determinate pe baza

unor modele fizice de simulare)

Eficienţa răcirii prin transpiraţia evaporată sau prin transpiraţia

secretată

Temperatura pe fiecare strat

de material

Cantitatea de

transpiraţie evaporată

Protecţia fizică realizată cu îmbrăcămintea sau

echipamentul de protecţie şi

performanţele purtătorului

Electricitatea statică în funcţie de mediul înconjurător şi de activitatea fizică;

Preferinţa sau gradul de acceptare a

produsului de către purtător

Măsurători care necesită probe pe purtători umani

Prin analiza legăturii dintre temperatura corpului şi cea a

mediului.

Prin studiul proceselor metabolice

Conţinutul de

umiditate; distribuţia acesteia pe diverse

părţi ale corpului şi în straturile

îmbrăcămintei

Posibilităţi de apreciere a stării de confort

termofiziologic

Daniela Fărîmă

38

1.4.2.1.2 Teste de purtare cu subiecţi umani în camere bioclimatice O altă posibilitate de determinare a confortului termofiziologic este analiza legăturii dintre temperatura corpului şi cea a mediului. Experimentul poate fi efectuat într-o cameră bioclimatică sub forma unei serii de măsurători termografice, pe un subiect bărbat. Scopul experimentului este: - determinarea domeniului de confort termofiziologic prin măsurarea temperaturii corpului şi a temperaturii mediului (paragraf 1.4.3); - demonstrarea faptului că starea de confort termofiziologic depinde de temperatura mediului ambiant ; În vederea obţinerii acestor rezultate, se stabilesc următoarele condiţii: - domeniul temperaturii mediului să fie între 20-33 °C, deoarece în acest interval se poate ajunge la starea de confort termofiziologic; - subiectul uman să fie testat dezbrăcat, să aibă vârsta de 34.5 ani, înălţimea de 176 cm, greutatea de 70 kg ; - umiditatea relativă a aerului din cameră să fie de 65% ; - viteza curenţilor de aer de 0,2-0, 4 m/s. Camerele bioclimatice în care se efactuează teste de purtare, au capacitatea de 37 m³ , sunt dotate cu o antecameră, care face posibilă intrarea în camera propriu-zisă fără a se modifica condiţiile din interior. Cu ajutorul unui sistem de reglare se pot regla următorii parametri: - temperatura aerului (- 60 °C şi + 60 °C, +/- 0.5 °C) ; - umiditatea relativă a aerului : 10% - 95% în mediu umed, precizia +/- 5%; - viteza aerului între 0.2 - 0.4 m/s, cu valoare minimă necesară obţinerii celor doi parametri de mai sus. Debitul de aer se poate mări până la 30 m/s cu ajutorul unui ventilator ; - nivelul de radiaţii ultraviolete. Un ergonometru montat pe bicicletă (Jager, R.F.G.) face posibilă alegerea puterii fizice între 0 şi 400 W. Din motive practice se raportează sarcina fizică la 1 kg, creându-se o sarcină de 0.75 W/kg, sarcină ce se poate obţine la o persoana de 70 kg, care depune un efort de 52.5 W, la turaţia de 60 rot/min a bicicletei. Pentru măsurarea temperaturii şi a umidităţii epidermei, se foloseşte un aparat elveţian Rotronic, care oferă posibilitatea înregistrării automate de date, fapt ce face posibilă măsurarea concomitentă a temperaturii şi a umidităţii în 12 puncte ale corpului.


39

Precizia masurătorilor este: - temperatura de (+/-) 0.1 °C în intervalul 16-40 °C ; - umiditatea relativă (+/-) 3% în intervalul 5-95%. O condiţie necesară asigurării preciziei măsurătorilor este ca elementele cu care se masoară parametrii să fie fixate cu bande adezive, lucru ce asigura o presiune constantă Testele efectuate în camera bioclimatică permit atingerea mai multor obiective: - acumularea cunoştinţelor fundamentale privind influenţa îmbrăcămintei asupra organismului uman; - studiul comportării diferitelor zone ale îmbrăcămintei în condiţii date de activitate şi de mediu; - obţinerea unor informaţii cât mai complete privind proiectarea anumitor produse de îmbrăcăminte; - crearea unor modele de produse ce oferă un confort crescut la purtare. Unii cercetători susţin testele ciclice “încărcare - descărcare”, deoarece în intervalul de pauză de lucru, temperatura creşte rapid, din cauza încetării ventilaţiei interioare datorate efectului “pompă”. Testele ciclice pot conduce însă la pierderi mai mari de 1,5 l de transpiraţie, ceea ce este deja prea mult şi în plus, aceste teste presupun un timp mai îndelungat. De asemenea, se cere atenţie la dozarea efortului, solicitările mai puternice putând duce la un esec prematur al experimentului. Se recomandă ca solicitarea să fie de circa 250 W/m² de suprafaţă corporală. Parametrii cei mai importanti de apreciere a influenţei îmbrăcămintei asupra organismului sunt frecvenţa bătăilor inimii şi temperatura corporală masurată la nivel rectal. Temperatura pielii trebuie măsurată simultan în diferite zone, ceea ce, din punct de vedere tehnic, nu este prea uşor de realizat. Cunoscând valorile temperaturii interioare şi periferice ale corpului uman, se pot obţine informaţii cu privire la capacitatea îmbrăcămintei de a răspunde sau nu scopului propus. În cadrul testelor de purtare cu subiecţi umani efectuate în camere bioclimatice, se poate realiza atât o evaluare subiectivă, cat şi obiectivă a confortului. Prin intermediul diverselor tipuri de senzori plasaţi pe subiectul testat, se realizează preluarea parametrilor fiziologici. Subiecţilor li se cere să evalueze confortul global perceput, senzaţiile termice, de umiditate, de contact, (în stare de repaos, sau de efort), prin utilizarea unor descriptori sau scale de evaluare adecvate. În cazul instalării unor stări de disconfort, oricât de uşoare ar fi acestea, subiecţii trebuie să precizeze dacă ele sunt datorate îmbrăcămintei purtate, modului în care aceasta se potriveşte pe corp, factorilor locali (cum ar fi

Daniela Fărîmă

40

etichete sau cusături), sau condiţiilor de mediu. Variaţiile individuale în răspunsurile fiziologice şi în aprecierile subiective sunt mari şi inevitabile în acest domeniu experimental. Totuşi la o selectare corespunzatoare a subiecţilor, tendinţele reacţiilor la activităţi intermitente (repaos-efort) pot fi asemănătoare, în ciuda diferitelor nivele individuale. Rezultatele obţinute în urma testelor de purtare pot fi discutate şi analizate din diferite puncte de vedere (figura 1.28).

Figura 1.28

Analiza rezultatelor obţinute în urma testelor de purtarecu subiecţi umani

De asemenea se pot obţine informaţii despre modificările temperaturii rectale, ritmului evaporării transpiraţiei, fluxului sanguin capilar, stării de hidratare a pielii, încercându-se relaţionarea datelor fiziologice cu evaluările subiective ale confortului perceput. Rezultatele obţinute pentru temperatura, respectiv umiditatea pielii se reprezintă grafic, în funcţie de timp. Se poate aprecia astfel dacă materialul textil analizat dispune de acei parametri igieno- fiziologici care să asigure confortul persoanei analizate. Se consideră că s-au obţinut valori corespunzatoare dacă pe partea de mijloc a corpului (piept, spate) temperatura este de 32-34 °C, respectiv 32-35 °C, pe când pe părţile inferioare ale acesteia (antebraţ, tibie) temperatura este de 28-32 °C. Temperaturile peste limita superioară determină senzaţii de cald, iar cele sub limita inferioară, determină senzaţii de frig. Abele senzaţii sunt considerate stări de disconfort. Valorile de până la 70% ale umidităţii relative determină senzaţii de confort, pe când depăşirea acestei limite duce la disconfort prin formarea pe suprafaţa pielii a unui film de transpiraţie care nu se poate evapora şi nici absorbi.

Analiza rezultatelor obţinute în urma testelor de purtare cu subiecţi umani

Modul în care diferitele proprietăţi ale materialelor textile se reflectă în reacţiile fiziologice şi subiective ale purtătorilor.

Compararea valorilor temperaturii şi umidităţii preluate de pe

suprafaţa pielii cu senzaţiile termice şi de umiditate percepute de

subiecţi.


41

La transpiraţie nesesizabilă pielea rămâne uscată, umiditatea relativă a aerului în interiorul îmbrăcămintei fiind determinată în principal de presiunea vaporilor de apă a aerului din mediul înconjurator şi de temperatura îmbrăcămintei în acel moment. În cazul în care îmbrăcămintea nu are o rezistenţă foarte mare la transferul vaporilor de apă, efectul transpiraţiei insesizabile asupra umiditatii relative a îmbrăcămintei va fi foarte mic şi neglijabil. La transpiraţie sesizabilă pielea este umedă şi există posibilitatea absorbţiei sau condensării apei în îmbrăcăminte, ceea ce determină o creştere permanentă a reprizei din îmbrăcăminte, chiar dacă datorită capilarităţii fibrelor lenjeria nu se umezeşte direct. Fenomenul nu se întâmplă pe intreaga suprafaţă a corpului, datorită diferenţelor de distribuţie a glandelor sudoripare. Mecheels consideră că limita confortului apare când 2/3 din suprafaţa corpului este umedă de transpiraţie şi restul este uscată, ceea ce corespunde unei umidităţi relative medii a aerului în contact cu pielea de aproximativ 70%. Se consideră că temperatura pielii este un indice al aprecierii stării de disconfort termic, dar prezintă dezavantajul că este puternic influenţată de prezenţa transpiraţiei. Odată cu apariţia transpiraţiei, curba care redă temperatura pielii, coboară, apoi se ridică într-un ritm mai scazut decât în cazul în care transpiraţia ar fi absentă. Tipul de îmbrăcăminte nu este un factor major de influienţă atât timp cât aceasta nu permite transferul căldurii sau umidităţii. În ceea ce priveşte senzaţia de umiditate s-a constatat că este influenţată de modificările conţinutului de apă din stratul cornos. Prezenţa umidităţii influenţează evaluarea subiectivă a confortului. Fluxul sanguin capilar este de asemenea un factor cu efect semnificativ (statistic) asupra stării de confort. Creşterea fluxului sanguin determină o creştere a temperaturii pielii, ceea ce determină instalarea senzaţiei de cald, deci apariţia stăr de disconfort. Nu toate funcţiile fiziologice preluate sunt factori importanţi de influenţă (semnificativ din punc de vedere statistic) asupra confortului / disconfortului perceput. Explicarea rolului materialului în modificarea condiţiilor fiziologice nu este complet. De exemplu nu există suficiente informaţii legate de influenţa materialelor care nu permit transferul de caldură şi umiditate de la piele la mediul ambiental, asupra modificărilor ce au loc în pielea umană. Testele la purtare pe subiecţi umani consumă foarte mult timp şi sunt foarte scumpe datorită numeroaselor purtări cerute pentru a se putea stabili o corelaţie statistică. Această modalitate de studiu s-a utilizat mai puţin în ultimii ani şi în unele cazuri s-a redus numarul încercărilor, datele obţinute fiind folosite numai pentru a se stabili unele tendinţe. Totuşi testele de laborator nu pot înlocui încă în totalitate testele pe subiecţi umani, acestea din urmă fiind considerate mult mai concludente.

Daniela Fărîmă

42

1.4.2.1.3 Teste de purtare cu manechine în camere bioclimatice se realizează în condiţii controlate de :

- temperatură ; - umiditate ; - viteze ale curenţilor de aer ; - nivele de încărcare fizică.

Printre încercările de înlocuire a subiecţilor umani cu manechine se numără şi testele cu manechinele “Taro” şi “Charlie”. Manechinul “Taro” a fost construit prin colaborarea dintre “Institutul de Cercetare Guvernamentală” - Osaka şi cinci companii de textile, în scopul studierii proprietăţilor materialelor textile şi a produselor şi structurilor vestimentare, legate de transportul căldurii şi umidităţii de la corp, prin îmbrăcăminte spre mediul exterior. Manechinul “Taro” este construit pe baza greutăţii medii a unui barbat japonez de 20-29 ani, cu înălţimea de 168 cm. şi greutate de 61 kg (după raportul “Nippon Kikaku Kyokai, din 1984); el a fost turnat din bronz cu o grosime de 4 mm [3]. Corpul acestui manechin a fost divizat în zece zone putându-se controla independent temperatura şi cantitatea de transpiraţie degajată. Fluxul de transpiratie este simulat şi controlat prin reglarea curentului de aer de la un generator de vapori. Parametrii spaţiului subvestimentar sunt măsuraţi prin termometrie, higrometrie şi senzori de flux de căldură ataşaţi pe manechin. Manechinul “Taro” s-a realizat pentru a se obţine condiţii reproductibile pentru transferul de caldură şi umiditate prin îmbrăcăminte, înlocuind astfel testele costisitoare pe subiecţi umani. Studiile desfăşurate pe aceste manechine simulatoare au aratat că izolaţia termică a îmbrăcămintei este mai mare decât cea a materialului textil luat individual. De asemenea s-au putut efectua determinări legate de absorbţia umidităţii (în faza de vapori sau lichidă), capacitatea de reţinere a umidităţii, transferul şi eliminarea (evaporarea) acesteia din materialele textile. Modelul pielii manechinului prezintă o distribuţie omogenă de orificii cu diametrul de 2 mm şi pasul de 3 mm. Gâtul din sârmă este ataşat pe peretele interior al modelului pielii. Temperatura pielii este controlată prin intermediul unui termometru cu rezistenţa din platină, montat în centrul peretelui interior. Vaporii saturaţi au fost furnizaţi printr-o conductă de la un generator de vapori. Cele şase conducte pentru fiecare segment al trunchiului sunt introduse prin


43

partea superiară a capului, două conducte sunt introduse în braţe începând cu degetele şi două conducte sunt introduse în picioare prin calcâie. Domeniul temperaturii pielii manechinului poate fi controlat, la o temperatură a camerei de până la 50 °C, cu o precizie de +/- 0,1 °C, iar domeniul de variaţie a cantităţii de umiditate este de la 0 la 330 (g/m²h). La fiecare zonă a modelululi pielii sunt ataşate două termohigrometre şi un senzor de flux de caldură. Când temperatura pielii ajunge la 34 °C, valorile fluxului de caldură se situează la circa 100 kcal/m²h. Temperatura generatorului de vapori saturaţi este reglată la aceeaşi valoare cu a temperaturii controlate a pielii. Cantitatea necesară de transpiraţie poate fi obţinută prin reglarea corespunzatoare a debitului de aer prin aparatul de comandă a fluxului de masă. Încălzitorii, senzorii şi conductele de vapori ale fiecărui segment sunt îmbinate cu conectori. Construcţia manechinului a permis crearea unui microclimat pentru îmbrăcămintea stratificată, identic celui din condiţiile reale de purtare. Latura sensibilă a senzorilor de umiditate poate fi îndreptată spre ambele feţe ale straturilor din îmbrăcăminte; pentru manechinul dezbracat, senzorii au fost îndreptaţi spre modelul pielii. Semnalele de la cei 40 de senzori de temperatură şi umiditate cât şi de la cei 10 senzori ai fluxului de căldură sunt transmise la un calculator. Temperatura, umiditatea relativă, sau fluxul de caldură, pot fi monitorizate pe un display. Acelaşi lucru se poate face şi pentru valorile temperaturilor şi umidităţilor relative din structura vestimentară, sau de la suprafaţa acesteia. Condiţiile ambientale din camera bioclimatică cuprind domenii de (-10 până la +60) +/- 2 °C, pentru temperatura şi (20 până la 100 ) +/- 5 % umiditate relativă, la viteze ale aerului de până la 4 cm/s. Manechinul Tarro permite testarea unei game variate de sortimente şi structuri vestimentare şi aprecierea schimburilor de căldură şi umiditate de la suprafaţa pielii prin îmbrăcăminte în mediul exterior, în condiţii variate de mediu şi încărcare fizică. După ce, în urma unei dezvoltări sistematice a îmbrăcămintei, se ajunge la o bună preselecţie a materialelor textile vizate a fi folosite pentru confecţionarea unor produse de îmbrăcăminte, următorul pas este determinarea izolaţiei termice şi a rezistenţei la trecerea vaporilor a întregului sistem de îmbrăcăminte (inclusiv straturile intermediare de aer şi cele aderente). La Hohenstein există o papuşă la scară umană numită manechinul "Charlie", cu membre mobile, a cărei piele de cupru este încălzită cu apă, circulaţia sanguină fiind simulată electronic printr-un circuit cu apă caldă la temperatura corpului. Măsurătorile se fac într-o cameră bioclimatică în care se

Daniela Fărîmă

44

află "Charlie", îmbrăcat cu îmbrăcămintea analizată, unde sunt reproduse condiţiile mediului ambiant. Sondele termometrice instalate masoară fluxul de caldură prin îmbrăcăminte. Cu aceste măsurători se poate determina rezistenţa globală la trecerea căldurii a sistemului de îmbrăcăminte [13]. ”Charlie” este însă astfel conceput încât “să ştie" să "transpire". Din "glandele sudoripare" simulate, este cedată apă din interiorul corpului, printr-un mecanism de reglare şi pompare. Această apă se vaporizează pe suprafaţa de cupru şi răceşte ca şi la om corpul lui “Charlie”. Din pierderile de căldură rezultate, se poate determina rezistenţa globală a sistemului de îmbrăcăminte. Păpuşa “Charlie” antrenată fiind de un electromotor, se poate mişca, simulând mişcări de mers. Astfel, se pot înregistra toate fenomenele care au loc şi care sunt influenţate de mişcarea corpului, privind trecerea căldurii şi a umidităţii. Rezistenţele la trecerea căldurii şi a umidităţii, deoarece sunt influenţate de aerul cuprins între straturile de îmbrăcăminte şi cel aderent, vor avea valorile cele mai mari atunci când corpul este în repaos. Dacă însă corpul se mişcă, apar suplimentar fenomene de transfer a căldurii prin convecţie forţată şi prin ventilaţie (ventilaţia este definită ca un schimb direct de aer cald şi umed din microclimat, cu aer de regulă rece şi mai uscat din mediul inconjurator, prin deschiderile hainelor cum ar fi guler, terminaţia mânecilor şi a pantalonilor).

1.4.2.2.Teste de laborator Testarea îmbrăcămintei prin metode de laborator permite determinarea unor mărimi fizice specifice proceselor de transfer termic, respectiv higro sau hidrotermice, ce au loc între corpul uman şi mediu, prin îmbrăcăminte. Valorile acestor mărimi permit comparaţii între grupe de materiale şi estimarea aproxmativă a confortului acestora [15]. Testle de laborator prezintă însă o serie de dezavantaje, datorită următoarelor două considerente de bază: - testele fizice se pot efectua în anumite condiţii staţionare, dar proprietăţile materialelor se modifică simţitor în condiţiile nestaţionare de purtare; - transferul de căldură, precum şi comportarea la umiditate a îmbrăcămintei variază odată cu absorbţia transpiraţiei, respectiv cu uscarea materialului umezit. Cercetările trebuie completate şi verificate prin probe de purtare pe subiecţi umani, dar pentru ca acestea să poată fi dirijate şi controlate, se recomandă ca experimentele să se desfăşoare în camera biolimatică, în care atât


45

efortul, cât şi condiţiile de mediu se pot menţine constante un timp dorit. Atunci când se pune problema aprecierii relevante a proprietăţilor unor sisteme de îmbrăcăminte, este necesară măsurarea separată a rezistenţelor specifice acestora precum şi a rezistenţelor materialelor textile din care se realizează sistemele de îmbrăcăminte respective (figura 1.29. Stabilirea şi definirea exactă a acestor procedee de măsurare permite utilizarea lor în dezvoltarea produselor din industia textilă şi a confecţiilor, pentru a putea fi cuprinse în norme şi condiţii de livrare, care se referă la echipamente de lucru, servicii şi de protecţie . Acesta este sensul elaborării "Standardului privind instrucţiunile pentru încercări", de către Institutul pentru fiziologia vestimentaţiei din Hohenstein, care poate fi folosit ca bază pentru o unificare internaţională a procedeelor de măsurare şi verificare. Modelul “Haut” este aplicabil la materialele textile nestratificate sau stratificate, materiale spongioase, plapumi, saci de dormit, saltele, precum şi scaune tapiţate[16]. Aplicabilitatea este limitată la materiale cu rezistenţă la trecerea căldurii mai mică decat 10 [m²K/W] şi cu rezistenţa la trecerea umidităţii mai mică decât 10 [m² mbar/W]. Piesa de bază a modelului “Haut” este o placă sinterizată care poate fi încalzită, având dimensiunile 200x200 [cm]. Modelul se află într-o cameră bioclimatică cu temperatură reglabilă în intervalul 0-40 °C, cu o precizie de +/- 0.1 °C şi umiditate relativă cuprinsă între 20-80%, cu o precizie de +/- 1% la o viteză a aerului bine definită. Principiul de măsurare se bazează pe determinarea rezistenţei la trecerea căldurii pentru materiale textile plane, prin determinarea fluxului termic şi măsurarea diferenţei de temperatura în regim staţionar. Rezistenţa la trecerea căldurii Rc a unui sistem vestimentar se compune din :

- rezistenţa la trecerea căldurii Rct a materialelor textile utilizate ; - rezistenţa la trecerea căldurii Rcl a aerului conţinut în sistemul vestimentar. Rezistenţa la trecerea căldurii a materialelor textile utilizate Rct este o proprietate a materialului textil plan, care determină mărimea fluxului "sesizabil" de căldură (alcătuit din componentele de conductivitate, convecţie şi radiaţie), care străbate materialul textil plan, sub acţiunea unui gradient de temperatură orientat pe direcţie normală la suprafaţa textilă. Definiţia este valabilă pentru condiţii staţionare, care presupun un gradient de temperatură constant în timp.

Daniela Fărîmă

46

Figura 1.29 Aprecierea proprietăţilor termofiziologice ale îmbrăcămintei Rezistenta la trecerea căldurii Rct prin mai multe straturi de material, se compune din :

- rezistenţa termică a materialelor textile; - rezistenţele la trecerea căldurii de pe suprafeţele limită ale

materialului textil. Rezistenţa la trecerea umidităţii Re ale unui sistem vestimentar se compune din :

o rezistenţa la trecerea umidităţii Ret a materialelor textile utilizate ; - rezistenţa la trecerea umidităţii Rel a aerului conţinut în sistemul

vestimentar. Rezistenţa la trecerea umidităţii Re a materialului textil plan, stabileşte mărimea fluxului "latent" al căldurii de vaporizare, într-un câmp de presiuni "parţiale" (fluxul compus din componente de difuzie şi convecţie), care străbate materialul textil plan sub acţiunea unui gradient de presiune parţială (gradient de presiune parţială constant în timp) orientat în direcţie normală pe suprafaţa textilă. Rezistenţa la trecerea umidităţii Ret determinată, descrie astfel capacitatea de transfer a vaporilor de apă a materialului textil.

Măsurarea rezistenţelor specifice îmbrăcămintei

Posibilităţi de apreciere în condiţii de laborator

a proprietăţilor termofiziologice ale îmbrăcămintei

Cu modelul termoregulator al pielii umane - modelul

"Haut"

Măsurarea rezistenţelor specifice materialelor textile

Cu modelul termoregulator al omului – manechinul Charlie

sau Taro

Cu modelul automatizat TOPF (Oală)

Cu modelul TGP


47

Rezistenţa la trecerea umidităţii Ret pentru unul sau mai multe straturi de material textil, conţine:

- rezistenţa la trecerea umidităţii a materialelor textile; - rezistenţa la trecerea umidităţii pe suprafeţele limită ale

materialului.

