ÇORAPLARDA ISIL KONFOR ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA
Çorap başlıca görevi soğuktan koruma özelliğini devam ettirirken, dış giyimin tamamlayıcı unsuru olarak çok önemli bir aksesuar olmuştur. Çorap diğer tekstil mamullerine göre daha düşük maliyette üretilebilen, insanın hayatı boyunca moda ve ihtiyaçlara göre çok sayıda tükettiği ve kullandığı giyim eşyaları arasında ömrü en kısa olan giyim eşyalarından birisidir. Ömrünün kısa olmasının yanında çoraptan beklenen özellikler bir o kadar fazladır. Günümüzde müşteri memnuniyeti olgusunun temel alınmasına paralel olarak alıcılar da taleplerinde daha bilinçli ve nitelikli ürünler aramaktadırlar. Dolayısıyla çoraplardan beklentilerde sürekli bir artış olmaktadır. Moda ve ihtiyaçlara uygun olarak müşteri memnuniyetini karşılayacak şekilde dizayn edilmeli, üretim sonrası özelliklerini yitirmeksizin kullanım performansı yüksek olmalı ve bunların yanında özellikle sağlık açısından kullanılan lif özellikleri insan sağlığını olumsuz etkilememelidir (1). Çoraplarda kalite pek çok faktöre bağlı olarak değişebilmektedir. Kullanılan iplik cinsi ve özelliklerinden, örme şartlarına, boyama şartlarından form verme yöntemlerine kadar çorabın üretim sonrası özelliklerini yitirmeksizin kullanım performansını, dolayısıyla kalitesini etkileyebilecek pek çok etkenden söz edilebilir (2). Bununla birlikte çoraplardan kullanım sırasında beklenen en temel özellikler şunlardır: - Aşınmaya dayanıklılık - Esneklik - Yıkama sonrası ölçülerin bozulmaması - Termofizyolojik özellikler Bunlar içerisinde tüketiciler için en önemli beklentilerden birisi de termo izyolojik konfordur. Önemli bir giyim eşyası olan çoraptan optimum ısı, nem ve hava geçişini sağlaması beklenmektedir. Bu açıdan çorapların ısıl konfor özellikleri çok önemlidir. Termofizyolojik konfor, cilt üzerindeki kumaş rahatlığının algılanması, sıcaklık, soğukluk, ıslaklık ve hissedilebilirlik duygularını içeren karmaşık bir olaydır. Giyim konforunun belirlenmesinde çevre, hareket düzeyi, lif, kumaş ve giysi tasarımının yanında kişinin fizyolojik ve psikolojik durumu da etkili olmaktadır. Bu nedenle termofizyolojik konfor; giysilerin ısı ve nem iletim özelliklerine, giysilerin ciltte yarattıkları hisse ve giysi-cilt arasındaki mekanik etkileşime bağlıdır (3). Vücudun çeşitli aktiviteleri sırasında üretilen ısı enerjisi ile birlikte vücut ısısı artmaktadır. Yüksek sıcaklığı düşürmek için terleme meydana gelmekte ve vücutta soğukluk hissi oluşmaktadır. Çorap giyiminde de benzer terleme meydana gelmektedir. Giyilen çoraplar teri dışarı atabilmelidir aksi takdirde kullanıcıda rahatsızlık oluşacaktır. Bu nedenle diğer giysiler gibi çorapların da ısıl özellikleri ve su buharı geçirgenliği oldukça önemlidir (4). Giysi konforu üzerine yapılmış birçok araştırmaya karşın (5-11), çoraplarda konfor üzerine gerçekleştirilen çalışma çok az sayıdadır. Bu çalışmalardan en önemlisi Lubos Hes, Mario de Arajuo ve Renata Storova tarafından polipropilen lifi içeren çorapların ısıl özelliklerini konu alan çalışmadır (12). Bu çalışmada da iç yüzeyi PP, dış yüzeyi pamuk olan çift katlı örgü oluşturulmuş ve konfor değerleri farklı yapılarla karşılaştırılmıştır. Araştırma sonunda iç yüzü PP, dış yüzü pamuk olan çift katlı örgünün, ıslak durumda iken %100 pamuk çoraplara oranla önemli ölçüde daha sıcak his verdiği ve ısıl direncinin de daha