Respirabilité - Breathability
La respirabilité est la capacité d'un tissu à permettre à la vapeur d' eau d'être transmise à travers le matériau.
Mécanisme
La perméabilité à l'air est la capacité d'un tissu à laisser passer l'air. Alors que les tissus perméables à l'air ont tendance à avoir une transmission de vapeur d'eau relativement élevée, il n'est pas nécessaire d'être perméable à l'air pour être respirant.
Le transfert de vapeur d'humidité (MVT) dans les tissus imperméables se produit par deux processus :
- Physique : hydrophobes (qui craignent l'eau) sont étanches à l'eau, mais perméables à la vapeur - les revêtements ou les stratifiés microporeux ont des pores si petits que l'eau liquide ne peut pas passer. Cependant, les molécules d'eau de vapeur sont plusieurs fois plus petites que l'état liquide et peuvent traverser ces « micropores ».
- Chimique : hydrophile (aimant l'eau) / le laminage ou le revêtement non poreux déplace l'humidité par diffusion chimique. La molécule d'eau est chargée positivement et le PU hydrophile est chargé négativement, attirant l'eau à travers les espaces intermoléculaires du PU. Comme la liaison ionique est relativement faible, l'eau est alors poussée à travers les interstices jusqu'à ce que la vapeur d'eau passe complètement.
La force motrice est la différence de niveau de chaleur et d'humidité d'un côté du matériau par rapport à l'autre côté. Aussi connue sous le nom de pression différentielle. Par la deuxième loi de la thermodynamique, l' humidité se déplacera vers le sec. Par conséquent, l'air chaud et humide s'écoulera vers l'air froid et sec jusqu'à ce qu'il y ait un équilibre.
En raison de la chaleur et de l'humidité du corps, il y a presque toujours une chaleur et une humidité plus élevées à l'intérieur d'un système de vêtements. Cela crée une pression différentielle forçant la chaleur et l'humidité vers l'extérieur. Plus la différence entre la chaleur et l'humidité à l'intérieur du système vestimentaire et à l'extérieur est grande, plus la pression différentielle est grande pour évacuer cette chaleur et cette humidité.
Essai
Test de coupe verticale
Également connu sous le nom de JIS L 1099, JIS Z 0208, ISO 2528, méthode de dessiccation de l'ASTM E96, JIS K 6328 (JIS est l'abréviation de Japanese Industry Standards). La méthode A-1 utilise une solution de chlorure de calcium pour simuler la transpiration tandis que la méthode A-2 utilise uniquement de l'eau. Un déshydratant, le chlorure de calcium, est mis dans une tasse. Un morceau de tissu est ensuite fixé sur le bonnet et placé dans un environnement contrôlé. Ensuite, après un certain temps, la tasse est pesée pour voir combien d'eau a été « aspirée » dans la tasse à travers le tissu. Le poids est ensuite extrapolé pour montrer le nombre de grammes de sueur passant à travers un tissu d'un mètre carré en 24 heures.
| Varier | Performances (g m −2 d −1 ) |
|---|---|
| Faible | <4 000 |
| Modérer | 4 000 à 8 000 |
| Haute | >9000 |
Le maximum typique avec les technologies actuelles se situe dans la plage de 15 000. Les tissus hautes performances peuvent obtenir des scores de test A1 dans une plage de 10 000 à 15 000 g m -2 j -1 et montrent généralement qu'un tissu évacue assez rapidement l'humidité, mais peut ne pas être le meilleur sur de longues périodes d'utilisation.
Coupe inversée
Également connu sous le nom de JIS L 1099, il est similaire à la méthode d'essai ASTM E96-BW. Un dessiccateur, l'acétate de potassium, est mis dans une tasse et scellé avec un morceau de film ePTFE (Teflon/[[Stedfast/GoreTex]). Le tissu à tester est ensuite placé sur le bonnet avec le côté tissu vers le bonnet.
La tasse est ensuite renversée dans une casserole d'eau. Ensuite, après un certain temps, la tasse est pesée pour voir combien d'eau a été « aspirée » dans la tasse à travers le tissu. Le poids est ensuite extrapolé pour donner le nombre de grammes de fluide traversant un mètre carré de tissu en 24 heures.