Indicele de trecere a umidităţii “imt” Deoarece atât rezistenţa la trecerea căldurii Rct, cât şi rezistenţa la trecerea umidităţii Ret pentru un material textil plan, depind mai ales de grosimea acestuia, pentru compararea proprietăţilor termofiziologice a două probe, este necesară definirea unei mărime care nu este influenţată de grosimea materialului textil. De aceea a fost introdus indicele de trecere a umidităţii imt (relaţia 1.1). Rct imt = S ---- (1.1) Ret în care: Rct - este rezistenţa la trecerea căldurii [m²k/W] ; Ret - este rezistenţa la trecerea umidităţii [m²mbar/W]. S=0.6 [mbar/K] (cvasiconstant în domeniul de temperaturi uzual pentru vestimentaţie). Indicele de trecere a umidităţii imt compară raportul care există între rezistenţa la trecerea căldurii şi rezistenţa de trecere a umidităţii pentru un material textil, cu raportul aceloraşi rezistenţe a unui strat de aer de aceeaşi grosime (de aici rezultă cvasiconstanta S). În baza acestei definiţii, imt nu poate lua decât valori adimensionale cuprinse între 0 (pentru un material textil complet compact Ret= ∞) şi 1. La imt=1, materialul textil ar avea doar rezistenţă la trecerea umidităţii pentru un strat de aer de aceeaşi grosime. Izolaţie termică mare a aerului, ceea ce practic nu se întamplă. De aceea, la materialele textile imt este mai mic decât 1. Indicele de trecere a umidităţii imt reprezintă o caracteristică specifică a materialului, care poate fi un criteriu de comparare a calităţii termofiziologice şi care exprimă cât de bine a reuşit producătorul să realizeze materialul textil din punct de vedere al trecerii umidităţii. Această proprietate contribuie esenţial la creşterea confortului la purtare în condiţii climatice diverse şi pentru o anumită activitate.

Daniela Fărîmă

48

La o apreciere comparativă, cel mai avantajos din punct de vedere al confortului vestimentatiei este un imt apropiat de 1. Deoarece imt depinde mult de existenţa porilor materialului, acestea nu pot fi comparate între ele decat dacă sunt de acelaşi fel. De aceea, s-a recurs la încadrarea materialelor în clase, în funcţie de destinaţie stabilindu-se valori pentru imt pentru fiecare clasă. Coeficientul de conductivitate termică Conductivitatea termică a unuia sau mai multor straturi textile se determină din rezistenţa la trecerea căldurii Rct (relaţia 1.2). dx λ = ------- [W/mK] (1.2) Rct în care: dx - grosimea materialului textil [m]. Rct - rezistenţa la trecerea căldurii [m²K/W]. Permeabilitatea la trecerea vaporilor de apă “Pv” Permeabilitatea Pv la vaporii de apă indică cantitatea în grame de apă sub formă de vapori, care trece în intervalul de o oră, prin suprafaţa de 1 m² a materialului analizat, la un gradient de presiune parţială de 1 mbar, orientat în direcţia normală a suprafeţei probei. Permeabilitatea Pv la vaporii de apă se determină din rezistenţa la trecerea umidităţii Ret (relaţia 1.3): 1 Pv = ---------- [ g/ m²h mbar] (1.3) Ret ϕ35°C în care: Ret - rezistenţa la trecerea umidităţii [m² mbar/W].

ϕ35°C - căldura latentă a vaporilor de apă la temperatura de 35 °C. Modelul automatizat TOPF (Oală) Modelul automatizat TOPF (Oală) a apărut ca o necesitatea a unor procedee de control mai simple şi mai raţionale decât cele oferite de modelul


49

"Haut", pentru determinarea unor caracteristici termofiziologice în condiţii staţionare [15].Cu acest model se pot determina: - capacitatea de difuzie a vaporilor de apă ; - rezistenţa la trecerea căldurii Rct ; - rezistenţa la trecerea umidităţii Ret. Principiul procedeului se bazează pe utilizarea proprietăţilor unei membrane speciale de filtru (Trevira Finesse, din folie de P.T.F.E. sau din celofan cu o microporozitate bine definită) care permite pătrunderea apei numai sub formă de vapori. Difuzia are loc prin scăderea presiunii parţiale din interiorul unei "oale" cu apă distilată (umiditatea relativă = 100%) spre exterior (umiditatea relativă < 100%). Dintr-un sistem de aer comprimat, pe sub "oală" trece un curent de aer care permite transportul vaporilor de apă care difuzează. Modelul TGP pentru determinarea rezistenţei la trecerea căldurii a facut posibilă pentru prima dată, o caracterizare termofiziologică amplă a produselor textile plane, atât în condiţii staţionare cât şi în condiţii dinamice. Modelul TGP permite determinarea rezistentei la trecerea caldurii Rct într-un mod diferit faţă de cele amintite mai sus. Modelul TGP constă din trei unităţi: - unitatea de încălzire; - unitatea de măsurare; - unitatea de climatizare. Unitatea de încălzire este alcătuită dintr-un bloc de silumină, în care se află introdusă prin turnare, o instalaţie de încălzire electrică de 100W, alimentată printr-un regulator (încălzirea blocului de silumină poate fi facută şi printr-un circuit cu ulei cu ajutorul unor termostate). Pe blocul de silumină este aplicat prin lipire, un strat subţire de pâslă, care realizează o bună uniformizare a temperaturii pe toată suprafaţa. Pe această suprafaţă se află 4 termorezistenţe fixate cu o folie protectoare, care contolează temperatura, respectiv uniformitatea temperaturii. Pentru minimalizarea căderilor de temperatură pe suprafeţele laterale şi inferioare ale blocului de silumină, pe aceste laturi există izolatori. Unitatea de măsurare conţine o placă termogradientă (care măsoară fluxul de căldură) care foloseşte drept "perete auxiliar" şi este echipată pe ambele părţi cu elemente termometrice.

Daniela Fărîmă

50

Unitatea de climatizare (poate fi o cameră climatică) asigură condiţii staţionare ale aerului de deasupra materialului de încercat. Modelele "oală" şi TGP nu pot înlocui modelul "Haut" dar ele pot însă folosi firmelor orientate spre desfacere de produs pentru caracterizarea uşoară şi rapidă a produselor textile din punct de vedere al proprietăţilor termofiziologice. Ele ar trebui să găseasca aplicare în laboratoarele de verificare a calităţii şi să pună la dispoziţia clienţilor caracteristicile tehnice, ca argument pentru vânzare. Ambele procedee reprezintă o completare a modelului "Haut" prin care se crează condiţii pentru caracterizarea aceloraşi produse dar în condiţii dinamice. Sistemul de evaluare Kawabata (Kawabata Evaluation System for Fabrics – KES – FB) este utilizat pentru materiale textile (figura 1.30).

Figura 1.30 Sistemul de evaluare Kawabata

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile măsurate cu sistemul Kawabata, pot fi corelete cu senzaţiile generate de acestea [4]. 1.4.3 Calcule previzionare Producatorul de materiale textile şi confecţii care doreşte să realizeze produse după criterii termofiziologice, ar trebuie să-şi pun întrebarea: "Ce rezistenţă la trecerea caldurii şi a vaporilor ar trebuie să aibă materialul textil, respectiv sistemul de îmbrăcăminte pentru obţinerea unui confort la purtare urmarit?". Astfel, în ultimii ani s-a putut elabora un model teoretic de previziune, bazat pe numeroase încercări la purtare cu subiecţi umani, care cu ajutorul relaţiilor matematice, poate defini confortul termofiziologic al unui sistem de îmbrăcăminte, bazându-se pe datele obţinute cu modelul "Haut" şi cu manechinul "Charlie". Acest lucru a fost posibil datorită faptului că există o corelare univocă între datele fiziologice ale funcţiilor umane cum ar fi

Proprietăţi mecanice

Capacitatea de transfer a căldurii

Capacitatea de transfer a umidităţii

Capacitatea de transfer a

aerului

Proprietăţile materialelor textile determinate cu sistemul de

evaluare Kawabata


51

temperatura pielii, temperatura rectală, pulsul şi rata de acoperire a pielii cu transpiraţiei şi percepţia subiectivă a purtatorului. Deoarece un model previzionar trebuie să acopere toate problemele care ar putea să apară în practică, acesta trebuie conceput multilateral. În acest sens, unul din calcule poate fi făcut în scopul determinării temperaturii maxime a mediului ambiant (Ta max), la care purtătorul unui sistem de îmbrăcăminte, poate rezista pe durată mai mare de timp [3]. Pentru sistemul de îmbrăcăminte se determină rezistenţa la trecerea căldurii şi a vaporilor, tinându-se seama de convecţia şi ventilaţia care apare la mişcările purtatorului, la un anumit grad de solicitare fizică, rezista pe durata mai mare de timp [3]. Invers, se poate calcula temperatura minimă a mediului ambiant (Ta min), la care purtătorul unui sistem de îmbrăcăminte, supus unui efort fizic minim să poată rezista fără a suferi de frig. Între cele două temperaturi (Ta max şi Ta min) se află domeniul de temperatură de utilizare a acelui sistem de îmbrăcăminte. Sistemul de îmbrăcăminte analizat este cu atât mai avantajoas din punct de vedere termofiziologic cu cât domeniul de utilizare este mai mare. Făcând comparaţie între mai multe sisteme de îmbrăcăminte destinate aceluiaşi scop, se poate face deci o previziune (în baza celor relatate mai sus), arătând care ar fi soluţia termofiziologică mai bună, fără a mai apela la încercări pe purtător, care sunt scumpe şi îndelungate. În prezent este suficient să se efectueze un număr redus de încercări în camera bioclimatică pentru a se verifica rezultatele previzionare. În caz de concordanţă, toate condiţiile limită pot fi determinate prin extrapolare din modelele previzionare, iar aprecierea unui sistem de îmbrăcăminte poate fi privită a fi relevantă. Acest lucru nu ar fi putut fi realizat prin teste pe subiecţi umani. Dar nu întotdeauna se pune problema conceperii unui sistem de îmbrăcăminte nou, ci se pune întrebarea - mai ales la îmbrăcămintea profesională şi echipamente de lucru - dacă o îmbrăcăminte existentă asigură un confort suficient la purtare, pentru anumite condiţii de activitate şi mediu sau dacă purtătorul simte disconfotul în hainele sale, încât capacitatea lui de lucru să fie afectată. În acest caz, se poate calcula cu modelul de previziune, evoluţia în timp a temperaturii medii a pielii, a temperaturii rectale, frecvenţa pulsului, precum şi rata de acoperire cu transpiraţie a pielii. Din aceste date se poate determina, cât timp purtatorul poate purta îmbrăcămintea fără să simtă senzaţia de frig sau cald şi cât poate rezista la transpiraţie. Modelul previzionar oferă şi posibilitatea găsirii unor soluţii concrete cu privire la :

- izolaţia termică globală pe care trebuie să o aibă îmbrăcămintea ; - rezistenţa globală la trecerea vaporilor la limita maximă ;

Daniela Fărîmă

52

- care este contribuţia materialului textil şi care este contribuţia aerului cuprins între straturile textile. Realizatorului de produse textile i se oferă astfel posibilitatea să verifice eficienţa elementelor de construcţie şi să optimizeze treptat produsul chiar din primele stadii de elaborare. Bibliografie

[1]L.Fourt and N.R.S. Hollies, Clothing :Comfort and Function, New York, 1970

[2] K.Slater, Human Comfort, Thomas Sprinfield, USA, 1985

[3] *** The Science of clothing Comfort, Textile Progress, Vol.31., No. 1/2

[4] A. Cutreza, Confortul la purtarea îmbrăcămintei, Ed. Junimea, 1998

[5] Borza O. Îmbracaminte, confort, analize de laborator, aspecte fiziologice, 1981

[6]O.Brudaru, Elemente de teoria sistemelor pentru inginerie economică, Iasi, Tehno Pres, 2000

[7] I. Creig, The Application of a New Generation of Consumer Research Techniques to Predicting Maximising Market Share in the fiber Market, J.Textile Institute, 1994, 85 [8]G.J.Pontrelli, Partial Analysis of Comfort”s Gestalt , in Clothing Comfort, 1977, USA

[9] Y.Li, J.H.Keighley, F.G.Hampton, Physiological Responses and Psychological sensation in Wearer Trials with Knitted Sportswear, Ergonomics, 1988

[10] J.E.Lyn, Comfort, it”s More than Meets the Eye, 1978

[11]R.N.DeMartino, Comfort Properties of Polyybenzenzimidazole Fiber, Textile Research J., 1984

[12]N.R.S.Hollies , A.G.custer, C.J.Morin, M.E.Howard, A. Human Perception Analysis Approach to Clothing comfort, Textile Research Jornal, 1979

[13] D.Farima, Noi modalităţi de determinare a parametrilor de confort şi înlocuirea probelor de purtare, Ref. Doc.

[14] JL. Spencer Smith, Baza fizica a confortului, Clothing Research Journal nr.1/1979 [15] Dr. ing. Burkhard Bonigk, Procedee de control noi si complementare la modelul “Haut”, Melliand Texrilberichte nr.11/1987

[16] Dr. K.H. Umbach, Masurarea proprietatilor fiziologice ale vestimentatiei, Melliand Texrilberichte nr.6/1986

53

CAPITOLUL II

CONFORTUL TERMOFIZIOLOGIC Apărută ca o necesitate a intermedierii contactului dintre corp şi mediul înconjurător, astfel încât să fie posibilă reglarea influenţei climei asupra organismului uman, îmbrăcămintea a ajuns să exprime concepţiile şi gusturile unui individ respectiv ale unei comunităţi. Odată cu dezvoltarea civilizaţiei umane, îmbrăcămintea a căpătat importanţă, devenind semn distinctiv între clasele sociale existente la un moment dat într-o societate, între locuitorii diferitelor regiuni ale aceleiaşi ţări precum şi între locuitorii diferitelor popoare. Fiind supusă transformărilor economice, sociale, morale, estetice, etc., îmbrăcămintea este într-o continuă evoluţie. Aparent formând o familie, îmbrăcămintea este de o mare diversitate din care cauză poate fi clasificată după mai multe criterii (tabelul 2.1). Tabelul 2 1 Clasificarea îmbrăcămintei Nr. crt. Criteriul de clasificare

a îmbrăcămintei

Tipuri de îmbrăcăminte

1. După vârste purtătorului Îmbrăcăminte pentru nou născuţi;

Îmbrăcăminte pentru preşcolari;

Îmbrăcăminte pentru şcolari;

Îmbrăcăminte pentru adolescenţi;

Îmbrăcăminte pentru adulţi.

2. După sexul purtătorului Îmbrăcăminte pentru femei;

Îmbrăcăminte pentru bărbaţi;

Îmbrăcăminte pentru ambele sexe.

3. După poziţia produsului de îmbrăcăminte faţă de piele

Lenjerie (primul strat ce vine în contact direct cu pielea);

Îmbrăcăminte exterioară.

4. După tipul materialului de bază Îmbrăcăminte din ţesături;

Îmbrăcăminte din tricoturi;

Îmbrăcăminte din blană naturală şi sintetică;

Îmbrăcăminte din piele şi înlocuitori de piele.

Daniela Fărîmă

54

5.

După zona de sprijin pe corp Îmbrăcăminte cu sprijin pe umeri;

Îmbrăcăminte cu sprijin pe talie.

6. După destinaţia produsului Îmbrăcăminte uzuală;

Îmbrăcăminte de ocazie;

Îmbrăcăminte de protecţie;

Îmbrăcăminte pentru sportul neprofesionist şi mişcare în aer liber;

Îmbrăcăminte medicală;

Uniforme (armată, marină, aviaţie, etc.);

Îmbrăcăminte cu destinaţie specială.

7. După numărul de straturi Îmbrăcăminte unistrat;

Îmbrăcăminte multistrat.

8. După condiţiile de mediu în care se poartă

Îmbrăcăminte pentru vară;

Îmbrăcăminte pentru iarnă;

Îmbrăcăminte pentru toamnă-primăvară;

Îmbrăcăminte pentru condiţii extreme de mediu (climat ecuatorial, arctic, etc.)

9. După segmentul de corp pe care-l acoperă

Îmbrăcăminte pentru cap;

Îmbrăcăminte pentru bust;

Îmbrăcăminte pentru membrele inferioare şi superioare.

2.1 Cerinţe, funcţii şi caracteristici ale îmbrăcămintei

2.1.1 Cerinţe impuse îmbrăcămintei de către consumatori Deoarece consumatorul constituie o entitate extrem de complexă şi dinamică, cerinţele pe care acesta le solicită îmbrăcămintei sunt diverse şi pot fi analizate în corelaţie cu criteriile de clasificare a îmbrăcămintei. Factorii de influenţă în luarea deciziilor de cumpărare a unui produs de îmbrăcăminte de către un consumator, se pot grupa ca în figura 2.1.


55

Figura 2.1

Factori de influenţă în luarea deciziei de cumpărare a unui produs de îmbrăcăminte

Cerinţele consumatorilor privind produsele de îmbrăcăminte se pot grupa ca în figura 2.2. a. Cerinţe generale: a1. Îmbrăcămintea trebuie să asigure protecţie corpului uman şi să corespundă cu destinaţia; a2. Produsele de îmbrăcăminte trebuie să aibă o formă corespunzătoare oferind aspectul dorit celui ce o poartă; a3. Durabilitate; a4. Cerinţe termofiziologice şi senzoriale în concordanţă cu condiţiile de mediu şi stare ale organismului. Omul este expus diverselor influenţe climatice iar solicitările fizice sunt şi ele diverse. De la nivelul scoarţei cerebrale, prin intermediul mecanismului de reglare termică, temperatura corpului este menţinuta în jurul valorii de 370C. În cazul unei activităţi fizice intense, corpul uman produce mai multă căldură, care trebuie eliminată la nivel cutanat şi pe cale respiratorie. Prin piele şi îmbrăcăminte se elimină cca. 90% din cantitatea de căldură ce se produce în corp, în timp ce restul de 10% se elimină pe cale respiratorie.

Factori sociali: - clase sociale;

- grupuri de referinţă; - cultură.

Factori psihologici: - motivaţii; - atitudini; - percepţii; - personalitate.

Factori personali:

- factori situaţionali; - factori demografici.

Factori de influenţă în luarea deciziei de cumpărare a unui

produs de îmbrăcăminte

Daniela Fărîmă

56

Figura 2.2

Cerinţele consumatorilor privind produsele de îmbrăcăminte

În cazul în care cantitatea de căldură produsă de organism este mai mare decât cea eliminată către mediu, în interiorul corpului se acumulează căldură determinând o creştere a cantităţii de transpiraţie. Prin evaporarea acesteia se obţine un efect de răcire. În cazul în care se elimină o cantitate de căldură mai mare decât cea produsă, atunci omul resimte senzaţia de frig. Îmbrăcămintea, prin caracteristicile de izolaţie termică, permeabilitate la aer, capacitate de absorbţie şi transport a umidităţii, intervine ca element reglator în procesul de interacţiune dintre corp şi mediu, în vederea atingerii stării de confort. Printr-o alegere corespunzătoare a îmbrăcămintei se pot compensa chiar şi efectele condiţiilor extreme de mediu şi de stare ale organismului. a5. Cerinţe de întreţinere: Îmbrăcămintea trebuie să poată fi spălată, să prezinte stabilitatea formei şi să nu fie influenţată de procesul de curăţare. Pentru îmbrăcămintea uzuală cerinţele impuse acesteia se pot grupa ca în figura 2.3. Referitor la valoarea de prezentare a îmbrăcămintei, Kelvin Lancaster susţine ideea că nu produsul de îmbrăcăminte în sine determină satisfacţia cumpărătorului ci părţile sale componente.

Cerinţele consumatorilor privind produsele de îmbrăcăminte

a)Cerinţe generale b)Cerinţe specifice

Asigurarea protecţiei corpului uman Durabilitate

Cerinţe termofiziologice şi

senzoriale

Formă corespunzătoare

Cerinţe de întreţinere

Determinate de condiţiile de

mediu

Determinate de condiţiile stare ale

organismului


57

Odată cu dezvoltarea civilizaţiei umane, la motivele practice şi morale care au stat la începuturile apariţiei îmbrăcămintei, s-au adăugat şi motivele estetice (apărute din dorinţa purtătorului de a arăta cât mai bine), sociale (determinate de epocă, cultură, civilizaţie, rang social etc.), comunicaţionale (exprimarea unei atitudini prin îmbrăcăminte) sau datorită relaţiei cu anumite evenimente (exemplu evenimente psihologice) în care îmbrăcămintea poate susţine atitudinea purtătorului. Cerinţele ce vizează valoarea de derivă din aceste din urmă motivaţii.

Figura 2.3 Cerinţe impuse îmbrăcămintei uzuale

Cerinţele de funcţionalitate ce vizează valoarea de întrebuinţare se referă la modul în care îmbrăcămintea corespunde scopului pentru care a fost creată. Disponibilitatea unui produs de îmbrăcăminte se referă la capacitatea acestuia de a-şi menţine în timpul utilizării lui, caracteristicile şi proprietăţile cu care a fost creat. b. Cerinţe specifice Cerinţele specifice apar din partea unui grup restrâns de purtători care se deosebesc de imaginea consumatorului obişnuit. Astfel, sunt situaţii în care se impune corelarea perfectă a funcţionalităţii produsului de îmbrăcăminte cu

a. Cerinţe ce vizează valoarea de prezentare şi

valoarea comercială

c. Cerinţe privind disponibilitatea produselor de îmbrăcăminte

b. Cerinţe de funcţionalitate ce

vizează valoarea de întrebuinţare

Cerinţe de ordin gnoseologic: - etichete, embleme; - instrucţiuni de întreţinere.

Cerinţe de ordin estetic: - stil; - siluetă; - colorit.

Cerinţe ergonomice: - corespondenţa dimensională dintre produs şi corp; - uşurinţa de îmbrăcare – dezbrăcare.

Cerinţe de confort: - capacitatea de izolaţie termică; - capacitatea de ventilare; - transferul de umiditate.

