پارچه لایه هوا چیست و چگونه کار می کند؟

پارچه لایه هوا یک منسوجات بافتنی سه بعدی است که لایه ای از هوای ساکن را بین دو سطح بیرونی به دام می اندازد و از آن حفره هوا به عنوان عایق استفاده می کند. برخلاف پارچه‌های بافته شده سنتی که برای گرما به تراکم الیاف متکی هستند، پارچه لایه هوا از طریق مهندسی سازه به حفظ حرارتی دست می‌یابد - یک لایه میانی توخالی که با اتصال ستون‌های نخ باز می‌شود. نتیجه یک ماده است که است به طور قابل توجهی گرمتر از وزن آن است ، معمولاً عملکرد حرارتی قابل مقایسه با پشم گوسفند را با 30 تا 40٪ جرم کمتر ارائه می دهد.

پارچه لایه هوا که در اصل برای لباس های ورزشی و لباس های فضای باز طراحی شده بود، اکنون به طور گسترده در کت های لایه میانی، لایه های پایه، پتو، لباس نوزادی و منسوجات خانگی استفاده می شود. درک ساختار آن توضیح می دهد که چرا در نسبت گرما به وزن، قابلیت تنفس و قابلیت خشک شدن سریع از بسیاری از پارچه های معمولی بهتر عمل می کند.

چگونه پارچه لایه هوا ساخته می شود

پارچه لایه هوا بر روی یک دستگاه بافندگی میله دوسوزن یا یک دستگاه بافندگی دایره ای با قابلیت تشکیل دو لایه صورت جداگانه به طور همزمان تولید می شود. ساخت و ساز از سه منطقه مجزا تشکیل شده است:

• لایه بیرونی صورت : سطح خارجی که اغلب برای مقاومت در برابر باد یا مدیریت رطوبت برس خورده، چاپ شده یا درمان می شود
• لایه داخلی صورت : نزدیک ترین لایه به بدن، معمولاً نرم و رطوبت گیر
• کانال هوای میانه : شبکه ای از ستون های نخ متصل کننده (نخ های شمع) که دو وجه را از هم جدا نگه می دارد و یک محفظه هوای ثابت و محصور ایجاد می کند.

ضخامت کانال هوا معمولاً از 1.5 میلی متر تا 5 میلی متر بسته به استفاده نهایی مورد نظر - نازک تر برای لایه های پایه، ضخیم تر برای پتو و لباس های بیرونی. چگالی نخ شمع تعیین می‌کند که محفظه هوا تحت فشار و شستشوی مکرر چقدر شکل خود را حفظ می‌کند.

بیشتر پارچه های لایه هوا استفاده می کنند پلی استر به عنوان الیاف اولیه - 100٪ پلی استر یا ترکیب پلی استر-اسپندکس (معمولا 92-95٪ پلی استر، 5-8٪ اسپندکس) برای کشش. پلی استر ترجیح داده می شود زیرا ذاتاً آبگریز است، به سرعت خشک می شود، و حتی در صورت مرطوب بودن، سطح بالایی را حفظ می کند (و در نتیجه فضای هوا را عایق می کند) - یک مزیت حیاتی نسبت به عایق های پایین یا پنبه ای.

چرا هوای به دام افتاده چنین عایق موثری است؟

هوای ساکن رسانایی گرمایی تقریباً دارد 0.024 W/m·K - آن را به یکی از ضعیف‌ترین رسانای حرارت شناخته شده و در نتیجه یکی از بهترین عایق‌ها تبدیل می‌کند. هر استراتژی عایق موثر - روکش، پشم، فوم - با به دام انداختن هوای بی حرکت عمل می کند. تفاوت با پارچه لایه هوا این است که هوا در a نگه داشته می شود جیب ساختاری و مکانیکی پایدار به جای الیاف شل

از آنجایی که شکاف هوا توسط ستون‌های نخ محصور شده و پشتیبانی می‌شود، بهتر از عایق فیبر بلند در برابر فشار مقاومت می‌کند. یک ژاکت پایین بیشتر ارزش حرارتی خود را زمانی که در یک گونی فشرده می شود از دست می دهد. یک لباس لایه هوا بلافاصله ساختار کامل خود را بازیابی می کند زیرا کانال هوا از نظر معماری توسط خود ساختار بافتنی حفظ می شود.