iyi olduğu tespit edilmiştir. Bu özelliği ile çift katlı bu çoraplar spor giyim, iç giyim ve zor fiziksel işler yapan insanlar için iş giysisi olarak önerilmiştir. Bu çalışmada piyasada sıklıkla karşımıza çıkan yün çoraplar ile genellikle yün yerine düşük maliyet nedeniyle tercih edilen akrilik ve yün-akrilik karışımları( 13), bunun yanında pamuk, PA, pamuk-PA ve PA-elastan ipliklerden örülen çoraplar kullanılmıştır. Çorapların ısıl konfor özellikleri ile hava ve su buharı geçirgenlikleri araştırılmıştır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM Çalışmada yün, akrilik ve yün-akrilik karışımı ile pamuk ve pamuk-PA ipliklerden örülen çorapların ısıl özellikleri incelenmiştir. Tablo 1, çalışmada kullanılan çorapların özelliklerini vermektedir. Çoraplar uygun makine ayarlarında, single jersey yapısında örülmüştür. Çorapların ısıl iletkenlik, ısıl direnç ve ısıl soğurganlık özellikleri Alambeta cihazında (14,15), bağıl su buharı geçirgenliği değeri de Permetest cihazında ölçülmüştür. Isıl direnç materyalin ısı akışına dayanımı olarak tanımlanmakta ve R = h / λ (m2 K/W) formülü ile gösterilmektedir (Formülde h: kalınlık, λ: ısıl iletkenliktir). Özellikle soğuk ortamlarda giyilecek giysilerde ısıl direnç değeri büyük önem taşımaktadır. Isıl soğurganlık farklı sıcaklıktaki iki parça birbirine temas ettiğinde meydana gelen ani ısı akışıdır ve b = (λρc)1/2 (W s1/2/m2 K) formülü ile ifade edilmektedir (Burada; λ = ısıl iletkenlik, ρ = yoğunluk, c= özgül ısı)(8). İnsan vücut sıcaklığından farklı sıcaklıktaki bir yüzeye dokunduğunda, yüzey ile cilt arasında ısı alışverişi olur ve ilk olarak sıcak-soğuk hissi oluşur. Bu parametre ile sıcak soğuk hissi belirlenmektedir. Isıl soğurganlık değeri düşük ise kumaş sıcak his, yüksek ise soğuk his vermektedir. Su buharı geçirgenliği (%) kumaşın su buharı geçirebilme yeteneğidir. Özellikle fiziksel aktivite sonucunda oluşan ısının vücuttan atılması için en etkili yoldur (16, 17). Terin ayaklarda da yoğun olarak oluştuğu düşünülürse, çoraplar için bu parametrenin önemi daha iyi anlaşılabilmektedir. ISO EN 11092’ye (18) uygun olarak yapılan ölçümlerde Alambeta için ölçüm sayısı beş, Permetest için üçtür. Temas basıncının 200 Pa olduğu Alambeta cihazında ölçüm sonuçları istatistiksel olarak değerlendirilebilmektedir. Ölçümlerin CV değerleri % 3’ün altındadır. Numunelerin hava geçirgenliği değerleri FX3300 cihazında ISO 9237’ye (19) uygun olarak 10’ar ölçüm yapılmış ve ortalama değerler hesaplanmıştır. Çalışmada tüm deneysel ölçümler standart atmosfer koşullarında yapılmıştır. Çorapların özellikle hava ve su buharı geçirgenlikleri üzerinde etkili olan gözeneklilik değerleri aşağıdaki eşitlik kullanılarak hesaplanmıştır. P = ( 1 – m / ρ . h ) 100 Eşitlikte P = gözeneklilik, m = kumaş gramajı (g/cm2), ρ = lif yoğunluğu (g/cm3) ve h = numune kalınlığı (cm) dır (20). Test sonuçlarının değerlendirilmesi SPSS 13.0 istatistik programı kullanılarak yapılmıştır. % 100 yün ve akrilik, % 50 yün-% 50 akrilik ve % 100 akrilik, % 98 PA - % 2 elastan ve % 100 PA çoraplar arasındaki farklılığın α = 0, 05 seviyesinde önem derecelerini belir- lemek amacıyla t-testi, pamuk, pamuk- PA ve PA çoraplardan oluşan üçlü grupta ise ANOVA varyans analizi yapılmıştır. Bu değerlendirmeler ile elde edilen p değerleri, değişimin önemlilik düzeyini belirlemede kullanılmıştır. 