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Nr. 1
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4. Medição de conforto (fisiologia) Parte A – Corpo, Clima e Vestuário Parte B – Testes de peças confeccionadas
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COMPETENCE IN TEXTILES
Fisiologia de vestuário Parte A: Corpo – Clima – Vestuário Testes na área têxtil
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Nr. 3
Vestuário e conforto
Proteção contra influências externas – meio ambiente e áreas de trabalho Sensação agradável de vestir Porque conforto é importante – e porque devemos medir ?
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Nr. 4
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Como nos sentimos usando roupas?
Desconforto termofisiológico
Coceira, grudar, etc.
Desconforto sensorial na pele
Sem conforto!
Calor Frio
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Nr. 5
Regulação da temperatura do corpo
35 °C 20 °C
• Vasos da pele abrem • Temperatura nas
extremidades perto da temperatura núcleo
• Evaporação de suor 37 °C 37 °C
• Calafrios • Contração muscular • Caída de temperatura em
pés e mãos • Vasos da pele fecham
34 °C
31 °C
28 °C
32 °C 36 °C 36 °C
Estudos científicos evidenciam que: se a temperatura do núcleo do corpo sobe,
A performance cai!
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Nr. 6
20 25 30 35 40
Processos de produção de calor e suor
Meta: Relação equilibrada entre perda de calor e produção de calor
Heat gain Heat loss
Evaporação
Temperatura [° C]
Perda calor [°C]
Perda total de calor
Convecção
Radiação
- 0.01 0
0,02
0,04
0,06
0,08
20 25 30 35 40
calor
metabólico +
calor do ambiente
condução +
convecção +
evaporação +
radiação
ganho calor
perda calor
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Nr. 7
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e Conforto termofisiológico = bom balanço energético
Taxa metabólica: M = 80 W to 500 W
Interação corpo – clima – roupa
Produção calor 37 °C
Transporte de calor seco
Transporte de calor
Efeito tampão de calor
Estresse de calor / Estresse de frio = impedimento de atenção & performance
Convecção & Condução Ventilação
Contato pele & Ergonometria
Radiação
Transpiração
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Nr. 8
Taxa de atividade metabólica do corpo humano
Atividade Taxa metabólica
Dormindo 80 Watt Sentando tranquilo 115 Watt Levantando 160 Watt Atividade física normal 200 Watt Atividade física moderada (4 km/h) 280 Watt Atividade física pesada (andar 5 km/h) 350 Watt Trabalho pesado 450 Watt Esqui “Cross-country” (competição) 700 Watt Esportes de alta performance 800 Watt Máxima performance (curta duração) 1000 - 1200 Watt
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Nr. 9
5060708090
100110120130140150160170180190200
0 30 60 90 120 150 180
Efeito termofisiológico de roupa com funcionalidade
Atividade física pesada
tempo em min
batid
a ca
rdía
ca e
m b
pm
tt = 37 min
28 °C · 60% u.r.
Esforço excessivo
Tolerância tempo tt
roupa que não “respira”
roupa que “respira”
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Nr. 10
Bombeiros - EUA: 49 % de casos de morte causados por enfarto!
Funcionalidade de roupa é vital – não é um modismo ou luxo!
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Nr. 11
Pequeno histórico
Primeiros começos na Alemanha Testes de vestir com pessoas Desenvolvimento de aparelhos para testar
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Transpiração e efeitos funcionais apropriados
Transp. leve
Resistência à vapor d'água (“respirabilidade“)
Isolamento térmico
Transp. pesada
Absorção de suor
Transporte de suor
Tempo de secagem
Transp. + intensa
Tamponamento de suor
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Modelo de pele – Medição da “respirabilidade”
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Modelo de pele – Medição da resistência ao vapor d’água
Métodos padrão de acordo com normas EN 31092/ISO 11092 e ASTM F 1868-02
Medições de calor e gerenciamento de umidade de têxteis e valores relacionados
Valor Ret: tamanho amostra (m²) x pressão diferencial placa/ambiente (Pa) força de aquecimento (W)
Modelo de pele “suando”
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Nr. 15
Adequado para todos os tipos de têxteis e combinações de materiais até espessura de 20 cm
Precisão do teste é definida
Reprodutibilidade do teste é muito alta
Processo de medição validado com grande número de testes de vestir
Correlação direta da umidade na pele do portador e valor Ret
Modelo de pele – Medição da resistência ao vapor d’água
Modelo de pele em
câmara climatizada
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Nr. 16
Resistência a vapor d’água(“respirabilidade”)
Transpiração leve
Isolamento térmico
Transpiração + intensa
Tamponamento de suor
Modelo de pele - Testes termofisiológicos em têxteis
Transpiração pesada
Transporte de calor
Tempo de secagem
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Nr. 18
Taxa de cobertura de suor no corpo 25 °C ; 50% u.r.