ویژگی های کلیدی عملکرد پارچه لایه هوا

عایق حرارتی

پارچه های لایه هوا به طور مداوم در تست می شوند مقادیر Clo بین 0.5 و 1.2 است بسته به ضخامت - جایی که 1 Clo عایق مورد نیاز برای راحت نگه داشتن فرد در حال استراحت در دمای 21 درجه سانتی گراد (70 درجه فارنهایت) است. یک ژاکت لایه هوای متوسط ​​با وزن 280 تا 320 گرم بر متر مربع، گرمای قابل مقایسه با پشم گوسفندی با وزن 300 را ارائه می دهد در حالی که وزن آن به میزان قابل توجهی در هر متر مربع کمتر است.

تنفس و مدیریت رطوبت

ساختار باز و سه بعدی به بخار آب ناشی از تعریق اجازه می دهد تا بدون گیر افتادن در برابر پوست از پارچه عبور کند. از آنجایی که صورت و لایه های داخلی معمولاً از پلی استر ضد رطوبت ساخته شده اند، عرق از پوست خارج می شود و برای تبخیر در سطح وسیع تری پخش می شود. پارچه های لایه هوا معمولا دارای یک نرخ انتقال بخار رطوبت (MVTR) 3000-8000 گرم در متر مربع/24 ساعت مناسب برای فعالیت هوازی متوسط.

عملکرد سریع خشک کردن

پارچه های لایه هوا بر پایه پلی استر جذب می کنند کمتر از 0.4 درصد وزن آنها در آب است ، در مقایسه با پنبه 25-27٪. از نظر عملی، لباس لایه هوای مرطوب معمولاً خشک می شود 20-40 دقیقه در دمای اتاق، در مقابل چندین ساعت برای یک لایه میانی پنبه یا پشم مشابه.

نرمی و کشش

ساختار بافتنی به پارچه لایه هوا کشش ذاتی چهار طرفه در اکثر فرمولاسیون ها می دهد. برس زدن یک یا هر دو لایه صورت، حسی نرم و پشم مانند بدون وزن پارچه پشم‌های برس‌خورده سنتی ایجاد می‌کند. این باعث می شود که مستقیماً در برابر پوست راحت باشد و برای لایه های میانی نزدیک مناسب باشد.

دوام و پایداری شستشو

نخ های شمع بهم پیوسته که کانال هوا را تشکیل می دهند در طول بافندگی در هر دو لایه صورت قفل می شوند. پارچه های لایه هوای باکیفیت یکپارچگی لفت و جیب هوای خود را حفظ می کنند 50 چرخه شستشو با ماشین بدون لایه برداری قابل توجه یا فروپاشی کانال - یک معیار دوام رایج که توسط مارک های پوشاک در فضای باز ذکر شده است.

پارچه لایه هوا در مقابل سایر پارچه های عایق معمولی

کاربردهای رایج پارچه لایه هوا

ترکیبی از پارچه لایه هوا از گرما، کشش و وزن سبک، آن را برای طیف گسترده ای از دسته بندی محصولات مناسب می کند:

پوشاک فضای باز و ورزشی

پارچه لایه هوا یک انتخاب محبوب برای ژاکت های لایه میانی، جوراب شلواری دویدن، لایه های پایه کوهنوردی و پیراهن های حرارتی است. توانایی آن در حفظ گرما در حین مدیریت تعریق باعث می شود که در بدن موثر باشد محدوده فعالیت 0 تا 15 درجه سانتی گراد (32 درجه فارنهایت تا 59 درجه فارنهایت). - جایی که پوشنده در حال تولید گرما است اما همچنان به عایق در برابر سرمای محیط نیاز دارد.