3. BULGULAR VE TARTIŞMA Farklı materyallerden örülmüş çorapların ısıl özellikleri, bağıl su buharı ve hava geçirgenliklerine ait elde edilen sonuçlar Tablo 2’de verilmiştir. Çorapların ısıl özellikleri arasındaki farklılığın istatistiksel olarak önem derecelerini gösteren sonuçlar Tablo 3’de verilmiştir. Çorapların Isıl Özellikleri Yapılan değerlendirme % 100 yünlü çorapların ısıl iletkenlik değerlerinin, % 100 akrilik çoraplardan istatistiksel olarak önemli oranda düşük olduğunu göstermiştir (Şekil 1). Bu durumu, yün liflerinin içyapısı ile açıklamak mümkündür. Lif yüzeyi pulcuklar ile kaplıdır ve bu pulcukların içinde küçük hava kesecikleri yer almaktadır. Tablo 2’den görülebileceği gibi yün liflerinin gözeneklilik değerlerinin akrilik liflerinden yüksek olması bu durumu doğrulamaktadır. Bilindiği gibi durgun havanın ısıl iletkenlik değeri de tekstil liflerine oranla çok düşük olduğundan, yün liflerinin ısıl iletkenliği daha düşüktür. Akrilik ve yün-akrilik karışımı çoraplarda ise ısıl iletkenlik değerleri arasındaki fark önemli bulunmamıştır. % 100 PA ve elastan içeren PA çorapların ısıl özellikleri değerlendirildiğinde hem ısıl direnç hem de ısıl iletkenlik değerleri arasındaki fark önemli bulunmuştur. Her iki çorapta yakın kalınlık değerleri bulunurken, düşük gözenekliliğe sahip elastan içeren çoraplar elastan içermeyenlere göre yüksek ısıl iletkenlik değeri verirken beklenildiği şekilde düşük ısıl direnç göstermişlerdir. %100Co, % 50 Co- % 50 PA, %100 PA çoraplar ve % 98 PA- % 2 elastan, % 100 PA çorapların ısıl soğurganlık değerleri arasındaki fark istatistiksel olarak önemli bulunmuştur. Çorapta PA oranı arttıkça ısıl soğurganlık değeri artmaktadır. Bu durumda, PA içeren kumaşların ilk temasta pamuklu çoraplara göre daha fazla soğukluk hissedilmesine yol açtığını söylemek mümkündür. Elastan içeren ve elastansız çorapların sonuçlarına bakıldığında, elastanlı çorapların ısıl soğurganlık değerlerinin daha yüksek olduğu ve bu çorapların ilk temasta daha soğuk his vereceği söylenebilir (Şekil 3). Bağıl Su Buharı ve Hava Geçirgenliği İstatistiksel değerlendirmelere göre hem Nm 40/1 yün ve akrilik çoraplarda hem de Nm16/1 akrilik ve yün-akrilik karışımı çoraplarda bağıl su buharı geçirgenlikleri arasındaki farklılık önemsiz bulunmuştur. Hava geçirgenliği değerleri açısından sonuçlar incelendiğinde her iki grupta da, gözeneklilik değerleri daha yüksek olan % 100 yün ve yün- akrilik karışımı ipliklerden örülen çorapların hava geçirgenliği değerleri % 100 akrilik çoraplardan daha yüksektir (Şekil 4) ve istatistiksel olarak aralarındaki fark önemlidir. Pamuk ve PA ipliklerden örülen çorapların su buharı geçirgenlikleri arasındaki fark istatistiksel olarak önemli bulunmuştur. PA lifi daha düşük nem emme (absorbe) özelliğine sahip olduğundan su buharını bünyesinde tutmadan dış ortama iletmektedir ve bu nedenle en yüksek değeri vermiştir. % 100 pamuklu çoraplarda en düşük su buharı geçirgenliği beklendiği halde karışım olanlar en düşük değeri vermiştir. Bunun nedeni pamuk – PA çorapların % 100 pamuk ve % 100 PA olanlara göre düşük gözenekliliğe ve en yüksek kalınlığa sahip olmasıdır. % 98 PA-% 2 elastan içeren çoraplar ve elastansız PA çorapların sonuçları değerlendirildiğinde aralarındaki farkın istatistiksel olarak önemli olduğu tespit edilmiştir. Elastan içeren çoraplar elastansız çoraplardan daha yüksek su buharı geçirgenliği değeri vermiştir (Şekil 5). % 100 pamuk liflerinden oluşan çoraplar gözeneklilik değeri en fazla ve en düşük kalınlık değerine sahip olduğu için en yüksek hava geçirgenliği değeri verirken kalınlığı en fazla ve gözenekliliği en düşük olan % 50-50 pamuk-PA ipliklerden örülen çoraplar en düşük değerler vermiştir. Bu gruptaki çorapların hava geçirgenlik değerleri arasındaki fark da istatistiksel olarak önemli bulunmuştur. Çoraplarda elastan iplik kullanıldığıda, kumaş sıklığı artmakta böylece kumaştaki gözenekler kapanarak hava geçişini engellemektedir. Elastan içeren çoraplarda bu durum gözlenmiş ve % 98 PA-% 2 elastan ipliklerden örülen çoraplar elastansız çoraplara göre düşük hava geçirgenliği değeri vermiştir. Elde edilen sonuçlar istatistiksel olarak yüksek oranda önemlilik göstermektedir. 4. SONUÇ Bu çalışmada piyasada yaygın olarak kullanılan yün, akrilik ve karışımları ile pamuk, PA, pamuk-PA ve PA-elastan ipliklerden örülen çorapların ısıl konfor özellikleri incelenmiştir. Yün çorapların ısıl iletkenlik değerleripulcuklu yapı ve yüksek gözeneklili nedeniyle daha düşük bulunmuştur. Isıl direnç değerleri açısından beklenilenin aksine kumaş kalınlığındaki yüksek artış nedeniyle yünlü çoraplar % 100 akrilik çoraplardan düşük değerler verirken yün-akrilik karışımı çoraplar % 100 akriliklerden daha yüksek değerler göstermiştir. Nm 40/1 çoraplarda yün ve akrilik çorapların ısıl soğurganlık değerleri birbirine yakın iken Nm 16/1 çoraplarda akrilik çoraplar yün-akrilik karışımlara göre daha yüksek değerler vermiştir, dolayısıyla bu çoraplar ilk temas anında daha soğuk bir his vermektedir. Geçirgenlik özellikleri değerlendirildiğinde her iki grupta bağıl su buharı geçirgenlikleri arasındaki fark önemsiz bulunurken, gözenekliliği fazla olan % 100 yün ve yün içeren çorapların hava geçirgenlikleri % 100 akrilik çoraplardan daha yüksek değerler vermiştir. Pamuk ve PA içeren çorapların sonuçları incelendiğinde % 100 pamuk çoraplar yüksek gözeneklilik, düşük kalınlık nedeniyle en düşük ısıl iletkenlik ve en yüksek hava geçirgenliği değerleri vermiştir. % 50 pamuk -% 50 PA içeren çoraplar en yüksek kalınlık değerine sahip olup en yüksek ısıl direnç değeri ve en düşük hava geçirgenliği göstermiştir. Ayrıca çoraptaki PA oranı arttıkça ısıl soğurganlık değeri artmakta yani çoraplar ilk temasta daha soğuk hissi vermektedir. % 100 PA ve elastan içeren PA çoraplarda ise, düşük gözenekliliğe sahip elastan içeren çoraplar elastan içermeyenlere göre yüksek ısıl iletkenlik, düşük ısıl direnç göstermişlerdir. Elastan içeren çorapların diğer bir özelliği ilk temasta soğuk hissi vermesidir. Geçirgenlik özellikleri açısından ise elastan içeren çoraplar elastan içermeyen çoraplardan daha yüksek su buharı geçirgenliği ve daha düşük hava geçirgenliği göstermiştir. Sonuç olarak, yünlü çoraplar maliyeti daha yüksek olmasına rağmen düşük iletkenlik, yüksek ısıl direnç ve temas anında verdiği daha sıcak his açısından özellikle kış aylarında tercih edilmelidir. Terlemenin fazla ve dış hava sıcaklığının yüksek olduğu yaz aylarında ise ısıl iletkenlik, ısıl soğurganlık ve su buharı geçirgenlikleri yüksek, ısıl direnç değeri düşük PA çoraplar tercih edilebilir. İçerisinde elastan içeren çoraplar ise yüksek esneme yeteneğinin verdiği konfor, yüksek su buharı geçirgenliği nedeniyle özellikle sportif amaçlı çoraplarda kullanımı uygun olacaktır.
tekstilvekonfeksiyon.com
