Eine Einführung
Feuchtigkeitsregulierende Eigenschaften einer Textilie sind ein wichtiger Faktor in der Verbesserung des Tragekomforts und der körperlichen Leistungsfähigkeit. Textilien die darin effektiv sind, nehmen entstehenden Schweiß als Wasserdampf an der Stoffinnenseite auf und leiten ihn über die Stoffaussenseite ab. Dieser regulierende Prozess hält das Nieveau von entstehender Wärme und Feuchtigkeit gering und sorgt für ein angenehmes Körperklima.
Wird die Feuchtigkeit nicht effektiv abgeleitet, kommen mehrere unerwünschte Faktoren ins Spiel, die deutliche Auswirkungen auf eine reduzierte Leistungsfähigkeit des Trägers haben (Laing et al. 2007). Diese Faktoren schließen das Entstehen von überschüssiger Nässe ein, die auf der Haut und durch den Stoff ein Gefühl von Nässe hervorrufen. Sobald der Träger geringerer körperlicher Anstrengung ausgesetzt ist, fühlt sich der Stoff klamm und kalt an.
Die Aufnahme von Wasserdampf ist ein wesentliches Qualitätsmerkmal und unabhängig von der Stoffstruktur (Massie and Mehta. 1980). Die Hygroskopische (wasserbindende) Eigenschaft von Fasern haben die Fähigkeit, Feuchtigkeit als Wasserdampf aufzunehmen, abzutransportieren und wieder abzugeben. Hygroskopische Fasern haben auch die Fähigkeit innerhalb der Faserstrukturen Feuchtigkeit in erheblicher Menge (bis zu einem Drittel ihres Eigengewichtes) zu speichern. Diese funktionieren dann wie Speicher, die Feuchtigkeitsschwankungen in der Umgebung ausgleichen.
Manche Stoffarten sind in der Feuchtigkeitsregulierung besser als andere. Dies ergibt sich aus den 3 generelle Funktionsweisen, wie Feuchtigkeit von Textilien aufgenommen werden kann.
- Wasserdampf wird transportiert durch die Faser (durch Aufnahme und Abgabe). Dies ist die wesentliche Eigenschaft von Hygroskopischen Fasern und ein aktiver Mechanismus der Fähigkeit der Faser Wasserdampf aufzunehmen, zu transportieren und wieder abzugeben.
- Wasserdampf wird durch die Zwischenräume der Faserstruktur transportiert. Das ist die Funktionsweise, bei der Wasserdampf durch die Zwischenräume des Stoffes entweicht. Dies geschieht bei Stoffarten mit offenen Strukturen durch Konvektion oder Ventilation. Offene oder lose Stoffstrukturen erleichtern diese Funktionsweise.
- Feuchtigkeit wird als Wasser durch den Stoff aufgenommen. Das ist der Vorgang, bei welchem Feuchtigkeit in flüssiger Form entlang der Faseroberfläche durch die Kapilarwirkung transportiert wird. Dies ist in der Regel bei hydrophilen Fasern der Fall.
Warum Feuchtigkeitsregulierung so wichtig ist
Die Eigenschaft von Kleidung den Feuchtigkeitsgrad zwischen der Hautoberfläche und der Umgebung zu regulieren, ist der Schlüsselfaktor zu hohem Tragekomfort. Dieser hat auch direkten Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Trägers.
Durch starke Anstrengung oder bei hohen Außentemperaturen produziert der Körper Schweiß um über Verdunstungskälte die Temperatur auf der Hautoberfläche zu reduzieren und somit die Körpertemperatur zu regulieren. Dies ist eine extrem wichtige Funktionsweise des Körpers um leistungsfähig zu bleiben.
Schwitzen ist ein grundsätzlicher Schutzmechanismus des Körpers, um überschüssige Wärme abzugeben und damit die Körpertemperatur zu regulieren. Schweiß wird durch die ekkrinen Drüsen erzeugt, welche über die gesamten Körperoberfläche verteilt sind und besteht vorwiegend aus Wasser (99%) und verschiedenen Salzen. Die hauptsächliche Funktion der Schweißdrüsen ist die Regulierung des Körpertemperatur. Die Drüsen werden von Nerven gesteuert, welche wiederum über einen Bereich im Hypothalamus kontrolliert werden, der für die Kontrolle der Körpertemperatur direkt verantwortlich ist.