75
40
0
60
25
100
Conforto
Desconforto (tolerável)
Intolerável para tempo maior
%
“Coating” que não “respira”
0.97
Tolerância tT = 133 min
Laminado que “respira”
0.24
Exemplo: roupas – OR (Salas de cirurgia)
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Nr. 19
36.5
37.0
37.5
38.0
38.5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180
tempo em min
Tem
pera
tura
núc
leo
em °C
Esforço excessivo
Desconforto
Conforto
Ta = 25 °C ; 50% u.r.
Tolerância tempo tT
tT = 133 min
boa “respirabilidade”
Efeitos fisiológicos para roupas OR (cirurgia)
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Medição de conforto no uso – conforto sensorial na pele
Propriedade sensorial da pele = percepção de um têxtil na pele Definição das diferentes percepções Desenvolvimento de aparelhos para testar & validação com testes no uso
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Nr. 21
Índice de sorção
Medição das propriedades sensoriais da pele
Índice “Wet cling”
Rigidez
Índice de superfície
Pontos de contato
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Nr. 22
Propriedades sensoriais da pele – Índice “wet cling”
Até que ponto um têxtil “gruda” à pele molhada por suor? Medição: Transferência da fricção estática a fricção deslizante
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Nr. 23
Propriedades sensoriais da pele – Número de pontos de contato entre o têxtil e a pele
A sensação do têxtil na pele é percebido como leve, ou, pelo contrário, “grudento” e “pegajoso”? Medição: Uma topografia ótica fornece uma imagem tridimensional da superfície têxtil. Um sistema de análise de imagem conta o número de pontos altos e baixos, o grau de inclinação dos pontos altos, etc. e calcula indices
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Nr. 24
Propriedades sensoriais da pele – Rigidez
A sensação do têxtil na pele é de rigidez,ou, por outro lado, é muito “molengo”? Medição através do ângulo de dobramento Diferenciação para vários têxteis: Roupa / Uniformes de trabalho: maior rigidez dá sensação de proteção Roupa íntima ou camisetas: devem ser menos rígidos e dar sensação de mais maciez
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Nr. 25
Propriedades sensoriais da pele – Índice de sorção
Com que rapidez suor líquido é absorvido para dentro do têxtil? Medição: Extrapolação do tempo de absorção A cinética da gota pode ser vista através da medição do ângulo da gota com a superfície têxtil
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Nr. 26
Skin sensorial properties – surface index
A sensação do têxtil na pele é de mais áspero ou de mais liso? Medição: Fotografia microscópica do perfil do têxtil. Sistema de análise de imagem conta número, comprimento e inclinação das fibras salientes do material têxtil e calcula índices
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Nr. 27
é sempre e exclusivamente
o resultado de um cuidadoso
desenvolvimento de produto!
nunca é o resultado de um único parâmetro de
construção e/ou acabamento funcional
(p.ex. tipo de fibra)
Conforto no uso de vestuário
Todos os parâmetros de construção / acabamento devem ser adaptados corretamente ao clima e ao uso
Combinação de peças de vestuário
Não acontece automaticamente…
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Nr. 28
Parâmetros para o conforto no uso de têxteis (1)
● Construção da fibra (diâmetro, finura/título) ● Material da fibra (substrato), inclusive incorporações (SYN) ● Construção do fio (finura/título, torção, texturização) ● Construção do tecido (tecelagem / malharia / felpudos,
combinação de fios/fibras, gramatura, densidade)
Construção têxtil:
Construção na confecção: ● Corte / tamanho (ventilação!) ● Combinação de peças
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Nr. 29
Parâmetros para o conforto no uso de têxteis (2)
● Mercerização, caustificação (algodão) ● Calandras, efeitos “chintz” e de gravação “embossing” e suas
combinações com acabamentos químicos (resinas) ● Felpadeira, lixadeira e combinações (pele de pêssego) ● Tratamentos em peças confeccionadas, jato de areia etc.