Daniela Fărîmă

58

destinaţia acestuia. De exemplu, îmbrăcămintea specială (pentru scafandri, astronauţi), îmbrăcămintea pentru sportul de performanţă, îmbrăcămintea pentru persoane cu handicap temporar sau permanent etc. va necesita atenţie sporită atât din partea designerilor cât şi din partea proiectanţilor şi a tehnologilor. Îmbrăcămintea specială are rolul de a proteja purtătorul împotriva acţiunilor distructive care se pot manifesta, la locul de muncă, prin intermediul condiţiilor de mediu sau prin specificul activităţilor desfăşurate. Printr-o alegere adecvată a materialelor şi structurii acestora se poate asigura un efect de protecţie suficient, fără a se diminua libertatea de mişcare a purtătorului. b1. Îmbrăcămintea destinată intemperiilor trebuie mai întâi de toate să ofere protecţie contra vântului şi umidităţii, dar şi împotriva temperaturilor scăzute sau ridicate. În aceste condiţii este necesar ca umiditatea corporală de la nivelul pielii să poată fi evacuată spre exterior. Dacă îmbrăcămintea nu îndeplineşte această cerinţă, atunci purtătorul se va găsi în scurt timp în situaţia ca deja la solicitări de mică intensitate, corpul său să fie inundat de transpiraţie lichidă (sudoare) sau ca în urma uscării hainelor, să apară o răcire a corpului. Cerinţele impuse îmbrăcămintei destinată intemperiilor sunt: protecţie contra apei şi vântului şi permeabilitate la trecerea vaporilor de apă (figura nr. 2.4). În cazul protecţiei oferită de îmbrăcămintea uzuală contra intemperiilor cel mai des utilizat este Lodenul, realizat din ţesătură de lână înăsprită sau din ţesătură din bumbac, poliamidă sau poliester, de fineţe obişnuită. Acest tip de îmbrăcăminte îndeplineşte însă cerinţele impuse îmbrăcămintei contra intemperiilor doar pe o perioadă limitată, deoarece după un anumit timp acest produs devine permisiv la apă. Protecţia modernă contra intemperiilor recomandă utilizarea structurilor textile care permit trecerea vaporilor de apă dar nu şi a picăturilor. (figura 2.4) [1].

Figura 2.4 Comportarea materialelor destinate

îmbrăcămintei de protecţie contra intemperiilor. 1- curent de aer; 2- picătură de apă; 3- sensul de trecere prin material a vaporilor de apă;

4- material textil.

1

3 4

2


59

În ceea ce priveşte materialele din fibre sintetice destinate mediului cu intemperii, se disting următoarele tipuri de materiale: a. ţesături din microfibre cu caracteristici hidrofobe, care sunt permeabile la vapori de apă dar care împiedică trecerea apei în stare lichidă. Aceste ţesături au desime mare. Microfibrele asigură formarea unor mici spaţii în ţesătură, spaţii care permit trecerea moleculelor fine de apă sub formă de vapori, în timp ce picăturile de apă lichidă cu dimensiuni mult mai mari, sunt oprite. Acest efect se poate amplifica prin intermediul unui tratament hidrofob (Tactel- ţesătură din microfibre poliamidice, Trevira-Finesse - ţesătură din poliester). b. membrane microporoase, constituite din folii extrem de fine, cu pori microscopici şi cu o grosime de 0.02 mm (de genul foliei de uz casnic pentru menţinerea în stare proaspătă a unor alimente). Aceste membrane microporoase se obţin fie prin laminare, pornind de la un material suport, fie regăsindu-se ca strat intermediar între alte straturi textile. În cazul Gore-Tex-ului membrana hidrofobă din politetrafluoretilenă se caracterizează din pori microscopici. c. membrane hidrofile care preiau transpiraţia şi conduc în exterior moleculele de apă sub formă de vapori (membrana Sympatex din poliester).

b2. Cerinţe impuse îmbrăcămintei pentru sport

Cerinţele pe care consumatorii le solicită astăzi îmbrăcămintei pentru sport sunt diverse, având în vedere că aceasta trebuie să corespundă unor activităţi sportive variate. Datorită creşterii importanţei sportului şi timpului liber, devine necesară existenţa unui număr foarte mare de produse de îmbrăcăminte care să corespundă din punct de vedere funcţional şi care să răspundă adecvat la diferitele solicitări determinate de condiţiile de purtare. Cerinţele pe care le ridică consumatorul asupra produselor de îmbrăcăminte pentru sport, sunt astăzi mult mai mari faţă de trecut. Aceste pretenţii nu sunt satisfăcute doar de produse de îmbrăcăminte moderne, cu design atractiv, neşifonabile sau uşor de întreţinut. Consumatorul cere asigurarea unui confort plăcut la purtarea acestor produse, fără a neglija stabilitatea dimensională bună, rezistenţa la spălări, uşurinţa în întreţinere, etc. Necesitatea unei calităţi complexe igienico-funcţionale a îmbrăcămintei câştigă din ce în ce mai mult pe piaţa articolelor pentru sport. Industria textilă lansează pe piaţă o serie întreagă de produse care asigură sportivilor, în timpul unor solicitări fizice maxime, un confort bun astfel încât capacitatea lor fizică să nu se reducă.

Daniela Fărîmă

60

Îmbrăcămintei pentru sport îi corespund o serie întreagă de cerinţe, care decurg din necesitatea sprijinirii sistemului de autoreglare a temperaturii corpului uman în două situaţii: 1. La temperaturi scăzute ale mediului sau în timpul repausului când corpul trebuie protejat împotriva pierderilor de căldură. 2. În cazul expunerii corpului la temperaturi ridicate ale mediului sau în timpul desfăşurării activităţilor sportive, când temperatura corpului creşte, aceasta implicând o creştere a cantităţii de transpiraţie, care va trebui să fie absorbită de pe suprafaţa corpului, transferată şi eliminată către mediul înconjurător. Optimizarea îmbrăcămintei pentru sport nu este o problemă uşoară, mai ales în ceea ce priveşte confortul senzorial şi termofiziologic, deoarece condiţiile extreme diferă considerabil, (figura nr. 2.6) depinzând de caracterul activităţii sportive (sportul profesionist sau sportul desfăşurat în timpul liber) (figura 2.5) [2].

Sportivul profesionist produce practic întotdeauna o performanţă fizică maximă, timp în care de regulă, îmbrăcămintea pentru sport este purtată într-un timp comparativ scurt. Condiţiile climatice (temperatură, umiditate relativă a aerului şi viteza vântului) sunt aproximativ constante în acest interval de timp (figura 2.6). Îmbrăcămintea pentru timp liber se caracterizează prin faptul că performanţa fizică maximă nu este întotdeauna realizată şi prin aceea că fazele active sunt întrerupte cu faze de odihnă. În plus sportivul care practică sportul în timpul liber, de obicei poartă îmbrăcămintea pentru câteva ore sau întreaga zi. Pe parcursul acestei perioade de timp pot deci surveni variaţii largi în condiţiile climatice. Îmbrăcămintea pentru sportul practicat în timpul liber trebuie să aibă un domeniu de reglare considerabil mai mare decât pentru sportul profesionist.


61

Figura 2.5 Cerinţe impuse îmbrăcămintei pentru sport din punct de vedere al caracterului

activităţii sportive

Îmbrăcămintea pentru sport, adecvată din punct de vedere termofiziologic

pentru sportivii de performanţă, poate fi neadecvată pentru sportivul de timp liber şi viceversa. În particular, îmbrăcămintea pentru sportivul în timpul liber este deci considerabil mai dificil de proiectat, deoarece cerinţele fiziologice sunt deseori contradictorii din cauza condiţiilor de climă diferite. De exemplu atunci când vremea este rece, îmbrăcămintea trebuie să prezinte un nivel ridicat de izolaţie termică, iar când vremea este caldă izolaţia termică trebuie să fie scăzută. Dar cum izolaţia termică a unui material textil este determinată de structură şi în particular de grosime, se poate spune că nivelul de izolaţie termică este practic constant. Pentru a realiza o izolaţie termică variabilă, îmbrăcămintea pentru sport trebuie să fie ca un “sistem de îmbrăcăminte cu multe straturi” – principiul “hârtie subţire”. Îmbrăcămintea poate fi astfel adaptată la situaţii în schimbare, prin îmbrăcarea sau dezbrăcarea articolelor individuale de îmbrăcăminte.

Sportul profesionist Sportul în timpul liber

Performanţa fizică maximă.

Timp scurt de purtare în condiţii

climatice constante

Alternarea fazei active cu cea de

odihnă.

Timp de purtare lung în condiţii

climatice constante.

Cerinţe impuse îmbrăcămintei pentru sport din punct de vedere al caracterului

activităţii sportive

Daniela Fărîmă

62

Figura 2.6 Cerinţe impuse îmbrăcămintei pentru sport în funcţie de condiţiile de mediu

Cea mai eficientă cale de a varia proprietăţile de izolaţie termică a îmbrăcămintei pentru sport şi de a spori domeniul său de reglare într-un astfel de mod încât să fie adaptată la situaţiile de purtare în schimbare, este “ventilaţia reglată” împreună cu principiul “hârtie subţire”. “Ventilaţia reglată” poate fi realizată cu ajutorul deschiderilor. În plus, condiţiile de ventilare variabile pot fi create pentru articolele specifice de îmbrăcăminte, prin intermediul închiderilor cu lăţime variabilă la mâneci, la picioare, cu şnururi de tras la şolduri, cu gulere rulate care pot fi purtate ca şi gulere plate, etc. Cerinţele impuse îmbrăcămintei pentru sport în ceea ce priveşte controlul umidităţii din microclimatul subvestimentar sunt de asemenea contradictorii. În timpul unei transpiraţii moderate din parteapurtătorului, trebuie ca microclimatul subvestimentar să se menţină pe cât posibil mai uscat, să aibă, pe lângă o capacitate a transferului vaporilor de apă bună , un nivel deosebit de ridicat de absorbţie precum şi efect tampon în ce priveşte conţinutul de umiditate sub formă de vapori. Efectul tampon trebuie să fie atât de bun, încât fluxul de umiditate să nu depăşească capacitatea de absorbţie şi prin urmare “limita de umezire” a materialelor textile.

Condiţii de climă rece

Transpiraţie moderată

Efect izolator scăzut

Condiţii de climă caldă

Efect izolator mare.

Transfer bun al vaporilor de apă

Transferul rapid al sudorii;

Capacitate scăzută de absorbţie a

transpiraţiei lichide

Adsorbţie bună (tampon) a umidităţii

Transferul bun al vaporilor de

apă.

Transpiraţie intensă.

Cerinţe impuse îmbrăcămintei pentru sport în funcţie de condiţiile

de mediu


63

Pentru un nivel ridicat de transpiraţie materialele textile nu mai trebuie să absoarbă transpiraţia, ci s-o transfere rapid la straturile de îmbrăcăminte mai depărtate de corp, sau spre mediul înconjurător. Dacă acest transfer de umiditate lichidă nu este destul de rapid, straturile de material devin umede. Nu numai că ele sunt resimţite neplăcut pe piele dar acestea îşi pierd aproape complet efectul lor de izolator termic. Astfel, după o activitate în timpul căreia corpul generează doar puţină căldură, ele creează o hipotermie a corpului (frigul post-exerciţiu) neplăcută şi în anumite condiţii chiar dăunătoare pentru sănătate. În plus, faţă de structura sa, capacitatea de transfer a umidităţii şi de stocare a umidităţii a unui material textil depinde de proprietăţile caracteristice ale compoziţiei fibroase (figura 2.7). Fibrele naturale (bumbacul, lâna) fiind higroscopice, sunt caracterizate prin nivele ridicate de absorbţie a umidităţii. Din nefericire, umiditatea absorbită este legată puternic în fibră şi este eliminată doar lent. Aceasta conduce la o viteză scăzută de transfer a umidităţii pentru aceste materiale textile. Pe de altă parte fibrele sintetice (poliesterul, nylonul, fibrele acrilice), nu sunt higroscopice şi prin urmare absorb numai cantităţi relativ mici de umiditate. Totuşi, din cauza capilarităţii, ele au o viteză mare de transfer a umidităţii.

Figura 2.7

Proprietăţi ale materiei prime.

În concluzie se poate afirma că cerinţele pe care purtătorii de produse pentru sport le formulează, sunt multiple, fiind legate de specificul sportului

practicat. Sintetizând, aceste cerinţe sunt: - domeniu larg de reglare a temperaturii în microclimat; - proprietăţi senzoriale bune în timpul purtării;

Proprietăţi ale materiei prime

Absorbţie scăzută a umidităţii.

Viteză bună de transfer a umidităţii.

Nehigroscopice.

Viteză scăzută de transfer a umidităţii

Absorbţie bună a umidităţii

Fibre sintetice

Higroscopice.

Fibre naturale

Daniela Fărîmă

64

- libertate în mişcare; - stabilitate dimensională bună chiar după umezire; - rezistenţă mecanică; - masa unităţii de suprafaţă mică; - întreţinere şi curăţire uşoară.

2.2 Funcţiile îmbrăcămintei

2.2.1 Definirea funcţiilor îmbrăcămintei Funcţia unui produs de îmbrăcăminte este o însuşire esenţială a acestuia în raport cu mediul şi utilizatorul. Teoretic, funcţia reprezintă o parte componentă a valorii de întrebuinţare generală a produsului [7]. În general, funcţiile produselor de îmbrăcăminte se stabilesc după modul în care sunt percepute de către utilizator. Îmbrăcămintea, reprezentând una din necesităţile de bază ale omului, îndeplineşte prin urmare multiple roluri. Atunci când se stabilesc funcţiile unei grupe de produse de îmbrăcăminte, literatura de specialitate recomandă respectarea următoarelor reguli: - funcţiile trebuie să fie distincte; - funcţia nu trebuie să se poată descompune în alte componente; - pentru funcţii se tinde spre definiţii generale de forma verb-substantiv (în cazul în care exprimarea poate fi clară) [7]. Pentru respectarea acestor reguli se folosesc consideraţii logice între cerinţele impuse de consumatori şi caracteristicile produsului de îmbrăcăminte. Prin urmare funcţia îmbrăcămintei este puntea de legătura între cerinţele impuse de consumator şi caracteristicile produsului de îmbrăcăminte. Sunt situaţii în care o cerinţă este satisfăcută de una sau mai multe funcţii dar şi situaţii în care mai multe cerinţe sunt satisfăcute de o singură funcţie.

2.2.2 Clasificarea funcţiilor îmbrăcămintei

În literatura de specialitate funcţiile se grupează după mai multe criterii (tabel 2.2)[2]:


65

1. După modul de evaluare; 2. După modul în care contribuie la crearea valorii de întrebuinţare ; 3. După modul în care sunt percepute de utilizator. Funcţia de protecţie, funcţia estetică şi funcţia socială sunt considerate funcţiile de bază ale îmbrăcămintei. Tabel 2.2. Criterii de clasificare a funcţiilor îmbrăcămintei

Criteriul de clasificare Tipul funcţiei Definirea funcţiei

Funcţii obiective

Funcţiile obiective sunt funcţii ce pot fi cuantificate

Modul de evaluare

Funcţii subiective Funcţia se apreciază prin calificative

Funcţii principale

Funcţii ce contribuie direct la crearea valorii de întrebuinţare

După modul în care contribuie la crearea

valorii de întrebuinţare

Funcţii auxiliare Funcţii obiectiv măsurabile cu ajutorul uneia sau a mai multor unităţi de măsură tehnice, bine definite, dar nu contribuie direct la modificarea valorii de întrebuinţare.

Funcţii psihosenzoriale

Funcţia cuprinde totalitatea senzaţiilor ce apar la contactul dintre piele şi produs

Funcţii sociale

După modul în care sunt percepute de

utilizator Funcţii tehnico-economice

Funcţia reflectă nivelul tehnic al produsului de îmbrăcăminte.

Funcţia de protecţie.

1. Îmbrăcămintea uzuală trebuie să ofere protecţie -contra acţiunii factorilor externi de mediu (frig, vânt, ploaie, zăpadă, etc.), contra eventualelor răniri (accidente) ce se pot produce în timpul desfăşurării diferitelor activităţi -şi să participe la reglarea temperaturii corporale.

2. Îmbrăcămintea de protecţie are rolul de a proteja purtătorul contra acţiunilor distructive care se pot manifesta sub diverse forme într-un anumit

Daniela Fărîmă

66

mediu şi într-o anumită perioadă de timp (ex. la locul de muncă, prin intermediul climei sau în cazul activităţilor sportive). Deoarece analiza riscurilor evidenţiază la locurile de muncă prezenţa mai multor tipuri de riscuri, echipamentele personale de protecţie (EPP) sunt de o mare diversitate, pornind de la tipul materialelor din care se realizează, elementele componente, pericolele care impun folosind echipamentele personale de protecţie, etc. Producţia de echipamente personale de protecţie a cunoscut o creştere considerabilă, datorită noilor reglementări şi standarde industriale în cadrul UE. Procesul continuu din domeniul securităţii şi sănătăţii în muncă prin care se armonizează legislaţia naţională cu prevederile directivelor europene şi ale convenţiilor şi recomandărilor Organizaţiei Internaţionale a Muncii, trebuie adaptat la condiţiile specifice ţării noastre. În ţara noastră există o lege cadru (legea 90/1996) care gestionează domeniul securităţii şi sănătăţii în muncă şi care cuprinde printre altele: norme metodologice privind certificarea calităţii de protecţie a prototipurilor sortimentelor de echipament individual de protecţie şi de lucru; norme metodologice privind certificarea calităţii din punct de vedere al securităţii muncii, a echipamentelor tehnice. Factorii de risc la locul de muncă care determină utilizarea echipamentelor de protecţie, sunt prezentaţi în figura 2.8 [3]. La proiectarea, amplasarea şi exploatarea echipamentelor individuale de protecţie se au în vedere cerinţele de securitate şi sănătate.

Noile Norme Generale de Protecţie a Muncii, armonizate cu prevederile europene în domeniu, răspund unei abordări globale, urmărind în special îmbunătăţirea activităţii de prevenire a accidentelor de muncă şi a bolilor profesionale.


67

Figura 2.8

Factori de risc care determină domeniul de utilizare a echipamentelor de protecţie personală (EPP)

Problema dotării cu echipament individual de protecţie este tratată în noile

Norme Generale a Muncii şi este abordată ţinând seama de prescripţii minime de securitate şi sănătate pentru utilizarea echipamentului individual de protecţie.

Factori de risc ce determină

domeniul de utilizare a echipamentelor de protecţie

personală (EPP)

1.Acţiuni mecanice din mediul exterior

2. Manipularea de obiecte sau substanţe adezive

5.Mediu cu fum, gaze toxice,

radiaţii.

4.Activităţi pe căi de circulaţie

rutieră, feroviară, teren accidentat.

6. Mediu cu electricitate

8. Manipularea sau transportarea

unor materiale grele.

3.Mediu cu substanţe explozive

7. Lucru la înălţime

9. Medii cu temperaturi scăzute: - ploaie; - zăpadă; - vânt; - gheaţă; - medii frigorifice.

10. Medii cu temperaturi ridicate: - căldură excesivă; - flacără (foc deschis, scântei);

Daniela Fărîmă

68

2.3. Caracteristicile îmbrăcămintei Ansamblul caracteristicilor îmbrăcămintei, ca sferă de interes, polarizează nuanţat optica beneficiarului, a producătorului, a societăţii şi comun tuturor, dar strict specifice aspecte ale caracteristicilor economice. În funcţie de specificul îmbrăcămintei, caracteristicile acesteia se grupează ca în tabelul 2.3 [2]. Tabel 2.3 Caracteristicile îmbrăcămintei

Grupa de caracteristici

Conţinutul grupei de caracteristici

Caracteristici constructive

Dimensiuni, masă, caracteristici ale principalelor părţi componente.

Caracteristici funcţionale

Fiabilitate, disponibilitate, mentenanţă, etc.

Caracteristici economice

Indicatori care definesc efortul financiar pentru realizarea produselor.

Caracteristici tehnologice

Posibilităţile tehnologice de execuţie a produselor de îmbrăcăminte.

Caracteristici estetice

Gradul de finisare, de funcţionalitate, încadrare în tendinţele modei, etc

Caracteristici ergonomice

Aceste caracteristici sunt de fapt o subgrupă a caracteristicilor constructive şi funcţionale care:

- răspund preocupărilor ca un produs să corespundă cerinţelor impuse de consumator în funcţie de domeniul de utilizare;

- ţin seama de posibilităţile de a asigura confortul termofiziologic şi psihosenzorial.

Caracteristici ecologice

izează raportul dintre produsul de îmbrăcăminte şi mediul înconjurător, clusiv după expirarea duratei sale de utilizare.

Caracteristici de identificare

Aceste caracteristici permit identificarea tuturor părţilor componente în toate etapele procesului productiv, astfel încât să se poată stabili corespondenţa reciprocă dintre documentaţia tehnică, tehnologică şi cea managerială (firma producătoare, etichete, etc.)

Caracteristici termofiziologice

Îmbrăcămintea ca "sistem cvasifiziologic" influenţează procesul de reglare a temperaturii corpului prin contribuţia pe care o are la reducerea fluxului de căldura dinspre corp spre

mediul exterior sau `n anumite situaţii dinspre exterior spre corp; îmbrăcămintea trebuie să prezinte o bună capacitate "tampon" şi de transport a umidităţii, astfel încât corpul să-şi poată folosi în modul cel mai eficient sistemul propriu de răcire în mediul cald - evaporarea transpiraţiei.


69

2.3.1. Caracteristici termofiziologice ale îmbrăcămintei În scopul menţinerii constante a temperaturii corporale, organismul dispune de mecanisme ale reglării termice, care pot fi grupate în trei mari categorii (figura 2.9). Reglarea fiziologică are la bază receptorii termici care primesc semnale de la perturbaţii termice şi pe care le transferă sistemului nervos central. Reglarea comportamentală este legată de senzaţii termice conştiente şi simţuri emoţionale determinate de starea de confort sau disconfort termic. Acest tip de reglare modifică necesitatea răspunsurilor reglării automate.

Figura 2.9 Mecanisme ale reglării termice

Reglarea termică tehnică poate fi considerată ca o extensie a sistemului reglator uman prin intermediul îmbrăcămintei [5]. Echilibrul între căldura corpului şi cea a mediului este descris ca fiind un sistem pasiv, reprezentat prin ecuaţia 2.1.

S= M-W-(R + C + Edif + ERsw + Econd) –(Eres+ CRes) (2.1) unde:

S - căldura corporală [W/m2]; M – căldura produsă de corp (metabolism) [W/m2]; W – căldura pierdută prin desfăşurarea unei activităţi (lucru mecanic) [W/m2]; R – căldura pierdută prin radiaţie [W/m2];

Mecanisme ale reglării termice

Reglarea fiziologică

Reglarea comportamentală

Reglarea termică tehnică

Daniela Fărîmă

70

C – căldura pierdută prin convecţie [W/m2]; Edif – căldura pierdută prin difuzia vaporilor de apă de pe suprafaţa pielii [W/m2]; ERsw – căldura pierdută prin evaporarea transpiraţiei în timpul reglării temperaturii corporale [W/m2]; Econd – căldura pierdută prin conducţie [W/m2]; Eres – căldura pierdută prin evaporare în timpul respiraţiei [W/m2];

CRes – căldura pierdută prin convecţie în timpul respiraţiei [W/m2]; Căldura centrală a corpului Scr este dat de relaţia 2.2.

Scr = M – Eres – Cres – W – ( Kmin + cbl Vbl ) (Tcr – TSK) (2.2) unde: Kmin – constanta termică minimă a pielii , K = 5,28 [W/m2 K]; cbl - căldura specifică a sângelui ( 1,163 Kj/Kg K); Vbl - viteza de circulaţie a sângelui la nivelul pielii ; Tcr – temperatura internă a corpului [0C]; TSK - temperature pielii [0C].

Izolaţia termică Pentru evitarea răcirii excesive a corpului, în mediile cu reci, este necesară susţinerea sistemului termoregulator al corpului prin intermediul izolaţiei termice a îmbrăcămintei. Aceasta se asigură în proporţie de:

- 50% datorită stratului de aer creat în interiorul îmbrăcămintei; - 30% datorită straturilor de aer dintre articolele vestimentare de pe

corp; - 20% datorită conductivtăţii termice a fibrei textile componente (figura

2.10) [1].