Während der Körper ein extrem effizientes System zur Feuchtigkeitsregulierung besitzt, kann dieses durch Kleidung, die nicht in Synergie zum Körper arbeitet, empfindlich gestört werden. Daher ist es sehr wichtig für Bekleidung, dass diese imstande ist, den Körper in seiner Arbeit ergänzend zu unterstützen.
Kleidung unterstützt den Feuchtigkeitstransport auf zwei Wegen:
- Die Kapillarwirkung bringt die Feuchtigkeit von der Innenseite des Kleidungsstückes nach außen. Dies erlaubt der Feuchtigkeit dann, an der Stoffaussenseite zu verdampfen. Unglücklicherweise führt das dazu, dass der Kühlungseffekt durch die Verdungstungskälte mehr auf die Stoffoberfläche, als auf die Hautoberfläche wirkt. Somit kommt sehr wenig beim Träger selbst an.
- Absorption beschreibt die Aufnahme von Wasserdampf durch die Faserstruktur direkt von der Hautoberfläche, bevor sich dieser wieder zu Flüssigkeit verdichtet. Dieser Vorgang bringt die Verdunstungskälte direkt auf die Hautoberfläche, was unmittelbar der Temperaturregulierung des Körpers hilft. Das sorgt so lange dafür, dass das Kleidungsstück trocken bleibt, bis die Fasern vollständig mit Feuchtigkeit vollgesogen sind. Diese Eigenschaft ist bei Wolle einzigartig, auch wenn versucht wird, diese bei Wolle natürlichen Eigenschaften auf Kunstfasern zu übertragen.
Die Anforderungen an Bekleidung mit feuchtigkeitsregulierenden Eigenschaften sind, je nach Verwendungszweck, sehr unterschiedlich. Wie am folgenden Beispiel erklärt, ist bei sitzender Tätigkeit der Anspruch an ein Feuchtigkeitsmanagement völlig anders, als für sportliche Aktivitäten in einer Umgebung mit hohen Temperaturen. Generell sind Stoffe für Funktionsbekleidung darauf ausgelegt, Feuchtigkeit schnellst möglich vom Körper wegzutransportieren.
Studien haben bewiesen, dass die Quote des Feuchtigkeitstransportes von Stoffen einen wichtigen Einfluss auf die Thermoregulation des Körpers beim Sport hat (Zhang et al,2001). Diese Studie demonstrierte, dass relative Feuchtigkeit und absolute Feuchtigkeit des Mikroklimas in einem Kleidungsstück, als Ergebnis der Zunahme der mittleren Körpertemperartur, vom Mittelwert Haut- und Kerntemperatur und dem Milchsäuregehalt im Speichel, dort signifikat niedriger war, wo Bekleidung einen hohen Feuchtigkeitstransport hatte.
Bisherige Möglichkeiten (bezogen auf andere Fasern)
Synthetische Materialien, wie Nylon- und Polyesterstoffe werden meist, wegen ihrer Eigenschaft sehr schnell zu trocknen, eingesetzt. Dies steht jedoch auch in direktem Zusammenhang zu ihren sehr mangelhaften Eigenschaften Feuchtigkeit aufzunehmen.
Der Grad einer Faser, Wasser abzustoßen, hängt mit ihrer Oberflächenenergie zusammen. Sie ist höher bei Fasern, die leichter nass werden und die Feuchtigkeit durch Kapillarwirkung schneller über ihre Oberfläche verteilen. Polyester, Acryl und Nylon, haben alle eine größere Oberflächenenergie als Wolle (Leeder 1984), aber eine viel geringere Kapazität die Feuchtigkeit aufzunehmen.
Der Anteil an Feuchtigkeit den eine Faser aufnehmen kann, wird in Prozent angegeben und bezeichnet die Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit. Es besteht ein festes Verhältnis zwischen dieser und der Umgebungsluft, insbesonere in Bezug auf die relative Luftfeuchtigkeit und in geringerem Maße auf vorherrschende Temperatur- und Windverhältnisse. Bei Wolle heißt das, dass die Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit zwischen nahezu 0 % in sehr trockener Luft und bis zu 35 % bei hoher Luftfeuchtigkeit reicht. Bei Baumwolle, der am stärksten hygroskopischen Faser, liegt der Wert bei 24 %. Bei Kunstfaser liegt dieser Wert im Vergleich bei unter 10 %. Polyamide liegt bei 7 % und konventionelle Polyesterfaser kommt gerade mal auf einen Sättigungsgrad von 1 %.
Möglichkeiten der Merinofaser
Die Merinofaser hat die Fähigkeit, aktiv Feuchtigkeit vom Körper und/oder der Luft aufzunehmen, welche deutlich besser sind als bei Kunstfasern.
Merinowolle verdankt ihre Charakteristik der Feuchtigkeitsaufnahme ihrer chemischen Zusammensetzung, von Aminosäuren, welche hydrophil sind (Wasser liebend). Das bedeutet, dass diese Wassermoleküle dazu einladen, bis in ihre inneren Faserstrukturen einzudringen. Diese Zusammenspiel mit Wasser kommt daher, dass die Wasserstoffmoleküle reversibel sind und ihren Molekularzustand ändern können. Von Wasserdampf zu Wasser und zurück. Das heißt, dass Merinowolle Feuchtigkeit von der Haut in Form von Wasserdampf aufnehmen kann, diesen als Flüssigkeit in der Faser aufnimmt und nach aussen transportiert, wo die Flüssigkeit wieder als Wasserdampf entweichen kann. Außerdem hält Bekleidung aus Merinowolle ihren Träger sehr lange trocken. Bevor sie sich nass anfühlt, nimmt sie bis 35 % ihres Eigengewichtes an Feuchtigkeit auf (Leeder 1984. Collie and Johnson 1998). Selbst dann hält sie noch warm, bedingt durch die bei Bewegung mechanisch entstehender Reibungswärme der Fasern.
Das heißt, dass Merinowolle immer ein Gleichgewicht herstellen wird zwischen dem Träger und seiner Umgebung.
Zusammenfassung
Merinofasern haben eine hydrophobische Außenseite und eine hygrophile Innenseite, welche für herausragende Eigenschaften bei der Feuchtigkeitsregulierung sorgen.
Die Merinofasern sorgen durch ihre Fähigkeiten, Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf von der Hautoberfläche aufzunehmen und dann durch die entstehende Verdunstungskälte an der Außenhaut, dass der Träger stets eine gesunde Körpertemperatur behält.
Merinofasern haben ebenso die Fähigkeit bis zu 35 % an Feuchtigkeit aufzunehmen, ohne dass sie sich nass anfühlen.
Die Chemische Struktur der Merino Faser ist die Ursache dafür, dass sie die Fähigkeit hat, ebenso Feuchtigkeit aufzunhemen und wieder abzugeben, wie auch wärmeregulierend zu sein. Somit gleicht sie immer die äußeren und inneren Einflüsse zum Wohlbefinden des Trägers aus.
References
- Benisek., L, Harnett., P.R. and Palin., M.J., 1987, The influence of fibre and fabric type on thermophysiological comfort, Melliand Textilberichte 68, pp. 878-888
- Collie, S.R. and N.A.G. Johnson, 1998. The benefits of wearing wool rather than man-made fibre garments. Lincoln, Christchurch, New Zealand, WRONZ
- Laing, R.M., Sims, S.T., Wilson, C.A., Niven, B.E. and Cruterher, N.M., 2007. Differences in wearer response to garments for outdoor activity, Ergonomics, 1-19
- Leeder, J., Wool – Nature’s Wonder Fibre, Australasian Textile Publishers
- Massie, D.S. and Mehta, P.N., 1980. Moisture transport properties of underwear fabrics. Ilkley, Yorkshire, UK, International Wool Secretariat, Technical Centre.
- Zhang, P., Watanabe, Y., Kim, S.H., tokura, H., and Gong, R.H., 2001, Thermoregulatory responses to different moisture-transfer rates of clothing materials during exercise, Department of Textiles, University of Manchester Institute of Science and Technology, Manchester 1, UK
Quelle: www.zqmerino.com