Acabamentos mecânicos:
Acabamentos físico-químicos - funcionais: ● Acabamentos funcionais de toque, proteção e conforto
(inclusive efeitos de microcápsulas PCM e nanotecnologia) ● Tratamentos de lavanderia e efeitos em peças confeccionadas
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Nr. 30 Tipos de fibras
pele
Camada de suor
fibras não higroscópicas
fibras higroscópicas
quimisorção de água
encharcado
fibras hidrofóbicas fibras hidrófilas
Pele
água capilar
camada de moléculas de água
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Nr. 31
pele
fibra
fio
poros têxteis
Mecanismos de transporte de umidade em têxteis
difusão pelos poros (“respirabilidade“)
adsorção e
migração
fibras capilares
fios capilares
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Nr. 32
transporte capilar
fibras capilares
fios capilares
adsorção e
migração
pele
fibra
fio
poros têxteis
difusão pelos poros
Mecanismos de transporte de umidade em têxteis
absorção
desorção
convecção ventilação
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Nr. 33
Roupa íntima „Dupla-face“
200
250
300
350
400
450
Roupa externa: Roupa íntima:
Transporte de suor g/m²/ h (a 20 °C; 50 % u.r.)
pior
mel
hor
285
poliéster 100% CO
329
poliéster 100% poliéster
418
poliéster Dupla face i: polipropileno e: algodão
∆ = 46.7 %
fios sintéticos
fibras naturais / artificiais (CV)
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Nr. 34
passado:
Têxteis feitos de fibras naturais com propriedades específicas
Têxteis feitos de/com fibras sintéticas e construções bem como acabamentos funcionais de alta tecnologia
Evolução histórica do vestuário
hoje e futuro:
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Nr. 35
causa menos estresse / esforço físico / fisiológico para o usuário e assim reduz perigo de danos à saúde
Melhora a performance física e mental do usuário
Permite o uso por um tempo operacional maior num clima de estresse e condições da atividade e assim melhora a eficácia e produtividade no trabalho
facilita melhor conforto no uso e bem estar
Benefícios do vestuário de proteção (PPE) com otimização das características de conforto fisiológico
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Nr. 36
Objetivo e confiável: Qualidade testada, o Voto de Conforto do Instituto Hohenstein
Conforto termo-
fisiológico
Conforto sensorial
na pele Conforto
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Nr. 37
Benefícios para confecção / varejo / consumidor
Suporte durante o desenvolvimento de produtos novos
Otimização da qualidade fisiológica
Menos reclamações
Segurança para o consumidor
Suporte oficial com projetos de pesquisa na indústria têxtil
Procedimentos de testes sob medida para casos especiais
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COMPETENCE IN TEXTILES
Fisiologia de vestuário Parte B: Testes de peças confeccionadas
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Nr. 39
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Medição de conforto no uso – testes em pessoas
Várias condições de clima numa câmara climática:
vento chuva calor
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Nr. 40
Medição de conforto no uso – testes em pessoas
Diferentes atividades:
bicicleta ergométrica esteira simulador automotivo
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Nr. 41
Medição de conforto no uso – testes em pessoas
Medição da temperatura e umidade da pele através de sensores
Julgamento subjetivo do conforto pelas pessoas teste
Controle da taxa metabólica pela análise respiratória
Testes de uso supervisionados:
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Nr. 42
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Medição de conforto no uso – Charlie 4
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Nr. 43
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Medição de conforto ao dormir – Charlie 3
zona de conforto
zona de transição
zona de risco
• Sacos de dormir no mercado da UE tem que ser etiquetadas de acordo com a norma EN 13537
• Resultados levam a uma variação de grau de utilidade / qualidade
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Nr. 44
Propriedades termo-fisiológicas de vestuário – Manequim térmico - ISO 15 831
Isolamento térmico
Respirabilidade
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Nr. 46
Crianças e Charlene
Diferenças importantes na regulação térmica, metabolismo, proporções de corpo, peso etc.
Bebês e crianças não são “pequenos adultos”!
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Nr. 47
Crianças e Charlene
Representando criança de 3 anos
Altura 92 cm, peso 15 kg
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Nr. 48
Crianças e Charlene (Conforto ao dormir)
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Nr. 49
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Medição de conforto no uso – Modelo de pé suador móvel
Simulação de movimento
32 glândulas sudoríficas
13 segmentos
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Nr. 50
Medição de conforto no uso – Modelo de pé suador móvel Medição de isolamento térmico e resistência a vapor d’água de “vestuário do pé” = meia + sapato
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Nr. 51
Aparelho para testes de suor em estofados
Cabeçote de medição com formato anatômico
16 “glândulas” que produzem suor
Simulação de movimentos típicos
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Nr. 52
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Contato para maiores informações:
HOHENSTEIN INSTITUTE Schloss Hohenstein · 74357 Bönnigheim
Ms. Silke Off
Telefon: +49 7143 271 632 Telefax: +49 7143 271 94632 E-Mail: [email protected] Internet: www.hohenstein.de
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Nr. 53
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Obrigado pela atenção!
Contato no Brasil HOHENSTEIN INSTITUTE
Frits V. Herbold
Fone: 11-3742-2378 E-mail: [email protected] Internet: www.hohenstein.de