La variante B-1 de la méthode de test met la membrane en contact direct avec l'eau tandis que la variante B-2 ajoute un film ePTFE entre l'eau et le tissu. Bien que le B-2 soit un bon test, il élimine l'effet du tissu lorsqu'il est en contact direct avec l'eau. Lorsque la sueur se condense à l'intérieur d'un tissu avec un stratifié hydrophile, le laminage tirera activement l'eau à travers le tissu, réduisant ainsi la condensation. Cela peut être un ajout considérable au confort de l'utilisateur. Le test B-2 est également mieux utilisé pour les tissus non imperméables, de sorte que l'eau dans la casserole ne passe pas directement à travers le tissu non enduit.
| Varier | Performances (g m −2 d −1 ) |
|---|---|
| Faible | <10 000 |
| Modérer | 10 000 à 20 000 |
| Haute | >20 000 |
La plage supérieure actuelle est de 30 000 g m -2 d -1 .
Plaque chauffante en sueur
Également connu sous le nom d'ISO - 11092 ou le test Ret ou Hohenstein . Dans ce test, le tissu est placé au-dessus d'une plaque métallique poreuse ( frittée ). La plaque est chauffée et l'eau est canalisée dans la plaque métallique, simulant la transpiration. La plaque est ensuite maintenue à une température constante. Lorsque la vapeur d'eau traverse la plaque et le tissu, elle provoque une perte de chaleur par évaporation et donc plus d'énergie est nécessaire pour maintenir la plaque à une température constante. Ret est la mesure de la résistance à la perte de chaleur par évaporation. Plus la valeur Ret est basse, moins il y a de résistance au transfert d'humidité et donc plus de respirabilité.
Hohenstein a ajouté un aspect unique à leurs tests. Ils ont demandé à de vraies personnes de porter des vêtements fabriqués avec des tissus de différentes valeurs de Ret et de s'entraîner sur un tapis roulant. Ils ont rassemblé les commentaires des testeurs et les ont corrélés aux valeurs de Ret des tissus et ont élaboré un système d'évaluation du confort.
| Varier | Performance |
|---|---|
| Ret 0-6 | Très bon ou extrêmement respirant. Confortable à un taux d'activité plus élevé. |
| Ret 6 à 13 | Bon ou très respirant. Confortable à un taux d'activité modéré. |
| Ret 13 à 20 | Satisfaisant ou respirant. Inconfortable à un taux d'activité élevé. |
| Ret 20 à 30 | Insatisfaisant ou légèrement respirant. Confort modéré à faible taux d'activité. |
| Retrait 30+ | Insatisfaisant ou non respirant. Temps de tolérance inconfortable et court. |
Les testeurs n'ont pas pu percevoir de différence dans les vêtements fabriqués avec des tissus dans ces gammes. Ainsi, un vêtement fabriqué avec un tissu 40 Ret et un autre fabriqué avec un tissu 55 Ret n'avaient pas de différence de confort d'utilisation perceptible.
Comparaison des méthodes d'essai
Les résultats des tests Ret, A1, B1 et B2 ne sont pas corrélés entre eux. Deux tissus peuvent avoir un B1 de 10 000 gr, mais l'un peut avoir 10 000 A1 et l'autre 4 000 A1. Tout dépend du type de revêtement ou de laminage et de la façon dont il déplace l'humidité. Typiquement, les revêtements hydrophobes fonctionnent mieux que les stratifications hydrophiles sur le test Ret et A1. Et vice versa, les stratifications hydrophiles seront plus performantes sur le test B1.
Comparaison des technologies
Ci-dessous, un positionnement très généralisé des technologies.
| Les technologies | Ret | B1 | A1 |
|---|---|---|---|
| Tissus non enduits | 2-4 | 25 000++ | N'est pas applicable |
| MemBrain et Gore-Tex Pro 2L-3L, Toray Dermizax NX 3L | 4-6 | 25 000+ | 4 000 - 8 000 |
| Gore-Tex PacLite, Performance 2L, Entrant HB, PreCip Plus | 6 – 8 | 15 000+ | 8 000 – 15 000+ |
| Gore-Tex Performance 3L, PreCip, MemBrain 10, Entrant GII | 7 - 10 | 10 - 15 000 | 5 000 – 12 000 |
| Windstopper Softshell, Entrant bas de gamme, la plupart des Softshells avec film | 8 - 13 | 6 à 10 000 | N'est pas applicable |