پوشاک نوزاد و بچگانه

حس نرم دستی، گرما و قابلیت شستشوی پارچه لایه هوا در ماشین لباسشویی باعث شده است که به طور گسترده در لباس‌های کودک، لباس خواب نوزاد و لباس‌های بیرونی کودکان نوپا استفاده شود. برخلاف پایین، هیچ خطری از شل شدن مواد پرکننده ندارد و شستشوی مکرر در دمای بالا را بدون از دست دادن ساختار انجام می دهد.

پتو و ملافه

پارچه های لایه هوای سنگین تر (350-500 گرم در متر مربع) در پتوهای پرتابی و پتوهای کودک استفاده می شود. ساختار سه بعدی بدون وزن پشم بافته شده یا شکنندگی ترمه بافتنی به این پتوها احساسی شیک و قابل توجه می دهد. پتوهای لایه هوا یک محصول رایج در بازار هدیه هستند محدوده قیمت خرده فروشی 30 تا 80 دلار .

منسوجات پزشکی و درمانی

ساختار بالشتکی و توزیع کننده فشار پارچه لایه هوا در پتوهای بیمارستانی، روپوش های بیمار، آسترهای لباس فشرده و مهاربندی های ارتوپدی استفاده شده است. مدیریت رطوبت آن به کاهش خیساندن پوست در بیماران بستری کمک می کند.

لباس های روزمره

وزن‌های سبک‌تر از پارچه لایه هوا (180 تا 250 گرم در متر مربع) با بافت سطحی ظریف در سوییش‌شرت‌های روزمره، هودی‌ها و پیراهن کش‌های معمولی استفاده می‌شود، جایی که نرمی و گرما بدون زیبایی لباس ورزشی مورد نظر است.

انواع پارچه لایه بادی با فینیش سطحی

همه پارچه های لایه هوا شبیه به هم نیستند. پرداخت سطح به طور قابل توجهی با استفاده نهایی متفاوت است:

• لایه هوای برس خورده : هر دو لایه صورت برای ایجاد یک سطح نرم و پشم مانند - متداول‌ترین روکش برای لباس‌های غیررسمی و لباس‌های کودکانه چرت زده می‌شوند.
• لایه هوای ژاکارد : یک یا هر دو صورت دارای الگوی بافته شده ای است که در حین بافندگی ایجاد می شود - در پتوهای درجه یک و لباس های بیرونی مد روز استفاده می شود.
• لایه هوا چاپ شده : چاپ دیجیتال یا صفحه نمایش روی صورت بیرونی - محبوب برای پوشاک کودکان و پتوهای سبک زندگی
• لایه هوا با DWR : سطح بیرونی پوشش داده شده با پوشش ضد آب بادوام - در لایه‌های میانی فضای باز که در آن مقاومت در برابر باران سبک مورد نیاز است استفاده می‌شود.
• لایه هوای چسبیده : یک پارچه پوسته نازک که در قسمت بیرونی لمینت شده است، در حالی که کانال هوای عایق را حفظ می کند، مقاومت در برابر باد را افزایش می دهد.

نحوه تشخیص پارچه لایه هوا با کیفیت

همه محصولات با برچسب "لایه هوا" عملکرد یکسانی را ارائه نمی دهند. در اینجا شاخص های کلیدی یک پارچه لایه هوا به خوبی ساخته شده است:

1. ضخامت کانال هوا ثابت : پارچه را بین انگشتان خود فشار دهید و رها کنید - یک پارچه لایه هوای باکیفیت بلافاصله بدون علائم فشرده سازی دائمی به عقب باز می گردد.
2. توزیع یکنواخت شمع : پارچه را تا نور نگه دارید. نخ های ستون اتصال باید به طور مساوی در سراسر پارچه توزیع شوند، نه اینکه به صورت تکه ای جمع شوند.
3. لایه های صورت پایدار : سعی کنید دو لایه صورت را از هم جدا کنید. آنها باید در برابر جداسازی مقاومت کنند - اگر به راحتی جدا شوند، چگالی نخ شمع برای استفاده بادوام بسیار کم است.
4. مشخصات وزن : تامین کنندگان معتبر وزن را بر حسب گرم بر متر مربع مشخص می کنند. 240-320 گرم در متر مربع برای لایه هوای درجه پوشاک معمولی است. کمتر از 180 گرم بر متر مربع اغلب نشان دهنده کانال هوای بسیار نازک برای ایجاد عایق معنی دار است.
5. شفافیت محتوای فیبر : پارچه لایه هوای باکیفیت درصد فیبر دقیق را فهرست می‌کند (به عنوان مثال، 93٪ پلی استر، 7٪ اسپندکس) - برچسب‌های مبهم مانند "مصنوعی" یا "الیاف مخلوط" یک علامت هشدار است.

دستورالعمل های مراقبت از پارچه لایه هوا

مراقبت مناسب ساختار کانال هوا را حفظ می کند و عمر مفید محصولات لایه هوا را افزایش می دهد:

• شستشو با ماشین سرد یا گرم (30 تا 40 درجه سانتی گراد) - آب داغ بالای 60 درجه سانتیگراد می تواند باعث شل شدن الیاف پلی استر شود و تا حدی کانال هوا را فرو بریزد.
• چرخه ملایم - تنش مکانیکی روی نخ های شمع را که دو لایه رویی را به هم متصل می کنند کاهش می دهد
• خشکشویی کم یا خشک کن با هوا - گرمای زیاد خشک کن (بالاتر از 60 درجه سانتیگراد) پوشش های DWR را تخریب می کند و ممکن است باعث ایجاد ریزش سبک در سطوح برس خورده شود.
• سطح را مستقیماً اتو نکنید - در صورت نیاز به رفع چین و چروک، یک پارچه پرس یا اتو بخار که بالای سطح نگه داشته شود، ایمن تر است
• از نرم کننده های پارچه خودداری کنید - الیاف پلی استر را می پوشانند و عملکرد جذب رطوبت را تا 30 درصد نسبت به شستشوهای مکرر کاهش می دهند.

محدودیت ها و معاوضه هایی که باید در نظر گرفته شوند

پارچه لایه هوا یک راه حل جهانی نیست. قبل از مشخص کردن یا خرید آن، مبادلاتی وجود دارد که ارزش درک آن را دارند:

• نفوذ باد : بر خلاف پوسته بافته شده یا غشای پیوندی، پارچه لایه هوای استاندارد مقاومت بسیار کمی در برابر باد ارائه می دهد - ساختار باز بافت اجازه عبور هوای سرد را می دهد و به طور قابل توجهی گرمای موثر را در شرایط در معرض بیش از 15 کیلومتر در ساعت باد کاهش می دهد.
• ریختن میکروپلاستیک : مانند تمام پارچه های بافتنی پلی استر، پارچه های لایه هوا در طول شستشو ریز فیبر می ریزند - تخمین زده شده در 700000 تا 1500000 الیاف در هر چرخه شستشو ; کیسه فیلتر لباسشویی می تواند بخش قابل توجهی را جذب کند
• ضد آب نیست : پارچه لایه هوا آب را جذب می کند و روی لایه های صورت نگه می دارد حتی اگر الیاف به سرعت خشک شوند - به عنوان لایه بیرونی در باران پایدار بدون درمان DWR یا لایه پوسته مناسب نیست.
• محدودیت بسته بندی از آنجایی که کانال هوا به پارچه می‌دهد، فشرده کردن آن در یک گونی به طور موقت ارزش عایق آن را کاهش می‌دهد تا زمانی که ساختار دوباره به عقب بازگردد - مشکل کمتری نسبت به پایین، اما بیشتر از لایه‌های مصنوعی نازک بافته شده است.
• زیست تخریب پذیر نیست : پارچه لایه هوای استاندارد پلی استر در محل دفن زباله تجزیه نمی شود - نسخه های پلی استر بازیافتی (rPET) از چندین کارخانه در دسترس هستند و این تاثیر زیست محیطی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند