Em nossa análise mais recente de aplicações, estamos focando no Teste de Taxa Seca.

O que é abordado:

• Uma introdução à taxa de secagem
• Têxteis de performance e o corpo humano
• O papel do ‘conforto’
• Características e funções
• Teste de desempenho na camada base
• Métodos de teste
• Teste de taxa de seca usando ProDry

Uma introdução à taxa de secagem

Fazer com que nossas roupas e calçados de performance sequem eficientemente é considerado um recurso fundamental para a maioria das peças de performance, já que quase toda peça que usamos entra em contato com umidade líquida de um ponto ou de outro, seja pela neve, pela chuva ou, mais comumente, pelo suor.

Para dar um pouco de contexto, um equívoco comum nessa área dos têxteis é que a fibra de algodão se absorve bem e atua como um têxtil eficiente para atividades esportivas. Embora o algodão proporcione maciez e frequentemente calor, ele não absorve de forma eficiente e também não seca facilmente, pois a fibra em si é altamente absorvente.

Para secagem e absorção eficazes, queremos fibras menos porosas e, idealmente, fios poliméricos extrudados por filamentos contínuos, como poliéster ou outros sintéticos, que tenham taxa de absorção baixa ou zero.
 

Com esse tipo de teste, há muita ênfase no termo taxa, mas qual a importância de saber a velocidade com que um têxtil ou peça de roupa seca?

Alguns dos principais termos relacionados aos testes de taxa seca são:

• Taxa de secagem — a variação do volume por unidade de tempo em que um líquido evapora de um tecido.
• Tempo de secagem — o tempo que uma quantidade específica de líquido leva para evaporar de um tecido sob condições de teste controladas.

É a velocidade e o tempo em que um tecido seca que formam a base dos resultados ao testar as capacidades de secagem de um tecido.

É justo afirmar que o teste de taxa de seca, embora seja um teste independente, é um dos vários métodos usados para avaliar o gerenciamento de umidade de um material que precisa ser medido. Geralmente, é considerado de forma holística antes de fazer qualquer seleção final de material para produtos futuros.
 

“Quanto melhor a peça de roupa absorve o suor e seca, mais estável é a temperatura da superfície do corpo”.

Lisa Keeling, Especialista Técnica

Têxteis de performance e o corpo humano

Para entender melhor as funções das roupas de performance e explorar por que o teste de taxa de seco é um tema tão importante nessa área dos têxteis, precisamos analisar de perto a relação entre têxteis de performance e o corpo humano.

A importância de manter uma temperatura corporal constante

O corpo humano está constantemente gerando calor e tenta regular sua temperatura central entre 36,5 e 37,5°C. Para se refrescar, o corpo sua, que depois evapora da pele, levando o calor embora e, portanto, resfriando nosso corpo.

A secagem eficiente em nossos tecidos de alto desempenho está intimamente relacionada à nossa saúde. Quanto melhor a peça de roupa absorve o suor e seca, mais estável será a temperatura da superfície do corpo. A termorregulação eficaz aqui proporciona tanto conforto quanto segurança, já que nossas roupas e calçados podem secar antes que a umidade líquida tenha tempo de baixar de temperatura e causar o que é conhecido como sensação de frio pós-exercício.

O superaquecimento também pode ser uma preocupação, assim como a queda de temperatura, e essas mudanças extremas podem ser perigosas, por exemplo, altas temperaturas podem causar desidratação e insolação, além de impactar como nos sentimos ao usar roupas

O papel do ‘conforto’

Um dos propósitos importantes dos têxteis e roupas de performance é permitir que o usuário se sinta confortável em uma variedade de atividades, em diversos climas.

“O conforto é uma característica fundamental dos têxteis de performance. Além de se vestirem bem, é importante que os usuários se sintam confortáveis em suas roupas de performance durante uma variedade de atividades diferentes.“

Lisa Keeling, Especialista Técnica

O conforto térmico pode ser definido pela ausência de sensações desagradáveis de estar frio ou quente demais, ou de suor excessivo na pele, mas não é o único fator que determina o conforto geral.
 

Outros fatores que podem influenciar o ‘conforto’ percebido por quem o usa incluem o ajuste da peça, conhecidos como ‘fatores de ajuste’. Propriedades do tecido, como elasticidade e recuperação, assim como as propriedades térmicas e de gerenciamento de umidade, também desempenham um papel vital, assim como, claro, a capacidade da peça ou dos têxteis de secar rápida e eficientemente.

 

É mais do que apenas roupas que exigem um certo nível de ‘conforto’.

Conforto não é apenas sobre as roupas que vestimos, mas sobre os tecidos que estão ao nosso redor, como móveis para casa, como onde estamos sentados em casa e no trabalho, incluindo também roupas de cama e colchões dos quais passamos grande parte da vida quando dormimos.

Ao pensar no impacto que o conforto tem em termos de dormir bem e poder trabalhar confortavelmente, é um recurso extremamente importante para os consumidores, especialmente quando há um volume tão alto no mercado, com muitos com preços elevados.

A sensação de desconforto, especialmente quando se trata de temperatura e termorregulação, pode se aplicar em qualquer lugar onde a pele esteja exposta ao tecido, então testar a taxa de secagem de um tecido exposto à pele ajuda a construir uma imagem das propriedades de gerenciamento de umidade e, em última análise, dos fatores de conforto dos nossos têxteis de desempenho.
 

Características e funções

Têxteis e roupas de alto desempenho precisam ter uma variedade de funções diferentes para atender às necessidades e expectativas do usuário, e o benefício geral dos têxteis de alto desempenho é que eles oferecem funcionalidades adicionais além do esperado dos tecidos típicos. Essas peças costumam ser um investimento para quem as usa, então as expectativas são maiores – eles querem funções além das características típicas, como resistência à cor e à abrasão, por exemplo.

Na tentativa de entender melhor os consumidores, uma pesquisa da Pesquisa Cotton Incorporated Lifestyle Monitor descobriu que 50% das pessoas pagariam um valor premium por roupas repelentes à água, 48% pela regulação térmica e 46% pela gestão de umidade.

Nesta pesquisa, 58% dos consumidores disseram que o termo ‘mantém você seco’ seria o mais influente na decisão de comprar uma camisa que absorve a umidade. Por isso, varejistas e marcas estão dedicando muito tempo pesquisando como melhorar os tecidos para que possam desempenhar essas funções.

“Ser capaz de provar termos-chave pode fazer a diferença entre um consumidor comprar um item ou não.”

Lisa Keeling, Especialista Técnica

Muitas propriedades diferentes precisam se combinar para formar um tecido de performance e podem ser usadas em várias combinações para se adequar à atividade e ao ambiente.

Por exemplo, uma peça usada durante atividades de alta intensidade e ambientes internos, como uma aula de spinning na academia, precisaria ser:

• Absorção de umidade
• Secagem rápida, e;
• Funcionalidade de controle de odor

Enquanto uma peça destinada ao ar livre, atividades em clima frio, como esqui ou trilhas, precisarão ser:

• Resistente ao vento
• Resistente à água 
• Termicamente isolado

Teste de desempenho na camada base

Comumente chamada de “segunda pele”, a camada base é usada diretamente ao lado da pele ou das roupas interiores, e deve controlar efetivamente a umidade líquida proveniente do suor. A principal função dessa camada é gerenciar efetivamente a umidade e deve promover uma distribuição rápida e ampla do suor líquido para permitir sua evaporação.

Os testes para propriedades de gerenciamento de umidade incluem dois tipos principais: testes de absorção/distribuição de umidade líquida dentro de um tecido; e testa a taxa de secagem – ou seja, a evaporação da umidade líquida do tecido.

Testar as roupas da camada base inclui:

• Absorção (controle de umidade)
• Taxa de secagem (manejo de umidade)
• Alongamento e recuperação 
• Controle de odor
• Proteção UV

Começando pela camada base, existem várias propriedades diferentes e diferentes formas de testar todas elas. O gerenciamento de umidade e as propriedades de absorção podem ser testados por diversos métodos padrão, principalmente métodos AATCC, que visam medir a capacidade do tecido de transportar umidade através de sua estrutura.

Existem vários métodos da AATCC para a velocidade de secagem, todos envolvendo o tempo que um tecido molhado leva para secar por vários métodos diferentes (como placa aquecida).

Testes adicionais, como a verificação de controle de odor, geralmente são feitos por meio de testes antibacterianos, e o teste de proteção UV mede a quantidade de luz bloqueada que impede a passagem do tecido. Isso pode ser um recurso importante para qualquer roupa ou roupa de banho para clima quente.

Existe um documento técnico do CEN , ‘CEN/TR 16422:2012 Classificação das propriedades termorreguladoras‘, que fornece orientações sobre quais combinações de propriedades são necessárias para diferentes atividades, de acordo com a classificação das propriedades termorreguladoras em certos têxteis.

Métodos de teste

Existem vários métodos para testes de taxa de secagem, incluindo o método AATCC 201 de placa aquecida, pois este é aplicável a todos os tipos de tecidos, incluindo tricôs, tecidos e não tecidos.

Testes para secagem/evaporação:

• AATCC 199 Taxa de secagem de têxteis: Método do analisador de umidade
• AATCC 200 Taxa de secagem dos têxteis em sua capacidade absorvente: método de fluxo de ar
• AATCC 201 Taxa de secagem do tecido: Método da placa aquecida

Existem 3 métodos principais de teste AATCC para a taxa de secagem, e o que você usar depende do tipo de tecido e do que está indicado no padrão que você está usando.

O método 201 determina especialmente a taxa de secagem de um tecido com base na taxa de evaporação que ocorre quando o tecido entra em contato com uma quantidade predeterminada de água sobre uma placa metálica aquecida, que é mantida a uma temperatura constante ajustada a 37°C. Essa é a temperatura central da superfície da pele na qual o corpo humano começa a suar.

O objetivo deste teste é fornecer uma visão consistente de quanto tempo leva para um tecido secar. Os principais pontos incluem:

• O horário de início é quando a água é adicionada ao espame.
• O método de teste exige que a inclinação mais íngreme, à medida que o material começa a secar, seja medida em 7 pontos, e a seção plana seja medida em 25 pontos, conforme pré-definido no padrão.
• O tempo final é o tempo na interseção entre a inclinação mais íngreme e a seção plana do gráfico de temperatura, quando a amostra testada retorna a uma temperatura de 37 graus.
   

Teste de taxa de seca usando ProDry

1

Comece estabilizando a área de teste

Para iniciar o teste, você deve primeiro permitir que a placa aquecida permita estabilizar a área de teste a 37 °C (temperatura corporal), medida pelo sensor de temperatura infravermelho

2

Equilibrar o espécime

Em seguida, você coloca sua amostra de teste sobre a placa de metal por cinco minutos para permitir que a amostra se equilibre com a temperatura da placa metálica, como faria em contato com o corpo humano.

3

Quando a água é dosada, o registro de dados começa

Após 5 minutos após o amostra ser equilibrada na área de teste da placa metálica, a água será então dosada até o meio da amostra e o registro dos dados começa, com uma curvatura instantânea (queda de temperatura) aparecendo no gráfico.

Seu cálculo final é: 

R (taxa de secagem, em mL/h V) = V (volume de água usado no teste, em mL) / Tempo de secagem (Tempo de término – Hora de início, em horas)

Dica de especialista:

A sonda infravermelha deve ser alinhada com o centro da amostra
para registrar com precisão a temperatura durante todo o teste.

• Precisão é fundamental
• É importante não atrapalhar o fluxo de ar
• O anemômetro não obstrui o acesso à amostra
• Buscando fluxo laminar consistente através da placa aquecida
• Inconsistências no fluxo de ar podem impactar o resultado da taxa de secagem
   

Instrumentos de teste utilizam um anemômetro de fio quente para verificar se o fluxo de ar através da placa é de 1,5 +/- 0,5 m/s em toda a largura da placa quente.

Regular o fluxo de ar é importante para manter a consistência de teste para teste. Em qualquer teste realizado em laboratório, você deve garantir que as mesmas condições estejam presentes para reproduzir os testes com precisão, independentemente de o teste ocorrer horas ou dias depois. Por esse motivo, sempre é recomendado que qualquer teste seja realizado em um laboratório condicionado.

Além disso, houve algumas modificações no ProDry para reduzir interferências registradas nos resultados, incluindo a montagem do anemômetro atrás da sonda IR, permitindo que o fluxo de ar fosse registrado antes que ele passe por obstruções que possam deslocar o fluxo de ar.

Adicionar ventiladores adicionais cria um fluxo laminar mais consistente pelo instrumento internamente. Se o fluxo de ar não fosse laminar, você veria a fumaça girando em um movimento em espiral, criando turbulência na câmara que pode afetar a leitura.
 

Dosagem de água: manual ou automática?

Há um argumento a favor da dosagem automatizada, pois os técnicos buscam maneiras de reduzir a variabilidade entre os testes. A automação em quase todas as áreas de testes parece ser uma necessidade crescente para eliminar qualquer risco de desvio de teste para teste e, adicionalmente, de técnico para técnico.

“Com o ProDry, a capacidade adicional de automatizar a dosagem de água elimina a necessidade de aplicar manualmente a água na parte inferior da amostra de tecido usando um reservatório de água na lateral do instrumento”, diz Lisa. “Isso aplica a água na parte inferior da amostra sem precisar levantar a amostra e (se montada corretamente) você tem garantia de dosar o centro da amostra toda vez. Também registra automaticamente o início do teste, eliminando qualquer necessidade de entrada manual ou registro de dados.”

A maioria dos testadores, como o ProDry, também pode ser operada manualmente, o que pode ser importante para permitir que os usuários realizem testes específicos com doses líquidas variáveis. Embora isso possa ser benéfico para certos laboratórios, sempre recomendamos que uma micropipeta automatizada seja usada aqui para manter consistência e precisão, reduzindo quaisquer variáveis potenciais entre os testes.