71

Figura 2.10 Izolaţia termică a îmbrăcămintei

a. strat aderent de aer; b. îmbrăcăminte; c. microclimat subvestimentar.

Cel mai important izolator termic îl constituie aerul reţinut în porii materialului textil. Structurile voluminoase (volum mare al porilor) prezintă o capacitate de izolaţie termică ridicată şi se pretează în special în cazul îmbrăcămintei pentru iarnă. Permeabilitatea la aer Schimbul de aer dintre corp şi mediu prin îmbrăcăminte este necesar în vederea menţinerii corecte a unui echilibru termic şi de umiditate în cadrul microclimatului prezent între corp şi îmbrăcăminte. Schimbul de aer depinde esenţial de trei factori: 1. aspectul materialului textil, ce ţine de tipul de fibră, fir, suprafaţă textilă, mod de asamblare şi finisare; 2. Tipul produsului de îmbrăcăminte. În cazul îmbrăcămintei prea strâmte nu poate avea loc schimbul de aer între corp şi mediu prin îmbrăcăminte, purtătorul resimţind o căldură neplăcută şi o umiditate stagnantă la suprafaţa pielii.

a

b

c

Daniela Fărîmă

72

Îmbrăcămintea largă, cu deschideri largi, prezintă un efect de şemineu, (figura 2.11) aerul circulant pătrunzând în microclimat prin ventilaţie [1]. Figura 2.11 Ventilaţia prin îmbrăcămintea cu deschideri a - strat de aer aderent; b - îmbrăcăminte; c - microclimat subvestimentar; d - aer circulant.

3. Modul de ventilare (ventilaţia - sau mişcarea aerului) care în cazul îmbrăcămintei largi este determinat de vânt sau aerul pompat ca urmare a mişcărilor corpului. Prin ventilare se acţionează asupra porilor materialului textil şi implicit asupra microclimatului subvestimentar (climatul din jurul corpului în imediata vecinătate a pielii), determinând micşorarea puternică a izolaţiei termice a îmbrăcămintei. "Îmbrăcămintea funcţională" de serviciu, de protecţie şi pentru sport, permite o reglare a schimbului de aer prin intermediul fermoarelor. Prin adăugarea şi îndepărtarea articolelor vestimentare individuale ("principiul foilor de ceapă") se obţine o reglare termică foarte eficientă. Preluarea şi transferul umidităţii prin îmbrăcăminte În vederea reglării termice corpul cedează căldura uscată şi în funcţie de gradul de solicitare fizică, mai multă sau mai puţină umiditate, care trebuie preluată şi condusă spre exterior prin îmbrăcăminte. Acest fenomen poate avea loc pe de o parte pe baza capacităţii de absorbţie a fibrelor, iar pe de altă parte datorită efectului capilar. Fibrele higroscopice, respectiv cele care au proprietatea de a reţine vaporii de apă, sunt preferate în cazul activităţilor ce implică solicitări fizice moderate, cu transpiraţie redusă. Capacitatea lor de absorbţie este suficientă pentru o prelua umiditatea sub forma de vapori ce apare în microclimatul subvestimentar. În cazul transpiraţiei abundente (efort fizic intens sau mediu cu temperaturi ridicate), majoritatea fibrelor nu evacuează suficient de rapid umiditatea de la nivelul pielii. Fibrele umezite pot împiedica transportul umidităţii sub formă de vapori iar umiditatea apărută determină apariţia unei senzaţii neplăcute de răceală la suprafaţa pielii. Din acest motiv, în cazul transpiraţiei abundente este important ca aceasta să fie îndepărtată cât mai repede de la suprafaţa pielii şi condusă în

a

b c

d


73

exteriorul îmbrăcămintei, de unde să se poată evapora în mediu. Acest lucru este bine realizat prin efectul capilar al materialelor textile prin care este posibil un transport eficient al umidităţii. În ceea ce priveşte îmbrăcămintea pentru sport se impun din ce în ce mai mult aşa-numitele structuri duble sau stratificate. În cazul acestora: - la nivelul pielii se afla o structură fibroasă sintetică cu bune proprietăţi de transport a umidităţii prin capilaritate, ceea ce realizează o evacuare rapidă a umidităţii de la suprafaţa pielii; - în exterior există o structură din fibre ce reţin umezeala (bumbac) şi care o evacuează în regim lent. Efectul este acelaşi cu cel al scutecelor cu "protecţie la umezeală". Pentru îmbrăcămintea pentru sport s-au dovedit a fi eficiente şi amestecurile din fibre cu comportament diferit la umiditate.

Cerinţele impuse de consumator produsului de îmbrăcăminte sunt satisfăcute de caracteristicile produsului prin intermediul funcţiilor acestuia [tabelul 2.4.]. Tabelul.2.4 Cerinţele, funcţiile şi caracteristicile produselor de îmbrăcăminte

Tipul cerinţei

Cerinţa impusă de

consumator produsului

de îmbrăcăminte

Funcţia produsului de

îmbrăcăminte

Caracteristici ale produsului de îmbrăcăminte pentru sport prin care funcţia satisface cerinţa impusă de consumator

Cerinţe ce vizează purtarea produselor de îmbrăcăminte

1.Asigurare a confortului

la purtarea produsului

de îmbrăcăminte

1. Echilibrarea bilanţului termic al

organismului - funcţia termofiziologică

Caracteristici de confort :

1. Caracteristici ce vizează schimbul de căldură:

- conductibilitatea termică;

- căldura specifică;

2. Caracteristici ce vizează schimbul de umiditate în stare de vapori :

- permeabilitatea la vapori; higroscopicitatea;

3. Caracteristici ce vizează capacitatea de preluare şi transfer a umidităţii în stare lichidă:

- hidrofilia;

- capacitatea de reţinere a apei ;

- puterea aparentă de absorbţie a apei;

4. Caracteristici ce vizează schimbul

Daniela Fărîmă

74

de aer între corp şi mediu:

- permeabilitatea la aer.

2. Asigurarea igienei pielii, a unei stări

plăcute la purtare : Funcţia senzorială

Caracteristici ale suprafeţei materialului textil din care s-a realizat produsul :

- pilozitate;

- rugozitate;

- coeficient de frecare;

- drapaj;

- flexibilitate;

- rigiditate.

3. Funcţia psihologica

-moda;

- natura materiei prime;

- tipul materialului textil.

2. Asigurarea rezistenţei la

solicitări mecanice

Funcţia de durabilitate

- rezistenţa la rupere;

- rezistenţa la sfâşiere

- rezistenţa la plesnire

- rezistenţa la frecare prin abraziune

- rezistenţa la apariţia fenomenului pilling

3. Asigurarea posibilităţilor de mişcare a sportivilor conform

specificului activitatii

desfasurate de purtator

Funcţia ergonomică

-elasticitatea;

- model;

- croială.

4.Asigurarea la solicitări

termice

Stabilitate la temperatură de scurtă

durată

Stabilitate la temperatura de durată

-conductibilitate termică;

- rezistenţa termică;

- caldura specifică.

1. Să nu atragă

murdăria

2. Asigurarea îndepărtării murdăriei

prin spălare

3. Asigurarea îndepărtării

Rezistenţa la murdărie

Spălare usoară Curăţire chimică

Stabilitatea

Tratamente de finisare

Natura materiei prime -amestecuri adecvate


75

Cerinţe ce vizează

valoarea de întreţinere

murdariei prin curăţare

termică

4. Asigurarea păstrării formei

produsului a dimensiunilor

acestuia

5. Asigurarea rezistenţei la

solicitări termice

dimensională

Rezistenţa la călcare

Natura materiei prime;

Procedeul de finisare.

Structura materialului textil, finisarea

Natura materiei prime

Cerinţe economice

Funcţia economică

Preţ

Cerinţe sociale Funcţia ecologică

Natura materiei prime

Cerinţe estetice

1. Asigurarea gradului de

noutate (conform

tendinţelor modei)

2. Precizia acurateţea prelucrării

tehnologice

3. Concordanţa dintre forma

constructivă a produsului structura tricotului

4. Asigurarea prezenţei

elementelor estetice

impuse de regulile jocului sportiv

Funcţia estetica

Culoare;

Structura materialului;

Natura materiei prime.

Gradul de finisare a produsului; Uniformitatea asamblărilor.

Croiala;

Grosime;

Structură;

Compactitate, etc.

Culoare;

Croială (box, tenis)

Daniela Fărîmă

76

Spre deosebire de îmbrăcămintea uzuală pe care fiecare o alege după propriile sale criterii, în sport alegerea îmbrăcămintei este dictată în primul rând de regulamentele sportive, care determină în acest fel apariţia unor funcţii ale produselor de îmbrăcăminte pentru sport care nu se vor mai întîlni la altă grupă de produse de îmbrăcăminte. Aceste funcţii vor fi numite funcţii specifice îmbrăcămintei pentru sport (tabelul 2.5.) De exemplu în box regulile prevăd ca maieul şi chiloţii să fie de culori contrastante, ceea ce apără sportivul de lovituri mai jos de centură şi de asemenea asigură sportivilor condiţii egale de concurenţă. Astfel această regulă implică două funcţii: de apărare şi de egalare. Funcţia de bază a costumului sportiv este determinată de specificul şi mediul activităţii sportive. De exemplu la costumele pentru hochei, funcţia de apărare este principală în comparaţie cu alte funcţii, deoarece aceste sporturi se desfăşoară într-un mediu larg-câmpul de joc-iar hocheiul este un sport de deplasare. Sistematizarea regulilor sportive prezintă importanţă deosebită pentru producţia de serie a costumelor pentru sport.

Determinarea funcţiei principale a costumului pentru sport poate servi deseori la determinarea formei acestuia, deoarece funcţia de baza dictează forma costumului. Cunoaşterea caracterului mediului activităţii sportive, ajută la crearea costumului pentru sport cu priorităţi stabilite din timp [3]. În general funcţiile produselor de îmbrăcăminte pentru sport se stabilesc după modul cum sunt percepute de consumatori. Pentru aceasta se folosesc consideraţii logice între cerinţele impuse de consumatori şi caracteristicile produsului de îmbrăcăminte [ tabelul 2.4.şi 2.5]. Tabelul 2.5. Cerinţele, funcţiile şi caracteristicile produselor de îmbrăcăminte pentru sport

Tipul cerinţei Cerinţa impusă prin regulile sportive

Funcţia produsului de îmbrăcăminte pentru sport

Tipul sportului Caracteristici ale produsului de

îmbrăcăminte pentru sport prin care funcţia

satisface cerinţa

1. Utilizarea numai a acelor materiale textile furnituri în produsul de

îmbrăcăminte pentru sport care măresc capacitatea de aparare a organismului la

acţiunile mecanice exterioare, specifice

activitaţii sport desfaşurate

Funcţia de aparare

Hochei, scrima, ciclism

2. Asigurarea condiţiilor egale de competiţie tuturor sportivilor

Funcţia de egalare

Atletica grea

Lupta clasică

Lupta liberă

Materia primă;

Finisaj;

Grosime;


77

Sărituri în apă

Innot

Gimnastică sportivă

Structura tricotului.

3. Posibilitatea deosebirii unei echipe sportive de

alta, a jucătorilor de căpitan prin îmbrăcăminte

Funcţia de semnificaţie

Gimnastică sportivă

Patinaj artistic

Sport ski

Patinaj

Sport cu vele

Fotbal, Handbal,

Baschet

Culoare,;

Elemente estetice

4. Păstrarea tradiţiei în ceea ce priveşte realizarea

produsului

Funcţia tradiţională

Scrimă

Călărit

Tenis

Croială;

Forma produsului;

Culoare;

Număr de detalii de produs (stabilite prin

tradiţie)

Cerinţe impuse de

rugulamentele sportive

5. Să corespundă specificului activităţii

sportive

Funcţia utilitară

Innot

Polo pe apă

Sărituri în apă

Materia primă;

Croiala;

Există situaţii în care o cerinţă este satisfăcută de o singură funcţie sau mai multe cerinţe pot fi satisfăcute de o singură funcţie.

2.4 Procese şi mecanisme de transfer a umidităţii şi căldurii în cadrul sistemului corp –îmbrăcăminte - mediu

2.4.1 Reglarea temperaturii corporale prin intermediul transpiraţiei Originea cauzală a fenomenelor de transfer termic şi de masă (umiditate,

toxine), o constitue o izotermie a unui sistem funcţional, care produce energie datorită proceselor metabolice ce au loc în organism. O parte din această energie produsă în interiorul corpului este folosită în funcţionarea diferitelor organe, iar cealaltă parte rămâne să fie transferată în exterior, din motive fiziologice. Acestui flux constant de energie termică, care este influenţat de numeroşi

Daniela Fărîmă

78

factori, îi corespunde un proces complex care cuprinde şi procesele de transfer de umiditate. Pentru ca temperatura corporală să nu crească excesiv, organismul utilizează un sistem de răcire cu apă numit transpiraţie. În cadrul complicatului proces de termoreglare al organismului uman, transferul termic de la suprafaţa pielii este însoţit de apariţia transpiraţiei, care depinde de solicitarea fizică a corpului şi de condiţiile climatice şi care poate să devină un factor mai important chiar decât însuşi transferul umidităţii, în vederea asigurării echilibrului caloric al organismului. În realitate există un singur fenomen de transfer de căldură şi umiditate: convecţia termică şi difuzia vaporilor de apă. Mecanismul pierderii de căldură prin vaporizarea transpiraţiei decurge în două moduri diferite (figura 2.12).

Figura nr. 2.12 Mecanismul pierderii de căldură prin vaporizarea transpiraţiei

1. Perspiraţie insensibilis care decurge spontan şi care constă într-o difuzie insensibilă a vaporilor de apă prin piele. Acest proces are loc la suprafaţa întregului corp şi este în mare măsură dependent de condiţiile de mediu. Apa corporală conduce la nivelul subcutanat energia termică a corpului aflată în exces, de unde prin intermediul porilor este transformată în vapori şi difuzată apoi în mediul exterior. Prin intermediul acestui mecanism, corpul uman pierde pe zi cca. 600-800g apă sub formă de transpiraţie. Perspiraţia insensibilis este caracteristică unui efortul fizic nu prea mare şi unor condiţii de mediu care nu contribuie la dereglarea balanţei termice a corpului. În această situaţie corpul transpiră într-o măsură foarte mică iar transpiraţia este nesesizabilă, pielea rămânând uscată. Umiditatea relativă a aerului în interiorul îmbrăcămintei este determinată în principal de presiunea vaporilor de apă din mediul înconjurător şi de temperatura îmbrăcămintei în acel moment. În cazul în care îmbrăcămintea nu

Mecanismul pierderii de căldură prin vaporizarea transpiraţiei

Perspiraţie insensibilis Transpiraţia sesizabilă concomitent cu vaporizarea care are loc la suprafaţa

pielii


79

are o rezistenţă mare la transferul vaporilor de apă, efectul transpiraţiei insesizabile asupra umidităţii relative a îmbrăcămintei va fi foarte mic şi prin urmare neglijabil. 2. Transpiraţia sesizabilă concomitent cu vaporizarea care are loc la suprafaţa pielii a. În mediu rece limita confortului este depăşită atunci când două treimi din suprafaţa corpului sunt umede de transpiraţie şi restul este uscat, ceea ce corespunde unei umidităţi relative medii a aerului în contact cu pielea de aproximativ 70% [Mecheels]. b. În condiţii de climă caldă, umiditatea relativă a mediului se consideră a fi de aproximativ 100%. În condiţii staţionare, temperatura, presiunea vaporilor de apă şi prin urmare umiditatea relativă a aerului în contact cu îmbrăcămintea aflată la o distanţă dată faţă de suprafaţa corpului care transpiră, va depinde de condiţiile exterioare şi de rezistenţele îmbrăcămintei la transferul de căldură şi vapori de apă. La îmbrăcămintea higroscopică, din bumbac, in sau celuloză regenerată, rezistenţa la transferul vaporilor de apă este relativ mică şi în condiţii staţionare, umiditatea relativă a aerului din îmbrăcăminte tinde să fie mai mare decât la suprafaţa pielii sau decât în atmosfera înconjurătoare. La îmbrăcămintea hidrofobă sau acrilică, rezistenţa la transferul vaporilor de apă tinde să fie relativ mai mare decât cea pentru materialele higroscopice, deşi aceasta depinde de structura propriu-zisă a materialului textil. Umiditatea relativă medie a aerului din îmbrăcăminte tinde să atingă o valoare relativ mai mică decât în cazul îmbrăcămintei higroscopice cu aceeaşi structură. În condiţiile desfăşurării unei activităţi sportive într-un mediu cald influenţa producţiei de căldură metabolică se combină cu influenţa temperaturii mediului ambiant determinând stocarea de căldură şi o creştere adiţională a temperaturii interne a corpului. În timpul acestui stres termic, temperatura internă nu este independentă de temperatura mediului ambiant. Astfel, mediile cu temperatură şi umidităţi foarte ridicate pot împiedica evaporarea şi răcirea sau menţinerea constantă a temperaturii corporale. Este şi cazul în care se efectuează efort fizic intens în mediu rece, iar îmbrăcămintea nu este adecvată şi împiedică răcirea prin evaporare, ceea ce duce la crearea unui microclimat subvestimentar cu temperatură şi umiditate ridicată, similar condiţiilor de mediu ambiant cald şi umed. Deşi se consideră că un corp expus la medii cu temperaturi mici are suprafaţă umedă a pielii de minimum 10% (valoarea pentru perspiraţia insensibilă ), acesta este o eroare în cazul în care intervine efortul fizic. Chiar şi în aceste condiţii, în care temperatura pielii este mult mai mică, datorită efortului

Daniela Fărîmă

80

muscular, transpiraţia poate avea loc în cantităţi mari, mai ales în cazul unei structuri vestimentare neadecvate, aşa încât nu trebuie neglijată nici în acest caz. La un nivel constant al efortului fizic depus (ceea ce corespunde unui consum de oxigen de până la 3l/min), temperatura pielii este influenţată în mod direct de intensitatea efortului depus şi nu de temperatura mediului (dacă aceasta este cuprinsă între 5-36OC). Pe măsură ce temperatura mediului ambiant se apropie de temperatura pielii, micşorarea gradientului de temperatură duce la reducerea transferului termic prin radiaţie şi convecţie dar este compensată de creşterea termolizei prin evaporare. În timpul unui efort fizic, evaporarea este cea mai importantă cale de pierdere a căldurii. Dacă însă transpiraţia devine foarte abundentă ajungând a fi sub formă de film lichid la suprafaţa pielii, efectul termolitic se reduce deoarece nu se mai poate realiza evaporarea integrală a transpiraţiei. Pe lângă funcţia de eliminare a substanţelor nocive din organism, procesul de transpiraţie favorizează în primul rând transferul energiei termice aflată în exces, către mediul înconjurător. Acesta este întotdeauna un fenomen ce însoţeşte solicitările de natură fizică cu intensitate mai mare sau condiţiile climatice nefavorabile (temperatura şi umiditatea ridicată a aerului). Dintre cele două mecanisme de producere a transpiraţiei - perspiraţie insensibilis şi transpiraţie sesizabilă - ultimul prezintă importanţă majoră în studiul interacţiunii corp – îmbrăcăminte - mediu, deoarece din punct de vedere cantitativ îl depăşeşte cu mult pe primul, influenţând atât confortul termofiziologic cât şi cel senzorial. Răcirea corporală este provocată de evaporarea apei prin piele. Printr-un litru de apă evaporată, corpul pierde 580 Kcal – cifră care corespunde unei evaporări complete dar nu este cazul când transpiraţia “curge” (stare lichidă). Transpiraţia apare în mod practic imediat ce începe efortul: nu se scurg decât aproximativ 2 secunde între începutul efortului şi apariţia transpiraţiei. La începutul desfăşurării activităţii fizice, transpiraţia este sub formă de vapori, iar odată cu creşterea duratei şi intensităţii efortului fizic se poate vorbi de transpiraţie în stare lichidă (sudoare). Elementele principale care determină cantitatea de sudoare produsă într-un anumit timp sunt : - temperatura mediului; - umiditatea mediului; - tipul efortului; - presiunea aerului; - gradul de hidratare al corpului.


81

În condiţii de efort cantitatea de umiditate produsă de organism poate ajunge la 3,5 ÷5 [l/24 ore]. Această cantitate este corelată cu repartiţia glandelor sudoripare pe suprafaţa epidermei. Rolul principal al îmbrăcămintei pentru sport este prin urmare acela de a prelua şi transfera umiditatea (transpiraţia) de la suprafaţa pielii într-un timp cât mai scurt, pentru ca să nu apară senzaţia de disconfort prin umezirea pielii şi a îmbrăcămintei. În procesele de activitate neîntreruptă, organismul produce pe suprafaţa pielii umiditate sub formă de transpiraţie, apa componentă având caracter bifazic, (găsindu-se atât sub formă de vapori, cât şi în stare lichidă). La evaporarea acesteia se elimină între 20-100% din căldura produsă de organism. Intensitatea de evaporare a umidităţii de pe suprafaţa pielii depinde de proprietăţile termoizolatoare ale materialelor, de factorii de mediu şi de condiţia de stare a organismului. La sfârşitul evaporării apare procesul de udare a îmbrăcămintei, urmat de condensarea vaporilor sub formă de picături, trecându-se astfel la faza lichidă. Din acest moment poate apare senzaţia de disconfort datorată în principal micşorării rezistenţei termice şi a permeabilităţii la aer a straturilor de material textil din ansamblul vestimentar. Pentru menţinerea echilibrului termic este necesar să se piardă prin evaporare o anumită cantitate de căldură , care se notează cu Eimp. (impusă). Atunci când valoarea maximă a căldurii pierdută prin evaporare notată cu E max devine mai mică decât cea impusă Eimp are loc un proces de stocare a căldurii. În condiţii normale, corpul uman are capacitatea de a produce o cantitate de transpiraţie suficientă pentru a se obţine un echilibru Eimp = E max . Dacă însă evaporarea este împiedecată, apare aşa numitul „stres termic” . Punctul critic al umidităţii pielii după care se poate observa o creştere a temperaturii inimii este de 50% pentru indivizii neaclimatizaţi şi creşte în cazul în care corpul este îmbrăcat. Prin urmare, îmbrăcămintea poate influenţa pozitiv senzaţia de stres termic prin interacţiunea cu pielea şi mediul înconjurător[6]. Raportul Eimp/ Emax defineşte un indice de stres termic IST (%), ale cărui valori sunt în corelaţie cu senzaţiile percepute (tabelul 2.6). Tabelul 2.6 Indicele stresului termic (IST)

Indicele de stres termic IST (% )

Senzaţii percepute

0 Confort termic

Mai mare de 30 Inconfortabil, performanţele mentale şi motorii pot fi influenţate negativ.

40-60 Reducerea performanţei, timp de toleranţă limitat.

70-100 Stres sever, situaţie limită de toleranţă.

Daniela Fărîmă

82

În cazul sporturilor extreme, transpiraţia apare nu numai datorită stimulării termice ci şi ca răspuns la stimuli emoţionalii (transpiraţie rece emoţională) din cauza stresului.

2.4.2. Mecanisme de transfer a umidităţii prin îmbrăcăminte Procesele de transfer de umiditate şi căldură sunt considerate procese complexe, care ţin cont atât de producerea şi cedarea căldurii şi umidităţii de către organismul uman şi transferul acestora în cadrul sistemului corp – îmbrăcăminte – mediu cât şi de ventilarea spre mediu şi dinspre mediu prin îmbrăcăminte.

Un factor de influenţă a fenomenelor de transfer de umiditate şi căldură îl constitue caracteristicile termofiziologice ale materialelor textile (permeabilitatea la picătura şi molecula de apă, conductivitatea termică, permeabilitatea la aer).

Pe baza interpretării fizice a acestor caracteristici, se pot modela unele procese de transfer de căldură şi umiditate din cadrul sistemului corp – îmbrăcăminte - mediu înconjurător, luând în consideraţie solicitările de natură fizică şi condiţiile climatice ce determină aceste procese. Mecanismele de transfer a umidităţii de la corp spre mediul înconjurător prin îmbrăcăminte sunt ilustrate în figura 2.13 şi figura 2.14, [6].

Figura 2.13 Mecanismele de transfer a umidităţii de la corp spre

mediul înconjurător prin îmbrăcăminte

Difuzia vaporilor de apă

Adsorbţia şi migraţia umidităţii pe suprafaţa fibrelor

Condensare - evaporare sau evaporare

Convecţie şi ventilare

Mecanismele de transfer a umidităţii de la corp spre mediul înconjurător prin îmbrăcăminte


83

- Difuzia vaporilor de apă are loc prin porii materialului textil; - Adsorbţia şi migraţia umidităţii pe suprafaţa fibrelor sunt procese dependente de caracteristicile de suprafaţă ale acestora; - Absorbţia şi desorbţia reprezintă mecanismul de transfer a transpiraţiei sub formă de vapori şi/sau sub formă lichidă, în şi din interiorul fibrelor, secondat de multe ori de un proces de umflare a fibrei, dacă natura polimerului o permite; - Condensare - evaporare sau evaporare se desfăşoară prin spaţiile libere; - Convecţie şi ventilare a aerului umed din microclimatul subvestimentar sunt determinate de mişcările executate de purtător. În analiza proceselor de transfer a umidităţii prin materiale textile este necesar să se facă distincţia între transportul umidităţii sub formă de vapori (molecula) şi cea în stare lichidă (picătura). Ca urmare a diferenţei dintre valorile presiunii parţiale în microclimatul subvestimentar şi mediul înconjurător şi de asemenea ca rezultat al sorbţiei-desorbţiei, vaporii pătrund prin difuzie în material. Umiditatea se amestecă în porii materialului textil cu aerul, cu o intensitate ce este determinată în primul rând de permeabilitatea la aer a materialului. Transferul de umiditate prin materiale textile creşte odată cu creşterea permeabilităţii la aer a acestora, datorită dependenţei acestor doi indicatori de unul şi acelaşi factor: structura materialului

Figura 2.14 Transferul umidităţii de la

corp spre mediul înconjurător prin îmbrăcăminte

Daniela Fărîmă

84

Cunoaşterea mecanismelor de transfer hidric specifice diferitelor structuri de materiale textile destinate domeniului sport, prezintă o mare importanţă pentru corelarea corespunzătoare a caracteristicilor acestora cu specificul activităţii sportive. Difuzia Este unanim admis că proprietăţile igienice ale materialelor textile sunt în strânsă corelaţie cu caracteristicile structurale ale acestora. La rândul lor, aceste caracteristici au o influenţă apreciabilă asupra transferului de căldură şi de transpiraţie. Termenul prin care se poate reda fenomenul general de transfer a transpiraţiei prin materiale textile este acela de permeaţie prin care se înţelege fenomenul prin care o anumită specie moleculară poate trece printr-un mediu poros [4]. Permeaţia poate fi cauzată de: gradient de concentraţie, gradient de presiune, gradient de potenţial electric, gradient de temperatură. În funcţie de mecanismele specifice care determină permeaţia, aceasta poate fi numită: difuzie, filtrare, osmoză, electrodializă, dializă, etc. Fenomenul difuziei este rezultatul mişcării dezordonate a moleculelor, fiecare moleculă comportându-se independent de celelalte în timpul ciocnirilor cu moleculele din amestec. Pentru îmbrăcămintea pentru sport realizată din structuri tricotate stratificate cu fire naturale şi sintetice se pot evidenţia mecanismele de transfer a transpiraţiei (tabelul 2.7). Tabelul 2.7 Mecanisme de transfer a transpiraţiei

Starea transpiraţiei

Mecanisme de transfer a transpiraţiei

Prin strat din fire sintetice Prin strat din fire naturale

1. Difuzia moleculară 1. Difuzie moleculară de suprafaţă

2. Difuzia convectivă 2. Difuzie moleculară: Fick

3.Termodifuzia 3. Difuzie convectivă liberă


85

Transpiraţie în stare de vapori

4. Difuzie sub gradient de presiune

( barodifuzia ).

4. Sorbţia(umflare)-desorbţia

5. Convecţia şi ventilarea aerului din microclimatul subvestimentar

6. Evaporare

7. Termodifuzia

1. Difuzia lichidului

Transpiraţie în stare lichidă

1. Conductivitate capilară 2.Sorbţie (umflare) desorbţie

3. Conductivitate capilară

4. Evaporare

Difuzia ca mod principal de transfer a umidităţii apare în materialele în care dimensiunea caracteristică a porilor este mai mare de10-7.m. Principalele tipuri de difuzie sunt: - difuzie moleculară [tabelul 2.6]; - difuzie convectivă [tabelul 2.7];

- difuzie turbulentă. Difuzia moleculară Efectul cantitativ al transferului în urma difuziei poate fi notat prin ecuaţiile de tip Fick. Difuzia Fick are loc atunci când diametrul porilor este mare iar aerul este relativ dens, astfel încât numărul ciocnirilor unei molecule cu alte molecule este mult mai mare decât numărul ciocnirilor dintre aceasta şi peretele porului [4]. Clasificarea difuziei moleculare este prezentată în tabelul 2.8 [2]. Tabelul 2.8 Clasificarea difuziei moleculare

Criteriul de clasificare a difuziei moleculare Tipuri de difuzie moleculară

A. După diferenţa de potenţial care determină difuzia A1. Gradient de concentraţie

1. Difuzie Fick;

A2. Gradient de temperatură 2. Difuzie termică (termodifuzia);

Daniela Fărîmă

86

A3. Gradient de presiune 3. Difuzie de presiune (barodifuzia);

B. După dimensiunea şi structura porilor B1. Medii poroase cu diametru mare şi fluid relativ dens;

Difuzia Fick;

B2. Medii poroase la care dimensiunea porilor şi drumul liber mijlociu al moleculelor care difuzează sunt apropiate sau când presiunea este foarte mică (gaze) şi drumul liber mijlociu al moleculelor creşte.

Difuzie Knudsen:

B3. Medii poroase în care apare adsorbţia Difuzie de suprafaţă

Pentru că umiditatea sub formă de transpiraţie este în curgere, apare atât difuzia moleculară cât şi cea convectivă. În forma cea mai generală, legea de conservare a umidităţii (transpiraţiei) se aplică sub forma unui bilanţ:

Flux de umiditate acumulat în

elementul de volum prin mecanism molecular şi

convectiv

=

Flux de umiditate intrat în elementul de volum

prin cele două mecanisme

-

Flux de umiditate ieşit din elementul de volum prin cele

două mecanisme

Fluxul de umiditate, care intră şi iese din elementul de volum prin difuzie moleculară se exprimă prin legea I a lui Fick care de fapt este o expresie cantitativă a difuziei moleculare. Difuzia convectivă apare la fluidele în mişcare (gaze,lichide), care transportă speciile moleculare pe care le conţin şi contribuie împreună cu difuzia moleculară, la procesul de transfer de umiditate. Tipurile de difuzie convectivă sunt specificate în tabelul 2.9 [13].

Tabelul 2.9 Clasificarea difuziei convective

Tipul difuziei convective Cauza difuziei convective

Difuzie convectivă forţată Consum de energie din exterior

Difuzie convectivă liberă (naturală) Diferenţa de densitate cauzată de o diferenţa de concentraţie sau de temperatură


87

Dacă convecţia fluidului are loc în regim turbulent, pe lângă difuzia moleculară şi cea convectivă care se desfăşoară simultan se manifestă şi un alt mecanism numit difuzie turbulentă. Difuzia Knudsen Atunci când dimensiunile porilor şi drumul liber mijlociu al moleculelor care difuzează sunt apropiate (ca ordin de mărime) sau când presiunea este foarte mică (în cazul gazelor) şi drumul liber mijlociu al moleculelor creşte, mecanismul difuziei este diferit de cel al difuziei Fick. În acest caz, moleculele se vor ciocni mai frecvent cu peretele porului decât între ele, astfel încât fluxul de difuzie nu va mai fi afectat de prezenţa altor specii moleculare, deoarece ciocnirile moleculelor între ele sunt neglijabile (dimensiunea caracteristică a spaţiilor aeriene din materialul capilar poros este mai mică decât 10-7.m).Acest mod de deplasare a umidităţii în stare de vapori mai poartă denumirea şi de efuzie [13]. Knudsen a arătat că acest mecanism al difuziei este preponderent pentru diametre ale porilor mai mici de 50 A0. Difuzia de suprafaţă Acest tip de difuziune apare când pe suprafaţa internă a mediului poros se adsoarbe o parte din difuzant. Dacă adsorbţia este de natură fizică, moleculele adsorbante au o anumită mobilitate şi dacă concentraţia substanţei adsorbite variază de la un punct la altul, se crează un gradient de concentraţie care va determina un fenomen identic în esenţă, cu difuzia obişnuită [14]. Termodifuzia În prezenţa condiţiilor neizotermice are loc o circulaţie a umidităţii sub influenţa gradientului suplimentar de concentraţie, provocat de gradientul de temperatură, adică termodifuzia. Difuzia lichidă Introdusă de Lewis, noţiunea de “difuzie” a lichidului admite că viteza de circulaţie a umidităţii lichide este proporţională cu gradientul de concentraţie a umidităţii în interiorul materialului.

Pentru descrierea circulaţiei umidităţii lichide prin materiale noţiunea de “difuzie” a lichidului a fost acceptată de mai mulţi autori (Becker H.A., Pabis J, Van der Lijn, Wakabayashi H.L). Corelând concluziile referitoare la mecanismul difuziei în structura poroasă a materialelor textile, rezultă că difuzia Knudsen practic nu există la permeaţia fluidelor. Difuzia superficială nu se manifestă la permeaţia fluidelor, dar se poate manifesta la permeaţia vaporilor de apă adsorbiţi în material.

Daniela Fărîmă

88

Ecuaţiile diferenţiale ale difuziei nu se pot integra prin metode analitice decât pentru unele cazuri mai simple. Pentru situaţiile mai complicate, caracterizate prin condiţii de univocitate (geometrice, fizice, iniţiale şi de frontieră mai complexe, nu sunt posibile soluţii analitice şi în astfel de cazuri, de cele mai multe ori se apelează la similitudine.

- Modelarea matematică a proceselor de difuzie implică şi integrarea setului de ecuaţii diferenţiale format din :

- ecuaţia diferenţială a difuziei; - ecuaţiile diferenţiale ale curgerii; - eventual ecuaţia diferenţială a transferului convectiv de căldură. - Integrarea acestor ecuaţii şi implicit soluţiile obţinute depind de cazul

analizat, care se particularizează prin condiţiile de univocitate care sunt următoarele: - condiţiile geometrice, care permit alegerea sistemului de referinţă (ortogonal, cilindric sau sferic) în funcţie de forma volumului de control şi traseul după care se realizează difuzia; - condiţiile materiale (fizice), care determină valorile numerice ale tuturor mărimilor fizice care intră în setul de ecuaţii diferenţiale sau în condiţiile limită şi iniţiale; - condiţiile iniţiale, care stabilesc situaţia în momentul iniţial, ca de exemplu, distribuţia concentraţiei la timpul t=0, sub forma unei funcţii CA = CA(x,y,z); - condiţiile la limită (la frontieră), care stabilesc valorile parametrilor şi particularităţile procesului la limitele volumului de control considerat. Transfer de umiditate datorat forţelor capilare Transferul capilar al umidităţii are loc simultan cu “difuzia lichidului” determinată de concentraţie, care face posibilă o redistribuire a conţinutului de umiditate şi a efectelor capilare. Materialele textile sunt caracterizate printr-un număr mare de pori şi capilare, având lungimi şi diametre diferite. Dacă s-ar cunoaşte geometria mediului poros s-ar putea determina, ca şi la capilarele cilindrice izolate, forţele motoare care determină transferul lichidului. Dar geometria mediului poros nu poate fi cunoscută cu exactitate, motiv pentru care comportarea tricoturilor stratificate, în ceea ce priveşte probabilităţile lor capilare, poate fi stabilită cu exactitate numai pe cale experimentală şi exprimată prin coeficientul de conductivitate capilară a lichidului.


89

Abordarea teoretică a curgerii umidităţii lichide printr-un material textil ca rezultat al capilarităţii, se poate realiza pe baza unor modele fizice mai simple (modelul lui O. Kirscher) [4]. Conform acestui model, materialul poros este reprezentat printr-un pachet de capilare cilindrice, legate una de alta, de raze diferite aşezate în ordinea crescătoare .

Se consideră cunoscută legea de distribuţie a razelor capilare r sub forma unei funcţii n = f®, (n fiind numărul capilarelor şi se presupune că porii de legătură dintre capilare au rezistenţa neglijabilă). Conţinutul de umiditate lichidă din materialul poros poate fi exprimat prin umiditatea volumică a materialului (exprimată în m3 lichid/m3 material poros uscat). În fiecare punct z al sistemului, se determină luând în consideraţie secţiunile pline cu apă, în raport cu umiditatea de suprafaţă (1m2) a secţiunii transversale. În general transferul capilar a umidităţii este combinat cu transportul prin difuzie. Structura materialului poros nu este cunoscută şi nici nu poate fi stabilită riguros.

2.4.3 Mecanisme de transfer a căldurii prin îmbrăcăminte

Consumul de oxigen al unui adult în stare de repaus, respectiv metabolismul în condiţii normale, este 15l/h, iar căldura degajată în urma arderii acestei cantităţi de oxigen este de 75 kcal/h, respectiv 88W. Consumul de oxigen creşte în urma activităţii musculare raportat la metabolism. Se remarcă faptul ca organismul uman foloseşte pentru lucrul util doar 20% din căldura totală produsă, aceasta fiind mai mare faţă de randamentul maşinii cu abur. Claisficarea intensităţii eforturilor cuprinde următoarele 3 grupe de eforturi: a) efort minim presupune activitate la care consumul de oxigen este cel mult dublu faţă valoarea consumată la metabolism bazal (exemplu activităţi care se desfăşoară şezând). b) efort mediu, la care consumul de oxigen poate fi de 2-4 ori din valoarea de repaos (de exemplu activitati casnice nemecanizate). c) eforturi grele la care consumul de oxigen este de 4-8 ori din valoarea consumată la metabilism bazal (de exemplu activitati agricole). Mecanismele de transfer termic sunt specificate în figura 2.15.

Daniela Fărîmă

90

Figura 2.15 Mecanismele de transfer termic

Prin convecţie se cedează aproximativ 32-35% din totalul căldurii cedate, ceea ce înseamnă aproximativ 4-5% din căldura cedată prin conducţie. Un procent de 2-3% din căldura cedată prin convecţie este necesară pentru încălzirea aerului inspirat, restul, majoritar de pe suprafaţa pielii se elimină prin îmbrăcăminte [8]. Căldura cedată prin radiaţie este de 42-44% din totalul căldurii cedată de organism Cantitatea de căldura cedată prin evaporare este aproximativ 21% şi poate fi clasificată astfel:

- evaporare invizibilă, adică difuzia umidităţii prin porii pielii; - evaporarea vizibilă, adică evaporarea filmului de transpiraţie format pe suprafaţa pielii. Cantitatea de apă evaporată din organism este de 800-1000 ml zilnic care corespunde absorbţiei de 500-600 kcal, deoarece evaporarea fiecărui gram de apă din organism necesită 0.58 kcal. Transpiraţia începe la temperatura de 29 °C a mediului ambiant, iar peste 34 °C singura posibilitate de cedare a căldurii este evaporarea. Cantitatea de căldură transferată de la corp spre mediu sau invers, este determinată de o serie de parametri specificaţi în figura 2.16.

Mecanisme de transfer termic

Conducţia Convecţia EvaporareRadiaţia


91

Figura 2.16 Parametrii de influenţă a cantităţii de căldură schimbată de corp cu mediul

înconjurător şi invers

Conducţia termică are loc prin contactul direct al corpului uman cu suprafeţe sau alte corpuri înconjurătoare. Expresia cantităţii totale de căldură transmisă prin conducţie este dată de relaţia nr.2.3.

Qc = q A t = λ/δ (Ti – Te) A t ( 2.3 )[kcal]

unde: q – densitatea de flux termic [kcal/m2h] ; A – suprafaţa corpului acoperită cu material [m2] ; t – durata conducţiei [h] ; λ – coeficient de conductivitatea termică [kcal/m h oC] sau [W/mK] ; δ – grosimea stratului de material textil [m], care acoperă corpul pe suprafaţa A . Ti - temperatura pe suprafaţa interioară a stratului de material [oC] ; Te - temperatura pe suprafaţa exterioară a stratului de material [oC]. Coeficientul de conductivitatea termică este un indicator direct a conducţiei termice, cu valori mai mici de 0,25 kcal/m h oC.

Parametrii de influenţă a cantităţii de căldură schimbată de corp cu mediul înconjurător

şi invers

Parametri ce ţin de corpul uman Parametri ce ţin de mediu

Parametrii aerului

înconjurător

Parametrii suprafeţelor

înconjurătoare

Daniela Fărîmă

92

Raportul δ/ λ se numeşte rezistenţă termică Rt [m2h0C/kcal] sau [m2K/W] şi exprimă capacitatea materialelor textile de a se opune transferului termic. Convecţia, care poate fi naturală sau forţată este determinată de variaţia densităţii aerului în funcţie de temperatură. Transferul termic prin convecţie apare la suprafaţa îmbrăcămintei. Cantitatea totală de căldură transmisă prin convecţie se poate calcula cu relaţia 2.4.

Qc = αc (Tî – Te) A t [kcal] (2.4 )

unde: αc – coeficient de transfer termic prin convecţie [kcal/ m2h] ; Tî – temperatura la suprafaţa îmbrăcămintei [oC] ; Te - temperatura aerului din mediu [oC] ; A – suprafaţa îmbrăcămintei care acoperă corpul [m2] ; t – durata convecţiei [h] . Radiaţia constă în transferul termic prin intermediul undelor electromagnetice. Cantitatea de căldură transmisă prin radiaţie de la corp la mediu este exprimată cu relaţia 2.5.

Qr = αr (Tsc – Tsl)A φr t [kcal] (2.5 ) unde : αr – coeficient de transfer de căldură radiantă [kcal/ m2h] ; Tsc – temperatura absolută la suprafaţa corpului îmbrăcat [oC] ; Tsl - temperatura absolută medie a suprafeţelor limitatoare [oC] ; A - suprafaţa corpului acoperită cu îmbrăcăminte [m2]; φr - factor de corecţie a suprafeţei A; t - durata radiaţiei [h].


93

Evaporarea constă într-un transfer termic prin intermediul umidităţii. Expresia cantităţii de căldură pierdută prin evaporare este dată de relaţia 2.6.

Qc = αc w A (pp – pe) t [kcal] ( 2.6) unde : αc – coeficient de transfer de căldură prin evaporare [kcal/ m2h] ; w - factor de corecţie a suprafeţei A; A - suprafaţa corpului acoperită cu îmbrăcăminte [m2]; pp – presiunea parţială a vaporilor la suprafaţa pielii; pe - presiunea parţială a vaporilor în mediul exterior; t - durata evaporării [h].

2.4.4 Transfer simultan de căldură şi umiditate prin îmbrăcăminte în condiţii dinamice de purtare

Transferul de umiditate prin îmbrăcăminte are impact semnificativ asupra procesului de transfer termic şi implicit asupra confortului termofiziologic şi senzorial. Căldura poate fi transmisă prin structura materialului prin radiaţie termică, convecţie sau conducţie. În majoritatea cazurilor, transferul de căldură are loc prin intermediul tuturor acestor modalităţi cu preponderenţă mai mică sau mai mare a uneia dintre ele. În funcţie de condiţiile de uscare, pentru calculul schimbului de căldură trebuie folosită teoria proceselor nestaţionare sau trebuie simplificată analiza pentru transferul de căldură stabilit. Aspectele privind transferul de căldură se referă, în principiu, la transferul de căldură necomplicat prin transferul simultan de masă fără a fi încărcate cu o anumită eroare, a cărei valoare în unele cazuri practice şi în special pentru procesele de intensitate mică, poate fi neglijată. Pentru înţelegerea confortului în condiţii dinamice de purtare, transferul cuplat de căldură şi umiditate prin materiale textile a fost recunoscut ca fiind foarte important . Pentru descrierea matematică a complexului proces de transfer simultan de căldură şi umiditate, s-au făcut următoarele ipoteze (figura 2.17 ).

Daniela Fărîmă

94

Figura 2.17 Ipoteze privind descrierea matematică a procesului de transfer simultan de căldură şi umiditate

Un model numeric privind transferul cuplat de căldură şi umiditate (elaborat în 1986 de Farnworth), în care se presupunea că masa umidităţii absorbite era proporţională cu umiditatea relativă, iar formele sub care poate exista apa erau în echilibru local. Prin urmare, modelul nu a luat în considerare complexitatea izotermiei de absorbţie a umidităţii şi nici cinetica absorbţiei în fibrele textile [15]. Analizând procesul de uscare a materialelor textile Lyons şi Vollers au stabilit că există trei faze ale acestui proces. În prima fază, un material umed îşi reglează fluxul termic şi de umiditate în funcţie de parametrii mediului înconjurător. A doua fază este de fapt o perioadă de ritm constant de uscare, dat fiind că se realizează echilibrul între coeficientul de transfer termic şi coeficientul de vaporizare. În interiorul materialului are loc un transfer de umiditate lichidă în scopul menţinerii unui nivel de saturaţie la suprafaţă. A treia fază este un ritm scăzut de uscare în timpul căreia fluxul de umiditate la suprafaţă este suficient pentru a menţine saturaţia, iar zona de evaporare se afla în interiorul materialului. Fibrele încep să desoarbă umiditatea până se atinge echilibrul între material şi mediu.

Ipoteze privind descrierea matematică a procesului de transfer

simultan de căldură şi umiditate

1. Schimbările de volum ale fibrelor datorită

conţinutului de umiditate pot fi neglijate

4. În timpul procesului de transfer cuplat de căldură şi masă se realizează echilibrul termic

instantaneu între fibre şi aerul din spaţiul dintre acestea, deoarece majoritatea fibrelor textile au

diametrul foarte mic şi au raportul suprafaţă/ volum foarte mare.

2. Transferul de umiditate prin fibre poate fi ignorat deoarece coeficientul de difuzie a apei prin fibre este neglijabil în comparaţie cu valoarea coeficientului de difuzie prin

aer.

3. Sensul de orientare a fibrelor în material joacă un rol neînsemnat în transferul de vapori de apă deoarece diametrele fibrelor sunt mici şi vaporii de apă pot circula mult mai rapid în aer

decât prin fibre


95

În timpul desfăşurării activităţilor care includ în echipamentele lor produse de îmbrăcăminte numai într-un strat, care va avea rol şi de sortiment, la suprafaţa exterioară a materialului are loc şi uscarea prin evaporare, deoarece apare în acest caz un transfer simultan de căldură şi masă, atât în interiorul materialului cât şi în stratul limită de la suprafaţa dintre faze. În general, desfăşurarea uscării este puternic influenţată atât de condiţiile exterioare ale mediului ambiant cât şi de structura tricotului şi de natura materiei prime din care a fost realizat. În timpul contactului dintre materialul textil umed şi aerul încălzit din microclimatul subvestimentar, umiditatea care ajunge la suprafaţa exterioară a materialului se evaporă. Transferul de umiditate care are loc în timpul procesului de evaporare a acesteia, în direcţie perpendiculară pe direcţia fluxului de agent de uscare, influenţează starea stratului de lângă piele, ceea ce la rândul său determină modificări ale valorii coeficientului de transfer al căldurii. Umiditatea evaporată pătrunde în mediul ambiant în urma difuziei. În timpul evaporării, grosimea stratului hidrodinamic şi termic limită creşte iar gradienţii de viteză ai curgerii şi de temperatură a amestecului de vapori gaze la suprafaţa de separaţie dintre faze, descresc. În urma acestui fapt, odată cu creşterea curentului transversal al masei, coeficienţii de transfer de căldură scad. Cercetările experimentale de evaporare a lichidului de pe o suprafaţă liberă, precum şi din corpuri capilar–poroase, au arătat că în comparaţie cu un transfer “pur” de căldură, coeficientul de transfer de căldură într-un astfel de proces creşte. Pentru explicarea acestui fapt, Lîcov a avansat ipoteza asupra “evaporării volumetrice”. Esenţa acestei ipoteze constă în faptul că în stratul limită subţire ajung picături fine de lichid, evaporându-se în volumul stratului limită şi intensificând în acest mod transferul de căldură. O altă cauză a intensificării procesului de transfer de căldură în timpul evaporării este destrămarea continuă a stratului limită de către curentul transversal de masă. Factorii de influenţă ai coeficienţilor de transfer de căldură şi masă sunt specificaţi în figura 2.18.

Modelele teoretice actualmente accesibile, elaborate cu anumite premise simplificatoare, nu concordă întotdeauna cu datele experimentale. De aceea, relaţia dintre coeficienţii de transfer de căldură şi masă şi parametrii menţionaţi, se determină de obicei experimental.

În literatura cu privire la transferul simultan de căldură şi masă în procesul de evaporare, se întâlnesc o serie de ipoteze urmând să elucideze atât mecanismul acestui proces cât şi relaţiile cantitative corespunzătoare. În general, se poate constata că problema este complicată şi necesită o abordare complexă. Ea se complică şi mai mult în cazul evaporării lichidului de pe suprafaţa unui corp cu structură capilar – poroasă, când această suprafaţă de evaporare se găseşte în interiorul ansamblului vestimentar.

Daniela Fărîmă

96

Figura 2.18 Factorii de influenţă ai coeficienţilor de transfer de căldură şi masă

În legătură cu transferul simultan de căldură şi masă în procesul de

evaporare, se întâlnesc o serie de ipoteze urmând să elucideze atât mecanismul acestui proces cât şi relaţiile cantitative corespunzătoare. În general, se poate constata că problema este complicată şi necesită o tratare complexă. Ea se complică şi mai mult în cazul evaporării lichidului de pe suprafaţa unui corp cu structură capilar – poroasă, când această suprafaţă de evaporare se găseşte în interiorul corpului, la o anumită distanţă de suprafaţa fizică a corpului.

Numeroase probleme ale circulaţiei de umiditate în procesele de uscare pot fi soluţionate pe baza analogiei între schimbul de căldură şi cel de masă. În unele cazuri concrete, procedeul acesta constituie unica metodă de calcul a transferului de umiditate, ţinând seama de lipsa de date cu privire la circulaţia umidităţii în comparaţie cu circulaţia căldurii [9]. Satisfacerea analogiei între transferul de căldură şi cel de umiditate permite calcularea transferului de umiditate pe baza datelor obţinute pentru transferul de căldură.

Conform cu teoria membranelor satisfacerea analogiei între schimbul de căldură şi cel de masă are loc atunci când indicele Lewis(Lc) care este raportul dintre conductivitatea termică λ şi coeficientul de difuzie D , Lc = λ/D, este egal

Factorii de influenţă a coeficienţilor de transfer de căldură şi masă

Forma şi dimensiunile geometrice ale

suprafeţelor de evaporare

Caracterul circulaţiei amestecului de vapori–aer

Presiune Temperatură

Proprietăţile fizice ale lichidului şi aerului

Concentraţia componenţilor în

amestecul de vapori–aer

Vibraţiile câmpului de circulaţie

Poziţia suprafeţelor de evaporare.


97

cu unitatea. Condiţiile acestea au loc, cu aproximaţie, în timpul evaporării apei şi a majorităţii solvenţilor organici la temperaturi joase, adică atunci când indicele Lc este cuprins în limitele de la 0,8 la 3.

Analogia transferului de căldură şi de umiditate, folosită cel mai frecvent în practică este analogia lui Chilton şi Colburn. Premisa ei de bază este egalitatea între agenţii de transfer de căldură jH şi jM [10].

jH = jM (2.6)

Aceşti agenţi de transfer de căldură jH şi jM pot fi determinaţi prin aplicarea relaţiilor 2.7 şi 2.8.

jH=StPr2/3=NuPr2/3/RePrm (2.7)

jM=St’Sc2/3=ShSc2/3/ReSc (2.8)

Analogia lui Chilton şi Colburn este satisfăcută cu suficientă precizie în numeroase procese de schimb de căldură şi de umiditate, de exemplu la evaporarea apei de pe o suprafaţă liberă, precum şi în straturi de materiale granulare. Alte analogii ale transferului de căldură şi de umiditate, care apar în literatură ca de exemplu analogia lui Reynolds, Prandtl, şi Martinelli, au un caracter exclusiv teoretic.

2.4.5 Transferul simultan de căldură şi umiditate în condiţii tranzitorii de purtare a îmbrăcămintei Cazul cel mai realist de purtare a îmbrăcămintei este acela în care

condiţiile de mediu şi cele de stare ale organismului sunt considerate condiţii tranzitorii. Aceasta înseamnă că datorită factorilor de mediu variabili sau datorită perioadelor de activitate urmate de perioade de repaus, căldura metabolică generată de corp va determina variaţii ale temperaturii pielii şi ale umidităţii la suprafaţa acesteia. În condiţii nestaţionare îmbrăcămintea higroscopică poate influenţa schimbul de căldură şi umiditate datorită efectului „tampon”. Datorită acestui efect, atunci când materialul higroscopic vine în contact cu un mediu care conţine vapori de apă la o presiune mai mare , acesta absoarbe umiditatea iar căldura latentă eliberată va duce la creşterea temperaturii materialului şi aerului înconjurător, până când se realizează un echilibru. Datorită valorii mari a căldurii latente de absorbţie a vaporilor de apă (aproximativ 600 cal. în funcţie de repriza materialului sau de căldura sa specifică), efectul imediat al creşterii

Daniela Fărîmă

98

presiunii vaporilor de apă este o creştere apreciabilă a temperaturii, cuplată cu o uşoară creştere a umidităţii materialului, după care urmează o descreştere graduală a temperaturii îmbrăcămintei cuplată cu o creştere graduală a umidităţii. În condiţii normale de purtare a îmbrăcămintei, efectul tampon se regăseşte numai în cazul materialelor higroscopice, din fibre naturale nu şi pentru materiale din fibre sintetice nehigroscopice. În cazul efectuării unui efort fizic intens presiunea vaporilor de apă prin îmbrăcăminte depăşeşte valoarea de saturaţie la temperatura respectivă, deci apare condensul iar căldura latentă eliberată va duce la creşterea temperaturii, având acelaşi efect tampon ca şi în cazul îmbrăcămintei higroscopice. Orice variaţie în presiunea vaporilor de la nivelul pielii (datorată producerii de transpiraţie sau temperaturii exterioare), orice modificare a vaporilor rezistenţelor termice sau la trecerea vaporilor prin îmbrăcăminte (datorate creşterii umidităţii acesteia), alături de penetrarea vântului în spaţiile de aer, pot determina schimbarea ecuaţiei de bilanţ termic. Acest aspect demonstrează complexitatea fenomenului de transfer simultan de căldură şi umiditate în condiţii tranzitorii. Viteza cu care are loc creşterea valorii umidităţii unui material poate fi aproximată, după Smith, prin diferenţa dintre masa vaporilor de apă care intră în îmbrăcăminte şi apoi se elimină în exterior. Dacă îmbrăcămintea are mai multe straturi, atunci ecuaţia de bilanţ termic se aplică pentru fiecare strat.

2.4.6 Transferul de aer prin îmbrăcăminte Aerul poate fi transferat prin îmbrăcăminte de la mediu către corp şi de la corp către mediu, prin diverse căi, sub influenţa unor factori determinanţi (figura 2.19).

Permeabilitatea la aer este proprietatea materialelor textile, a produselor de îmbrăcăminte şi respectiv a structurilor vestimentare de a permite trecerea aerului prin ele, atunci când există o diferenţă de presiune. Spaţiul de aer cuprins între suprafaţa pielii şi îmbrăcăminte se defineşte a fi microclimatul subvestimentar.


99

Figura 2.19 Factorii determinanţi ai transferului de aer prin îmbrăcăminte

În timpul mişcării corpului datorate desfăşurării diferitelor activităţi, printre şi prin straturile de materiale textile ce intră în componenţa îmbrăcămintei , are loc un transfer de aer dinspre corp către mediu şi invers. Fenomenul este întâlnit sub denumirea de „efect de pompă”. Factorii care influenţează intensitatea acestui fenomen sunt prezentaţi schematic în figura 2.20.

Figura 2.20 Factorii care influenţează intensitatea transferului de aer în timpul

mişcării corpului

Factorii determinanţi ai transferului de aer prin îmbrăcăminte

Viteza de deplasare a vântului

Mişcarea corpului care determină „efectul de pompă” sau “ventilaţia ”, în funcţie de:

- permeabilitatea la aer a materialelor textile; - mărimea şi poziţia deschiderilor în îmbrăcăminte ; - modelul şi silueta produsului ; - rigiditatea materialelor textile :

Diferenţe de densitate a aerului din îmbrăcăminte şi respectiv în microclimatul subvestimentar

Factorii care influenţează intensitatea transferului de aer

în timpul mişcării corpului

Permeabilitatea la aer a materialelor textile

Rigiditatea materialelor textile

Modelul şi silueta produselor de îmbrăcăminte

Poziţia şi mărimea deschiderilor din îmbrăcăminte ( gulere, manşete,

fermoare, etc.).

Daniela Fărîmă

100

Dacă permeabilitatea la aer a materialelor ce compun îmbrăcămintea este redusă, atunci în timpul mişcării corpului aerul existent între straturi va fi „ventilat” printre ele. Odată cu transferul de aer are loc şi un transfer de căldură şi umiditate. Influenţa vântului asupra transferului de aer prin îmbrăcăminte este cu atât mai accentuată cu cât materialele din straturile componente sunt mai permeabile de aer. Permeabilitatea la aer a unei structuri vestimentare se calculează aplicând relaţia lui Klayton (relaţia 2.12).

Pa = 1/ Σ1/Pai (2.12)

unde: Pa – permeabilitatea la aer a structurii vestimentare [m3/min.m2]; Pai - permeabilitatea la aer a fiecărui strat component a structurii vestimentare [m3/min.m2]. Rezistenţa la trecerea aerului opusă de un material textil se notează cu Rpa[mm.m2 h/kg] şi se calculează cu relaţia 2.13.

Rpa = δ/i [mm.m2 h/kg] (2.13)

unde: δ = grosimea materialului textil; i = coeficientul de permeabilitate la aer a materialului textil . Valoarea coeficientului de permeabilitate la aer a materialului textil poate fi determinat cu relaţia 2.14.

i = γ(t) Pa 60 [kg/m2 h] (2.14) unde: γ(t) – masa specifică a aerrului la temperatura t ; Pa – permeabilitatea la aer a materialului textil.


101

Valoarea permeabilităţii la aer a materialului textil Pa(∆p) la o diferenţă de presiune ∆p [mm col. apa] creată între cele două feţe ale materialului se calculează cu relaţia 2.15.

Pa(∆p)= V/A.t (2.15) Unde : V – volumul de aer [m3] care trece prin suprafaţa A [m2] a materialului textil ; t - timpul de trecere a aerului prin materialul textil [min]. Permeabilitatea la aer a materialelor textile este influenţată de o serie de factori, dintre care cei mai importanţi sunt specificaţi în figura 2.21.

Figura 2.21 Factori de influenţă ai permeabilităţii la aer a materialelor textile

Odată cu creşterea umidităţii materialelor textile are loc o reducere a permeabilităţii acestora. Influenţa grosimii asupra permeabilităţii materialelor textile se analizează întotdeauna în concordanţă cu porozitatea acestora. Materialele textile, modelul şi silueta produselor trebuie să asigure o bună ventilare, prin care pielea respiră iar excesul de umiditate provenit din transpiraţie este evacuat către mediu.

Factori de influenţă ai permeabilităţii la aer a

materialelor textile

Umiditatea materialelor

Grosimea materialelor

Porozitatea

Daniela Fărîmă

102

Bibliografie

[1] Eberle, Hannelore; Hermeling, Hermann. – Fachwissen Bekleidung Verlag EUROPA - Lehramittel. Nourney, Vollmer GMBH&Co. Europa nr: 62013, ISBN 3-8085-6203-x

[2] D. Farima, Contribuţii privind studiul funcţiilor produselor vestimentare din tricot, în conexiune cu parametrii de structură şi condiţiile de stare ale organismului, Teză de doctorat, Iaşi, 1998

[3] D. Farima, Echipamentul personal de protecţie- oportunitate pentru textilele tehnice, Revista Română de Textile – Pielărie, Nr.4/2005

[4] F. Vitan, N. Badea, Fenomene de transfer prin medii poroase, Ed. Principes, 1993

[5] *** The Science of clothing Comfort, Textile Progress, Vol.31., No. ½

[6] A. Cutreza, Confortul la purtarea îmbrăcămintei, Ed. Junimea, 1998

[7] Ciurea S., Dragulanescu N., Managementul calităţii totale, Ed. Economică 1995

[8] *** Melliand Textilberichte, 11/1987

[9] Yagawa M, Numerical analysis of Heat and Flow, The Japan Machinery society edition, Corona, Tokyo,1986

[10] Strumitto C., Bazele teoriei şi tehnicii uscării, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1984

103

CAPITOLUL III

CONFORTUL SENZORIAL

Confortul senzorial, considerat ca parte componentă a confortului la purtarea îmbrăcămintei, este determinat de modul în care îmbrăcămintea este percepută de către purtător prin simţuri (văz, auz, gust, tactil, miros şi estetic), cu ajutorul senzaţiilor care apar la contactul dintre piele şi materialul textil.

Senzaţiile percepute la purtarea îmbrăcămintei depind în mare măsură de combinaţiile variate dintre activităţile umane şi condiţiile de mediu în care se desfăşoară aceste activităţi. Confortul senzorial implică senzaţii termice (rece, cald), de durere (înţepare, mâncărime), tactile (aspru, moale, neted, dens), vizuale (confort estetic) [1].

Pentru exprimarea senzaţiilor se folosesc descriptori senzoriali cum ar fi: confortabil, larg, greu, uşor, rigid, neabsorbant, rece, lipicios, umed, aderent, subţire, aspru, zgârie moale, etc. David a generat liste cu descriptori bipolari, de exemplu: aspre-neted, rece-cald, tare-moale, etc.[2]

În lucrarea “Teoria construcţiei personale”, Kelly [3] a sugerat că purtătorii au capacitatea de a genera criterii specifice de descriere a senzaţiilor, putând lua hotărâri obiective, cantitative şi repetabile privind aceste senzaţii. De aceea, descriptorii senzoriali trebuie să vină din partea purtătorilor şi nu de la experţi sau cercetători.

3.1 Senzaţii percepute la purtarea îmbrăcămintei

Deoarece în studiul confortului senzorial analiza datelor este extrem de importantă, se folosesc instrumente statistice precum: analiza dezacordului şi analiza corelaţiei, iar în ultimul deceniu, tehnici de calcul variate, care fac posibilă înţelegerea datelor complexe. Principiul comun al acestor tehnici este acela de a extrage din volumul mare de date, informaţiile centrale sau comune, pe care să le prezinte în forme simplificate şi uşor de înţeles. Stein şi Meredith au afirmat că de fapt creierul nu percepe lumea ca pe o serie de experienţe senzoriale independente, ci mai curând ca pe o corelaţie de

Daniela Fărîmă

104

impresii senzoriale diferite prin care, componentele senzoriale se schimbă subtil şi se combină una cu alta. Rezultatul acestor procese combinate este percepţia [4]. Risvik a subliniat că mintea umană nu percepe niciodată un produs de îmbrăcăminte ca pe o sumă de caracteristici şi că are capacitatea de a se putea concentra pe caracteristici cheie care sunt transformate în concepte [5] . Pentru percepţia senzorială a unui produs, creierul nostru poate folosi mai puţine caracteristici sau concepte decât numărul celor cerute pentru crearea unui profil senzorial complet. Cuvintele folosite pentru conturarea profilului senzorial se grupează ca în figura 3.1.

Figura 3.1 Cuvinte utilizate la realizarea profilului din punct de vedre senzorial

În profilul senzorial al unui produs, pot fi 15-20 de cuvinte care pot descrie caracteristicile, dintre care multe interacţionează. Complexul percepţiilor senzoriale umane poate fi redus în conştiinţa umană, la câteva dimensiuni independente, numite variabile latente sau fenomene latente. În termeni statistici, variabilele latente sunt proiecţiile sau combinaţiile liniare ale diverselor variabile. Aceasta înseamnă că analiza statistică poate reflecta percepţia umană a produsului. Instrumentele statistice folosite în studiul confortului senzorial sunt redate schematic în figura 3.2.

Cuvinte utilizate la realizarea profilului

senzorial

Cuvinte ce descriu caracteristicile produsului, având diferite niveluri de complexitate care nu pot fi definite;

Cuvinte complexe legate de diverse aspecte ale percepţiei produsului, percepţie care poate fi definită ca o structură latentă, neclară pe baza naturii cuvintelor şi a utilizării limbajului.


105

Figura 3.2 Instrumente statistice utilizate pentru studiul confortului senzorial

În 1968, Yoshida, conducând o serie de experimente, a descoperit prin analiza factorilor, că 70% din dezacorduri pot fi numărate prin 3 dimensiuni: umezeală-moliciune, greutate – răceală, densitate [6]. Prin compararea rezultatelor obţinute de Li, folosind metoda analizei grupului de senzaţii principale, pentru îmbrăcămintea de vară şi îmbrăcămintea pentru sport, a arătat că 26 de descriptori senzoriali pot fi clasificaţi în 4 grupuri [1]. Componentele de bază ale celor 4 grupuri sunt specificate în figura 3.3.

Grupul 1 al senzaţiilor tactile, a fost cel mai stabil grup, senzaţiile au fost bine definite şi nu s-au schimbat mult odată cu schimbarea tipului de îmbrăcăminte. Senzaţiile de presiune pot fi senzaţii sintetice interacţionând cu senzaţiile tactile şi cu cele termice.

Figura 3.3

Clasificarea descriptorilor senzoriali realizată de Li

Analiza grupului de senzaţii

Analiza corespondenţei

Analiza senzaţiei principale

Analiza factorilor

Analiza diferenţelor

Instrumente statistice utilizate pentru studiul confortului senzorial

Grupul 1: senzaţii tactile: înţeapă, gâdilă,

aspru, zdrenţăros, zgârie, irită,

subţire, static.

Grupul 2: senzaţii de umiditate:

umed-lipicios, umed, ud, lipicios,

sufocant, neabsorbant,

aderent.

Grupul 3: senzaţii de presiune :

confortabil, uşor, greu, moale, ţeapăn.

Grupul 4: senzaţii termice:

rece, îngheţat, răcoros, cald şi

fierbinte.

Clasificarea descriptorilor senzoriali realizată de Li prin

metoda analizei grupului de senzaţii principale

Daniela Fărîmă

106

Percepţia senzaţiilor termice este dependentă de situaţiile de purtare şi interacţionează puternic cu senzaţiile de umiditate. Prin analiza grupării non-parametrice a datelor adunate de Hollies s-a descoperit că, descriptorii senzoriali folosiţi pot fi grupaţi în 2 categorii care corespund cu grupurile tactile şi de umiditate [7, 8, 9]: 1 – zgârie, aspru, subţire, ţeapăn, greu, uşor, larg şi confortabil; 2 – umed, umed-lipicios, lipicios, aderent şi neabsorbant. Aplicând analiza factorilor şi analiza grupării la datele senzoriale obţinute din procesele de purtare, sub controlul activităţilor fizice şi a condiţiilor de mediu

(t=32 °C,φ=45%), Li a descoperit [10] că 19 descriptori senzoriali pot fi grupaţi ca în figura 3.4.

Figura 3.4 Clasificarea descriptorilor senzoriali realizată de Li prin metoda analizei

factorilor şi analizei grupării datelor senzoriale Din rezultatele obţinute pe baza cercetărilor experimentale, se poate afirma că există trei dimensiuni senzoriale independente, redate schematic în figura 3.5.

Senzaţii termice şi de umiditate: sufocant, umed, lipicios, aderent, fierbinte, rece,

neabsorbant.

Senzaţii de presiune: confortabil, larg,

greu, uşor, moale şi ţeapăn.

Senzaţii tactile: înţeapă, zgârie, aspru,

irită şi static.

Clasificarea descriptorilor senzoriali realizată de Li, prin metoda analizei factorilor şi analizei grupării datelor senzoriale


107

Figura 3.5 Dimensiuni senzoriale

Confortul termic şi de umiditate este legat de senzaţiile ce implică

temperatura şi umiditatea, cum ar fi : sufocant, aderent, fierbinte, umed, umed-lipicios, rece, neabsorbant şi lipicios. Acesta răspunde la receptorii termici ai pielii şi se leagă de caracteristicile de transfer de căldură, umiditate şi aer ;

Confortul tactil este asociat cu senzaţiile ce implică interacţiuni mecanice directe piele – structură textilă, cum ar fi: înţeapă, zgârie, irită, aspru şi static. Acesta răspunde receptorilor de durere ai pielii şi se referă la caracteristicile de suprafaţă ale ţesăturii, incluzând diametrul fibrei la capete, desimea, gradul de netezire al suprafeţei; Confortul la presiune este mai complex şi implică o serie de senzaţii sintetice, cum ar fi: confortabil, larg, greu, uşor, moale şi ţeapăn. Acesta poate răspunde receptorilor de presiune ai pielii şi poate proveni dintr-o combinaţie a unui număr de răspunsuri senzoriale simple.

3.2 Relaţia dintre senzaţii şi stimuli în starea de confort

Pentru a descrie relaţiile matematice dintre experienţa conştientă a unei senzaţii şi un stimul fizic extern, Fechner a dat naştere psihofizicii ca măsură a intensităţii senzaţiilor interne [11]. Aceste senzaţii interne pot fi complet definite prin experienţe senzoriale (figura 3.6).

Dimensiuni senzoriale

Confort termic şi de umiditate

Confort la presiune

Confort tactil

Daniela Fărîmă

108

Figura 3.6 Intensitatea senzaţiilor interne

Ernst Weber a afirmat că pragurile stimulului (∆Sp) sunt proporţionale cu intensitatea stimulului (Sp) [1]. Aceasta este cunoscută ca fiind legea lui Weber şi se exprim prin relaţia 3.1 [1]:

∆Sp/Sp=k (3.1) unde k= constantă ce indică acea capacitate a fiinţei umane de a detecta semnale şi a deosebi senzatii. Cea mai mică intensitate a unui stimul care poate fi percepută se numeşte prag absolut [11,12]. Ca unitate de măsură a senzaţiei, Fechner a propus folosirea “diferenţei observate”, presupunând că senzaţia (Rs) creşte odată cu logaritmul intensităţii stimulului fizic (Sp). Aceasta este de fapt legea lui Fechner (relaţia 3.2):

Rs=k∗logSp (3.2)

unde : k= constantă determinată de pragul stimulului care este cea mai mică valoare fizică ce explică o senzaţie şi pragul diferenţial ce furnizează o unitate subiectivă a intensităţii senzoriale. Legea lui Fechner este legată de legea lui Weber. Dacă legea lui Weber se aplică la caracteristica stimulului în cauză şi pragurile senzaţiei sunt egale, atunci senzaţia creşte odată cu logaritmul intensităţii stimulului fizic.

Intensitatea senzaţiilor interne poate fi definită

prin:

Detecţia semnalului şi deosebirilor senzoriale

Mărimea intesităţilor subiective percepute


109

Pentru a investiga legătura dintre intensitatea subiectivă percepută şi puterea stimulului fizic, în 1953, Stevens a dezvoltat o metodă a estimării intensităţii, ca o procedură experimentală. Aceasta metodă a fost aplicată la un număr larg de caracteristici diferite ale stimulului. Rezultatele obţinute pentru fiecare caracteristică sunt conform ecuaţiei 3.3 - (legea lui Stevens) [11]:

Rs=a∗Spb (3.3)

unde : a=scala factor ; b=exponent caracteristic atributului. Ecuaţia 4.3 este cunoscută ca legea lui Stevens. Lega psihologică a lui Weber, Fechner şi Stevens indică de fapt că există o diferenţă esenţială între stimulul fizic şi senzaţia pe care o experimentează omul. Legea lui Weber şi legea lui Fechner joacă un rol fundamental în a distinge un stimul de altul, dar a eşuat în a furniza o bază pentru măsurarea senzaţiei. Legea lui Stevens propune o relaţie între stimulul fizic şi senzaţia ce furnizează o măsurare “directă” a senzaţiei în procesele senzoriale mentale [11].

3.3 Măsurarea gradului de percepţie a confortului la purtarea îmbrăcămintei

Majoritatea scalelor psihologice implicate în cercetarea confortului îmbrăcămintei pot fi privite ca măsuratori ale atitudinilor. Atitudinea a fost definită de Tull şi Hawkins [13] şi este compusă din elementele specificate în figura 3.7.

Pentru măsurarea directă a atitudinii individului sau o componentă a atitudinii, scalele atitudinii pot fi folosite în funcţie de cererea individului pentru o stare explicită a atitudinii. Scalele atitudinii se compun dintr-o scală de evaluare sau un grup de evaluare care măsoară dimensiuni unice ale componentelor atitudinii. În folosirea scalelor de evaluare, respondentului i se cere să plaseze o caracteristică a produsului, prin puncte, de-a lungul unei continue evaluări numerice sau în mai multe categorii numerice.

Daniela Fărîmă

110

Figura 3.7

Componentele atitudinii

Cercetătorii pot proiecta scale de evalure concentrate pe diferite aspecte, cum ar fi :

- atitudinea completă faţă de un produs ; - gradul în care un produs conţine caracteristici particulare; - sentimentul faţă de un produs ; - importanţa ataşată unei caracteristici a produsului. Există două mari tipuri de scale de evaluare (figura 3.8):

Figura 3.8 Scale de evaluare

Scale de evaluare

Scala non-comparativă în care respondentul nu

primeşte un standard pentru a-l folosi la

evaluare

Scale de evaluare grafică

Scale de evaluare

prin puncte

Scala comparativă

Componente cognitive - părerile unei persoane sau

informaţiile despre un produs

Totalitatea proceselor prin care se judecă

tendinţele şi predispoziţiile unei

persoane asupra produsului.

Componente afective şi comportamentale

- senzaţia unei persoane de plăcut sau neplăcut

privind produsul respectiv

Componentele atitudinii


111

Scalele de evaluare non-comparative prin puncte sunt cel mai des folosite şi reprezintă baza pentru cele mai complexe scale de atitudine. În folosirea acestor scale, respondentului i se cere să selecteze o categorie de senzaţii dintr-un numar limitat, ordonat în funcţie de poziţiile lor pe scală. În dezvoltarea metodologiei pentru studierea percepţiei umane a îmbrăcămintei, Hollies a folosit un numar mare de scale de evaluare prin puncte [7,8] pentru senzaţiile obţinute de la participanţi (figura 3.9).

Figura 3.9 Scala celor 4 puncte a lui Hollies

Hollies a mai stabilit şi o scala a celor 5 puncte după cum urmează : 1= total inconfortabil 2 3 4 5=complet confortabil. În studierea confortului termic, Mc Ginnis a schiţat o scala de intensitate cu 13 puncte, care pare a avea forma unei scale interval, deşi nu este sigur că intervalul dintre aceste puncte este egal. Totuşi, se pare că datele din astfel de scale pot fi tratate ca intervale egale, în timp ce, rezultatele multor standarde statistice tehnice nu sunt afectate major de micile deviaţii de la cererile intervalului [14,15]. Scalele de evaluare non-comparative (grafice şi prin puncte) pot fi transformate în scale comparative prin simpla introducere a unui element de comparaţie.

Scala celor 4 puncte a lui Hollies

1=total 4=partial

2=hotarat 3=de mijloc

Daniela Fărîmă

112

În studiul mecanismului fizic al percepţiei umidităţii, Plante [16] a folosit scale de evaluare comparative neechilibrate (figura 3.10).

Figura 3.10 Scală de evaluare comparativă neechilibrată

În determinarea preferinţelor consumatorilor şi abilitatea lor de a diferenţia produsele între ele, se pot folosi metode de apreciere a perechilor (figura 3.11).

Figura 3.11

Metode de măsurare a perechilor

Cel mai des folosită în cercetarea confortului îmbrăcămintei este compararea perechilor, care implică prezentarea de către respondenţi a două produse în acelaşi timp cerânduli-se selecţia unuia dintre ele pe baza unui criteriu. Fiecare respondent trebuie să compare perechile posibile de obiecte (n∗[n-1]/2, unde n=numărul de produse analizate). Pentru fiecare ecaracteristică importantă, trebuie dirijată o comparaţie. Datorită numărului mare de teste implicate, comparaţiile perechilor sunt limitate în general la o

Metode de apreciere a perechilor

Comparaţia perechilor

Comparaţia perechilor duble

Teste de alegere a diferenţelor

Triunghiul diferenţelor

Triunghiul preferinţei

Scală de evaluare comparativă neechilibrată pentru percepţia

umidităţii

1.Foarte uscat

5.Foarte umed

3.Slab umed

4.Umed moderat

2.Abia umed


113

caracteristicî, cum ar fi : preferinţa completă sau un numar de produse cu mai multe caracteristici. O simplă inspecţie vizuală poate dezvălui preferinţele penru un produs faţă de altul. Datele pot fi transformate în scale interval prin aplicarea legii Thurstone a deciziilor comparative [17]. Succesiunea aranjării scalei de evaluare determină o altă scală, foarte des folosită în măsurarea caracteristicilor de confort, cu care respondenţilor li se cere să aranjeze un numar de produse pe baza unor criterii. Ca şi compararea prin perechi, această metodă este pur comparativă prin natura sa şi rezultatele sale sunt aplicate doar dacă a fost studiat un numar mare de produse. Metoda succesiunii aranjării forţează respondenţii să facă diferenţe între produsele relevante într-o manieră apropiată celei aplicata la cumpărături, consumând mai puţin timp decât compararea prin perechi şi instrucţiunile de aranjare sunt uşor de înteles. Marele dezavantaj al acestei metode este că oferă date ordinale cu care numărul analizelor statistice permise este limitat. Pe baza scalelor de evaluare, pot fi construite mai multe scale de caracteristici complexe, pentru măsurarea mai multror aspecte ale indivizilor privind o serie deproduse. Răspunsurile respondenţilor la diverse scale pot fi adunate pentru obţinerea rezultatului unei singure caracteristici pentru individ. Hollies a dezvoltat o scală ce include caracteristici pentru obţinerea diverselor răspunsuri senzoriale în timpul proceselor de purtare (figura 3.12) [1].

Scala intensităţii confortului stabilită de Mc Ginnis începe cu 1 până la 5: 1---------------------2----------------3---------------4-------------------------5 total inconfortabil complet confortabil Li a aplicat scale similare pentru studiul performanţei confortului îmbrăcămintei sport realizată din diferite fibre. Răspunsurile la diverse puncte senzoriale au fost analizate întâi individual, apoi cercetate prin analiza factorilor şi analize de grup [1]. În studierea proprietăţilor structurilor ţesute, atât Elder cât şi Mackay au aplicat tehnica estimării intensităţii. Aceast[ tehnic[ cere respondenţilor să estimeze intensitatea unei caracteristici a structurii prin compararea cu o structură standard sau cu propria experienţă. Estimările sunt înregistrate printr-un număr sau marcarea unei poziţii pe o linie pentru fiecare mostră de structură. Scalele sunt deschise.

Daniela Fărîmă

114

Figura 3.12

Scală pentru răspunsuri senzoriale în timpul purtării Tehnica estimării intensităţii a fost folosită şi de Sweeney şi Branson în studierea mecanismului psihofizic al perceptiei umezelii[1]. O altă scală des folosită în cercetarea senzorială este scala diferenţelor semantice compusă dintr-o serie de scale de evaluare bipolare, fiecare fiind facută din cuvinte pereche, care pot fi opuse sau un cuvânt considerat pol extrem sau unul pol neutru. Cuvintele bipolare au un număr limitat de la 5 la 7 pentru fiecare scală de evaluare. În cazul cuvintelor opuse, centrul este neutrul dintre cele două extreme. Respondentii sunt instruiti să marcheze locul liber care

Static

Lipicios

Neabsorbant

Rece

Umed-lipicios

Umed

Scală pentru răspunsuri senzoriale în timpul purtării

Subţire

Aderent

Aspru

Zgârie

Greu


115

indică cel mai bine unul sau mai mulţi termeni ce descriu sau se potrivesc caracteristicii produsului [1]. Scalele de evaluare a diferenţelor semantice pot avea orice număr pe scala punctelor, 6 şi 7 fiind cel mai des folosite. Datorită folosiriipe scară largă, scalele diferenţelor semantice au fost îmbunătăţite în multe forme : scala poziţiei grafice, scala comparativă numerică şi scala Stapel (o versiune simplificată a scalei diferenţelor semantice). Modurile de analiză a datelor obţinute prin diferenţele semantice se grupează ca în figura 3.13.

Figura 3.13 Moduri de analiză a datelor obţinute prin diferenţe semantice

Pentru analiza agregat, sunt stabilite diverse numere pentru locurile libere cele mai favorabile termenilor, iar rezultatele asupra tuturor caracteristicilor pereche sunt adunate pentru fiecare individ. Această analiză este efectivă pentru prezicerea preferinţelor totale. În analiza profil, media sau mediana este calculată pentru fiecare pereche de caracteristici, pentru un produs al unui grup specificat de respondenti. Această analiză este folosită pentru izolarea caracteristicilor puternice ale produselor. Tehnicile scalelor diverselor caracteristici au fost aplicate îin măsurarea percepţiei senzoriale a confortului îmbrăcămintei. Pe lângă aceste scale, există numeroase metode mai putin cunoscute şi versiuni modificate ale scalelor cunoscute.

Modurile de analiză a datelor obţinute prin diferenţele

semantice

Analiza agregat Analiza profil

Daniela Fărîmă

116

3.4 Probe de purtare în percepţia subiectivă a confortului la

purtarea îmbrăcămintei

Percepţia confortului senzorial la purtarea îmbrăcămintei poate implica multe dintre canalele senzoriale ale celor 5 simţuri : văz, auz, miros, gust şi tactil, dar sunt des asociate cu sistemele senzoriale ale pielii. Multe senzaţii de confort pot fi generate în situaţii sigure de purtare, cu existenţa stimulilor fizici relevanţi. Fiinţele umane folosesc des mâinile pentru a obţine informaţii tactile. Totuşi, Stevens a relatat că, multe din senzaţiile tactile provin de la alte părţi ale corpului, altele decât mâinile. Aceasta sugerează că, percepţia performanţei confortului îmbrăcămintei trebuie studiată în situaţii de purtare.

Tehnica procesului experimental al purtării, a fost dezvoltată de Hollies [7], pentru a caracteriza confortul senzorial la purtarea îmbrăcămintei (figura 3.14).

Figura 3.14 Tehnica procesului experimental al purtării

Tehnica procesului experimental al purtării

1.Generarea descriptorilor

senzoriali

4.Conducerea proceselor de

purtare în medii controlate

2.Selectarea condiţiilor testate pentru a mări oportunităţile pentru perceperea diverselor

senzaţii

3.Construcţia scalelor cu caracteristici sub

forma unor foi de evaluare pentru a

obţine diverse răspunsuri senzoriale

la produse de îmbrăcăminte

5.Culegerea datelor, analiza şi interpretarea

rezultatelor


117

Adoptând principiul acestei tehnici Li a construit o scală a caracteristicilor şi procesului purtării în studierea răspunsurilor fiziologice, percepţiilor senzoriale şi preferinţelor consumatorilor, privind îmbrăcămintea sport realizată din 8 tipuri de fibre.

Preferinţele subiective şi răspunsurile senzoriale au fost obţinute prin expunerea subiecţilor la perioade de exerciţiu (30 minute) şi repaus, în 2 condiţii de mediu : - cald (t=32°C, φ=45%);

- rece (t=14°C, φ =32%). Viteza vântului a fost de 0.25 m/s. La fiecare 5 minute în timpul exerciţiului s-au măsurat : - temperatura pielii; - bătăile inimii şi consumurile energetice. Transpiraţia corpului şi absorbţia acesteia de către îmbrăcăminte au fost şi ele înregistrate. La fiecare 10 minute, răspunsurile subiective la cei 19 descriptori senzoriali au fost înregistrate pe o scală cu valori de la 1=nici o senzaţie la 5=total. Descriptorii senzoriali au inclus :

- confortabil; - larg; - greu; - uşor; - moale; - ţeapăn; - static; - lipicios; - neabsorbant; - rece; - umed-lipicios; - umed; - cald; - aderent; - sufocă; - înţeapă; - aspru; - zgârie; - irită.

Daniela Fărîmă

118

Preferinţele complete la purtare şi atingere au fost obţinute prin stabilirea comparaţiei prin perechi, în timp ce, răspunsurile senzoriale subiective au fost obţinute printr-o scală de caracteristici similară cu cea a lui Hollies.

Cercetătorii Tehnologiei Lânii au adoptat tehnica lui Hollies şi au amenajat 2 camere climatice pentru studierea performanţei confortului şi caracteristicile produselor din lână. S-au realizat un număr mare de procese de purtare pentru studierea trăsăturilor confortului produselor de îmbrăcăminte din lână sub diverse situaţii de purtare. Pentru început, efectul umidităţii îmbrăcămintei în timpul exerciţiului a fost prezentat în 1992, răspunsurile termoreglării corpului în timpul exerciţiilor intense la purtarea fibrelor higroscopice în 1993, percepţia umidităţii în 1995 şi percepţia răcelii structurii în 1996.

3.5 Relaţia dintre preferinţele consumatorilor şi confortul senzorial

Înţelegerea modului în care consumatorii percep îmbrăcămintea şi formulează preferinţele, îi interesează atât pe cercetători, cât şi pe producătorii de îmbrăcăminte. Percepţia senzorială completă şi preferinţele purtătorilor pentru îmbrăcăminte sunt rezultatul unei combinaţii complexe de factori senzoriali care vin din integrarea diverselor modalităţi senzoriale ale individului, cum ar fi : senzaţii termice, de presiune şi de durere. Percepţiile senzoriale ale individului sunt legate de diferite caracteristici fizico-mecanice ale produselor de îmbrăcăminte şi sunt influenţate de starea fiziologică şi psihologică a purtătorului şi de mediul exterior.

Li a observat inter-relaţiile şi prezumţia dintre factorii senzoriali şi voturile preferinţei subiective prin analiza corelaţiei canonice [10].

Corelaţia canonică este o tehnică pentru analiza relaţiilor dintre 2 seturi de variabile. Fiecare set poate conţine mai multe variabile. S-a folosit un program statistic pentru preformarea variabilelor, cu posibilitatea găsirii unei combinaţii liniară pentru fiecare set, numită variabilă canonică, astfel încât corelaţia este maximizată. Aceasta corelaţie între 2 variabile canonice este prima corelaţie canonică. Coeficienţii combinaţiilor liniare sunt coeficienţi canonici sau influente canonice. Programul continuă în găsirea celui de-al doilea set de variabile canonice, care nu sunt în legătura cu prima pereche şi care produc cel de-al doilea cel mai mic coeficient de corelaţie. Procesul continuă până când numărul de perechi de variabile canonice este egal cu numărul de variabile ale celui mai mic grup .

Analiza redundanţei canonice este o tehnică care examinează cât de bine pot fi prezise variabilele originale din variabilele canonice. Redundanţa


119

este proporţia dezacordului extras din multiple variabile canonice prin proporţia dezacordului împărţit între variabila canonică şi corespondentul variabilei canonice din celalalt set. Redundanţa totală este suma redundanţei variabilelor independente şi se numeşte “ proporţie cumulativă”. Au fost găsiţi 2 coeficienţi de corelaţie importanţi.

Analiza redundanţei canonice [18] a arătat că, variabilele canonice ale factorilor senzoriali sunt bune prezicătoare ale votului subiectiv al variabilelor canonice, la o redundanţă cumulativă de 0.788 şi nu sunt bune prezicătoare la o redundanţă cumulativa de 0.512. Acest lucru sugerează că, factorii senzoriali pot prezice destul de bine voturile preferinţei subiective, dar nu şi invers .

În încercarea de a testa validitatea acestor descoperiri, a fost aplicat acelaşi mod pentru datele senzoriale obţinute dintr-o altă serie de procese de purtare conduse în condiţii de mediu rece, folosind articole de îmbrăcăminte similare. Rezultatele obţinute au fost în acord cu cele obţinute în mediu cald.

În aceste studii, preferinţele complete obţinute au avut la bază articole de îmbrăcăminte de acelaşi stil, aceeaşi culoare, iar observaţia s-a concentrat pe percepţiile senzoriale. Componentele confortului estetic, costurile şi atmosfera de purtare sau păstrare au lipsit când respondenţii au luat deciziile. De aceea, rezultatele acestui studiu nu pot fi aplicate direct procesului de luare a deciziilor de către consumatori, concluziile pot fi aplicate doar pentru condiţiile testate sau în situaţii similare de purtare. Pentru diferite condiţii de purtare, contribuţiile relative ale diferiţilor factori senzoriali se schimbă.

Daniela Fărîmă

120

Bibliografie

[1] The Science of Clothing Confort, The Textile Institute, , Textile Progress, vol. 31, No.1/2

[20] H.G.David, A.E. Stearn, and E.F.Denby. The subjetive Assessment of Handle, presented at Proc.of 3rd Japan – Australia Symp. On Objective Measurement> Application to Product Design and Process Control, Kyoto, Japan, 1985. [3] G.A Kely. Man”s Construction of his Alternatives, in Assesment of Human Motives (ed.. by G. Lindzey), Holt, Reinehart & Winston, New York, NY, USA, 1958

[4] B.E. Stein and M.A Meredith. The Merging of the Senses. The MIT Press, London , UK, 1993

[5] E Risvik. Understanding Latent Phenomena, in Multivariante Analysis of Data in Sensory Science (eds T. Naes and E. Risvik), Elsevier, Amsterdam, The netherlands, 1996

[6] M. Yoshida, The Dimensions of Tactual Impressions (1), Japanese Psychological Res., 1968, 10, 123-157

[7] N.R.S. Hollies. Psychological Scaling in Confort Assessment, in Clothing Confort (eds N.R.S. Hollies and R.F.Goldman), Ann Arbor Science Publishers Inc., 1977, Michingan, USA, 107-120

[8] N.R.S. Hollies, A.G. Custer, C.J.Morin , and M.E.Howard, A Human Perception Analysis Approach to Clothing Confort., Text Res. J., 1979, 49, 557-564. [9] N.R.S. Hollies, Improved Confort Polyester. Part. IV: Analysis of the Four Wear Trials. Text. Res. J., 1984, 54, 544-548

[10] Y.Li. Dimensions of Confort Sensations During Wear in a Hot Condition. Submitted to J. Federation of Asian Textile Associations. [11] D. Laming, Psychophysics, in Sensation and Perception (eds R.L. Gregory and A. M. Colman), Longman, London, UK, 1996, 97-123

[12] T. Engen, Psychophysics, in Sensory System II: Senses Other than vision (ed. J.M.Wolfe), A Pro Scientia Viva Title, Boston, USA, 1988, 104-106

[13] D.S.Tull and D.I. Hawkins, Marketing Research: Measurementa and Method. Macmillan Publishing Company, New york, NY, USA, 1993

[14] M. Traylor. Ordinal and Interval Scaling, J. Market Res. Soc., 1983, 25, 297-303

[15] M.R.Crask and R.J. Fox. An Exploration of the Internal Properties of Three Commonly Used Research Scales, J. Market Res. Soc., 1987, 29, 317-339

[16] A.M. Plante, B.V.Holcombe and L.G.Stephens, Fiber Hygroscopicity and Perception of Dampness, Part I: Subjective Trials. Text Res. J., 1995, 65, 292-298

[17] P.E. Gren, D.S.Tull and G. Albaum, Research for Marketing Decisions,Prentice – Hall Inc., Englewood Cliffs, USA, 1998

[18] W.W.Cooley and P.R.Lohnes , Multivariante Data Analisys ,John Wiley & Sons Inc. , London, UK, 1971

121

CAPITOLUL IV

PREDICŢIA CONFORTULUI LA PURTAREA ÎMBRĂCĂMINTEI Utilizând cunoştinţele despre mecanismele fizice şi psihofizice pe care le implică activităţile umane desfăşurate, se pot crea instrumente predictive, cu care producătorii de îmbrăcăminte pot optimiza activitatea de proiectare a produselor lor în funcţie de cerinţele consumatorilor.

4.1 Predicţia confortului termofiziologic la purtarea îmbrăcămintei În ultimele decenii, pe plan internaţional s-a desfăşurat o intensă activitate de cercetare şi experimentare cu privire la confortul la purtarea îmbrăcămintei, cercatare care a permis pe de o parte îmbogăţirea cunoştinţelor în acest domeniu, iar pe de alta parte realizarea unor produse de îmbrăcăminte cu valoare de întrebuinţare superioară din punct de vedere al confortului pe care îl asigură. De asemenea, cercetările în domeniul confortului cuprind şi eforturile celor interesaţi în a anticipa pe baza unor modele matematice şi ecuaţii statistico-empirice, starea de confort în timpul purtării unui produs de îmbrăcăminte în anumite condiţii de mediu şi de stare ale organismului. În acest context, pentru a anticipa unele aspecte legate de confort, Profesorul Kawabata de la Departamentul Chimiei Polimerilor, Universitatea din Kyoto (Japonia), a proiectat şi realizat un grup de instrumente de evaluare obiectivă KES-FB (Kawabata Evaluation System for Fabrics) a proprietăţilor materialelor. Sistemul a fost elaborat pe baza cercetărilor asupra proprietăţilor mecanice ale materialului textil şi a compoziţiei lui fibroase. În scopul predicţiei influenţei amestecului fibros asupra confortului, Kawabata a folosit ecuaţia dintre percepţia subiectivă şi măsurătorile obiective, un procedeu de regresie liniară treptată, sub formă de funcţii liniare şi funcţii mixte liniar-logaritmice [2]. Referitor la confortul termofiziologic, Fanger a dezvoltat o ecuaţie generală de confort termică [4] care ţine cont de nivelul de activitate fizică a corpului uman şi comportarea la transfer termic a îmbrăcămintei în orice combinaţie a variabilelor de mediu. În această ecuaţie, corpul este considerat

Daniela Fărîmă

122

drept generator de căldură cu un echilibru termic obţinut prin diferite procese de transfer de căldură uscată. Ecuaţia conţine trei seturi de variabile: 1.Activitatea corpului, incluzând ritmul metabolic al acestuia, mărimea suprafeţei corpului ( zona Dubois) şi eficienţa lucrului mecanic extern; 2.Variabile de mediu; 3.Îmbrăcămintea. În scopul realizării unei scări de temperatură a mediului înconjurător s-a dezvoltat un model care conţine multe variabile dependente şi independente din punct de vedere fiziologic. Acest model era menit să anticipeze starea de confort care apare în timpul unei stări termice de cvasi-echilibru în condiţii variate de mediu. Pe baza modelului lui Fanger, cercetările au continuat prezentându-se un model îmbunătăţit în procesul de găsire a unui indice standard unic de confort [4]. În 1998 Li elaborează un alt model care permite analiza influenţei procesului de transfer dinamic de căldură şi umiditate a îmbrăcămintei, asupra răspunsurilor de reglare termică ale corpului în situaţii dinamice de stare ale corpului şi în condiţii variabile de mediu [3] . La Institutul pentru Fiziologia Vestimentaţiei din Hohenstein, Umbach a prezentat un sistem de evaluare fiziologică cu cinci nivele[1] : Nivelul1:Testarea materialelor în privinţa comportamentului la transfer termic şi de umiditate cu un model de piele artificială; Nivelul 2: Determinarea izolaţiei termice şi a capacităţii de transfer de umiditate utilizând un manechin termic în mărime naturală; Nivelul 3:Experimente de purtare controlate cu subiecţi umani în camere bioclimatice; Nivelele 4 si 5 cuprind experimente efectuate în condiţii practice de purtare, rezultatele fiind utilizate în studii fundamentale pentru tipuri particulare de îmbrăcăminte. Sistemul lui Umbach poate funcţiona şi în sens invers. Folosind un astfel de sistem, îmbrăcămintea poate fi îmbunătăţită în funcţie de cerinţele consumatorilor. Umbach a prezentat un model ce poate fi utilizat în proiectarea îmbrăcămintei confortabile şi funcţionale. Este vorba de o haină de protecţie împotriva frigului, alcătuită din mai multe straturi, cu ventilare controlată. Printr-o combinaţie optimă de material şi model de produs, această haină a reuşit să menţină un microclimat confortabil în condiţii de mediu variabil. Modelul a


123

fost testat şi pentru îmbrăcăminte pentru sport înregistrând un mare succes pe piaţă ( costumul pentru ski, pentru ciclism şi costumul marinăresc). De asemenea, Umbach a afirmat că precizările fiziologice rezultate din sistemul său de măsurare au fost incluse de industria germană în unele standarde DIN pentru îmbrăcămintea de protecţie şi de muncă. Aceste standarde bazate pe parametrii de confort măsuraţi, au fost folosite ca elemente tehnice în industria de confecţii pentru uniforme militare, îmbrăcăminte pentru sport şi îmbrăcăminte obişnuită.

4.2 Predicţia confortului senzorial la purtarea îmbrăcămintei Studierea relaţiilor dintre răspunsurile senzoriale în timpul purtării arată că noţiunea de confort senzorial a îmbrăcămintei implică trei factori[5]: - confort termic şi de umiditate;

- confort tactil; - confort la presiune (potrivirea produsului pe corp). Din analiza răspunsurilor senzoriale obţinute în urma anchetelor şi

experimentelor de purtare, s-a dedus că importanţa relativă a celor trei factori în experimentele senzoriale ale purtătorilor variază în funcţie de combinaţiile dintre diferitele activităţile fizice şi condiţiile de mediu. Dificultatea de anticipare a performanţei generale de confort senzorial a impus necesitatea studierii relaţiei dintre proprietăţile obiective ale materialelor textile şi preferinţele şi percepţiile senzoriale obiective, prin folosirea metodelor statistice. Din analize de redundanţă canonică s-a dedus că factorii obiectivi ai materialelor textile au o mare putere predictivă a preferinţelor subiective ale consumatorilor. Tehnicile folosite în studiile senzoriale (simpla ordonare, comparaţia prin perechi, scări de receptivitate şi scări semantice) pot fi utilizate pentru a obţine răspunsurile consumatorilor în următoarele etape:

- apariţia idei unui nou produs; - ilustrarea ideii; - testarea conceptului şi crearea produsului,

Răspunsurile consumatorilor au la bază teste funcţionale (în laborator sau pe teren) şi teste pentru consumator. Testele se pot efectua pe 3 niveluri :

1.teste de purtare în încăperi climatice,

Daniela Fărîmă

124

2.teste de teren; 3.teste pe scară largă. Testele funcţionale pot fi efectuate în laborator sau pe teren pentru a fi

siguri că produsele se comportă sigur şi eficient printr-o serie de teste fizice şi fiziologice. Testele pentru consumator pot fi efectuate pe subiecţi umani fie într-o cameră bioclimatică, în vederea unor experimente de purtare simulate, fie prin experimente de purtare pe teren. O serie de tehnici folosite de studiile senzoriale, cum ar fi : simpla ordonare, comparaţia prin perechi, scări de receptivitate şi scări semantice pot fi folosite pentru a obţine senzaţiile şi preferinţele consumatorilor. Astfel de teste furnizează informaţii în legătură cu:

- calitatea superioară a produsului percepută de consumatori; - diferenţa percepută de consumatori, între produsul ideal pentru ei

şi produsul creat; - poziţia relativă a produsului nou creat între cele deja existente, ale

aceleiaşi firme sau ale firmelor concurente, valoarea şi preţul noului produs. Aceste informaţii sunt esenţiale pentru companii, pentru ca ele să poată lua decizii, cum ar fi : “merge” sau “nu merge” un anume produs, modificarea produsului, nume şi poziţie, ambalare, distribuire, preţ şi alte strategii de lansare cum ar fi promovarea şi publicitatea. Prin urmare, utilizând cunoştinţele despre mecanismele fizice, psihofizice şi preferinţele psihologice ale consumatorilor faţă de diverse senzaţii la purtare, pot fi create instrumente predictive ale confortului. Aceasta i-ar ajuta pe producătorii de îmbrăcăminte să economisească timp, bani şi să răspundă cerinţelor pieţii, prompt şi cu încredere. Prin investigarea şi modelarea stimulilor fizici, a răspunsurilor neuro-fiziologice şi a percepţiilor subiective, este posibilă anticiparea performanţei de confort termic dinamic a îmbrăcămintei [6] . Răspunsurile termofiziologice şi perceperea subiectivă a senzaţiilor termice şi a celor de umiditate pot fi prevăzute prin specificarea proprietăţilor relevante ale fibrei, a caracteristicilor structurale ale materialului şi a condiţiilor limită. Înţelegând mecanismele neuro - fiziologice ale percepţiei senzoriale de înţepare şi iritare, factorul tactil de confort poate fi prevăzut din distribuirea diametrului fibrei şi din densităţile de distribuire ale capetelor de fibră la suprafaţa materialului. Aceste cercetări sunt foarte importante pentru stabilirea unui cadru ştiinţific, care să mărească cunoştinţele despre confortul îmbrăcămintei, care implică oricum un număr de factori complecşi. Starea de confort senzorial este încă dificil de anticipat, fiind necesară studierea relaţiei dintre proprietăţile


125

obiective ale materialului şi preferinţele şi percepţiile senzoriale subiective, prin folosirea metodelor statistice[9]. În 1983, [6] Vollrath şi Martin au comparat evaluarea subiectivă a confortului la contactul cu pielea în zona spate – umăr - gât cu proprietăţile materialului (masă, desime, grosime, fineţea fibrei, coeficientul de frecare şi compresiune). Nu s-a găsit nici o relaţie fundamentală între masa, grosimea sau desimea materialului şi senzaţia subiectivă a contactului cu pielea şi nu s-a constatat nici o corelaţie între fineţea fibrei, coeficientul de frecare sau comprimare şi evaluările de confort. Drapajul şi rigiditatea de îndoire erau slab corelate. Valorile asprimii de suprafaţă obţinute prin mijloace electromecanice erau însă puternic corelate. Concluzia la care s-a ajuns este că, testele pe purtătorii umani sunt precise şi nu pot fi înlocuite prin teste cu aparatură de laborator. În încercarea de a stabili relaţia dintre percepţiile subiective de confort şi proprietăţile fizice ale materialului, Li (1988) a efectuat o serie de experimente de purtare psiho - fiziologice folosind tricouri realizate din tipuri de fibre diferite. În aceste experimente, evaluările subiective asupra unor descriptori senzoriali au fost înregistrate în 2 condiţii de mediu, din care s-au identificat 3 factori senzoriali fundamentali : confort termic şi de umiditate, tactil şi de presiune. Factorii senzoriali sunt semnificativ legaţi de valorile proprietăţilor fizice ale materialului. De exemplu, factorul de confort tactil este în primul rând legat de asprimea şi desimea materialului, de rigiditatea şi gradul de umezeală a acestuia. Factorul de confort la presiune era corelat cu rigiditatea materialului, permeabilitatea materialului şi rigiditatea fibrei. Factorul de confort termic şi de umiditate a fost corelat cu gradul de umezeală al materialului, desimea şi asprimea materialului şi capacitatea de evaporare a apei de către acesta. Analizele de redundanţă au arătat că, variabilele cunoscute ale caracteristicilor fizice ale materialelor puteau anticipa factorii senzoriali psihologici, însă factorii senzoriali nu anticipau corect caracteristicile fizice ale materialelor. Prin urmare, s-a arătat că măsurătorile obiective ale caracteristicilor fizice ale materialelor pot anticipa destul de bine confortul senzorial al hainelor purtate direct pe piele. Li a folosit analizele de corelaţie şi redundanţă pentru a investiga predictabilitatea preferinţelor subiective pornind de la factorii fizici obiectivi ai materialelor [7]. S-au analizat apoi preferinţele purtătorilor, utilizând metoda de apreciere comparativă a lui Thurstone. Preferinţele exprimate au fost comparate cu 10 factori fizici obiectivi prin analize de corelaţie canonice. Au fost obţinuţi 3 coeficienţi de corelaţie canonici semnificativi, indicând că existau 3 dimensiuni ale factorilor fizici obiectivi, legate de preferinţele subiective exprimate.

Daniela Fărîmă

126

Prima corelaţie a arătat că preferinţele subiective la purtare sunt strâns asociate cu asprimea şi desimea materialului, gradul de umezeală şi gradul de deformare a acestuia. A doua corelaţie a sugerat că, senzaţiile la pipăire sunt în primul rând legate de rigiditatea materialului, gradul de deformare a acestuia şi rigiditatea fibrelor, precum şi de gradul de umezeală al materialului. Cea de-a treia corelaţie a indicat că, senzaţiile la purtare sunt de asemenea legate de gradul de umezeală al materialului, de asprimea şi desimea acestuia şi de rigiditatea fibrelor. Din analizele de redundanţă canonică s-a dedus că, factorii obiectivi ai materialelor aveau o mare putere predictivă pentru preferinţele subiective. În eforturile de a crea noi produse, cheltuielile cresc pe măsura ce se progresează de la o etapă la alta. Raporturile costurilor în cazul unui produs nou, de succes, au fost 1:5:25:31:156, de la ilustrarea ideii, testarea conceptului, crearea produsului, comercializarea de probă până la lansarea finală. Cele mai multe cheltuieli sunt localizate în etapa finală-lansarea pe piaţă. Prin urmare, este foarte important ca, producătorii să se asigure că acceptarea şi preferinţele clienţilor faţă de noul produs sunt pozitive înainte de lansare. Pentru aceasta, este necesar ca noul produs sa fie supus evaluării subiective de către consumatori în etape diferite. Acest lucru este foarte important pentru produsele de confecţii deoarece, multe senzaţii nu pot fi percepute decât la purtare, în situaţii reale, care sunt determinate de combinaţii între activităţi fizice, condiţii de mediu şi mediu social. Pe baza datelor privind procesele psihologice, psihofizice şi fizice s-a elaborat un sistem de evaluare a funcţionalităţii şi confortului îmbrăcămintei astfel [8] . Nivelul 1-studiu tradiţional asupra clientului pe grupuri de subiecţi, prin interviuri şi studiu de piaţă în scopul obţinerii de informaţii de piaţă despre produse de îmbrăcăminte; Nivelul 2-experimente de purtare în teritoriu, la scară mică, mare şi studiu de piaţă, experimente utilizate în vederea obţinerii de informaţii în legătură cu atributele cerute de destinaţie unui produs de îmbrăcăminte; Nivelul 3- studiu senzorial psihologic prin experimente de purtare, studiu pe grup central în mediu simulat şi evaluarea noilor produse de către consumator. Din răspunsurile senzoriale ale subiecţilor pot fi obţinute informaţii foarte precise asupra atributelor dorite la un produs de îmbrăcăminte. Estimările psihologice pot fi folosite pentru a testa previziunile sau rezultatele obţinute din măsurătorile şi sistemele de analiză de la nivelele 4 şi 5.


127

Nivelul 4- măsurători obiective pe îmbrăcăminte atât pe subiecţi umani cât şi manechine termice care permit stabilirea detaliilor tehnice ale produselor de îmbrăcăminte cum ar fi: design-ului şi stilul îmbrăcămintei, efectul mişcării corpului ;i a condiţiilor de mediu, efectul ansamblului de îmbrăcăminte. Aceste detalii tehnice sunt folosite în procesul de proiectare a îmbrăcămintei ; Nivelul 5- măsurători obiective pe material privind confortul termofiziologic şi senzorial, măsurători utilizate pentru a evalua trăsăturile şi calitatea materialelor în scopul atingerii confortului şi performanţelor funcţionale dorite în timpul purtării. Aceste informaţii pot furniza detalii tehnice pentru obţinerea materialelor textile; De la nivelul 5 la nivelul 1, informaţiile trec de la tehnic la senzorial şi obiectiv. Evoluţia tehnicii poate fi descrisă, în ultimul deceniu, de trecerea de la automat la inteligent. Calculul inteligent este un domeniu al Inteligenţei Artificiale care utilizează instrumente teoretice şi terminologie specifică, prezentând atât avantaje cât şi dezavantaje. Printre cele mai utilizate sisteme ale Inteligentei Artificiale sunt reţelele neurale. Majoritatea cercetătorilor sunt de acord că reţelele neurale reprezintă ansambluri de elemente de procesare simple, interconectate prin canale de comunicaţii prin care se propagă informaţie numerică [10]. În domeniul reţelelor neurale direcţia inginerească spre care se îndreaptă atenţia cercetătorilor îşi propune identificarea unor principii de procesare suficient de simple şi robuste, dependente de un număr relativ restrâns de parametri şi care să poată fi folosite pentru rezolvarea unor probleme concrete. Reţelele neurale s-au impus ca instrumente puternice de analiză a unor volume mari de date experimentale, generate de procese fizice, ghidate de legi necunoscute, pentru care aceste sisteme pot oferi modele adecvate. Reţelele neurale îşi propun obţinerea unor circuite motivante funcţional, astfel încât să beneficiem de metode de procesare eficiente complementare celor tradiţionale, disponibile sub formă de algoritmi de calcul şi componente hard şi soft. Gama aplicaţiilor în care se utilizează reţelele neurale este extrem de vastă, extinzându-se mult înafara preocupărilor legate de tehnică în general şi electronică în particular (figura 1.16).

Pentru predicţia confortului la purtarea îmbrăcămintei se pot aplica reţelele neurale artificiale deoarece acestea sunt utile în aplicaţii pe care le-am putea denumi "orientate pe date", adică aplicaţii la care beneficiem de un volum mare de rezultate experimentale de genul unor perechi intrare-ieşire, fără să putem spune prea multe despre sistemul sau procesul care le-a generat.

Daniela Fărîmă

128

Figura 1.16

Gama aplicaţiilor în care se utilizează reţelele neurale De ce reţelele neurale în predicţia confortului la purtarea îmbrăcămintei? Reţelele neurale artificiale reprezintă un exemplu de arie de cercetare interdisciplinară a cărui studiu este de neconceput fără cunoştinţe de neurofiziologie, psihologie, matematică, fizică statistică, informatică, teoria sistemelor, microelectronică, care oferă suport teoretic şi experimental, beneficiind de instrumentele de analiză proprii tehnologiilor inteligente[10]. În scopul obţinerii unor arhitecturi simple de calcul, reţelele neurale integrează rezultate din discipline variate. Reformularea unitară, în cadrul teoriei reţelelor neurale, a unor tehnici deja clasice dar aparţinând unor domenii variate, asigură acoperirea unor zone de graniţe, fapt important în condiţiile în care interdisciplinaritatea câştigă tot mai mult teren [10]. Reţelele neurale artificiale sunt o paradigmă la metoda clasică bazată pe descompunerea problemelor în unităţi logice şi pe secvenţa de instrucţiuni

Gama aplicaţiilor în care se utilizează reţelele neurale

Probleme de clasificare şi recunoaştere (date de intrare-ieşire) care urmăresc încadrarea unei anumite informaţii de interes într-o categorie dintr-o listă predefinită;

Predicţie: scopul fiind acela de a pune la dispoziţie o valoare viitoare a unei informaţii de interes folosind date cunoscute numai până la momentul de timp considerat;

Aproximarea funcţională care are la dispoziţie un set limitat de perechi de date de intrare - ieşire generate dintr-o funcţie necunoscută, scopul urmărit constând în estimarea cât mai exactă a dependenţei funcţionale care exprimă legătura dintre aceste informaţii;

Optimizare: numeroase problemeconcrete necesită identificarea unui set de valori ale unor parametri astfel încât o anumită informaţie de interes (denumită funcţie obiectiv) să atingă valori extreme. Astfel de aplicaţii pot fi extrem de dificile, în special dacă funcţia de optimizat este supusă unor constrângeri sau dacă problema poate avea mai multe soluţii.


129

programe. Modelele bazate pe abordări multicriteriale sunt de mare actualitate şi cuprind în special domeniile aplicative asupra cărora se focalizează cercetarea. Abordarea predicţiei confortului cu ajutorul reţelelor neurale este în concordanţă cu actualele tendinţe din soft computing privind tratarea restricţiilor în maniera fuzzy [9]. Reţelele neurale artificiale oferă o baza solidă pentru proiectarea, analiza, controlul şi exploatarea sistemului complex corp – îmbrăcăminte - mediu (C-I-M) pentru predicţia confortului la purtare. În vederea predicţiei confortului la purtare pentru îmbrăcăminte destinată sportivilor de performanţă - se pot aplica reţele neurale de tip perceptron multistrat (MLP), care: - au capacitatea de a aproxima în limitele unei toleranţe oricât de mici orice funcţie neliniară, oricât de complicată, fără a impune constrângeri de modelare. - au capacitatea sporită de modelare nu numai din perspectiva aplicaţiilor de regresie, ci şi a celor de clasificare. Astfel în filatură (atât în domeniul filaturii de bumbac cât şi în domeniul filaturii de lână) reţelele neurale artificiale s-au aplicat cu succes în rezolvarea problemelor de optimizare a amestecurilor de fibre în vederea obţinerii unor fire cu proprietăţi predicte [11]. De asemenea, reţelele neurale au fost folosite în scopul determinării şi optimizării parametrilor tehnologici la diferite sisteme de filare. Pentru a sublinia performanţele aplicării reţelelor neurale artificiale în analizele mai sus amintite s-au desfăşurat în paralel aceleaşi aplicaţii folosind modelele matematice şi statistice. Utilizarea reţelelor neurale artificiale s-a impus şi în rezolvarea unor probleme specifice industriei textile datorită avantajelor, cu caracter general, mai sus prezentate. Preocupări serioase privind aplicarea reţelelor neurale se semnalează în domeniul tehnologiei chimice textile, pentru predicţia şi optimizarea procesului de vopsire. În domeniul confecţiilor textile nu există încă indicaţii bibliografice privind utilizarea reţelelor neurale artificiale în analizele specifice domeniului confortului la purtare.

Daniela Fărîmă

130

Bibliografie

[1] Umbach K.H , Methodes of Measurement for Testing Physiological Requirements of Civilian, Work and Protective, Clothing and Uniforms, Melliand Textilberichte,1987, 68, 857- 865

[2] S. Kawabata, The Developement of the Objective Measurement of Fabric Handle, Proc. Of Japan- Australia Symp. On Objetive Specification of Fabric Quality, Mechanical Properties, and Performance, Osaka, Japa, 1982

[3] Y.Li and B.V. Holcombe . Mathematical Simulation of Heat and Mass Transfer in Human – Clothing Environment System. Text. Res. J. , 1998, 67, 5. 389-397

[4] P.O.Fanger, Thermal Confort, Danish Technical Press, Copenhagen, Denmark, 1970

[5] Y.Li Dimensions of Sensory Perception in a Cold Condition , J. China Text. University, 1998, Vol. 15, No.3, 50-53

[6] L. Volltrath and H. Martin Relationships between the Sensory Judgement of the Skin Contact Behaviour of Fabrics and Laboratory Testing of Properties, Textiltechnik, 1983, 225-231

[7] Y.Li, The Objective Assement of Confort of Knitted Sportswear in Relation to Psycho- Physiological Sensory Studies, Dept. Of Textile Industries , The Univ. of Leeds, Leeds, , UK 1988, Ph.D. Thesis

[8] Umbach K.H ,Protective Clothing Against Cold with a Wide Range of Thermophysiological Control, Melliand Textilberichte, 1981, 3 and 4, 360-364

[9] Stocks , A.I, Le confort en plus, T.U.T., Nr. 13/1994

[10] Iulian B. Ciocoiu, Retele Neurale Artificiale , Iaşi, Cantes, 2001

[11] Abhijit Majumdar, Quality characterisationof cotton fibres for yarn engineering usingf artificia lintelligence and multicriteria decision making process , Ph D. Thesis, Jadavpur University Indai ,2005

Editura PERFORMANTICA

Institutul Naţional de Inventică, Iaşi Iaşi, Bd. Carol I nr. 3-5 tel/fax: 0232-214763

[email protected] http://performantica.inventica.org.ro

Documents

cartea