CONTRIBU ȚII LA CERCETAREA CONFORTULUI ÎN SISTEMUL CORP-ÎMBRĂCĂMINTE-MEDIU Fărîmă Daniela Dr.Ing. Universitatea “Gheorghe Asachi” din Ia și… [626767]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAȘI

TEZĂ DE ABILITARE

Fărîmă Daniela Dr.Ing.
Universitatea “Gheorghe Asachi” din Ia și
Facultatea de Textile – Pielărie și Management Industrial

2017

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAȘI

CONTRIBU ȚII LA CERCETAREA CONFORTULUI
ÎN
SISTEMUL CORP-ÎMBRĂCĂMINTE-MEDIU

Fărîmă Daniela Dr.Ing.
Universitatea “Gheorghe Asachi” din Ia și
Facultatea de Textile – Pielărie și Management Industrial

2017

CUPRINS

Rezumat 5
Abstract 8
Partea I Realizări științifice, profesionale și academice 10
Capitolul 1 Confortul în sistemul corp –îmbrăcăminte – mediu 11
1.1 Aspecte generale privind confortul îmbrăcămintei 11
1.2 Cercetări privind confortul îmbrăcămintei prin prisma teoriei informa ției 14
1.2.1 Introducere 14
1.2.2 Cercetări teoretice 15
1.2.3 Rezultate și discuții 17
Capitolul 2 Cercetări privind caracteristicile de confort termofiziologic ale
tricoturilor 18
2.1 Aspecte privind utilizarea tricoturilor în îmbrăcăminte 18
2.1.2 Caracteristicile de confort termofiziologic ale tricoturilor vanisate și pluș 20
2.1.2.1 Cercetări experimentale 20
2.1.2.1.1 Alegerea materiei prime și a structurilor tricotate 20
2.1.2.1.2 Rezultate și discuții 21
2.1.3 Caracteristici de confort termofiziologic ale tricoturilor din fire de bambus 24
2.1.3.1 Aspecte generale 24
2.1.3.2 Cercetări experimentale 24
2.1.3.3 Rezultate și discuții 25
2.1.4 Caracteristici de confort termofiziologic ale tricoturilor de compresie 28
2.1.4.1 Aspecte generale 28
2.1.4.2 Tricoturi de compresie cu geometrie variabilă și funcționalitate
controlabilă 28
2.1.4.2.1 Cercetări experimentale 28
2.1.4.2.2 Rezultate și discuții 29
2.1.4.2.3 Modelarea matematică a extensibilită ții tricoturilor 30
2.1.4.2.4 Simularea în mediul virtual a comportării la compresie a
tricoturilor 32
Capitolul 3 Cercetări privind caracteristicile de confort termofiziologic ale
materialelor textile ne țesute 34
3.1 Cercetări experimentale 34
3.2 Rezultate și discuții 34
Capitolul 4 Cercetări privind caracteristicile de confort termofiziologic ale
țesăturilor 38
4.1 Chestionarul ca instrument de cercetare 38
4.2 Cercetări experimentale 38
4.2.1 Alegerea materialelor 38
4.2.2 Rezultate și discuții 30
4.3 Cercetări privind influen ța tratamentelor antimicrobiene asupra caracteristicilor
de confort termofiziologic 41
4.3.1 Aspecte generale 41
4.3.2 Cercetări experimentale 42
4.3.3 Rezultate și discuții 43
Capitolul 5 Aplicații software în analiza caracteristicilor de confort termofiziologic 46
5.1 Aplica ție software pentru stabilirea domeniului termic funcțional al
materialelor textile 46
5.1.1 Aspecte teoretice 46

5.1.2 Aplica ția sofware 48
5.2 Aplica ție software pentru analiza principalelor caracteristici de confort
termofiziologic 51
5.2.1 Aspecte generale 51
5.2.2 Aplica ția software 51
5.3 Aplica ție software pentru aprecierea globală a confortului termofiziologic 54
5.3.1 Aspecte generale 54
5.3.2 Aplica ția software 54
5.4 Aplicație software pentru evaluarea obiectivă a caracteristicilor de confort
termofiziologic în funcție de condi țiile de mediu și de stare a organismului 57
5.4.1 Aspecte teoretice 57
5.4.2 Aplicația software 59
Capitolul 6 Concluzii 62
Bibliografie 64
Partea II Plan de dezvoltare științifică, profesională și academică 69

5

REZUMAT

Lucrarea prezintă o sinteză a preocupărilor și rezultatelor științifice și profesionale ale
autoarei, publicate ulterior obținerii titlului de doctor în anul 1998, cu teza de doctorat
“Contribuții privind studiul funcțiilor produselor vestimentare din tricot, în conexiune cu
parametrii de structură și condițiile de stare ale organismului ".
Teza de abilitare cu titlul “Contribuții la cercetarea confortului în sistemul corp –
îmbrăcăminte -mediu ” se concentrează, în principal, pe acele realizări care atestă abilitatea
autoarei de a conduce cercetarea științifică în domeniul Inginerie industrială, cu aplicații în
domeniul confortului îmbrăcămintei. Realizările personale sunt prezent ate în contextul
stadiului actual al cercetării științifice din domeniul confortului îmbrăcămintei.
Teza, structurată în două părți, prezint ă în prima parte realizări , științifice și academice iar
în a doua parte prezintă un plan de dezvoltare a carierei universitare , didactice și științifice.
Partea I a tezei, abordează aspecte de actualitate atât pe plan național cât și pe plan
international, din domeniul cercetării confortului îmbrăcămintei. În această parte, sunt
conturate două direcții principale de cercetare: evaluarea obiectivă a confortului
termofiziologic (capitolele 1, 2, 3, 4) ș i aplicații software în analiza caracteristicilor de
confort termofiziologic (capitolul 5) .
Originalitatea cercet ării derivă din modul de abordare a acesteia și anume un ul planificat
(alegerea materii lor prime, alegerea și realizarea unor structuri textile de conceție proprie,
finisarea chimică, evaluarea obiectivă a carctersisticilor de confort termofiziologic,
prelucr area rezultatelor experimantale și discuții ).
Relevanța cercetărilor constă: în abordarea unor domenii de specializare inteligentă –
domenii de actualitate ale cercetării confortului atât pe plan national cât și pe plan
internațional (domeniul sport, medical, protecție), precum și în faptul că rezultatele
cercetarilor își găsesc aplicabilitate în industria textilă (fibre, fire, tricotaje, țesături,
nețesute, confecții) oferind limite de exigență ale valorilor caracteristicilor de confort,
conducând la luarea de decizii corecte în realizarea de produse funcționale.
Partea I a tezei este structurată pe 6 capitole, concepute într-o succesiune logică: de la
conturarea domeniului confortului îmbrăcămintei (capitolul 1) , la evaluarea obiectivă a
confortului termofiziologic cu exemplificare pe materiale textile din grupa tricoturi,
nețesute, țesături, cu prelucrarea rezultatelor și emiterea de concluzii, până la evaluarea
obiectivă a confortului termofiziologic prin utilizarea aplicațiilor software de concepție
proprie.
Partea I a tezei se concentrează pe ideea demonstrării importanței cercetării
caracteristicilor de confort termofiziologic în corelație cu: factorii de influență a acestora ,
condițiile de stare ale purtătorului și condițiile de mediu, în vederea creării de produse de
îmbrăcăminte care să satisfacă cerințele de confort impuse de domeniul de utilizare.
Capitolul 1 Confortul în sistemul corp – îmbrăcăminte – mediu , prezintă aspecte ce
caracterizează domeniul confortului îmbrăcămintei, ca domeniu de cercetare abordat de
autoare. În acest sens, sunt evidențiate componentele confortului îmbăcămintei, factorii de
influență a acestuia, subliniindu- se importanța abordării aspectelor ce vizează confortul
îmbrăcămintei, într-un context unitar, prin prisma sistemului corp-îmbrăcăminte- mediu. În
acest context, autoarea prezintă rezultatele unor cercetări referitoare la abordarea
confortului prin prisma teoriei informației, subliniind prin aceasta, multitudinea și
complexitatea aspectelor sub care poate fi abordat confortul îmbrăcămintei.
Capitolul 2 Cercetări privind caracteristicile de confort termofiziologic ale materialelor
textile tricotate, pr ezintă avantajele utilizării tricoturilor, precum și rezultatele cercetărilor
cu privire la caracteristicile de confort termofiziologic ale unor tricoturi funcționale,
destinate șosetelor pentru sport, domeniului medical și cosmetotextilelor . Pentru

6

materialele textile cercetate sunt puse în evidență influența materiilor prime și a
parametrilor de structură, asupra valorilor caracteristicilor de confort termofiziologic
analizate. Pentru realizarea practică a tricoturilor analizate, s-au folosit atât fire chimice
(polyester, polipropilenă, elastan) cât fire eco (bambus).
Capitolul 3 Cercetări privind caracteristicile de confort termofiziologic ale materialelor
textile nețesute, este conceput în scopul demonstrării faptului că analiza confortului
termofiziologic poate fi aplicată tuturor categoriilor de materiale textile care își găsesc
aplicabilitate în realizarea de produse de îmbrăcăminte, produse pentru sănătate, produse
de protecție, etc. Materialele textile nețesute analizate în cadrul acestui capitol, sunt
obținute din fibre PET și PPE, cercetarea constatând că pentru domeniul medical, sunt
indicate materialele textile nețesute pe bază de fibre de PPE, datorită prezenței unor
avantaje ale acestora din punct de vedere a caracteristicilor de confort termofiziolo gic.
Capitolul 4 Cercetări privind caracteristicile de confort termofiziologic ale materialelor
textile țesute , analizează țesături destinate realizării de uniforme pentru poliție. Materialele
au fost alese pe baza rezultatelor obținute cu ajutorul metodei chestionarului din care
rezultă necesitate îmbunătățirii caracteristicilor de confort termofiziologic. Influența
tratamentelor de finisare (antimicrobiene) precum și rolul acestora în obținerea confortului
termofiziologic impus de domeniul de utilizare a produsului de îmbrăcăminte, completează
cercetările din cadrul capitolului 4.
Capitolul 5 Aplicații software pentru analiza obiectivă a caracteristicilor de confort
termofiziologic, conturează o altă direcție de cercetare a autoarei și anume cea a analizei
diferitelor aspecte specifice confortului termofiziologic a îmbrăcămintei (domeniul termic
funcțional, transferal de căldură, transferal de aer, transferal de umiditate, etc.), cu ajutorul
aplicațiilor software. În scopul efectuării acestei analize, autoarea a realizat aplicații
software originale, bazate pe o bună cunoaștere a aspectelor teoretice specifice evaluării
obiective a confortului termofiziologic. Aplicațiile software presupun crearea unei baze de
date, din care se poate selecta un set de date de intrare (variabile de intrare) căruia îi
corespunde un set de date de ieșire (variabile de ieșire), specific tematicii abordate. Aceste
aplicații software reduc volumul și timpul de rezolvare a unei probleme, permițând
prelucrarea unei game largi de variante. Aplicațiile sunt concepute ca instrumente de
cercetare pe de o parte și pe de altă parte ca instrumente e-learning, în activitatea didactică.
Capitolul 6 Concluzii concentrează trasăturile conceptuale definitorii ale tezei, în scopul
sublinierii relevanței și originaltății rezultatelor științifice obținute în domeniul cercetării
confortului îmbrăcămintei.
Bibliografie însumează referințele bibliografice cele mai importante, grupate pe capitole și
argumentează demersul științific prezentat în teza de abilitare.
Partea II
Plan de evoluție și dezvoltare a carierei profesionale, științifice și academic
Aceasta secțiune descrie planul de evoluție și dezvoltare a carierei stabilit pe termen scurt
și mediu, și vizează trei mari direcții: activitatea profesională; activitatea științifică și
activitatea academică.
Autoarea își va continua activitățile de cercetare-dezvoltare-inovare stiințifică printr- o
abordare înterdisciplinară a domeniului confortului îmbrăcămintei, având ca perspectivă
configurarea unor parteneriate reale și durabile atât în mediul academic cât și cu mediul
industrial.
În acest scop își va extinde sfera de domenii abordate din punct de vedere a cercetării
confortului, urmând tendințele de cercetare de pe plan interna țional și naț ional. Predicția
confortului termofiziologic și senzorial, pe care autoarea o va aborda în cercetările viitoare,
constituie și va constitui element de noutate atât pe plan national cât și international. De
asemenea, abordarea confortului termic adaptiv , luând în considerație și caracteristicile

7

îmbrăcămintei în ecuația de bilanț termic, este o direcție nouă de cercetare a confortului, la
care specialiștii își aduc în prezent contribuțiile, în scopul elaborării unor modele de
predicție.
În plan didactic, autoarea își propune îmbunătățirea vizibilității editoriale și a metodelor de
transfer de cunoștințe către studenți, creșterea calității activității de predare-învățare,
adaptarea permanentă a conținutului disciplinelor de predare la evoluțiile înregistrate pe
piața forței de muncă, îmbunătățirea activităților de transmitere și asimilare a înformațiilor
în cadrul procesului de învățământ centrat pe student prin activități didactice de tip
interactiv și susținerea logistică a acestora.
Dezvoltarea în plan academic va urmări creșterea și diversificarea parteneriatelor
internaționale bazate pe acorduri inter-universitare, organizarea de doctorate în co-tutelă,
derulate prin cooperare internațională, organizarea de schimburi de experiență la nivel
international prin programe de tip “visiting professor”, creșterea numărului de acorduri de
schimburi academice bilaterale, în cadrul programului Erasmus plus, cu accent pe cele
benefice activității din cadrul școlii doctorale.

8

ABSTRACT

The present paper presents the scientific and professional concerns and results of the
author's researches that were published after obtaining the PhD degree in 1998, with the
paper named “Contributions regarding the study of the knitted fabrics garments, in
connection with the structural parameters and the body conditions ”.
The habilitation thesis Contributions to the comfort research in the system body -clothing-
environment, focuses on the achievements that prove the author's ability to conduct a
scientific activity in the industrial engineering domain, and specifically in the garment
comfort area. The personal achievements are integrated in a larger area of the current status
of the scientific research in the garment comfort domain.
The paper has two parts. The first one presents the scientific and academic achievements
and the second one consists of a development plan for the university career.
The first part of the paper is focused on the present topics regarding the researches in the
field of garment comfort, not only national, but also international. There were two main
research areas: the objective evaluation of the thermophysiological comfort (chapters 2, 3,
4) and the software applications that facilitates the analysis of its characteristics (chapter
5).
The originality of the researches consisted in a planned scientific approach (starting with
the choice of the raw materials used today, but also of some eco wires – such as bamboo
wires which are intensively studied today), in the choice and design of some original
textile structures, of chemical finishing, of objective evaluation of the thermophysiological
comfort, the experimental results analysis and the discussions. The relevance of these
results consists in their usage in specialized areas such as sport, medicine and protection,
which benefit of an increased interest nationally and internationally and their potential
usage in the textile industry (raw materials, knitted fabrics, woven, non -woven) in order to
establish new ranges for the comfort characteristics and to refine the functional products.
The first part has 6 chapters, logically exposed, from generally talking about garment
comfort domain (chapter 1), to the objective evaluation of the thermophysiological
comfort, using knitted fabrics, woven, non -woven as examples, including the analysis of
the results and the conclusions, to the objective evaluation of the thermophysiological
comfort by using software application, originally designed. Conceptually, the thesis
focuses on demonstrating the importance of the researched thermophysiological comfort
characteristics correlated with the factors that may influence it, the body and the
environment conditions in order to create garment products that can achieve the comfort
exigencies from different use domains.
Chapter 1. The comfort in the system body -clothing-environment – is designed to
characterize the garment comfort approached by the author in her researches. The aim is to
emphasize the components of garment comfort, the influence factors, in a unitary manner,
in the system body – garment – clothing – environment. The results of some researches
where the comfort was informatically approached, are being presented in order to prove
once more the numerous and complex aspects that characterize garment comfort.
Chapter 2. Researches regarding the thermophysiological comfort characteristics of the
knitted fabrics – presents the advantages of using knitted fabrics and the research results
regarding the thermophysiological comfort characteristics of the functional knitted fabrics
used for the sport, medical and dermatho -cosmetics. For these textiles there are
emphasized the influence of raw materials and of structure parameters on the
thermophysiological comfort characteristics. For the design of the analyzed knitted fabrics,
there have been used chemical wires (polyester, polypropilene, elasthan) and eco wires
(bamboo).

9

Chapter 3 – Researches regarding the thermophysiological comfort characteristics of the
non-woven textiles – proves that the thermophysiological comfort analysis can be applied
for all the textile materials used in the garments design, medical domain or protection
products. The analyzed non -woven textiles are made of PET and PPE, focused on the idea
that for the medical domain, the non -woven materials are recommended to be used due to
their advantages regarding the thermophysiological comfort.
Chapter 4 – Researches regarding the thermophysiological comfort characteristics of the
woven textiles – analyses the woven used for the police uniforms, based on the results
obtained through questionnaire method that proved the need of improving the
thermophysiological comfort. The influence of the finishing treatments (antimicrobial
procedures) and their importance for the thermophysiological comfort demanded by
different use domains of the garments are other aspects presented in chapter 4.
Chapter 5 – Software applications for the objective analysis of the thermophysiological
comfort characteristics – focuses on the second main research direction approached by the
author, the analysis of different and specific aspects of the comfort using software
applications (therm -functional area, the heat transfer, the air transfer, the humidity
transfer). For the analysis, there were designed original software application, based on a
rigorous theoretical knowledge of the thermophysiological comfort specific aspects. In
order to apply them, data bases were created, consisting in input data and output data. The
advantage of application usage is reducing the volume and the time needed to solve a
problem, permitting this way to analyze many different variants, depending on the
application and then saving them on the memory or giving them up and processing again
the application. The applications can be used not only as research tools, but also in the e –
learning process.
Chapter 6 Conclusions – it summarizes the main conceptual aspects, proving the relevance
and the originality of the research results in the garment comfort area.
Bibliography exposes the bibliographical references grouped by chapters and proves the
scientific process of the empowering thesis.
The Second Part
Evolution and development plan for the professional, scientific and academic career
This section describes the career development and evolution plan for long and short term,
taking into consideration three main directions: the professional, scientific and academic
activity.
The candidate will continue an research -development -scientific innovation activity through
an interdisciplinary approach of the garment comfort domain, aiming to establish real and
sustainable academic and industrial partnerships.
Taking these into consideration, the author will extend the area of interest to modern
research tendencies that are approached nationally and internationally. The prediction of
the sensorial and thermophysiological comfort, which will be the direction of the author's
future researches, is a theme of interest nationally and internationally. The approach of the
therm -adaptative comfort by taking into consideration the garment characteristics, is a new
comfort research direction which benefit today of great research contributions, aiming to
elaborate prediction patterns.
In the didactic area, the purpose is to improve the editorial visibility and the teaching tools,
to increase the quality of teaching -learning process, to adapt the teaching demand to the
work market evolution, to improve the delivering and learning process by focusing it on
the student through interactive and logistic activities.
The academic development will aim to the increasing and the diversification of the
international partnerships based on inter -university agreements, international exchanges
and “visiting professor ” programs, by increasing the bilateral academic exchanges in the
Erasmus plus program, focused on the beneficial activities for the scientific field.

10

PARTEA I

REALIZĂRI ȘTIINȚIFICE, PROFESIONALE ȘI ACADEMICE

11

CAPITOLUL 1

CONFORTUL ÎN SISTEMUL CORP –ÎMBRĂCĂMINTE – MEDIU

1.1 Aspecte generale privind confortul îmbrăcămintei

Domeniu interdisciplinar, incontestabil dependent direct de organismul uman, de
îmbrăcăminte și de condițiile de mediu, confortul a apărut prin fuziunea dintre cercetarea
aspectelor fizice, biologice și fiziologice. Această interdisciplinaritate face din confort un
domeniu complex, greu de definit și totodată extrem de dificil de analizat. Aceasta explică
existența unei multitudini de definiții referitoare la confort, fiecare dintre ele reflectând
filozofii și abordări diferite.
Astfel, o definiție generală care încercă să cuprindă cât mai multe dintre aspecele specifice
confortului, este cea din Oxford Dictionary ca “ A state of physical ease and freedom from
pain or constraint ” [6], în timp ce A SHRAE Standard 55 ( American Society of Heating,
Refrigerating and Air Conditioning Engineers ) definește confortul ca stare de spirit prin
care o persoană exprimă satisfacți e față de mediu [23]. Din definițiile de mai sus, se obsevă
caracterul de generalizare a noțiunii de confort , care include fără explicitare rolul
definitoriu al îmbrăcămintei. Indiferent însă din ce punct de vedere este abordat , confortul
este o starea r elativă , determinată de unicitatea fiecărui om. Așa s e explică faptul că ceea
ce pentru unul este confortabil , pentru altul , în aceleași condiții , este mai mult sau puțin
confortabil. În literatura de specialitate există multe modele matematice [20] folosite în
predicția confortului , dar decizia finală în aprecierea stării de confort aparține tot omului și
se bazează pe aprecie ri subiective în condiții reale .
Apărut ca știință [22] după primul război mondial în SUA, când armata americană
înființează laboratoare States Army Soldier Systems Center – SSC- din Natick,
Massachusetts [7 ], pentru a dezvolta îmbrăcăminte adecvată unui mediu cu temperaturi
cuprinse între ˗ 50 °C și 50 °C, confortul a evoluat odată cu dezvoltarea societății și
tehnologi ei. Prin urmare, cercetarea în domeniul confortului se află într-un progres
c
ontinuu, fiind marcată de evoluția societății care este din ce în ce mai departe de mediul
tradițional. Modificarea condițiilor de viață (prin apariția aerului condiționat, prin apariția a
noi locuri de muncă, a bolilor civilizației, a modificărilor climatice globale, a mediului de
viață modern – apartament, birou, mașină) a impus schimbarea modului de abordare a
importanței îmbrăcămintei, care trebuie să corespundă noilor trăsături sociale, să satisfacă
nevoile termofiziologice, senzoriale, psihologice și de mișcare ale purtătorilor.
Pornind de la stadiul de cercetare descriptiv-fenomenală, cercetarea confortului a ajuns la
stadiul de cercetare cantitativă, oferind astăzi valori pentru caracteristicile de confort, care
pe de o parte permit aprecierea cantitativă a acestora iar pe de altă parte permit obținerea
de limite de variație a acestor valori, ajungându-se la predicția acestora [19].
Deoarece în prezent, nu există o teorie unitară, generală, care să studieze raporturile
complexe dintre îmbrăcăminte pe de o parte și procesele fizice și fiziologice care apar în
timpul purtării acesteia pe de altă parte, cercetătorii și specialiștii abordează domeniul
confortului îmbrăcămintei din patru puncte de vedere, considerate a fi principale și anume :
termofiziologic, senzorial, psihologic și ergonomic (figura 1.1).
C
onfortul termofiziologic este determinat de interacțiunea corp-îmbrăcăminte – mediu și
este atins atunci când schimbul de căldură și umiditate între corp și mediu, prin
îmbrăcăminte, are loc în condiții care asigurară echilibrul bilanțului energetic al
organismului.

12

Figura 1.1
Componentele confortului îmbrăcămintei

Confortul psihologic definește starea psihică a purtătorului, îmbrăcat într-o anumită
manieră, stil, care se potrivește conformației și destinației și care este în acord cu punctul
de vedere a acestuia, prin prisma statutului său social, economic. [15 ]
Confortul senzorial definește senzațiile percepute la purtarea îmbrăcămintei (moale,
catifelat, mătăsos, aspru, zgârie, înțeapă, etc.).
Confortul ergonomic apare atunci când produsul de îmbrăcăminte prin dimensiuni și model
se potrivește pe corp în mod corespunzător cu condițiile de stare ale purtătorului și
condițiile de mediu, deformându-se sincronizat cu mișcările corpului. Confortul ergonomic
mai depinde și de masa produsului, ușurința de îmbrăcare – dezbrăcare, de presiunea
aplicată de produs pe suprafața corpului. Confortul la presiune este mai complex și implică
o serie de senzații sintetice, cum ar fi: confortabil, larg, greu, ușor, moale și țeapăn. Acesta
poate răspunde receptorilor de presiune ai pielii și poate proveni dintr-o combinație a unui
număr de răspunsuri senzoriale simple [21].
Confortul poate fi descris:
– obiectiv, atunci când este abordat ca stare fizică descrisă prin noțiuni și fenomene fizice și
datorat influențelor reciproce dintre organismul uman, îmbrăcăminte, sarcina fizică și
condițiile de mediu [12, 14];
-subiectiv, atunci când vizează totalitatea senzațiilor, a impresiilor unui subiect uman la
purtarea îmbrăcămintei [13].
Confortul îmbrăcămintei se bazează pe concepția potrivit căreia, corpul uman,
îmbracămintea și mediul ambiant se află într -o interacțiune complexă și continuă, alcătuind
un întreg riguros organizat, care acționează în scopul menținerii constante a temperaturii
corpului, prin întermediul îmbrăcămintei. În scopul menținerii constante a temperaturii
corporale, organismul dispune de mecanisme de regla re termică (figura 1.2) [11].
Reglarea fiziologică are la bază receptorii termici care primesc semnale de la perturbații
termice și pe care le transferă sistemului nervos central.
Reglarea comportamentală este legată de senzații termice conștiente și emoționale
determinate de starea de confort sau disconfort termic.
Reglarea termică tehnică poate fi considerată ca o extensie a sistemului de reglare
fiziologică, prin intermediul îmb răcămintei, deoarece î mbrăcămintea este considerată pe de
o parte o componentă a mediului, iar pe de altă o extensie și modificare a corpului însuși
[11, 15].

13

Figura 1.2
Mecanisme ale reglării termice

În funcție de condițiile de mediu și de stare a le organismului, îmbrăcămintea este barieră
împotriva pierderilor de căldură sau principala cale de pierdere de căldură, în funcție de
cerințele impuse de domeniul de utilizare a acesteia.
Echilibrul termic al corpului este susținut de îmbrăcăminte prin caracteristici
termofiziologice cum ar fi: permeabilitatea la vapori (rezistența la trecerea vaporilor),
permeabilitatea la aer (rezistența la trecerea aerului), izolația termică măsurată în unități
clo (1 clo = 0,155 m2 oC/W). Există mult mai multe caracteristici termofiziologice ale
îmbrăcămintei, dar cele enumerate mai sus sunt condiderate a fi principale.
Izolația termică a îmbrăcămintei se asigură în proporție de: 50% datorită stratului de aer
din structura îmbrăcămintei; 30% datorită straturilor de aer dintre articolele vestimentare
de pe corp; 20% datorită conductivității termice a fibrelor textile componente [15]. Cel mai
important izolator termic îl constituie aerul reținut în porii materialului textil. Starea de
confort termofiziologic pentru o persoană care îmbracă un ansamblu vestimentar cu
izolație de 0,6 clo, poate fi obținută fără mecanisme de reglare fiziologică (tremurul,
vasoconstricția, vasodilatația sau transpirația) între 22,2 ° C și 25,5 °C. Fiecare schimbare
cu 1 °C a temperaturii, este compensată de o modificare cu 0,18 clo de izolație a
îmbrăcămintei. Aceasta înseamnă că o persoană care se odihnește în tr-un mediu cu o
temperatură a aerului de 20 ° C are nevoie de o îmbrăcăminte de aproximativ 1 clo pentru a
se simți confortabil. Pe de altă parte, are nevoie doar de aproximativ 0, 33 clo în timp ce se
odihnește într-un mediu cu temperatura de 27 ° C [3, 4 , 5]. Selectată după anumite criterii,
îmbrăcămintea este adaptată cu intenția conștientă de a asigura confortul purtătorului sau
cel puțin protecția față de un mediu nefavorabil [2,9,10] .
Corpul uman, din punct de vedere al confortului, este analizat ca o componentă a unui
sistem deschis (figura 1.3 ), aflat permanent în stare de interacțiune dinamică cu mediul
înconjurător, în sens fizic, senzorial, psihologic și informațional.

Figura1.3
Sistemul corp- îmbrăcăminte-medi c

14

În cadrul sistemului corp – îmbrăcăminte – mediu, climatologii consideră corpul ca fiind o
constantă, iar mediul este analizat ca și cum ar fi o variabilă, în timp ce fiziologii tratează
atât mediul cât și corpul uman ca variabile, iar un mediu este considerat de către aceștia
rece sau cald și în funcție de condițiile de stare ale corpului.
Factorii de influență a confortului îmbrăcămintei (figura 1.4 ) [1, 11] sunt factori de mediu;
factori ce țin de corp; factori ce țin de îmbrăcăminte. În practică, sunt necesare valori
cantitative în ceea ce privește combinațiile factorilor mai sus menționați, care să conducă la
satrea de echilibru termic pentru om.

Figura 1.4
Factorii de influență a confortului termofiziologic

Echilibrul sau dezechilibrul sistemului corp – mediu – îmbrăcăminte care va determina
starea de confort sau disconfort resimțită, se stabilește în funcție de valorile factorilor de
mediu, de durata relației organismului cu acești factori, de particularitățile organismului
(sex, vârstă, antrenament).

1.2 Cercetări privind confortul îmbrăcămintei prin prisma teoriei informației

1.2.1 Introducere

Teoria informației se numără printre puținele discipline care au o dată de naștere cunoscută
cu precizie și anume anul 1948, odată cu lucrarea publicată de Claude E. Shannon, „O
teorie matematică a comunicațiilor” [1 6]. Shannon introduce primele noțiuni ale teoriei
informației, afirmând că aceasta se bazează pe teoria probabilităților și pe entropia
informațională.
Un subiect uman care desfășoară o anumită activitate într-un mediu bine definit, va
reacționa diferit la solicitări energetice din mediu, în funcție de natura acestora. Tipul de
activitate al subiectului uman reprezintă sursa de informație, subiectul uman este receptorul
iar mediul înconjurator este canalul de transmitere a informației (figura 1.5).
Pentru aflarea cantității medii de informație pe care o percepe un subiect uman din mediul
înconjurător, Shannon a definit ”entropia informațională” (caracterizată printr- o
predictibilitate scăzută și un nivel mare de informației). Termenul entropie seamănă atât

15

formal cât și prin modul de deducere, cu entropia termodinamică („entropia unui câmp de
probabilitate” sau, altfel spus „câmpul de nedeterminare”), iar termenul „informațională” îl
deosebește de entropia termodinamică.
În sistemul corp – îmbrăcăminte – mediu, corpul uman este la rândul său un sistem cu o
incredibil de joasă valoarea a entropiei. Corpul primește energie cu o valoare joasă a
entropiei (hrană și oxigen) și eliberează energie de înaltă entropie (caldură, dioxid de
carbon, excreții). Corpul uman dispune de procese (digestia, respirația, circulatia sângelui,
etc.) prin care convertește o formă de energie din afară într-o formă de energie utilizabilă.
Nu este necesară acumularea de energie din mediul exterior, deoarece energia se conservă.
În mod continuu, corpul uman luptă cu principiul al doilea al termodinamicii, realizând un
schimb continuu de energie de joasă și înaltă entropie cu mediu .
Organismul funcționeaz ă ca un termostat la temperatura constantă și reacționează atât la
factori exogeni cât și la factori endogeni. Prin urmare, orice factor exogen sau endogen
care amenință echilibrul termic al corpului, va determina din partea acestuia reacții
termogenetice sau termolitice compensatoare, cunoscute sub denumirea de act reflex
(figura 1.5 ) [17]. În toate cazurile însă există și informația (instrucțiunile) dar și
mecanismul care face ca informația să fie pusă în practică. În acest context se poate afirma
că un subiect uman, aflat într-un spațiu închis (cameră, birou, etc.) și care desfășoară o
anumită activitate, se va simți confortabil atunci când mediul respectiv este organizat în așa
manieră, încât subiectul uman își poate desfășura activitatea în condiții optime.

1.2.2 Cercetări teoretice

În cazul în care se elimină orice informație inutilă de pe canalul de transmisie (figura 1.5 ),
[17] deci cantitatea de informație este 0 bit/s, se poate vorbi de “confort absolut” al
purtătorului, iar entropia se noteaza cu S 0, corespunzatoare metabolismului bazal. Dacă
însă cantitatea de informație de pe canalul de transmisie nu depășeste valoarea de 50 bit/s,
atunci se vorbeste de “confort limită“ iar entropia sistemului este S 1, pentru o stare oarecare
1 a corpului uman, corespunz ătoare unei anumite activități.
Prin similitudine cu elementele unui sistem informațional, sistemul corp-îmbrăcăminte –
mediu poate fi reprezentat schematic ca în figura 1.5 [17].

Figura 1.5
Similitudine între sistemul corp-îmbrăcăminte-mediu și un sistem informațional

Cantitatea de informație I dintr-un sistem este o măsură a gradului de organizare a acestuia,
iar entropia S a sistemului este măsura gradului lui de dezorganizare (una este egală cu
cealaltă luată cu semn opus) (relația 1.1, în care K- coeficient de transformare care se
referă la alegerea unei unități de măsură (biți); pi – probabilitatea aparției unui eveniment

16

n) [16]. Un bit mai are și semnificația fizică a unei celule de memorie a unui computer care
poate conține doar două valori: 0 sau 1.

I=−∑ pi n
i=1 log 2 pK (1.1)

În termodinamică, S. Boltzman introduce noțiunea de entropie S (relația 1.2) [24],
calculată în funcție de probabilitatea pi de apariției unui eveniment n și constanta lui
Boltzman K. Noțiunea de entropie a lui Boltzman este asociată cu gradul de dezorganizare
a sistemului (accentuarea dezorganizarii determină o creștere a entropiei).

S=−K∑ pi n
i=1 log 2 p (1.2 )

Legătura dintre entropia informațională I și entropia fizică S este dată de relația Leon
Brillouin [25] (relația 1.3 ), în care S 0 – entropia corespunzătoare schimbului termic dintre
corp și mediu la echilibrul termic (starea 0); S 1 – entropia corespunzătoare schimbului
termic dintre mediu și corpul uman aflat într-o anumită condiție de stare (starea 1).

I = S – S0 (1.3)

Având în vedere complexitatea transferului termic dintre corp și mediu și invers, se vor
analiza în continuare doar factorii termici care determină cantitatea de informație primită
de corp. Transferul termic dintre corp și mediu depinde de temperatura și viteza de
deplasare a aerului, umiditatea și presiunea acestuia, temperatura corpurilor din mediu și a
suprafețelor limitatoare a acestuia (temperatura radiantă). Cantitatea de informație termică
rezultată din variația parametrilor mediului înconjurator, se poate calcula pe baza
similitudinii dintre entropia termodinamică S a lui Boltzman și entropia informațională I a
lui Shannon (relația 1.4, în care K – coeficientul de transformare din unități termice în
unități informaționale (K vara = 0, 01220; K iarna = 0, 003026) [4], Q- cantitatea de căldură
schimbată de corpul uman cu mediul înconjurător ).

S=S0 – S1 = ∫𝑑𝑄/ 𝑇1
0 = KI (1. 4)

Pentru a evidenția schimburile termice dintre corp și mediu prin îmbrăcăminte, cantitatea
de căldură metabolică Qi [W] trebuie să fie egală cu cantitatea de căldură schimbată de
corp cu mediul Q [W], (compusă din căldura de convecție Qcv, căldura de radiație Qr,
căldura de conducție Qc, căldura de evaporare Qev și căldura de resprirație Qres) (ecuația
1.5).

Qi =Q = Qcv + Qr + Qc + Qev + Qres [W] (1.5)

Atunci când Qi < Q , apare senzația de rece, iar când Qi > Q apare senzația de cald.
Termenii din ecuația 1.5 se calculează în baza relațiilor din literatura de specialitate [15].
Energia internă Qi, se determinată ca diferen ța între căldura metabolică M [W] și lucrul
mecanic Lm [W] consumat în unitatea de timp pentru efectuarea diferitelor activităț i
(mers, mișcare, muncă, etc ., Dacă neglijăm valoarea Lm pe considerentul că este cu mult
mai mic ă decât valoarea lui M, atunci Qi poate fi considerată a fi egală cu Q (relația 1. 6).

Qi=M-Lm =Q [W] (1. 6)

Introducând în relația de variație a entropiei relația 1.4 expresia cantității de căldură Q pe
care un subiect uman îmbrăcat adecvat mediului și activității depuse o schimbă cu mediul
conform bilanțului termic, se obține relatia 1.7, în care :T0s și T 1s – temperaturile medii

17

absolute ale suprafețelor radiante pentru starea 0 de confort absolut și pentru starea 1 de
confort limită (50bit/s); T 0a și T 1a temperaturile absolute ale aerului pentru starea 0 de
confort absolut și pentru starea 1 de confort limită (50bit/s).

So –S1 = ∆S = KI=
[(𝑇1𝑠)3−(𝑇0𝑠)3]/(0,592 /3,1)+5,0875 [−4( √297 − 𝑇 1𝑎4−)]+4,1519ln[(4,1519 +√297−𝑇 1𝑎4)
(4,1519 −√297−𝑇 1𝑎4)(4,1519 −√297−𝑇 0𝑎4)
(4,1519 +√297−𝑇 0𝑎4)]
+8,3038arctg 4,1519 [ (√297−𝑇 1𝑎4)−
(17,23833+( √297−𝑇 1𝑎4)(√297−𝑇 0𝑎4)]
(√297−𝑇 0𝑎4) (1.7

Se poate impune valoarea lui I și se poate determina coeficientul K de transformare din
unități termice în unități informaționale. Prin rezolvare se obține pentru vară Kv = 0, 0122
și pentru iarnă Ki=0, 0030. Pentru confort absolut, temperatura de confort este Tc = 21,4
oC. Cu ajutorul constantelor de transformare pot fi determinate valorile temperaturilor de
confort Tc, pentru perechi de valori ale temperaturii aerului Ta și temperaturi medii a
suprafețelor înconjuratoare Ts (relația 1.8) [4].

Tc = (Ts +Ta)/2 [oC] (1.8)

Utilizând relația 1.8 pentru diferite grade de informație, rezultă perechi de valori (T a Ts)
precum și valorile temperaturilor de confort Tc corespunzatoare gradului de informație
considerat (tabelul 1.1).

1.2.3 Rezultate și discuții

În baza relației 1.7 s-au stabilit perechi de valori ale temperaturii absolute a aerului T a [0C]
și ale temperaturii absolute a suprafețelor radiante T s [0C] pentru starea de confort absolut
(informație 0) și pentru starea 1 de confort limită (informație 50 bit/s).

Tabelul 1.1 Valori Ta, Ts, Tc

Dacă pentru un produs de îmbrăcăminte
se calculează pe baza valorilor
experimentale rezistența termică Rt,
atunci este posibil și calcularea
coeficientului total de transfer termic K ,
ca inverul valorii lui Rt. În paralel,
pentru condițiile de mediu și stare ale
corpului impuse (lucrând cu valori ale
lui Ta și Ts din tabelul 1.1), se poate
calcula rezistența termică R timpus și
respectiv coeficientul total de transfer
termic K impus a aceluiași produs,
considerat a fi purtat în mediul
respectiv. Prin comparație, se constată
că valorile coeficientului K sunt
aproximativ egale cu cele ale
coeficientului K impus, ceea ce înseamnă
că abordarea acestor aspecte prin prisma
teoriei informaționale este viabil ă.

18

CAPITOLUL 2

CERCETĂRI PRIVIND CARACTERISTICILE DE CONFORT
TERMOFIZIOLOGIC ALE TRICOTURILOR

2.1 Aspecte privind utiliza rea tricoturilor în îmbrăcăminte

Tricoturile sunt produse textile ob ținute prin buclarea succesivă sau simultană a unui fir
sau a unui sistem de fire, cu ajutorul mașinilor de tricotat, în cadrul unei operații numită
tricotare . Datorită proprietăților lor , tricoturile oferă posibilitatea de realizare a unor
produse de îmbrăcăminte cu funcții multiple. Tricoturile funcționale com bină în mod
integral materii prime cu proprietăți diferite, prin tehnici de tricotare adecvate, ceea ce
determină utilizarea lor în scopul satisfacerii unor funcții impuse de domeniul de utilizare.
Este important ca în proiectarea îmbrăcămintei funcționale să se combine diferite tipuri de
materii prime, în structuri tricotate adecvate, astfel încât să fie puse în evidență
proprietăți le și avantaje le utilizării lor, iar dezavantajele care sunt constatate în anumite
situații la purtarea îmbrăcămintei, să fie compensate sau chiar înlăturate.
Avantajele utilizării tricoturilor în realizarea produselor de îmbrăcăminte derivă din faptul
că:
– elasticitatea tricotului nu împiedică libertatea de mișcare și sporește comoditatea purtării
produselor tricotate;
– tricoturile includ în structura lor importante cantitați de aer, ceea ce crează bune premise
pentru obținerea unui microclimat subvestimentar plăcut (t=31-340 C, φ=40÷60%);
– posibilitatea aplicării unor tehnici moderne de tricotare determină obținerea de produse
optime din punct de vedere funcțional;
– apar iția permanentă a noi tipuri de materii prime, cu caracteristici funcționale care sunt
puse în evidență prin realizarea tricoturilor cu structuri adecvate;
– dezvoltarea continuuă a construcți ei de mașini de tricotat, a tehnologiilor de finisare și
imprimare a tricoturilor, conduce la apariția de noi produse tricotate.
Pentru activități ce presupun efort fizic intens, tricoturile funcționale sunt cele mai
recomandate. De exemplu, în timpul desfășurării activităților sportive, corpul depune un
efort fizic intens, reglarea temperaturii sale fiind puternic înfluențată de starea suprafeței
pielii și de caracteristicile îmbrăcămintei. În aceste situații, de cele mai multe ori datorită
necunoașterii și a confuziei, produsele de îmbrăcăminte din fi re de bumbac, care se poartă
în contact direct cu pielea, sunt considerate a fi utilizabile în orice scop, neținând seama de
condițiile de mediu, condițiile de stare a organismului și de destinația inițială [2 ]. Dacă
cedarea căldurii se face numai prin vapori de transpirație, tricotul (de exemplu din bumbac)
oferă un confort la purtare suficient de bun. Dacă însă bilanțul termic nu poate fi echilibrat
numai prin cedare de căldură umedă (sub formă de vapori) atunci se formează transpirația
lichidă, care trebuie eliminată cât mai repede de pe suprafața pielii pentru a păstra starea de
confort. Dacă nu se întâmplă acest lucru, corpul poate acumula căldură în timpul
eforturilor fizice sau apare răcir ea acestuia în timpul stărilor de repaus [6]. În astfel de
situaț ii, produsele de îmbrăcăminte tricotate din bumbac 100% prezintă dezavantajul că se
îmbibă ca un burete cu transpirație lichidă astfel încât, prin închiderea porilor tricotului
transpirația nu se mai poate evapora, iar corpul uman nu se mai poate răcori pentru a-și
menține temperatura constantă de 37°C [8].

19

Datorită capacității mari de reținere a apei, tricoturile din fire naturale nu sunt indicate
pentru situațiile în care transpirația organismului este sub formă lichidă, în schimb cele
din fire chimice, datorită faptului că porii lor rămân deschiși atunci când corpul transpiră
intens, permit transfer de căldură și umiditate corespunzător diferitelor condiții de purtare.
Pentru produse de îmbrăcăminte destinate activităților ce implică un efort intens, se
recomndă utilizarea tricoturilor alcătuite din cel puțin două straturi, realizate din fire de
natură diferită, în scopul îmbunătățirii proprietăților termofiziologice [10]. O posibilitate
de
îmbunătățire a caracteristicilor termofiziologice a acestor tricoturi sunt tehnici le de
tricotare. De exemplu, capacitatea de absorbție și transport a umidității în cazul
tricoturilor funcționale poate fi îmbu nătățită prin tehnica vanisăr ii și a stratificării. În
structura tricoturilor vanisate (figura 2.1) evoluează două fire: firul de fond și firul de
vanisare.
Firul de vanisare apare pe fața tricotului, iar firul de fond pe partea de spate.Tricoturile
vanisate se pot obține din fire de natură și finețe diferite, în funcție de avantajele dorite.
Dacă trico tul are structură patent vanisat, însemnă că un fir rămâne pe partea interioară ca
ochi pe spate, iar un fir apare pe partea de față ca ochi pe față.Această soluție a vanisării,
este pozitivă din punct de vedere termofiziologic, pentru că în cazul ambelor straturi numai
un sortiment de fir (cel mai convenabil ales în funcție de destinația tricotului) este orientat
spre piele (de exemplu un strat din fire sintetice care nu absoarbe și nu conservă umiditatea
ci o conduce prin difuzie, va fi în contact cu pielea transpirată), în timp ce celălalt
îndeplinește funcții diferite de a primului sortiment de fir. Prin tehnica vanisării tricoturilor
crește porozitatea, ceea ce are efect pozitiv asupra izolației termice, permeabilității la aer și
la vapori. Dacă firul de vanisare de pe partea de spate a tricotului formează o buclă, atunci
tricotul devine un tricot glat simplu cu fir de pluș (figura 2.2).

Figura 2.1 Tricot glat vanisat
Figura 2.2 Tricot glat cu fir de pluș

O altă tehnică de tricotare folosită în scopul obținerii unor tricoturi funcționale, constă în
realizarea de structuri tricotate stratificate din fire de natură diferită [3] (figura 2.3).
Figura 2.3
Principiul de preluare și transfer a umidității lichide la tricoturile stratificate

20

Pentru a obține un tricot stratificat funcțional din punct de vedere termofiziolagic, se
folosește la partea interioară (spate-cea care vine în contact direct cu pielea) un fir sintetic
cu proprietăți bune de transfer a umidității (poliester, nylon, acril, polipropilenă) în
asociere cu un fir care este un bun absorbant de umiditate la partea exterioară (față-
bumbac, lână, viscoză sau amestecurile acestora) [5]. Principiul de preluare și transfer a
umidității lichide la tricoturile stratificate din fire de natură diferită este prezentat în
figurile 2.3.
Tricoturile stratificate realizate din fire de natură diferită pot fi recunoscute prin faptul că
partea care vine în contact direct cu pielea ( deci partea de spate a tricotului, constitue un
strat hidrofob așa numitul “strat de difuzie” sau strat “conductiv” care conține fire chimice,
iar fața tricotului constitue stratul hidrofil, realizat din fire naturale sau în amestec, cu o
capacitate mare de absorbție a umidității și se numește strat “absorbant” sau “sorbtiv”.

2.1.2 Caracteristicile de confort termofiziologic ale tricoturilor vanisate și pluș

2.1.2.1 Ce
rcetări experimentale

Cercetările vizează determinarea și analizarea caracteristicilor de confort termofiziologic
ale unor structuri tricotate vanisate și pluș, destinate realizării de șosete pentru sport de
performanță [4]. Fiind vorba de sport de performanță, însemnă că efortul depus de purtător
este unul intens, într-un interval de timp bine definit de regulamentele sportive, în care se
ajunge la transpirație în stare lichidă. Pentru un timp scurt, cât durează actul sportiv,
purtătorul trebuie să fie susținut în a obține performanță, printr-o îmbrăcăminte adecvată,
care să-i ofere stare deplină de confort. Prin urmare, se urmărește în primul rând păstrarea
uscată a pielii. Aspectele acestea sunt valabile și pentru pielea piciorului.
Pentru cercetare s-au ales fire de bumbac, poliamidă, polyester, în obținerea de tricoturi
prin tehnica vanisării și a plușului. Tricoturile obținute astfel au rolul de a îndeplini funcția
termofiziologică prin intermediul caracteristicilor de confort analizate: permeabilitatea la
aer, permeabilitatea la vapori, izolația termică, porozitatea. Importanța porozității în
obținerea valorilor corespuzătoare a caracteristicilor de confort analizate, s-a pus în
evidență prin stabilirea ecuațiile de regresie.

2.1.2.1.1. Alegerea materiei prime și a structurilor tricotate

În vederea obținerii variantelor experimentale care fac obiectul cercetărilor s-au ales firele
prezentate în tabelul 2.1 [1, 12].

Tabelul 2.1 Tipul firelor, compoziția și finețea acestora

21

Din aceste fire s-au realizat 9 combinații, în 3 variante de structuri tricotate, codificate cu
A, B și C: glat vanisat (A); glat vanisat prin flotare (B) ; pluș inversat (C) tabelul 2.2),
obți
nându-a 21 de variante de tricot (tabelul 2.3), care sunt analizate în continuare din
punct de vedere a caracteristicilor de confort termofiziologic. Variantele de tricoturi au fost
proiectate cu ajutorul stației grafice, ce conține programul MATEC și realizate pe mașina
circulară cu diamentru mic TECNO NEW, produsă de firma Matec, Italia. Caracteristicile
tehnice ale mașinii TECNO NEW sunt: K=14 E, D= 3¾; Na=168 .

Tabelul 2.2 Variante de combinații de materii prime

Principalele caracteristici de confort analizate pentru cele 21 de variante de tricot realizate,
sunt: porozitatea Pz [%] (metoda picnometrică); transferul de aer (permeabilitatea la aer
[l/m2 /s]) (standard ASTM D 737 -04); transferul de căldură (coeficientul de conductivitate
termică λ [ W/mK] (ISO 11092); transferul de umiditate în stare de vapori (permeabilitatea
la vapori Pv[g], ISO 11092) (tabe lul 2.3).

2.1.2.1.2 Rezultate și discuții

Va
lorile experimentale pentru variantele de tricot realizate practic conform tabelului 2.2,
sunt prezentate în tabelul 2.3.
Varianta C4 are o valoare a porozității de 88, 50% și este realizată din poliester cu elastan
(PES-EL). La grupa de tricoturi C, în structură glat cu pluș inversat, s-au obținut cele mai
mari valori ale permeabilității la aer, iar la grupa de tricoturi cu structura glat vanisat (A) ,
s-au obținut valorile cele mai mici. În cadrul valorilor obținute pentru permeabilitatea la
aer, caracteristicile structurii tricoturilor și implicit porozitatea acestora își spun cuvântul.
De remarcat este faptul că valorile cele mai mici obținute pentru permeabilitatea la aer
pentru tricoturile din grupa A sunt corelate cu valorile mici ale porozității variantelor de
tricot din aceasta grupă. Astfel varianta de tricot C4 care are cea mai mare valoarea a
porozității, are și cea mai mare valoare a permeabilității la aer, de 0,88 [l/m2/s].
Valorile cele mai mici ale permeabilității la vapori s-au obținut pentru tricoturile din grupa
A cu structura glat vanisat, tricoturi care au cea mai mică porozitate. Tricoturile din grupa
cu structura glat cu pluș inversat înregistrează cele mai mari valori ale permeabilității l a
aer, și nume varianta C4 are permeabilitatea la vapori de 1,486 [g].

22

Tabelul 2.3 Valorile principalelor caracteristici de confort termofiziologic
Din tabelul 2.3 și figura 2.4 se observă că cele mai mari valori ale porozității tricoturilor
s-au obținut în grupa C, cu structura glat cu plus inversat în timp ce variantele de tricot din
grupa A, în structură glat vanisat au cele mai mici valori pentru porozitate.

Figura 2. 4
Histograma porozității Figura 2.5
Histograma permeabilității la vapori

23

Cele mai mici valori ale coeficientului de conductivitate termică λ [W/m·K], s-au obținut
pentru tricoturile cu structura glat cu fir de pluș inversat, valori justificate de altfel prin
valorile mari ale porozității care conduc la obținerea unei izolații termice mari. Prin urmare
cu cât valorile porozității sunt mai mari cu atât tricotul respectiv va conduce mai slab
căldura.
Porozitatea este unul dintre cei mai importanți factori de influență a caracteristicilor de
confort [7, 9]. Prin valorile acesteia poate fi explicat modul de comportare a tricoturilor
analizate la transferul termic, la transferul de aer și la transferul de umiditate.
Pe baza valorilor pentru carcteristicile de confort analizate, folosind programul Excel, s-au
stabilit ecuațiile de regresie ale permeabilității la vapori, permeabilității la aer și izolației
termice, punându-se în evidență intensitatea corelației acestora cu porozitatea tricoturilor.
Analiza coeficienților numerici ai ecuațiilor cât și reprezentarea grafică ale acestora
(figurile 2.6, 2.7, 2.8) confirmă considerațiile mai sus prezentate.În toate cele trei cazuri,
valoarea coeficientului de determinare R2 se plasează în zona medie a acestora, subliniind
existența unei corelații de intensitate bună între parametrii analizați, și că asupra
rezultativelor Pa, Pv și λ, acționează și alte influențe colaterale. Observația este bazată pe
dispersia relativ mare ale punctelor în jurul punctelor de regresie.Astfel, porozitatea
influențează permeabilitatea la aer în pondere de 65,8% ( R2 = 0,658), permeabilitatea la
vapori în pondere de 60,83% (R2=0,6083) iar coeficientul de conductivitate termică λ în
pondere de 60,74%.

Figura 2.6
Ecuația de regresie Pa=f(Pz)

Figura 2. 7
Ecuația de recresie λ=f(Pz)
Figura 2.8
Ecuația de regresie Pv =f(Pz)

Între permeabilitatea la vapori, permeabilitatea la aer și coeficientul de conductivitate
termică și porozitate există o dependență liniară (figura 2.8 ).Valoarea lui R2=0, 6083
reflectă o corelație medie, având în vedere că permeabilitatea la vapori mai are și alți
factori de influență.

24

Valorile obținute pentru caracteristicile de confort analizate, se pot explica prin valorile
obținute pentru porozitatea. Având în vedere că valoarea lui R2 din ecuațiile de regresie a
celor trei caracteristici de confort este mai mare decât 0,5 se poate concluziona că
porozitatea joacă un rol decisiv în valorile obținute pentru permeabilitatea la aer,
permeabilitatea la vapori și izolația termică.

2.1.3 Caracteristici de confort termofiziologic ale tricoturilor din fire de bambus

2.1.3.1 Aspecte generale

Firele de bambus, obținute fie prin procedee mecanice fie chimice, prezintă caracteristici
antibiotice, bacteriostatice și deodorizante, datorită prezenței în fibrele de bambus a unui
agent natural numit “bambus Kun”.Proprietățile acestea se pot păstra până la aproximativ
50 de spălări. Alte caracteristici ale firelor de bambus care susțin utilizarea acestora în
realizarea tricoturilor destinate produselor de îmbrăcăminte p urtate direct pe piele ( de
exemplu pentru cosmetotextilele) sunt: tușeu comparativ cu al cașmirului și a mătăsii;
hidrofilie ridicată; densitate specifică mică; datorită aspectului lucios nu au nevoie de
mercerizare; elasticitate remarcabilă, astfel încât nu este nevoie de elastan în realizarea de
materiale textile; absorb mai repede coloranții decât bumbacul, viscoza, modalul;
contracția în timpul spălării și uscării este minimă [13, 15 ].

2.1.3.2 Cercetări experimentale

Tr
icoturile analizate sunt 6 variante de tricoturi, realizate din fire de bambus 100%, Nm
34/2, tricotate pe o mașină de tricotat CMS 520 6.2 Stoll, cu ecartament 12 E [11 ].
Structurile acestora tricoturi s-au ales (figura 2.9 ) astfel încât dacă tricoturile sunt purtate
în contact direct cu piele să ofere un efect masant.

Figura 2.9
Aspectul tricoturilor

25

Din figura 2.9 se observă (de la stânga spre dreapta) aspectul real, teoretic și cel surprins
în timpul programării structurilor pe mașina de tricotat.
S
tructurile tricotate alese permit ca tricoturile ob’inute să fie folosite ca suport în obținerea
de cosmetotextile (prin depunerea de microcapsule cu diferite substanțe cu eliberare lentă).
Variantele de tricoturi realizate se împart în două grupe: tricoturi tubulare cu ochiuri
transferate (varianta B1); tricoturi interlock cu ochiuri transferate cu efecte de undă
(variantele B2 – B6) [14].
Absorbția apei prin capilaritate pentru cele 6 variante tricotate a fost măsurată utilizând un
aparat Tensiometru 3S GBX. Permeabilitatea la vapori a fost determinată pentru fiecare
variantă detricot, conform ISO 11092 [11]. Permeabilitatea la aer a fost determinată în
conformitate cu ASTM D737 [12], cu echipamentul TEX-TEST-FX 3300. Grosimea
tricotului este legată de geometria 3D a suprafeței și prin urmare există variații care nu pot
fi exprimate utilizând metoda clasică de măsurare care implică comprimarea țesăturilor sub
o anumită greutate și prin urmare, deformarea lor. Porozitatea a fost determinată utilizând
metoda picnometrică. Rezistența termică a fost determinată conform ISO 11092 [11].

2.1.3.3 Rezultate și discuții

Parametrii de structură a celor 6 tricoturi au fost determinați practic și sunt prezentați
tabelar (tabelul 2.5).

Tabelul 2.5 Valorile parametrilor de structură

Din figura 2.10 se observă că varianta B1 se detașează ca valoare a desimii de suprafață Ds
[ochiuri/5cm2] de celelalte 5 vriante de tricot, datorită structurii în care a fost realizată
(tricot tubulare cu ochiuri transferate).
Figura 2.10 Histograma desimilor de suprafață

26

Datele experimentale arată o diferență constantă între tricoturile din cele două grupe,
pentru toate valorile caracteristicilor de confort termofiziologic determinate (tabelul 2. 6).
De exemplu valorile variantei B1 pentru capacitatea de absorbție a apei [%] sunt mai mici
cu 52,35% decât a variantei B5 , pentru permeabilitatea la aer Pa sunt mai mai mici cu
40,35%, decât a variantei B2.

Tabelul 2.6 Valorile parametrilor de structură și a caracteristicilor de confort
termofiziologic

Grosimea și masa unității de suprafață sunt parametri importanți datorită influenței lor
asupra izolație termice, permeabilității la vapori, permeabilității la aer. Pentru a pune în
evidență influența porozităț ii, grosimii și desi mii de suprafață asupra caracteristicilor de
confort termofiziologic analizate, datele au fost prelucrate folosind aplicația Excel. Forma
particulară și reprezentarea grafică a acestora este prezentată în figurile 2.11 , 2.12 , 2.13 . În
toate cazurile, coeficientul de determinare R2, arată o legătură de intensitate medie spr e
bună între rezultativă și variabilele de regresie considerate. De observat că în toate cazurile
apare o tendință de grupare a datelor experimentale. Această constatare, cat și analiza
valorilor coeficientului de determinare subliniază existența unor factori de influență, care
prin cercetări ulterioare vor trebui puși în evidență.

Figura 2.1 1 Pa = f(Pz) Figura 2.1 2 Pa = f(Ds)

Se observă că pentru corelația Pa=f( Pz), R2 = 0,6256 ceea ce însemnă că 62,56 % din
valoarea permeabilității la aer se datorează porozității. Aproximativ în aceeași măsură și
desimea de suprafață are aceeași influență asupra permeabilității la aer, adică R2 =0,767,
ceea ce arată că desimea de suprafață influențează permeabilitatea în proporție de 76, 7%.

27

Pentru corelația Rt =f(g) s-a obținut R2 = 0,5096, ceea ce însemnă că 50,96% din valoarea
rezistenței termice este influențată de grosime. Desimea de suprafață contribuie la valoarea
rezistenței termice într-o proporție de 43,21% iar porozitatea influențează cu 40,5% aceeași
valoare a rezistenței termice.
Corelația liniară este mai puternică atunci când variația este raportată la grosimea
tricotului, deoarece tricoturile pot fi descrise ca având două zone diferite – o zonă în care
sunt mai compacte, cu o porozitate mai mică și o zonă mai puțin compacte, cu o porozitate
mai mare (corespunzătoare efectului 3D). Prin urmare porozitatea este variabilă în
interiorul structurilor.

Rt = f(g) Rt = f(Pz)

Figura 2. 13 Variația Rt=f(g), Rt=f(Pz )

Cercetarea arată că:
-tricoturile din fire de bambus au caracteristici bune de confort, necesare atunci când se ia
în considerare purtarea în contact direct cu pielea.
-corelația mai scăzută este cauzată de variantele din al doilea grup structural care are valori
experimentale similare, influențate doar de dimensiunile și poziția efectelor de relief ale
tricoturilor;
-grosimea tricotului are o corelație mai puternică cu indicii de confort decât porozitatea, în
principal datorită faptului că porozitatea diferă în tricoturi prin structura acestora.
Datele experimentale subliniază influența structurii tricotului – rezultatele sunt distincte
pentru tricoturile tubulare în comparație cu cele plane. Varianta B1 prezintă un confort bun
al caracteristicilor determinate: masa redusă 748,572 [g/m2]; grosimea redusă 2,017 [mm];
permeabilitate mare la vapori Pv = 29,5%; rezistență termică scăzută Rt=10,067 m2K/W ;
permeabilitate la aer scăzută 2517,06 cm3/cm2/s; porozitate redusă Pz =57,44%.
În cel de-al doilea grup structural, definit de structura interlock cu ochiuri transferate,
valorile determinate pentru caracteristicile de confort sunt foarte apropiate și nu prezintă o
tendință liniară.
Distribuția valorilor sugerează că aceste valori sunt influențate de dimensiunile și poziția
efectelor de relief ale valurilor din structura tricoturilor.
Cea mai bună variantă în acest grup este varianta B6 – masa redusă, permeabilitate ridicată
la vapori (maxim) și rezistență termică scăzută. Cea mai bună permeabilitate la aer o are
varianta B2 a cărei porozitate este aproape de maxim.

28

2.1.4 Caracteristici de confort termofiziologic ale tricoturilor de compresie

2.1.4.1 Aspecte generale

Pentru sectorul medical s-a dezvoltat și se utilizează un sortiment larg de materiale textile
cu aplicații variate – de la pansamente și bandaje clasice, lenjerie, halate, articole elastice
(bandaje cu funcții de fixare a pansamentelor sau de compresie, centurile medicale cu
configurații complexe adaptate la morfologia corpului, ciorapii medicinali, până la organe
artificiale (rinichi, plămâni) sau implantabile în corpul uman.
Materiale textile medicale pot fi realizate prin toate tipurile de tehnologii, (tricotare, țesere,
nețesute sau împletire), determinant în alegerea acesteia fiind domeniul de utilizare, durata
de folosire (unică sau multiplă utilizare) și caracteristicile produsului.
În general, la realizarea materialelor textile medicale se utilizează o gamă largă de materii
prime, care include atât fire din fibre naturale, cât și fibre chimice, inclusiv fire cu
performanțe ridicate sau de înaltă tehnicitate (elastomer, carbon, cu capilaritate ridicată,
etc.).În cadrul textilelor medicale, materialele elastice dețin o mare pondere, deoarece, pe
de o parte, acestea sunt recomandate pentru o gamă largă de articole, iar pe de altă parte,
afecțiunile pentru care se concep și se dezvoltă dețin o frecvență ridicată de semnalare
[17].
Astfel, tricoturile sunt preferate, datorită faptului că pot fi realizate prin utilizarea unor fire cu
anumite proprietăți, într-o gamă largă de structuri din bătătură sau din urzeală, cu legături de bază
s
au derivate, cu desene de legătură (mai ales cu ochiuri duble, transferate) cu sau fară fire
suplimentare (în special fir de bătătură), cu proprietăți specifice, cu posibilitatea introducerii unor
fire cu proprietăți elastice [22, 23].
Proiectarea funcțională a tricoturilor permite obținerea unor tricoturi cu forme,
caracteristici și proprietăți prestabilite, conforme cu destinația, ținând cont de
caracteristicile materiei prime și ale structurii abordate. Forma de prezentare a tricoturilor
pentru diferite aplicații din domeniul medical, poate fi suprafață plană sau în spațiu,
conturată sau nu, realizată complet sau parțial prin tricotare. Tehnologia de tricotare este
deosebit de flexibilă sub aspectul formei tricotului, pemițând obținerea detaliilor cu
conturare plană sau spațială, până la produse cu grad ridicat de asamblare prin tricotare și
produse complete (knitt and ware).
Tricoturile de compresie asigură o contenție cu nivele de presiune diferită, în funcție de
zona de corp pe care se aplică, și evident în funcție de afecțiunea vizată.

2.1.4. 2 Tricoturi de compresie cu geometrie variabilă și funcționalitate controlabilă

2.1.4.2.1 Cercetări experimentale

Știind că temperatura corpului variază în funcție de zona corpulu, este posibil ca prin
alegerea materiilor prime și structurilor adecvate, să se obțină tricoturi cu geometrie
variabilă și funcționalitate controlabilă. În acest sens s-au efectuat cercetări privind
proiectarea și obținerea tricoturilor compresive, pentru fixarea pansamentelor, din fire de
bumbac, poliamidă și poliester. Variantele tricotate experimentale sunt analizate din punct
de vedere al permeabilității la vapori, extensibilității biaxiale și al capacității de compresie
[16].
Tricoturile au fost obținute pe mașina Stoll, folosind fire 50% PES / 50% bumbac Nm 50/1
și fire texturate PA 6 cu densitatea de lungime 78/24 / Z den. Cu aceste fire s-au tricotat 4
tipuri de structuri, codificate V1, V2, V3, V4, fiecare structură fiind tricotată cu 3 trepte de
desime (A,B,C ) în scopul reglării elasticității (tabelul 2.7 ).

29

Talelul 2.7 Structura tricoturilor

Pentru variantele tricotate analizate s- au determinat:
– parametrii de structură: desimea pe orizontală Do [s/50mm] (prin numărare), desimea pe
verticală Dv [r/50mm] (prin numărare), grosimea [mm] (micrometrul textil cu disc), masa
unității de suprafața M [g /m2];
– caracteristici de confort: coeficientul de vaporizare µ[g/m2h] (STAS 5902 -70)și
porozitatea Pz[%] (metoda picnometrică) ( tabelul 2.8).

2.1.4.2.2 Rezultate și discuții

Determinarea gradului de extensibilitate a tricoturilor (aparatul Extensometer FRYMA
(BS 4292/1968), (figura 2.18, tabelul 2.8) a permis aprecierea gradului de compresie pe
diferite părți ale corpului.

Tabelul 2.8
Valorile parametrilor de structură și caracteristicile de confort

Din analiza histogramei din figura 2.14 se constată că extesibilitatea tricoturilor pe ambele
direcții variază în limite foarte mari, remarcabilă fiind extensibilitatea pe direcția
rândurilor.

30

Figura 2.14
Histogramele extensibilității pe direcția șirului și a de ochiuri

Valoarea maximă a extensibilității este de peste 200% pe direcția rândului, în timp ce
același parametru pe direcția șirurilor de ochiuri este de cca. 100%, datorită structurii
patent a tricotului. Coeficientul de vaporizare µ [g/m2h] s-a obținut pe baza valorilor
permeabilității la vapori [ISO 11092] .

Figura 2.15 Histogramele valorilor caracteristicilor de confort

2.1.4.2 .3 Modelarea matematică a extensibilității tricoturilor

Modelarea matematică a extensibilității s-a făcut în funcție de parametrii de structură prin
prelucrarea datelor experimentale obținute și prezentate anterior. Biblioteca MATHLAB
[19] a considerat ca date experimentale de intrare desimile medii pe orizonală D OM și

31

verticală D VM, extensibilitatea pentru direcțiile orizontală (Erow= Erând) și verticală (E
Stitch Wale = Eșir), masa pe unitatea de suprafață M [g / m2] și grosime [mm].
Folosind metoda de interpolare [6] s-a obținut polinomul de gradul 2 cu două variabile
(ecuația 2. 1) unde x și y sunt valori determinate experimental pentru Dom ( x) și grosime
(y). Rezultatul interpolării este funcția extensibilității pe direcția orizontală (Erow=f(x,y)).

2 24 . 401 04.18 9847 . 0 1 . 314 8 . 119 2447 ) , ( y y x x y x y x f Erow              
(2.1)

Există un grad mare de aproximare a modelului matematic din ecuația 2.2 rezultată din
compararea valorilor calculate ale modelului cu cele măsurate experimental (tabelul 2. 9).
În ceea ce privește analiza dependenței dintre extensibilitate pe direcția șirului E Stitch și
desimea medie pe direcția verticală D VM și grosime: E Stitch wale = f (D VM, Grosime) este
posibil să aprecieze aceeași dependență neliniară.

) ) 6559 . 0 ( exp( 521 . 0 ) 14. 3 428 . 2 sin( 929 . 3 86.60) , (2y y x y x f Estichwale           
(2.2)

Tabelul 2. 9 care conține valorile calculate și măsurate ale elasticității pe direcția șirului de
ochiuri (E șir) arată o aproximare mai mică a modelului matematic la acest fenomen.
Observaț ia este susținută prin compararea valorilor măsurate cu cele calculate, cum ar fi
grafica 3D a modelului matematic din figura 2. 16.
Punctele marcate pe graficul de elasticitate sunt plasate în partea de jos a acestuia. Pentru a
obține o creștere a extensibilității tricoturilor pe direcția șirului, se recomandă ca valorile
grosimii să fie mici și desimea pe verticală a valorilor D VM să fie mari.

Tabelul 2.9
Valori măsurate și calculate pentru E șir și Erand

Reprezentarea modelelor matematice este dată în figura 2. 16 a și b. Pe suprafața 3D,
culoarea albastră arată zona minimă de extensibilitate, iar culoarea roșie marchează
extensibilitatea înaltă.

32

a b
Figura 2.16
Erând =f (D om, grosime) E șir = f (D vm, grosime)

Reprezentările 3D a celor două ecuații de regresie din figura 2.16 a și b sunt folosite pentru
alegerea variantei de tricot corespunzătoare din punct de vedere al gradului de
extensibilitate, în funcție de zona de corp pe care se aplică. Tricotul proiectat va avea
gradul de extensibilitate necesar, prin alegerea perechilor de valori (D OM și grosime) sau
(DVM, grosime), care generează pe suprafața 3D valoarea probabilă a gradului de
extensibilitate.
Modelul matematic și reprezentarea grafică au permis aprecierea intuitivă a valorilor
parametrilor de structură (D OM, D OV și grosime) considerați, cu care se poate realiza un
tricot cu elasticitate dorită și implicit cu caracteristici de confort corespunzătoared [5].

2.1.4.2.4 Simularea în mediul virtual a comportăriip la compresie a tricoturilor

Va
riantele de tricoturi realizate și investigate experimental sunt pentru bandaje cu funcție
de fixare sau compresie cu rolul de îmbrăcare în zone ale corpului cum ar fi genunchii,
brațul, gâtul, talia. Aceste zone ale corpului uman au fost simulate folosind software-ul
Lectra [2 0], folosind simulările comportamentului a patru structuri tricotate diferite
prezentate în tabelul 2.10 . Vizualizarea virtuală a valorilor tensiunilor care apar în zonele
de aplicare pe modelele virtuale, în funcție de elasticitatea tricotului și de parametrii
structurii, este evidențiată de variația culorii care corespunde unei valori numerice.
Pentru varianta tricotată V4B (tricot patent 1: 1, 1 bumbac / poliester, 1 poliamidă ) s- a
obținut cea mai mare variație (1, 57 până la 1, 0 gf / cm) pentru gradul de compresie pe
genunchi. Din tabelul 2.10 se vede că această valoare corespunde zonei cu roșu. Valorile
minime pentru comprimare sunt situate în zona cu albastru.
Extensibilitatea pe direcția rândului [%] este mai mare decât pe direcția șirului [%] pentru
toate variantele de tricoturi analizate.
Varianta tricotată V4 (patent 1: 1; 1fir bumbac / poliester; 1fir poliamidă) pentru toate cele
trei nivele de desime A, B, C are cele mai mari valori de extensibilitate pentru ambele

33

direcții. Această constatare se explică prin faptul că desimile pe direcția verticală sunt mai
mari decât desimile pe orizontală. În același timp, varianta de tricot V4 are și cea mai mică
masă pe unitatea de suprafață M [g / m2].

Tabelul 2.10
de compresie a tricoturilor [gf/cm]

Varianta V4B are cea mai mare elasticitate pe direcția rândului, în timp ce varianta V2C
are cea mai mică valoare pentru aceeași caracteristică. Parametrul cel mai important este
elasticitatea a cărei valori sunt reflectate în valorile altor parametri ai structurii. De
exemplu, varianta V3 tricotată are cele mai scăzute valori pentru grosime, datorită
structurii omogene și a materiei prime și prin urmare extensibilitatea este cea mai mică
dintre toate opțiunile.
Modelele matematice stabilite permit să se utilizeze pentru optimizarea anumitor
proprietăți ale optimizării structurii tricotate fără a se efectua experimentări efective.
Dacă tricoturile analizate sunt folosite pentru bandaje pe zona genunchiului, valorile
obținute de 73 gf / cm aparțin tuturor versiunilor V4B.
Dacă tricoturile analizate sunt utilizate pentru bandaje pe zona taliei, examinarea după
simularea virtuală a comportamentului lor în ceea ce privește intervalele de compresie
acestea variază de la 1,37 la 1,55 gf / cm. Pentru zona taliei cea mai bună compresie se
obține prin utilizarea versiunilor V4B.
Valorile caracteristicilor de confort porozitate și permeabilitate la vapori sunt corelate cu
parametrii de structură a acestora.

34

CAPITOLUL 3

CERCETĂRI PRIVIND CARACTERISTICIL E DE CONFORT
TERMOFIZIOLOGIC ALE MATERIALELOR TEXTILE NE ȚESUTE

3.1 Cercetări experimentale

Ma
teriale textile neț esute analizate, sunt destinate domeniului medical, care folose ște o
gamă largă de produse textile medicale, începând de la produse pentru îngrijirea rănilor,
până la îmbrăcăminte de protecție în sălile de operație [1 , 4].
Cercetările constau în obținerea și analiza din punct de vedere termofiziologic, a două
articole ne țesute pentru care s-au folosit:
– fibre bicomponente PPE/PET pentru consolidarea termică (fibră bi-componentă
PPE/PET, ca fibră termoadezivă de consolidare: temperatură de înmuiere 110ș C, timp de
înmuiere 2 min, temperatură de topire 250ș C);
– fibre poliestice PET (stabilitate termică la 180ș C, antistatizare 0,4%) [3 ].
Procesul tehnologic de obținere a celor două articole a const at în:
– formare strat fibros prin cardare-pliere, pe agregat tip Spinnbau-Hergeth, Germania, cu
reglări corespunzatoare în scopul ob ținerii unui strat fibros cu masa uni tății de suprafa ță
mică;
– pre-consolidare termică, cu trecerea materialului prin curent de aer cald la temperatura de
cca. 190ș C cu reglarea corespunzatoare a vitezei de transport prin cuptor, care are viteza
de 8,7m/min, corelată și cu viteza de preluare a stratului fibros; lățimea de lucru este de 2,1
m egală cu lațimea stratului fibros de la cardare pliere;
– consolidare termică a stratului fibros prin calandrare termică la o temperatura de 110ș C și
viteza cilindrilor calandrii de 2 m/min [3 ]. Cele două materiale textile ne țesute s-au
codificat:
1. Articol PET (m): 70% PPE, polipropilenă, 4den/100mm; 30% PPE/PET,
polietilenă/poliester, 4 den/50 mm, bicomponent miez-manta, PE-manta, PET-miez;
2. Articol PPE (M): 70% PET, poliester standard 4 den/64 mm; 30% PPE/PET,
polietilenă/poliester, 4 den/50 mm, bicomponent miez-manta, mantaua fiind din
polietilenă.
Pentru cele două articole ne țesute, s-au determinat: masa unită ții de suprafa ță [g/m2],
grosimea epruvetelor a fost determinată folosind Micrometrul textil DM -100 (tabelul 3.1),
hidrofilia prin metoda „fitil” (figura 3.2), permeabilitatea la vapori Pv [g] (cu pahare
Herfeld), coeficientul de vaporizare µ [g/m2h] și rezisten ța la trecerea vaporilor Rv [mm
m2 h/g]( prin calcul) [ 2], higroscopicitatea H[%] , permeabilitatea la aer Pa[mm m2h/Kg]
(tabelul 3.2).

3.2 Rezultate și d iscu ții

În Tabelul 3 .1 sunt prezentate valorile medii și valorile coeficientului de variație CV[%]
pentru masa unită ții de suprafață și grosimea (figura 3 .1) epruvetelor tăiate pe direc ții
polare: 0o-180o; 30o-210o; 60o-240o; 90o-270o;120o-300o; 150o-330o.

35

Tabelul 3 .1
Valorile medii și coeficientul de variație a grosimii și a masei pe unitatea de suprafaț ă

Datele din tabelul 3 .1 și histogramele din figura 3 .1 pun în eviden ță faptul că pe direc țiile
polare există diferen țe ale masei și grosimii, atât la articolul PPE(M) cât și la articolul
PET(m). Varia țiile valorice din cadrul aceluia și articol se datorează specificită ții de
obținere a materialului neț esut (a șezării aleatoare a fibrelor în strat), în timp ce diferen țele
dintre articole se datorează varia țiilor de densitate masică.

Figura 3. 1
Varia ția masei și a grosimii articolelor în funcție de direcția de solicitare

Rezultatele cercetărilor privind hidrofilia sunt prezentate grafic în figura 3.2 în care
parametrul determinat este înăl țimea h[cm] până la care apa urcă pe epruveta de material
textil, citirile făcându-se din 10 în 10 min. Cu cât valoarea lui h [cm] este mai mare cu atât
hidrofilia materialului textil analizat este mai bună.

36

Din figura 3.2 rezultă o comportare similară în ceea ce prive ște hidrofilia celor două
articole, adică o cre ștere cvasiliniară a vitezei de ascensiune cu timpul. Diferen țele care
apar, se justifică prin porozitatea mai mare a articolului PPE (M), la care fibra are lungimea
de 64 mm. Aceste constatări reflectă o anizotropie redusă a a șezării fibrelor în straturi.

Figura 3.2
Înălțimea de ascensiune a apei prin capilaritate

Principalii factori care influențează higroscopicitatea materialelor textile ne țesute analizae
sunt: durata de menținere în mediu cu vapori de apă, structura materialului textil,
umiditatea relativă a mediului și tratamentele de finisare finală. Higroscopicitatea (tabelul
3.2) materialului textil ne țesut din PET (m) este cu aproximativ 20% mai mare decât a
materialului textil ne țesut din PPE (M).

Tabelul 3.2 Higroscopicitatea, permeabilitatea la vapori, permeabilitatea la aer

Higroscopicitatea cea mai mare ca valoare (52.352%) atrage după sine valoarea cea mai
mică pentru permeabilitatea la vapori (0.011g) (figura 3.3 , figura 3.4 ). Explicarea acestor
aspecte vizează procesul de absorb ție a vaporilor de apă și cel de transfer a vaporilor de
apă. Dacă absorb ția este mare, porii materialului se vor umple cu umiditate în stare de
vapori, ceea ce va încetini transferul acesteia.
În ceea ce privește transfeul de umiditate în stare de vapori, rezultatelor arată că cele două
mate
riale se comportă diferit, recomandat fiind pentru utilizarea în practică medicală a
articolului (m) PPE (figura 3.4 ), deoarece se urmărește ca materialul textil ne țe sut să
permită trecerea unei cantită ți cât mai mari de vapori și implicit să aibă rezisten ță la
trecerea vaporilor cât mai mică (0.0000674 mm m2 h/g pentru articolul (M) PPE și
valoarea cea mai mică a higroscopicită ții.

37

Figura 3.3
Histograma higroscopicită ții Figura 3.4
Histograma permeabilită ții la vapori

Analiza valorilor permeabilitatii la vapori și a rezistența la trecerea vaporilor subliniază și
confirmă constatările anterioare și anume că articolul care are în componen ță PPE prezintă
valori superioare ale permeabilită ții și rezistentei la trecerea vaporilor, deoarece fibra de
PPE prezintă o higrofobie ridicată fa ță de fibra de PET, care încărcându-se cu un procent
de vapori va influen ța în mod corespunzator și comportarea la transferul acestora.
Factorii care influențează permeabilitatea la aer a unui material textil nețesut sunt:
porozitatea, diferența de presiune creată la cele două fețe ale acestuia, grosimea
materialului, umiditatea relativă a aerului.
Se recomandă astfel pentru domeniul medical folosirea articolului din fibre PPE.

38

CAPITOLUL 4

CERCETĂRI PRIVIND CARACTERISTICILE DE CONFORT
TERMOFIZIOLOGIC ALE ȚESĂTURILOR

4.1 Chestionarul ca instrument de cercetare

Ma
terialele alese pentru cercetare sunt destinate realizării de uniforme de serviciu pentru
poliție. Componentele uniformei pentru poli ție sunt prevăzute în normele de echipare,
care de regulă sunt aceleași pentru toate specialitățile.
Funcțiile uniformelor de poli ție se stabilesc după modul în care sunt percepute de purtători;
pentru aceasta se folosesc considerații logice între cerințele impuse unei uniforme pentru
poliție și caracteristicile acesteia [1 ].
În scopul identificării aspectelor ce vizează confortul la purtarea uniformei de serviciu, s- a
conceput un chestionar. Mărimea eșantionului folosit în obținerea datelor referitoare la
confortul uniformei de poli ție, este de 50 subiecți (cu eroarea limită acceptabilă ± 4,5 % )
care lucrează în cadrul Poliției de Frontieră Ia și [2].
Un asemenea instrument de cercetare, pare u șor de realizat și de folosit, dar în realitate,
există dificultatea utilizării , care constă în aceea că nu are o formă standard care se poate
aplica oriunde și oricând, ci trebuie adaptat în func ție de modul de anchetare, de tipul de
informa ții colectat, de nivelul de educa ție al respondentului, de domeniul în care se face
cercetarea, de obiectul cercetării.
Chestionarul care a stat la baza cercetării caracteristicilor de confort termofiziologic pentru
uniforma de poli ție pentru serviciu, a fost conceput cu întrebari închise, cu alegere
multiplă deoarece are avantajul că poate fi prelucrat relativ u șor și elimină subiectivismul
codificării [1].
În urma prelucrării răspunsurilor din chestionar, concluzia este că din punct de vedere al
confortului la purtare, uniforma de serviciu nu satisfice cerin țele impuse de purtători. Acest
rezultat a condus la cercetarea experimentală a caracteristicilor de confort termofiziologic a
unui grup de materiale textile țesute [2].

4.2 Cercetă ri experimentale

4.2.1 Alegerea materialelor

Pentru cercetările experimentale s-au ales 10 materiale textile țesute (tabelul 4.1 ) din care
ar fi posibilă realizarea de uniforme de poli ție. Pentru aceste materiale s-au testat
caracteristicile de confort termofiziologic: permeabilitate la vapori (conform STAS 9005-
79), permeabilitatea la aer ( conform STAS 5902-70) , izola ția termică (cu λ Tex tester)
higroscopicitatea (conform STAS 12749-89), porozitatea (metoda picnometrică) și grosimea
(micrometru textile DM100).

39

Tabel 4.1
Caracteristicile materialelor textile

4. 2.2 Rezultate și d iscu ții

Valorile experimentale ale caracteristicilor de confort termofiziologic pentru grupa de
materiale textile țesute aleasă, sunt centralizate în tabelul 4.2 și reprezentate grafic în
figurile 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6.

Tabelul 4.2
Caracteristicile de confort termofiziologic

40

Figura 4.1
Histograma valorilor grosimii Figura 4.2
Histograma valorilor rezisten ței la trecerea
vaporilor

Compozi ția materialului M4 explică valoarea mare a rezisten ței la trecerea vaporilor Rv
[mm m²h/g] deoarece mare parte din cantitatea de vapori este stocată în structura acestuia,
prin urmare permeabilitatea la vapori Pv [g] este mică iar rezisten ța la trecerea vaporilor
Rv [mm m²h/g] este ridicată (figura 4.2).
Din grupa celor 10 materiale textile testate din punct de vedere termofiziologic, două dintre
ele, respective M8 si M9 au în componen ță membrane interioare ceea ce explică valorile
mari ob ținute pentru rezisten ța termică (figura 4.3) și rezisten ța la trecerea vaporilor
(figura 4.2).

Figura 4.3
Histograma valorilor rezisten ței termice

Figura 4.4
Histograma valorilor rezisten ței la trecerea
aerului

Materialul M2 (100% bumbac) datorită unei valori mari a porozită țtii Pz = 48,45% (figura
4.5) prezintă valoare mare a rezisten ței termice Rt [m²h°C/Kcal]= 0,00959 (figura 4.3 ).
Materialele textile M5 și M9 datorită compozi ției lor, PES 100%, prezintă valori mici ale
higroscopicită ții H[%] (figura 4.6 ).
Materialul textil M4 având în compozi ție 100% bumbac justifică valoarea cea mai mare a
higroscopicită ții H[%] de 0,96% (figura 4.6).
În baza valorilor obț inute experimental se poate face următoarea apreciere:
a. dacă materialele testate ar fi destinate pentru realizarea uniformei de vară – perioada de
sezon cald: de la 1 mai până la 31 octombrie – atunci materialul M5 ar îndeplini cerin țele
impuse de o astfel de destina ție – cea mai mică grosime, cea mai mică rezisten ță la trecerea
vaporilor Rv [mm m²h/g], printre cele mai mari valori ale rezisten ței termice Rt

41

[m²h°C/Kcal], cea mai mică valoare a rezisten ței la trecerea aerului Rpa [mmhm²/kg],
valoare mică a higroscopicită ții H [%] și printre cele mai mari valori ale porozită ții Pz [%].

Figura 4.5
Histograma valorilor porozită ții
Figura 4.6
Histograma valorilor hig roscopicită ții

Cu toate că materialul M5 are cea mai mică valoare a grosimii δ [mm] se observă din
datele experimentale că porozitatea acestuia Pz [%] este printre cele mai mari ca valoare.
Acest aspect explică de ce materialul M5 are cea mai mare permeabilitate la aer și cea mai
mică rezisten ță la trecerea aerului Rpa, din intreaga grupa de 10 materiale testate.
b.dacă materialele testate ar fi destinate pentru realizarea uniform ei de iarnă – perioada de
sezon rece: de la 1 noiembrie până la 30 aprilie- atunci se recomandă materialul M7 care
are în compozi ție 67%PES+33%BBC și care prezintă valoarea cea mai mare a porozită ții
Pz [%], cea ce a determinat valori mare pentru rezisten ța la trecerea aerului Rpa
[mmhm²/kg] și vaporilor Rv [mm m²h/g], precum și a rezisten ței termice Rt [m²h°C/Kcal].
De asemenea valoarea higroscopicită ții H [%] este printre cele mai mici.

4.3 Cercetări privind influen ța tratamentelor antimicrobiene asupra caracteristicilor
de confort termofiziologic

4.3.1 Aspecte generale

Tratamentele antimicrobiene se referă la o gamă largă de tehnologii care pot oferi diferite
grade de protecție împotriva microorganismelor. Produsele antimicrobiene sunt diferite din
punct de vedere a naturii lor chimice, a modului de acțiune, a impactului asupra oamenilor
și a mediului, a durabilității pe diverse suporturi, a costurilor și a modului în care acestea
interacționează cu microorganismele.
Prin tratamentele chimice aplicate textilelor se obțin efecte antimicrobiene cu di verse
modalități de manifestare [1, 2, 9]:
-efectul microbicid – este ireversibil, de omorâre a microorganismelor (bactericid,
fungicide, sporicid, etc.);
-efectul microbistatic – este reversibil, de inhibare temporară a multip licării
microorganismelor.
Un material textil cu proprietăți antimicrobiene poate acționa în două moduri distincte:
-prin contact – agentul antimicrobian este plasat pe fibra textilă și nu se dispersează. Pentru
obținerea ac țiunii antimicrobiene, microrganismele trebuie să se afle în contact cu fibra.
-prin difuzie – agentul antimicrobian plasat pe suprafa ța fibrei textile se dispersează în
mediul extern, pentru a intra în contact cu microorganismele și a le opri cre șterea /
dezvoltarea.

42

Principalele avantaje pentru utilizatorul de îmbrăcăminte antimicrobiană sunt: eliminarea
mirosurilor corporale neplăcute, lipsa de toxicitate a unor ingrediente naturale utilizate,
men ținerea acelora și performan țe după spălare și implicit pastrarea valorilor
caracteristicilor de confort termofiziologic specifice domeniului de utilizare a materialului
textil [1].
Un spectru larg de microorganisme coexistă într-un echilibru natural cu corpul uman și cu
mediul, ceea ce face ca o multiplicare rapidă și necontrolată de non-patogeni să
compromită standardele de igienă și bunăstare. În acest context, aplicarea tratamentelor
antibacteriene se face în corela ție cu caracteristicile de confort termofiziologic.
Oxidul de zinc, datorită proprietă ților fotocatalitice, electrice, optice și antibacteriene
unice, este considerat agentul antibacterian cel mai eficient împotriva unei game largi de
bacterii (Gram pozitive și Gram negative), ciuperci, și fungi. Încorporarea agenților
antimicrobieni în compuși polimerici poate fi realizată prin pulbere, în solu ții, prin
amestecare umedă, în formă de suspensii.

4.3.2 Cercetări experimentale

M
aterialul textil, supus cercetării prin tratare cu oxid de zinc în 3 variante de tratament
(tabelul 4.3) [1 , 13], este materialul M 5, din tabelul 4.1, o țesătură din 100% PES, cu
2U+1B; F: Diagonal 2/1 Z;R: legătură pânză.
Dispersia de particule de ZnO s-a făcut în două medii diferite: într-un mediu de apă și într-
un mediu de methanol, cu și fără agent de dispersie (Apretan) (tabelul 4.3 ), pe un aparat
Wemer Mathis AG.
Din punct de vedere a comportării materialelor textile fa ță de apă, acestea se împart în
două mari grupe: materiale textile hidrofile și materiale textile hidrofobe. Această
caracteristică se apreciază prin valorea unghiului de contact. Pentru materialul textil
analizat, s-au efectuat măsurători ale unghiului de contact (în toate cele 3 variante de
tratament), prin a cărui valoare s-a apreciat hidrofilia. Un unghi de contact mai mic de 5o
clasifică materialul a fi superhidrofil, un unghi de contact între 5 ° și 90 o înseamnă o
suprafa ță hidrofilă, de la 90 o la 149 o înseamnă o suprafa ță hidrofobă și un unghi de
contact mai mare de 150 o înseamnă o suprafa ță superhidrofobică [10, 11].

Tabelul 4.3 Variante de tratament cu ZnO

Măsurătorile unghiului de contact (CA) s-au efectuat utilizând un instrument
modular de înaltă performan ță (KSV Sigma 700) . Unghiuri le de contact au fost măsurate
prin umectarea solidului folosind lichidul sau prin extragerea lichidului pe o suprafa ță pre –
umedă [13]. Ca lichid de măsurare a fost utilizată apa. În cazul eterogenită ții chimice,
suprafa ța are domenii cu unghiuri de contact diferite. De exemplu, atunci când este udată
cu apă, domeniile hidrofobe vor fixa mi șcarea liniei de contact pe măsură ce avansul

43

lichidului va cre ște astfel CA. Când apa se retrage, domeniile hidrofile vor opri mi șcarea
de drenaj a liniei de contact, scăzând astfel unghiul de contact. A tunci când se testează cu
apă, unghiurile de avansare vor fi sensibile la domeniile hidrofobe și unghi urile de
retragere vor caracteriza domeniile hidrofile de pe suprafa ță. Rugozitatea suprafe ței este
doar unul dintre factorii care determină modificarea valorii unghiului de contact în special
pentru unghiul de contact care se retrage. De fapt, moleculele de apă ar trebui să
depășească forțele legăturilor chimice atunci când se adsorb sau părăsesc suprafața fibrelor .
Pentru o concentrație de 1% ZnO, pentru acelaș i material s -au analizat 5 variante de tratare
antimicrobiană cu ZnO prezentate în tabelul 4.4. Etapele de tratare a materialului cu 1%
oxid de zinc sunt:
1.Fulardare pe mașina Wemer Mathias AG la presiunea de 2 bar;
2.Uscare în cuva Vatter, timp de 3 min., la o temperatură de 110o C;
3.Reticulare în cuva Vetter, timp de 3 min., la temperatura de 150o C.
Pentru aceste 5 variante, mostrele au fist cercetate, înafară de hidrofilie prin valoarea
unghiului de contact, și din punct de vedere a permeabilit ății la aer determinată conform
STAS 5902 -70, a permeabilit ății la vapori determinată conform STAS 9005 -79, rezistenț ei
la trecerea vaporilor (calculată).

4.3.3 Rezultate și discuții

Așa cum se poate vedea din figura 4.7 compararea celor trei proceduri experimentale
diferite de tratare a probelor 100% PES cu pulbere de ZnO dispersată în metanol, arată că
cel tratat timp de 48 de ore a avut cea mai mare schimbare în valorile unghiului de contact .
Valoarea maximă a unghiul ui de contact pentru aceste probe specifice atinge 120 °, adică o
suprafa ță hidrofobă, când concentra ția de ZnO în dispersie este de 3%. Valorile cele mai
scăzute ale unghiului de contact sunt ob ținute pentru impregnarea probelor de PES 100%
cu pulbere de ZnO dispersată în apă. Cea mai mare valoare a unghiului de contact
(aproximativ 100%) pentru aceste condi ții de preparare corespunde din nou unei
concentra ții de 3% ZnO în dispersie. A șa cum se poate vedea din figura 4.7 compararea
celor trei proceduri experimentale diferite de tratare a probelor 100% PES cu pulbere de
ZnO dispersată în metanol, cel tratat timp de 48 de ore a avut cea mai mare schimbare în
valorile unghiului de contact.

Figura 4.7
Varia ția unghiului de contact (CA) pentru diferitel e concentra ții de ZnO în apă, respectiv
metanol.

44

Impregnare a cu pulbere de ZnO dispersată în metanol atinge un punct maxim (aproximativ
118%) la aceea și concentraț ie de ZnO 3% în dispersie. Aceste observa ții conduc la
concluzia că în oricare dintre condi țiile de tratare , concentra ția de 3% ZnO corespunde cu
valoarea maximă a unghiului de contact și hidrofobicitatea optimă a suprafe ței. Utilizarea
metanolului ca mediu de dispersie conduce la valori u șor mai ridicate ale unghiului de
contact, cu cea mai bună hidrofobicitate pentru probele preparate timp de 48 de ore.
Concentra țiile mai mari de ZnO conduc la suprafe țe hidrofilice, precum și la concentra ții
mai scăzute. Aces te rezultate sunt comparabile cu rezultatele [13] pentru nanoparticulele
ZnO .
În cazul tratamentului cu 1%ZnO, rezultatele experimentale pentru caracteristicile de
confort termofiziologic ( în cele 5 variante obținute ) sunt prezentate în tabelul 4.4 și
reprezentate grafic prin histograme în figurile 4.8, 4.9, 4.10.

Tabelul 4.4
Valorile c aracteristici lor de confort

Din histograma din figura 4.8 se observă că varianta experimentală în care materialul textil
a fost tratat cu solu ția de Apretan +1% oxid de zinc + methanol, dupa 48 de ore de la
tratare, prezintă cea mai bună valoare pentru permeabilitatea la aer, fiind cu cca.18% mai
mare decât proba martor netratată.

Figura 4.8
Histograma valorilor permeabilit ății la aer Figura 4.9
Histograma valorilor rezisten ței la trecerea
vaporilor

Din cerințele impuse de destina ție rezisten ța la trecerea vaporilor trebuie să fie mică
trebuie să fie mică (figura 4.9). Din figura 4.9 reiese că variantele experimentale PES +

45

Apretan și PES + Apretan+1% oxid de zinc + methanol, 48 h au valorile cele mai reduse.
Corelând aceasta constatare cu observa țiile legate de permeabilitatea la aer se poate aprecia
că varianta experimentală PES + Apretan și PES + Apretan+1% oxid de zinc + methanol,
48 h răspunde și la cerin ța legată de transferul de umiditate în stare de vapori. Din analiza
valorilor înscrise în tabelul 4.4 (figurile 4.8 și 4.7) se poate concluziona că varianta de
material textil din fire PES tratată cu solu ție de Apretan, 1% oxid de zinc și methanol 48 h,
are cele mai indicate valori pentru a fi folosită produse de îmbrăcăminte pentru medii cu
poten țial microbiotic.
Un factor de influen ță a valorilor caracteristicilor de confort este rugozitatea suprafe ței,
care se reflectă și în valorile porozită ții și ale grosimii.

Figura 4.10
Rugozitatea materialelor textile tratate

Din analiza histogramei din figura 4.10 se observă că varianta experimentală PES +
Apretan+1% oxid de zinc + methanol, 48 h are cea mai apropiată valoare a rugozită ții , de
a mostrei martor.
Cercetarea a explorat posibilitatea de a regla comportamentul de umectare a materilelor din
materiale PES 100% prin func ționalizarea prin tratamente cu ZnO. Au fost utilizate două
medii de dispersie pentru pulberea de ZnO: apă și metanol cu diferite concentraț ii. Cele
mai bune acoperiri de suprafaț ă din PES au fost ob ținute pentru 3% și 5% în ambele
cazuri. Studiul de umectabilitate la suprafa ță a arătat că o concentra ție de 3% ZnO în
oricare dintre condi țiile de preparare corespunde unui unghi de contact maxim de
aproximativ 120% și cea mai bună hidrofobie a suprafe ței.
Utilizarea metanolului ca mediu de dispersie conduce la valori u șor mai ridicate ale
unghiului de contact cu cea mai bună hidrofobicitate pentru probele preparate timp de 48
de ore.
Rezultatele acestui studiu ar putea fi o contribu ție importantă la fabricarea unor suprafe țe
textile modificate într-o manieră simplă și scalabilă, care permite îmbunătă țirea unor
caracteristici cu implica ții directe în performan ța confortului.

46

CAPITOLUL 5

APLICA ȚII SOFTWARE ÎN ANALIZA CARACTERISTICILOR DE
CONFORT TERMOFIZIOLOGIC

În ultimele decenii, pe plan internațional s-a desfășurat o intensă activitate de cercetare și
experimentare cu privire la confortul la purtarea îmbrăcămintei, cercetare care a permis pe
de o parte îmbogățirea cunoștințelor în acest domeniu, cu efect în realizarea unor produse
de îmbrăcăminte cu valoare de întrebuințare superioară din acest punct de vedere, iar pe de
altă parte a permis analiza confortului pe baza unor modele matematice, a unor ecuații
statis
tico-empirice, a utilizării aplica țiilor software, etc [11, 14]. Dezvoltarea aplica țiilor
software privind analiză performan țelor de confort a materialelor textile și/sau produselor
de îmbrăcăminte necesită cuno șterea și înțelegerea proceselor de transfer de căldură și
masă , precum și modul în care aceste procese influen țează starea de confort. Cre șterea
puterii computa ționale, îmbunătă țirea echipamentelor și a software-ului, precum și
computerizarea generală a societă ții au avut un impact marcant asupra cercetării și
practicilor privind confortul termofiziologic. Analiza performan țelor unui material textil
sau produs de îmbrăcăminte prin utilizarea aplica țiilor software permite ca într-un timp
scurt să fie posibilă prelucrarea unui volum mare de date referitoare la caracteristicile
probabilele de confort termofiziologic, într-un numar mare de variante, care implică
condi ții diferite de stare și mediu, stocarea rezultatelor muncii utilizatorului, utilizarea
aplica ției ca instrument e-learning sau de cercetare.

5.1 Aplica ție software pentru stabilirea domeniului termic funcțional al materialelor
textile

5.1.1 Aspecte teoretice

Una dintre problemele de cel mai mare interes care poate fi rezolvată prin utilizarea
valorilor numerice a mărimilor termofiziologice, este stabilirea domeniului termic de
utilizare a materialului textil/produsului de îmbrăcăminte analizat.
Domeniul termic funcțional al unui material textile/produs de îmbrăcăminte este dat de
intervalul de variație a temperaturii mediului, interval situat între temperatura minimă
tamin [o C] și cea maximă t amax [o C] a acestuia, în care purtătorul se simte confortabil. Acesta
indică în mod clar dacă materialele textile/produsele de îmbrăcăminte, corespund scopului
de utilizare propus [8, 13].
Pentru ca procesele de termoreglare ale corpului să se desfășoare fără a fi influențate
negativ de îmbrăcăminte, aceasta trebuie să prezinte valori pentru capacitatea de izolație
termică, rezistența la trecerea vaporilor de apă, capacitatea de preluare și transfer a
umidității lichide, rezistența la trecerea aerului, situate într-un domeniu considerat optim
sau functional [17]. Domeniul termic funcțional al unui material textile/produs de
îmbrăcăminte este dat de intervalul de variație a temperaturii mediului, interval situat între
temperatura minimă t amin [o C] și cea maximă t amax [o C] a acestuia, între care purtătorul se
simte confortabil.
Prin proiectarea stiințifică a produselor de îmbrăcăminte se urmărește ca acestea să fie
funcționale într-un domeniu larg de condiții de mediu și de solicitări fizice ale
organismului, astfel încât purtatorul să perceapă produsele de îmbrăcăminte ca fiind

47

confortabile. Atunci se poate spune că acele produse își îndeplinește funcția
termofiziologică în corelație cu cerințele impuse de domeniul de utilizare.
Pentru stabilirea temperaturii minime t amin [o C] și maxime t amax [o C] a domeniului termic,
se pornește de la ecuația de bilanț energetic [1] fiind necesară definirea mărimilor incluse
în ecuația 5.1 [5 , 15]: M – producția metabolică de căldură [W] sau [Kcal/h]; L m – canitatea
de energie consumată sub formă de lucru mecanic [W] sau [Kcal/h]; Q res.- cantitatea de
caldură pierdută prin respirație [W] sau [Kcal/h]; t med – temperatura medie a pielii [° C]; t a-
temperatura mediului înconjurător [° C]; F – suprafața desfășurată a corpului [m2]; R t –
rezistența termică [m2 °C/W] sau [m2h oC/Kcal]; d – factor de disconfort: (0,06÷1); p s.med.-
presiunea parțială a vaporilor de apă saturați de la suprafața pielii [mm.col.Hg.]; p a –
presiune parțială a vaporilor de apă în mediul înconjurător [mm.col.Hg]; R v – rezistența la
trecerea vaporilor [mm.Hg.m2/W] sau [mmHg m2 h/g]; ±ΔS – variația termică [° C].

M – Lm = Qres + (tmed – ta) F/Rt + d(ps.med – pa)F/ Rv ± ΔS [W] (5 .1)

Factorul “d” reprezintă densitatea de acoperire cu transpirație a pielii exprimată în
procente. Un factor de acoperire d=0,1 înseamnă că transpirația acoperă pielea într-un
procent de 10% iar purtătorul nu sesizează apariția transpirației; un factor d=0,3÷0,6
înseamnă că purtatorul resimte încă starea de confort, datorită faptului că pielea este
acoperită cu transpirație într-un procent ce variază între 30÷60%, iar d=1 se referă la o
piele complet acoperită cu transpirație (100%).
Lucrul mecanic Lm [W] sau [Kcal/h] efectuat de un individ cu masa corpului G [Kg] , cu o
încărcare fizică m [Kg] , care se deplaseaza pe un teren cu panta p [%] , caracterizat de
coeficientul kt, se calculeaza cu relația 5 .2, în care: G – masa corpului [Kg]; m – masa de
încărcare fizică [Kg]; vd – viteza de deplasare a individului [m/s]; p – panta terenului [%].

Lm = [9,81 (m + G ) v d p] [(104 + p4)1/2] (5 .2)

Pentru efectuarea lucrului mecanic, organismul uman folosește doar 20% din căldura totală
produsă de corp. Cantitatea de caldură pierdută prin respirație Qres se calculează cu relația
5.3.

Qres=5,17·10-3 M [0,279(34-t a) + 163(0,13- p a/( 273+t a)] [W] (5 .3)

Se cunoaște că această cantitatea de caldură pierdută prin respirație reprezintă 10% din
întreaga cantitate de căldură M [W] produsă de organism[12, 16].
Limitele domeniului termic func țional se calculează cu relațiile 5 .4, 5.5, 5.6 în care: i m –
indicele de permeabilitate la umiditae sau caldura umedă [17]; R t – rezistența termică [m2
°C/W]; R v – rezistența la trecerea vaporilor [m2 mmHg./W].

tamin = 32 – Rt [(M – Qres) / F – 0,06(35,7-p a) / Rv] [°C] (5 .4)
tamax = 36 – Rt [(M – Lm – Qres)/F – d (44,6-p a) / Rv] [°C] (5 .5)
tamax = 36 – (M – Lm – Qres) Rt/F + 2,22i m.d (44,6 – p a) [°C] (5 .6)

Se poate remarca din ecua țiile 5 .4, 5.5 și 5.6 faptul că pentru calculul lui t a.max. [° C] și
ta.min. [° C] este necesară cunoașterea a două mărimi termofiziologice: rezistența termică R t
și rezistența la trecerea vaporilor R v.
Indicele de permeabilitate la umiditate im variază între 1 la îmbrăcăminte perfect
permeabilă și 0 la îmbrăcămintea impermeabilă. În realitate limitele de variație a indicelui
de permeabilitate la umiditate im sunt (0,15÷0,90). Între rezistența termică a stratului
echivalent de aer din ansamblul vestimentar R ta și rezistența la trecerea vaporilor a
aceluiași strat echivalent de aer Rva există o corelație aproximativ constantă ceea ce
determină ca raportul Rta/Rva = S ~ 2 [o C/mmHg]. Woodcock definește indicele de

48

permeabilitate la umiditate im (tabelul 5 .1) prin relația 5 .7, în care: Rt ans – rezistența termică
a ansamblului vestimentar; Rv ans – rezistența la trecerea vaporilor a ansamblului
vestimentar.

im = [Rt ans./Rv ans.]/[Rta/Rva] (5 .7)

Tabelul 5 .1
Valori ale indicelui de permeabilitate la umiditate

5.1.2 Aplicația sofware

Aplicația software prezentată poate ajuta utilizatorul să reducă în mod substanțial volumul
de lucru și, în același timp, să diminueze timpul necesar în încercarea de a determina
domeniul termic funcțional al materialelor și ansamblurilor vestimentare. În plus, oferă
posibilitatea de a realiza diverse scenarii care se referă la condi țiile de stare ale subiectului
evaluat, cu parametrii de mediu și caracteristicile termofiziologice ale materialelor textile ,
analizate într-o perioadă destul de scurtă. Pentru a realiza toate cele de mai sus, software-ul
se bazează pe crearea unei baze de date, care trebuie să stocheze următoarele informa ții de
intrare: produc ția de căldură metabolică M [W]; suprafa ța dezvoltată a corpului F [m2];
rezisten ța termică a materialelor textile Rt [m2 °C / W]; factor de disconfort d; presiunea
parțială a vaporilor de apă în mediul pa [mm.col.Hg]; rezisten ța la trecerea vaporilor în
cazul materialelor textile Rv [mm.hg.m² / W]; indicele de permeabilitate termică umedă
im; încărcarea fizică m [Kg]; greutatea corporală G [Kg]; viteza de deplasare vd [m / s];
pantă p [%].
Datele de intrare sunt alese din baza de date și depind de starea purtătorului. Pe baza
datelor de intrare, aplicaț ia software calculează valorile de ie șire: cantitatea de energie
consumată ca lucrări mecanice Lm [W]; cantitatea de căldură pierdută prin respira ție Qres
[W]; temperatura minimă a mediului ambiant [o C]; temperatura maximă a mediului t amax [o
C].
Dacă domeniul termic trebuie modificat deoarece nu corespunde domeniului de utilizare al
produselor textile pe care dorim să le ob ținem, aplicaț ia oferă posibilitatea de a reveni la
baza de date pentru a stabili noi valori de intrare[6].
Interfa ța prezentată în figura 5 .1permite introducerea datelor de intrare în modul
următoarelor valori:
-starea subiectului: se selectează (somn, condi ții bazale, efort u șor, efort mediu, efort greu,
efort maxim);
-căldura metabolică M [Kcal/min] – valoare selectată în func ție de condi țiile de stare ale
corpului între 40 -660 (somn = 40; condi ții bazale= 50; efort foarte u șor= 75; efort u șor =
100; efort mediu = 150; mers = 180; efort greu =300; efort maxim = 660);
-Qres [Kcal/h] – 4 – 66 -valoare calculate în func ție de căldura metabolică;

49

-greutatea corpului [Kg] – selec ție manuală între 50–100;
-înălț imea corpului [cm] – selec ție manuală între 150 –220;
-suprafa ța desfă șurată a corpului F [m2] – valoare calculată;
-încărcarea fizică [Kg] – selec ție manuală între5 –25;
-viteza de deplasare [m/s] – selec ție manuală între 1.38 –6;
-panta terenului [%] – selec ție manuală între între 10– 45;
-presiunea par țială a vaporilor din mediu [mm.col.Hg.] – selec ție manuală între 35.7 –
44.6;
-rezisten ța termică Rt [m2 °C h/Kcal] – selec ție manuală între 0.01 – 0.07;
-rezisten ța la trecerea vaporilor Rv [m2 mmHg. h/Kcal] – selec ție manuală între 0.02 –
0.06;
-factorul de disconfort d – selec ție manuală între 0.06 – 1;
-tipul materialului textile selec ție manuală (material pentru rochii, cămă și, sacouri,
paltoane, pantaloni, etc. ).
-indicele de permeabilitate la căldură umedă im , care în func ție de tipul materialului
textile ales variază între 0.15-0.90 :
Interfa ța cu utilizatorul include intervalele prestabilite ale datelor de intrare pe care tocmai
le-am men ționat, care pot fi selectate de utilizator, și date de tip text care vor afi șa valorile
intermediare de intrare și ieșire rezultate din calculul efectuat după apăsarea tastei
Calculate.

Figura 5.1.
Interfa ța utilizator "CALCULATE".
Toate câmpurile pot fi reini țializate apăsând
butonul "RESET".
Figura 5.2
Interfa ța cu utilizator ul care include datele
de intrare furnizate și datele de ie șire
calculate

Datele de ie șire, și anume: lucul mecanic efectuat în diferite condi țiide stare ale corpului
de stare Lm [W], temperatura minimă a mediului tamin [o C] și temperatura maximă a
mediului tamax [o C], se calculează pe baza ecua țiilor prezentate în lucrare.
Interfa ța cu utilizatorul care include datele de intrare furnizate și datele de ie șire calculate
sunt prezentate în figura 5 .2.

50

Pe interfa ță există o tabelă numită " User work history", unde se poate observa tot calculul
curent realizat de utilizator, datele de intrare, datele de ieșire și valorile intermediare
selectate de utilizatorul curent (figura 5.3).

Figura 5.3
Istoricul activită ții utilizatorului

Cu ajutorul acestei aplica ții, se pot calcula cu u șurință diferi ți parametri termici care
rezultă din datele de intrare selectate de un utilizator, fără a fi nevoie să se treacă prin toate
etapele de calcul prezentate teoretic la începutul lucrării sau să aplice ecua țiile necesare
pentru calculul acestor parametri. Se poate ob ține rezultate corecte într-un timp scurt.
Aplica ția poate fi accesată la adresa http://engineering.iasiweb.ro/domeniul termic.
Cu toate acestea, posibilită țile de modificare a domeniului termic al unui produs de
îmbrăcăminte sunt numeroase:
-se poate modifica designul produsului prin corectarea gradului de lă țime, îmbunătă țind
astfel modul în care aerul se deplasează în jurul corpului asigurând efectul de pompare care
apare atunci când corpul se mișcă;
– găsirea modalită ților de a pune și scoate produsul de îmbrăcăminte ori de câte ori
temperatura mediului necesită astfel de ac țiuni. Evident, aceasta este cea mai eficientă
metodă de extindere a domeniului func țional termic;
– o alegere adecvată a echipamentului care trebuie să se bazeze pe principiul "straturi de
ceapă", care se referă la o structură realizată din straturi suprapuse separate;
– influenț a factorului de disconfort d;
– schimbarea factorului "d" ca o consecin ță a modificării gradului de intensitate a muncii
efectuate de purtător.
Domeniul termic al utilizării în cazul articolelor de îmbrăcăminte depinde de: condi țiile de
stare ale corpului M [W], Qres [W], Lm [W]; parametrii de mediu: umiditatea relativă a
aerului și viteza de mi șcare a purtătorului.

51

5.2 Aplica ție software pentru analiza principalelor caracteristici de confort
termofiziologic

5.2.1 Aspecte generale

Un produs de îmbrăcăminte este acceptat de către consumatori atunci când în timpul
purtării conferă stare de confor la purtare. Ob ținerea stării de confort este scopul principal
și final în acela și timp al proiectării func ționale a unui produs de îmbrăcăminte.
Proiectarea funcț ională a structurilor de îmbrăcăminte permite planificarea și prognozarea
calită ții acestora din punct de vedre al asigurării confortului la purtare. Pentru aceasta este
necesr cunoa șterea, în func ție de destina ția produsului, a condi țiilor de stare a
organismului și condi țiile de mediu pe de o parte, iar pe de altă parte cunoa șterea
caracteristicilor straturilor care intră în componen ța produselor de îmbrăcăminte [18, 19].
Varietatea materiilor prime, a materialelor textile și a structurilor acestora impune
necesitatea realizării unor baze de date în care să se stocheze volumul de informa ții legat
de caracteristicile de confort. Aceste baze de date se crează pornind de la cuno șterea
valorilor unor parametri necesari calculării caracteristicilor de confort. Aplicand algoritmul
de calcul specific caracteristicii de confort analizate se poate afla valoarea acestei
caracteristici pentru o anumită structură vestimentară. [2, 3, 20].
Această valoare se poate încadra sau nu în limitele domeniului de varia ție acceptat de
normele de proiectare func țională. În cazul în care valoarea rezultată a caracteristicii de
confort nu se încadrează în acest domeniu de varia ție dat, se impune reluarea procesului de
proiectare prin alegerea unor noi materiale textile.

5.2.2 Aplica ția software

Aplica ția software este concepută pentru determinarea celor 3 caracteristici principale de
confort: permeabilitatea la vapori; permeabilitatea la aer; izola ția termică. Adresa de
accesare a aplica ției este www.textile.greens.ro . Aplica ția este lansată prin alegerea uneia
dintre cele 3 caracteristici, tastând tasta “Choose work” (figura 5 .4).

Figura 5.4
Lansarea aplica ției

Pentru permeabilitatea la vapori programul afi șează baza de date din care se selecteză
destina ția structurii vestimentare func ție de condi țiile de mediu, tipurile de structuri

52

vestimentare precum și straturile de material textil, din care se realizează acestea (figura
5.5). Pentru aceasta se utilizeaza comanda “Adaugă articol de îmbrăcăminte”.
Se introduc, utilizând comanda ENTER datele de intrare pentru grosimile straturilor
componente și coeficien ții lor de vaporizare ai acestora care au fost determinaț i
experimental.

Figura 5.5
Screen shot – Introducerea datelor de
intrare Figur a 5.6
Screenshot -Afișarea rezultatului și a
mesajului

Aplica ția afi șează rezultatul numeric reprezentând valoarea rezisten ței la trecerea vaporilor
Rv, tot înso țit de un mesaj explicativ din care rezultă corectitudinea alegerii straturilor pentru
structura vestimentară proiectată prin încadrarea valorii rezistentei la trecerea vaporilor
într-un interval de varia ție acceptat – comanda “Enter”.
În cazul în care valoarea ob ținută pentru rezisten ța la trecerea vaporilor nu se încadrează în
intervalul de valori admise (figura 5 .6), se poate relua aplica ția prin revenirea la punctul de
intrare, cu comnda ”Sterge”.
Pentru analiza permeabilită ții la aer , datele de intrare sunt valorile debitului de a er
q[l/h], utilizând comanda ENTER [22] (figu ra 5.7).

Figura5.7
Date de intrare Figura 5.8
Afișarea rezultatelor

53

Aplica ția afi șează rezultatul numeric reprezentând valorile permeabilită ții aerului pentru fiecare
strat de material, permeabilitatea aerului pentru produsul de îmbrăcminte și permeabilitatea la aer
pentru structura de îmbrăcăminte întreagă (figura 5.8). De asemenea, aplica ția afi șează valoarea
pentru rezisten ța la fluxul de ae r Rpa, pentru fiecare strat, pentru fiecare produs de îmbrăcăminte
și pentru ansamblul vestimenar înteg.Toate acestea sunt înso țite de un mesaj explicativ, care oferă
alegerea corectă a straturilor pentru structura proiectată pentru îmbrăcăminte prin încad rarea
valorii rezisten ței la trecerea aerului Rpa în intervalul de varia ție acceptabilă cu ordinea. (figura
5.6)

Figura 5.9
Afișarea rezultatelor și a mesajului înso țitor

Valorile corecte vor fi afi șate cu culoarea verde, iar valorile incorecte vor fi afi șate
înculoarea ro șie și sunt înso țite de afi șarea un ei maso cte vesele sau triste.
Dacă valoarea ob ținută pentru rezisten ța la aer nu se află în intervalul de valori admise
(figura 5 .9), aplica ția poate continua prin revenirea la p unctul de intrare, cu ordinea
"Ștergere".
Pentru analiza izola ției termice , după tastarea “Choose work” (figura 5 .4) se introduc
datele de intrare pentru materialele textile alese: grosimea δ [mm] și coeficientul de
conductivitate λ [Kcal/mhoC], cu comanda ENTER (figura 5.10) [2, 3].
Aplica ția afi șează rezultatul numeric, reprezentând valorile grosimii echivalente a stratului
de aer δ aer [mm], a rezisten ței termice echivalente a materialelor textile R Emat
[m2hoC/Kcal], rezisten ța termică echivalentă a straturilor de aer Raer [m2hoC/Kcal],
valoarea coeficientului de convec ție αc, valoarea pentru coeficientul de radia ție αr,
coeficientul de conductivitate termică α, rezisten ța termică superficială Rsup, rezisten ța
termică sumară a structurii îmbrăcămintei Rsum, coeficientul de transfer al căldurii K,
indicele termic capacitiv I.
În figura 5.6 sunt prezentate intervalele de varia ție a valorile rezisten ței termice pe fiecare
anotimp . Astfel, este posibilă compararea valorilor ob ținute cu această aplicaț ie software
cu valorile structurii de îmbrăcăminte etalon. Dacă valorile ob ținute se potrivesc cu
valorile etalon, atunci aplica ția este terminată. Dacă nu, se reporne ște aplica ția, schimbând
caracteristicile materialelor textile (grosime și coeficient de conductivitate termic).
Proiectarea func țională a structurilor de îmbrăcăminte din punct de vedere al
caracteristicilor de confort termofiziologic este o activitate complexă, care presupune
volum mare de calcul, timp îndelungat ceea ce face dificilă alegerea unei variante optime
în timp scurt. Aplica ția software prezentată în această lucrare permite ob ținerea într-un
timp scurt a număr considerabil de variante structurale pentru a alege o op țiune optimă.

54

Aplica ția permite utilizatorului proiectarea științifică a structurii de îmbrăcăminte conform
destina ției sale.
Aplica țiasSoftware cere alegerea destina ției dictată de anotimp, materialele textile și
valorile parametrilor din algoritmul de calcul a caracteristicilor termofiziologice.
Rezultatele pot sau nu, să se încadreze în domeniul valorilor acceptate. Dacă rezultatul este
greșit, aplica ția software permite reluarea calculelor cu alte valori ale datelor de intrare.
Aplica ția este astfel concepută încât să poată fi extinsă în orice moment, cu noi destina ții
pentru structuri de îmbrăcăminte, cu noi tipuri de textile și îmbrăcămint e. De asemenea,
această aplica ție software este u șor de utilizat de către studen ți, cadre didactice și
cercetători.

5.3 Aplica ție so ftware pentru aprecierea globală a confortului termofiziologic

5.3.1 Aspecte generale

Schimburile de căldură apreciate prin rezisten ța termică Rsum [m2hoC/Kcal] , schimburile
de umiditate apreciate prin rezisten ța la trecerea vaporilor R[mm m2 h/g] și schimburile de
aer apreciate prin rezisten ța la trecerea aerului rpa [mm m2 h/Kg] sunt procese simultane în
timpul purtării îmbrăcămintei [4, 7, 9]. Pentru a evalua confortul termofiziologic ținând
cont de ac țiunea simultană a celor trei tipuri de transfer (aer, vapori, căldură), este necesar
să se găsească o modalitate de a exprima valorile celor trei caracteristici de confort
termofiziologic în aceela și mod, de exemplu prin p uncte.
Această metodă constă în acordarea de scoruri pentru exprimarea valorii indicatorului
considerat, având ca element de referin ță valoarea ini țială a unită ții care caracterizează
materialul, produsul sau ansamblul de îmbrăcăminte utilizat ca e șantion standard pentru
obiectivul final sau pentru analiza dată. E șantionul standard prime ște scorul maxim (de
exemplu, 100 de puncte). Suma scorurilor par țiale acordate probelor variate analizate
conduce la un indice global de evaluare care exprimă confortul termic fiziologic.
Pe baza acestui indice, se poate ajunge la clasamentul versiunilor evaluate create pentru
acela și obiectiv final, pentru analize comparative și interpretări.
Aplica ția ACC (Analiza caracteristicilor de confort) este o aplica ție “desktop” bazată pe
Microsoft NET Framework 4.0, care poate fi rulată ca o aplica ție independentă, pe un
computer care rulează sistemul de operare Microsoft Windows, fără a fi nevoie executarea
unei proceduri de instalare. Programul se conectează la o bază de date online (MS SQL
Database) găzduită pe o platformă cu MSSQL Server 2012 unde toate datele de utilizator
pot fi salvate. Aplica ția este compatibilă cu orice versiune a sistemului de operare
Microsoft Windows. Pentru a putea rula programul ACC, poate fi necesară instalarea
aplica ției Microsoft NET Framework 4 Client Profile. Aplica ția ACC are rolul de a oferi o
modalitate u șoară de a analiza confortul termofiziologic oferit de diferite materiale textile
cu anumi ți indicatori ai confortului ale căror valori vor fi furnizate de către utilizator.
Aplica ția con ține șapte formulare, care sunt descrise în paragrafele următoare folosind
imagini explicite [10].

5.3.2 Aplica ția softwa re

Fiecare utilizator trebuie să- și creeze un cont (figura 5 .10) înainte de a utiliza aplica ția
ACC. Acest lucru este necesar pentru salvarea istoricului utilizatorului care con ține toate
testele efectuate de utilizator. După efectuarea procesului de înregistrare (figura 5.11 ),
utilizatorul trebuie să se autentifice folosind numele de utilizator și parola.

55

Figura 5.10 Crearea contului Figura 5.11 Register

Figura 5.12 – Login

În cazul în care un utilizator a uitat sau a pierdut parola, el îl poate recupera accesând
Formularul de recuperare a parolei (figura 5.13 ). Parola va fi trimisă prin e-mail la adresa
de e-mail pe care utilizatorul la furnizat la procesul de înregistrare.

Figura 5.13– Recover pasword Figura 5.14 – Menu

După conectarea la aplica ție, utilizatorul are acces la contul său, formularul în care î și
poate schimba adresa de e-mail și parola. Din această formă, utilizatorul poate accesa toate
celelalte formulare din meniu din figura 5 .15.
Utilizatorul poate rula un nou test accesând “Formularul de test nou” din meniul de sus. De
aici, utilizatorul poate adăuga probele de material și proprietă țile necesare pentru a efectua
testul și a ob ține varianta optimă pentru confort. Formularul con ține două file: una pentru
adăugarea de e șantioane de materiale și una pentru vizualizarea și salvarea rezultatelor
după ce testul a fost rulat (figurile 5 .15 și 5.16).

56

Figura 5.15 – New Test Form – Add
Samples Tab Figura 5.16 – New Test Form – Test
Results Tab

În formularul “History”, utilizatorul poate vizualiza toate testele care rulează de la prima
utilizare a aplica ției ACC. Utilizatorul poate elimina testele și poate deschide / executa
oricare dintre testele vechi afi șate în tabelul de testare a istoricului (figura 5.17 ).

Figure 5.17 History Form

Utilizatorul poate adăuga mostre de materiale noi sau poate elimina mostrele din tabelul de
eșantioane și poate efectua testul cu noua schemă. De asemenea, utilizatorul poate alege
din alte teste din lista derulantă de sus unde sunt afi șate toate testele istorice.
Rezultatele sunt afi șate în fila Rezultate test care oferă posibilitatea de a fi salvate într-un
fișier pdf. Utilizatorul poate vedea scorul ob ținut pentru fiecare material și varianta
optimă. Testul este salvat automat în tabelul de istorie cu acela și nume ca și testul original,
dar cu o altă dată / oră (figurile 5.18 și 5.19).

57

Figura 5.18
Test Form – Add Sample Tab Figura 5.19
Test Form – Test Results Tab

Aceasta este o versiune demo a aplica ției ACC, care prezintă func țiile pe care aplica ția le
oferă utilizatorului. Aplica ția nu a fost testată încă într-un mediu industrial cu o cantitate
mare de date; aceasta trebuie să fie testată și îmbunătă țit dacă este necesar și, de asemenea,
pot fi adăugate noi caracteristici dacă utilizatorii solicită un astfel de lucru.

5.4 Aplicație software pentru evaluarea obiectivă a caracteristicilor de confort
termofiziologic în funcție de condițiile de mediu și de stare a organismului

5.4.1 Aspecte teoretice

C
ăldura internă a corpului împreună cu lucrul mecanic efectuat de acesta constituie energia
totală produsă de organism (relația 1.5 – relația Goldman – Givoni ). În relația 5.7
semnificația termenilor este: G – masa corpului [Kg]; m – masa de încărcare fizică [Kg]; vd
– viteza de deplasare individului [m/s]; p – panta terenului [%]. kt – coeficientul de
dificultate al terenului (k t=1 pentru drum asfaltat; k t=1,1 pentru drum pietruit; k t=1,2
pentru drum de țară; k t=1,5 pentru pajiște; k t=1,8 pentru teren mlăștinos; k t=2,1 pentru
teren nisipos, zăpadă afânată).

U = 2,5 G + 2 (G + m) (m/G)2 + kt (G + m) (1,5 v2d + 0,35 v d p) (5 .7.)

Lucrul mecanic L efectuat de un individ cu masa corpului G, cu o încărcare fizică m, care
se deplaseaza pe un teren cu panta p, caracterizat de coeficientul kt, se calculeaza cu relația
5.8 [3,6].

L
= [9,81 (m + G ) v d p] [(104 + p4)1/2] (5.8)

Pentru efectuarea lucrului mecanic, organismul uman folosește doar 20% din căldura totală
produsă de corp. Cantitatea de căldură totală produsă în organism poate fi determinată prin
metode de calorimetrie directă sau indirectă. Deoarece metodele de calorimetrie directă
sunt în general greu de aplicat pentru subiectul uman, iar rezultatele obținute sunt parțiale,
în mod curent se utilizează metodele de calorimetrie indirectă sau metodele analitice bazate
pe relații de calcul stabilite prin programe experimentale (relația Goldman-Givoni 5.7).
Calculul presupune cunoașterea consumului de oxigen într-un interval de timp dată și a
coeficientului izocaloric al oxigenului corespunzător câtului respirator înregistrat.
Cantitatea totală de căldură se obține ca produs între cantitatea de oxigen în unitatea de
timp și coeficientului său izocaloric [3].
O altă metodă indirectă pentru determinarea cantității de căldură produsă în organism este
metoda bilanțului nutritiv, care are la bază cunoașterea aportului de alimente într- un
interval de 24 ore. Știindu-se conținutul de principii alimentare din diferite alimente,

58

precum și coeficienții energetici ai fiecărui principiu alimentar, se stabilește cantitatea de
căldură rezultată în urma degradării biochimice a alimentelor consumate în intervalul de
timp considerat. Pentru aceasta se face bil anțul nutritiv pe 24 de ore și se stabilesc
cantitățile de principii alimentare din alimentele consumate (proteine, glucide, lipide).
Coeficienții energetici ai celor trei principii alimentare sunt: Ce=4,1 kcal/g – la proteine;
Ce=9,3 kcal/g – la lipide; Ce=4,1 kcal/g – la glucide. Se calculează căldura produsă de
fiecare categorie de principii alimentare, iar prin însumare se află cantitatea totală de
energie termică produsă de corp în 24 de ore.
Unul dintre cei mai importanți parametri ce țin de corpul uman, este suprafața corporală Sc,
care poate fi calculată cu una din relațiile 5.9, 5.10 ( G – masa corpului [Kg]; I – înălțimea
corpului [cm]; ks – constantă de proporționalitate ca caracterizează purtătorul (pentru om ks
= 0,123) [3].

Sc = k s G2/3 (5.9)

Sc =0,007184 G0,425 I0,725 (5.10)

Coeficientul de emisivitate al pielii este εp = 0,95 [Kcal/m2h 100K].
Presiunea parțială a vaporilor pp este determinată de concentrația vaporilor de transpirație
la suprafața pielii.
Atunci când temperatura de radiație a căldurii organismului uman are o valoare medie,
absorbția caldurii prin rdiația termică are loc în mod independent de culoarea materialelor
textile din componența acesteia, deoarece materialele textile se comportă în raport cu
organismul uman ca un corp negru care emite și absoarbe cantitatea maximă de energie
termică [3].
Coeficientul de conductivitate termică a materialelor textile din structura îmbrăcămintei
este un indicator direct al conducției termice, cu valori mai mici de 0,25 [kcal/m h oC].
Raportul d /λ se numește rezistență termică Rt [m2h 0C/kcal] și exprimă capacitatea
materialelor textile de a se opune transferului termic.
Pentru în situația în care în care transferul termic se face prin conducție, convecție și
radiație, evaluarea globală a izolației termice se face cu ujutorul rezistenței globale Rg [m2h
0C/Kcal] (relația 5.11) ( Rtr – rezistența termoreceptivă a stratului de aer subvestimentar
[m2h oC/Kcal] sau [m2/W]; RE – rezistența echivalentă a straturilor de material și a celui de
aer [m2h oC/Kcal] sau [m2/W]; Rsup – rezistența termică superficială [m2h oC/Kcal] sau
[m2/W]).

Rg = Rtr + RE + Rsup. [m2h0C/Kcal] (5.11)

În cazul în care grosimea stratului de aer din microclimatul subvestimentar este foarte mică
(îmbrăcăminte mulată pe corp), rezistența termoreceptivă a stratului de aer subvestimentar
Rtr se neglijează, iar suma RE + Rsup se numește rezistență termică sumată Rsum (relația
5.12).

Rsum = RE + Rsup (5.12)

Inversul valorii rezistentei termice sumate Rsum [m2h oC/Kcal] sau [m2/W] se numește
coeficient total de transfer termic K ([Kcal/ m2h oC] sau [W /m2] relatia 5.13 ).

K = 1/R sum [Kcal / m2h0C] sau [W /m2] (5.13)

Cu cât valoarea rezistenței termice sumate Rsum este mai mare, cu atât izolația termică a
îmbrăcămintei este mai bună.

59

5.4.2 Aplica ția software

Calculul proprietă ților termice a structurii îmbrăcămintei constă în determinarea valorii
coeficientului total de transfer termic Kimp (Kcal / m2hoC) și a valorii coeficientului de
rezisten ță termică Rimp (m2h oC / Kcal). Algoritmul determinant este complex și
consumator de timp. Aplica ție software constă într-o bază de date în care sunt specificate o
se
rie de activităț i (somn, în picioare, muncă u șoară, muncă moderată, muncă grea, mersul
etc.), cu anumite valori pentru: cantitatea de căldură pierdută de corpul uman în timp ce
suferă aceste activită ți U (Kcal / h), temperatura mediului (oC), înăl țimea corpului (cm) și
greutatea (Kg). Atunci când utilizatorul selectează tipul de activitate, aplica ția afi șează
automat valoarea fluxului de căldură q (Kcal / m2h oC), coeficientului de transfer termic
total Kimp (Kcal / m2h oC), indicile randamentului termic, indicatori de capacitate
termoizolantă și valoarea rezisten ței la căldură impusă pentru structura de îmbrăcăminte
Rimp (m2h oC / Kcal).
Aplica ția software poate fi deschisă prin interfa ța cu utilizatorul (figura 4.22), care permite
selectarea datelor de intrare. Datele de intrare con țin:
1. Condi ția de stare a corpului uman și valorea energiei (Kcal/min) consumată de corp
– somn; 40 ÷ 49 [Kcal/h];
– odihnă; 50÷ 74 [Kcal/h];
– efort foarte u șor; 75 ÷99 [Kcal/h];
– efor ușor; 100÷ 149 [Kcal/h];
–
efort mediu; 150÷ 179 [Kcal/h];
– mers; 180 ÷299 [Kcal/h];
– efort foarte greu; 300÷ 659 [Kcal/h];
– stare de efort maxim; 660÷ 850 [Kcal/h];
2. Greutatea corpului: 5÷ 120 [Kg];
3. Înăl țimea: 50÷ 220 [cm];
4. Temperatura mediului: -20÷+30 [oC];
5. Temperatura medie a suprafe ții pielii= +33 oC;
6. Viteza aerului: 1÷15 [m/s].
Astfel, aplica ția software afi șează valorile datelor de ie șire, după selectarea informa țiilor
de intrare care pot fi resetate dacă valorile ob ținute nu sunt corecte (figura 5.20 ).
Datele de ie șire sunt:
1. Valoarea cantită ții de energie [Kcal / h] pe care o elibereaza corpul în urma proceselor
metabolice (relaț ia 1);
2. Cantitatea de căldură pierdută sub formă de flux termic q[Kcal/h*m2];
3.Valoarea coeficientului total de transfer termic, i mpus de ondi țiile de stare Kimp
[Kcal/m2*h*C] ;
4. Indicele randamentului termic N;
5. Indicele de termoizolare capacitiv I ;
6. Valoarea calcul ată a rezisten ței termice Rcalc [m2*h*C/Kcal].

60

Figura 5.20
User interface
Figura 5.21
Date de ie șire

În plus, interfaț a con ține un tabel numit Calculus record, care afi șează calculele operate de
toți utilizatorii, datele de intrare utilizate, datele de ie șire, precum și variabilele
intermediare utilizate (figura 5.22 ).

Figura 5.22
Tabelul – calculus record

Alți parametri care sunt esen țiali pentru ob ținerea valorilor de ie șire, cum ar fi:
coeficientul de convec ție αc, coeficientul de radia ție αr, valoarea absolută a temperaturii
ambientale Te [oC], precum și suprafa ța corporală sunt calculate automat de către aplica ția
software prin selectarea valorilor parametrilor din ecua țiile lor de calcul.
Volum mare de calcule pentru fiecare structură de îmbrăcăminte proiectată face dificilă
alegerea celei mai bune versiuni într-un interval scurt de timp.
Aplica ția software prezentată în această lucrare ne permite să ob ținem un număr
considerabil de versiuni structurale într-un timp scurt pentru a o alege pe cea mai bună.
Aplica ția permite utilizatorului să proiecteze științific structura de îmbrăcăminte
personalizată în func ție de destinaț ie.

61

Prin această aplicaț ie, se pot calcula cu u șurință diferi ți parametri termici în funcț ie de
datele de intrare provenite de la utilizator. Nu este nevoie să se treacă prin toate etapele de
calcul sau să se aplice formula matematică corespunzătoare. Se pot ob ține rezultate corecte
într-un interval scurt de timp. Aplica ția poate fi accesată prin accesarea link-ului
http://engineering.iasiweb.ro/ThermalCalculation

62

CAPITOLUL 6

CONCLUZII

Domeniul cercetării confortului îmbrăcămintei va fi întotdeauna unul de actualitate și va
evolua în mod continuu și în ritmul dezvoltării societă ții. Comun tuturor modurilor de
abordare a cercetării confortului îmbrăcămintei, este de a contribui prin rezultatele ob ținute
și aplicabilitatea acestora la creșterea calită ții vie ții omului.
Cercetările efectuate în cadrul acestei teze, sunt relevante atât pe plan na țional cât și pe
plan interna țional.
Pe plan na țional, rezultatele cercetării confortului îmbrăcămintei prezentate în teză,
răspund unor obiective din Planul na țional de cercetare, dezvoltare și inovare 2014-2020.
Aplicate în industrie, rezultatele cercetărilor autoarei conduc la cre șterea competitivită ții
produselor de îmbrăcăminte pe pia ță și pe de altă parte sus țin procesul de specializare
inteligentă prin abordarea unor domenii cum ar fi cel medical (tricoturi de compresie și
materiale textile ne țesute de uz medical) sau cel al ecotextilelor cum ar fi tricoturi le
masante din fire de bambus (eco textile). De asemenea un alt domeniu de specializare
inteligentă este considerat și cel al tehnologiei informa ției, în care autoarea î și conturează
una din direc țiile de cercetare din teză, prin crearea aplica țiilor software în analiza
obiectivă a confortului termofiziologic.
Pe plan european una dintre tendin țele majore identificate constă în implementarea și
extinderea textilelor ca materiale posibil de utilizat în multe sectoare industriale, precum și
în domenii noi de aplica ție. În concordan ță cu această tendin ță, autoarea aboredează
domeniul cosmetotextilelor (tricoturi masante) , considerat a fi un domeniu nou , care
suportă extinderea cercetărilor specifice .
Metodele folosite de autoare pentru cercetările efectuate în domeniul confortului sunt cele
existente și utilizate la ora actuală pe plan na țion al și pe plan interna țional.
Originalitatea cercetărilor constă în abordarea logică și amplă a tematicilor studiate, care
reflectă o bună cuno ștere și stăpânire a domeniului textil și implicit a cel al confortului
îmbrăcămintei.
Elementele de noutate sunt date de din cadrul cercetărilor derivă din tematica abordată : eco
textile, tricoturi func ționale, tratamente antimicrobiene, materiale textile de uz medical,
evaluarea confortului cu ajutorul aplica țiilor software.
Complexitatea domeniului confortului , este eviden țiată în cadrul capitolului 1, în care sunt
prezentate particularită țile conceptului de confort al îmbrăcămintei, componentele acestuia,
factorii de influen ță, importan ța abordării aspectelor ce vizează confortul îmbrăcămintei,
într-un context unitar, prin prisma sistemului corp -îmbrăcăminte -mediu. În cadrul acestui
sistem, îmbrăcămintea are un rol decisiv în men ținerea echilibrului termic al acorpului,
echilibru care determină starea de confort. Astfel, îmbrărcămintea poate fi utilizată atât ca
principală cale de pierdere de căldură (un mediu foarte cald, o activitate ce presupune
effort fizic intens, etc.) cât și ca barieră împotriva pierd erilor de căldură atunci cînd
domeniul de utilizare o impune (mediu foarte rece). Făcând parte dintr -un sistem deschis,
corpul interac ționează în mod permanent cu mediu, prin îmbrărăminte.Informa țiile care
vin dinspre mediu către corp și invers, sunt de natură diferită, dar toate influen țează
echilibrul corpului. Dacă se ține cont doar de informa țiile termice schimbate de corp cu
mediu și invers, atunci se justifică abordarea cercetării confortului prin prisma teoriei
informa ției prezentată de autoare.

63

Deoarece pentru realizarea produselor de îmbrăcăminte se folose ște o gamă largă de
materiale textile, apare necesitate cercetărilor caracteristicilor de confort termofiziologic în
scopul utilizării acestora în concordan ță cu specificul domeniului de utilizare. Aceasta
însemnă corelarea caracteristicilor materialelor textile cu cerin țele impuse de destina ție.
Astfel, autoarea prezintă în capitolele 2, 3, 4 rezultatele cercetărilor efectuate pe trei grupe
principale de materiale textile (tricoturi, materiale textile ne țesute, țesături) .
Caracteristicile analizate sunt caracteristicile de confort termofiziologic (permeabilitate la
aer, permeabilitate la vapori, izola ție termică, porozitate, hidrofilie, higroscopicitate).
Pentru fiecare grupă de materiale, cercetările au pus în eviden ță comportarea comparativă
a variantelor de material analizate precum și modul în care acestea răspund cerin țelor
impuse de domeniul de utilizare. Rezultatele cercetărilor au fost prelucrate în func ție de
caz, ob ținându-se ecua ții de regresie, a căror interpretare a asigurat alegerea variantei
optimale.
Ținând cont de volumul mare de lucru și de timp necesar analizei din punct de vedere
termofiziologic a materialelor textile, s-au realizat aplica ții software , care sunt utilizate
atât ca instrument e-learning cît și în cercetare. În cercetare, aceste aplica ții prezentate în
capitolul 5 (câteva din activitata de cercetare în acest sens a autoarei) oferă posibilitatea
încercării unui număr mare de variante de materiale textile, alegând condi ții diferite de
mediu și de stare ale organismului.

64

BIBLIOGRAFIE

CAPITOLUL 1

1. K. Fabbri, „Indoor Thermal Comfort Perception”, Springer International Publishing
Switzerland 2015, DOI 10.1007/978-3 -319-18651-1_2
2. Gouwen Song, Improving Comfort in Clothing, Woodhead Publising series in textiles,
nr. 106, ISBN 978-1-84569-539 -2
3. Hes, L., Thermal comfort properties of textile fabrics in wet state , in Proc. Izmir
Internat. Textile and Apparel Symposium 2007: Cesme (Turkey)
4. Li, M., et al. Factor Analysis on Subjective Attributes Affecting Knitted Fabric's
Comfort Sensation , in First International Workshop on Database Technology and
Applications , 2009
5. Celcar, D., H. Meinander, and J. Gersˇak, Heat and moisture transmission properties of
clothing systems evaluated by using a sweating thermal manikin under different
environmental conditions , International Journal of Clothing Science and Technology,
2008. 20(4): p. 240-252
6. https://www.oxforddictionaries.com
7. ***Technology transfer highlights through the years at the Natick Soldier Center" ,
United States Army Soldier Systems
8. https://www.scribd.com/Introduction -to-Clothing -Comfort
9. Apurba Das, R. Alagirusamy, Science in Clothing Comfort, ISBN: 978-1-84569 -789-1
10. R. TuÄŸrul OÄŸulata, The Effect of Thermal Insulation of Clothing on Human
Thermal Comfort ”, Fibres & Textile in Eastern Europe, Vol. 15, No. 2 (61), April / June(
2007)
11. D.Farima, Transfer de căldură prin îmbrăcăminte, Ed.Performantica, 2017, ISBN 978-
606-
685-549 -5
12. https://www.ashrae.org/resources – publications/bookstore/thermal-comfort-tool
13. Li, Y., „Dimensions of Sensory Perceptions in a Cold Condition” , J. China Textile
Univ. 15(3), 1998
14. L. Hes, Clothing Comfort A Combination of Objective and Subjective valuation. By:
Muhammad Mushtaq Ahmed Mangat, Technical University Liberec, April 12, 2010.
15. Farima D., „Confortul și func țiile produselor textile și din piele”, Ed. Performantica,
2008
16. C. E. Shannon, „ O teorie a comunicării ”, Bell System Technical Journal, 1948.
17. Farima Daniela, Curteza Antonela,Buliga Valentin, Ichim Mariana, “Applying
Shannon and Boltzman laws when simulating thermal comfort”, Proceedings of the 13th
International Scientific Conference "eLearning and Software for Education" Bucharest,
April 27 – 28, 2017, Volume 3 | DOI: 10.12753/2066-026X-17 -235 | Pages: 416-422
18. www.scrigroup.com
19. ISO 7730, „Moderate thermal environments – determination of the PMV and PPD
indices and specification of the conditions for thermal comfort ˮ I.O.F. Standardization,
Editor, 1984.
20. Zhang, H., Arens, E., Huizenga C. and Han T., “ Thermal sensation and comfort
models for non– uniform and transient environments”, part III: Whole-body sensation and
comfort, Building and Environment, 2010
21. Tanveer Malik and Prof T.K.Sinha, “Clothing comfort: A key parameter in clothing”,
Apparel & Knitwear, PTJ, 55, January (2012)
22. Li, Y., “The science of clothing comfort”, Textile progress, 1(2), 31(2001).
23. https://www.ashrae.org/standards

65

24. Gh. Ciobanu, T ermodinamica si Fizica Statistica , Ed. Tehnica Bucuresti 2004
25. Fazlollah M. Reza, An Introduction to Information Theory . Dover Publications, Inc.,
New York. ISBN 0-486-68210 -2,(1994
26. D. Farima, R. M. Aileni, “The analysis of the comfort parameters of the materials for
sport clothing ”, 16th International Conference, Structure and Structural Mechanics of
Textiles, Strutex, 3rd- 4th, December 2009, , TU Liberec, Czech Republic , ISBN 978 -80-
7372- 542-6, pag.58 -650

CAPITOLUL 2

1. Corina Ciobanu, Daniela Farima “Cercetări experimentale privind caracteristicile de
confort ale tricoturilor destinate ciorapilor sport”, Simpozion stiintific „Progresul
tehnologic-rezultat al cercetarii ˮ, 22 mai 2014, Buletinul AGIR nr 3/2014
2. P.Kanakaraj, R.Ramachandram, “Active knit fabrics-functional needs of sportware
application”, Journal of Textile and Apparel, Trechnology and Management, vol.9, Issue 2,
2015
3. Basal, G, Mecit, D., Duran, D., Ilgaz, S., „ Comfort properties of double layered knitted
and woven fabrics”, Industria Textilă, 2009, vol. 60, Issue 6
4. Farima D., Curteza A, „Aspects of knitted fabrics design for sportware”,
Clothing&Design Conference, Dubrovnik, Croatia, 2008
5. Farima Daniela, Curteza Antonela, Florea Adela, Macovei Laura, “Corelation between
thermo-physiological characteristics and structure parameters of multilayers knitting
fabrics” AgilTex Design, International Workshop, Programe of Excelence in Research
CEEX 3rd Module- Promotion, Book of proceedings, ISBN 978-973 -730-390-5, Iasi,
Romania, 2007
6. Zampetakis, A., Katsaros G., „Wear comfort and protective properties of fabrics”,
Industria Textilă, 2008, vol. 59, Issue 3
7. D. Farima, S. Balan, M. Irovan, I.Tutunaru, ”Confort și performan ță în sport”, Ed.
Performantica, 2007, ISBN 978-973 -730-335-6
8. D.Farima, "Confortul si functiile produselor textile si din piele” Indrumar de laborator,
ISBN 978-973 -730-724-8, Ed.Performantica, 2010
9. Daniela Farima, "Confortul și func țiile produselor vestimentare și din piele" – Îndrumar
de laborator, Ed. Performantica, ISBN ISBN 978-606 -685-497-9, Ed.Performantica, 2017
10. D. Farima, R. M. Aileni, “The analysis of the comfort parameters of the materials for
sport clothing”, 16th International Conference, Structure and Structural Mechanics of
Textiles, Strutex, 3rd- 4th December 2009, TU Liberec, Czech Republic, ISBN 978-80 –
7372-542-6, pag.58-650
11. S
pencer, D. J. M1 – Manual de utilizare. H Stoll GmBH & Co., Reutlingen, 2007
12. Ciobanu C., Vasluaianu E., Budulan C., (2012): Socks’ influence on foot health during
sporting activities, International Scientific Conference „UNITECH-2012”, Vol.II, ISSN
1313-230X, pag.201-205;
13. Majumdar, A., Mukhopadhyay, S., Yadav, R. Thermal properties of knitted fabrics
from cotton and regenerated bamboo cellulosic fibres în International Journal of Thermal
Sciences, doi: 10.1016/j.ijthermalsci. 2010.05.017
14. Mirela Iorgoaea – Guignard, Daniela Farîmă, Luminița Ciobanu, Mihai Ciocoiu,
Stephane Giraud, “Comfort properties of knitted fabrics with massaging effects“, Industria
Textilă nr. 1/2013, vol. 64, ISSN 1222– 5347 (1 –56)
15. Fisher G., Dornbirn witnesses the dawning of the age of cosmeto-textile , Technical
Textiles International: TTI, 2007, pag. 15

66

16. Daniela Fărîmă, Raluca-Maria Aileni, Alexandra Ene, “Knitted fabrics with variable
geometry and controllable functionality with fixing purpose for dressings or compression
bandages“, Industria Textilă nr. 2/2013, Pag.70-74, vol. 64, ISSN 1222– 5347 (57–120)
17. Knapton J.J.F. Geometry Of Complex Knitted Structures. Textile Res. J. 1968; 39:
889-892.
18. Saric, Krunoslav, Volkmann, Hans -Peter, Klug, Manfred. Compression Sleeve for
Treatment of The Extremities, Sumo Brain, 2003.
19. www. MATHLAB software library
20. www. Lectra software
21. Aung Kyaw Soe, Atsuki Matsuo, Masaoki Takahashi, Masaru Nakajima. Compression
Of Plain Knitted Fabrics Predicted From Yarn Properties And Fabric Geometry. Textile.
Res. J. 2003; 73: 861 -66.
22. Giele, H.P., Liddiard, K., Currie, K. Et Al. Direct Measurement of Cutaneous Pressures
Generated By Pressure Garments. Burns 199 7; 23: 137 -41.
23. D.L. Munden. The Geometry a nd Dimensional Properties of Plain Knit Fabrics. Textile
Institute J. 1959; 8: 448.

CAPITOLUL 3

1. Zamfir M., Kiekens P., Van Langenhove L., Medical, Hygiene and Protective Apparel
Made from Nonwovens , Academia Press, University of Ghent, Belgium, 2001
2. Daniela Farima, "Confortul și func țiile produselor vestimentare și din piele" – Îndrumar
de laborator, Ed. Performantica, ISBN ISBN 978 -606-685-497-9, Ed.Performantica, 2017
3. M.Zamfir, D. Farima, M. Ciocoiu, “Nonwovens based external end-uses hygiene and
medical products”, Industria Textilă, Nr.6/2009, pag. 320-325, ISSN 1222-5347(297 -350)
4. O.Wada. Control of Fiber Form and Yarn and Fabric Structure. J. Text. Inst. 1992; 3: 83.

CAPITOLUL 4

1. Coman, D., Oancea, S., Vrinceanu, N., “Biofunctionalization of Textile Materials by
Antimicrobial Treatments”, Rom. Biotechnol. Lett., 2010, 15(1)
2. Gianina Broasca, Daniela Farima, Ciocoiu Mihai ’’Research on the comfort featurs of
textile materials used for police uniform’’ International Symposium in knitting and
apparel– ISKA 2010 , pag. 317-322, ISSN 2069-1564 , Textiles of the Future ~19-20
November 2010, Iași, Romania
3. General Bacteriology (University of Medicine and Pharmacy Târgu Mure ș) – cours e
2005
4. Intelligent Textile Structures – Application, Production & Testing, 12-1 3/5/2005,
Thessaloniki, Greece
5. Broasca G., Farima D., “Antimicrobial tratament on textile surfaces”, Leather and
Footwear Journal, Vol. 10/ Issue 4, 2010, pag. 61-66, ISSN 1583 – 4433
6. Coman D., Oancea S. , Vrinceanu N. – ,,Biofunctionalization of textile materials by
antimicrobial treatments’’ – Romanian Biotechnological Letters- Vol.15, Nr.1, 2010; 5
7. Trif Monica, ,,Sisteme de incapsulare a unor compusi bioactivi extrasi din uleiuri
vegetale”-2009
8. Stanciulescu D – Vestimentatia Biofotonica –o sansa pentru sanatatea umana , Editura
Performantica Ia și, 2008
9. D.Farima, G.Broasca, “Textile supuse tratamentelor antimicrobiene”, Buletinul AGIR,
nr.4/2010

67

10. Shirtcliffe NJ, McHale G, Newton MI, et al. Intrinsically superhydrophobic
organosilica sol-gel foams , Langmuir 2003; 19: 5626
11. Meuler AJ, Smith JD, Varanasi KK, et al. Re lationships between Water Wettability and
Ice Adhesion ACS Appl Mat Interf 2010; 2: 3100
12. Cristina Rimbu, Narcisa Vrinceanu, Gianina Broasca, Daniela Farima, and Mihai
Ciocoiu, Zinc oxide application in the textile industry: surface tailoring and water barrier
attributes as parameters with direct implication in comfort performance , Textile Research
Journal 83(20) 2142– 2151
13. Popescu AC, Duta L, Dorcioman G, et al. Radical modification of the wetting behavior
of textiles coated with ZnO thin films and nanoparticles when changing the ambient
pressure in the pulsed laser deposition process , Appl Phys 2011; 110: 064321.

CAPITOL UL 5

1. Umbach K.H , Methodes of Measurement for Testing Physiological Requirements of
Civilian, Work and Protective, Clothing and Uniforms , Melliand Textilberichte, 1987, 68,
857- 865
2. Farima Daniela, Curteza Antonela, “Software for the assessment of heat transfer
capacity through clothes structures”, Proceedings of the 10th International Scientific
Conference "eLearning and Software for Education" Pages: 330-334 , Bucharest, April 24 –
25, 2014, Volume 4 | DOI: 10.12753/2066-026X-14 -281. Of
3. Farima Daniela, Buliga Valentin, “Software application calculating the thermal
properties of clothing”, Proceedings of the 11th International Scientific Conference
"eLearning and Software for Education" Bucharest, April 23 – 24, 2015, Volume 3 | DOI:
10.12753/2066 -026X-15-267 | Pages: 562-567
4. Y.Li and B.V. Holcombe Mathematical Simulation of Heat and Mass Transfer in
Human – Clothing Environment System , Text. Res. J., 1998, 67, 5. 389 -397
5. P.O.Fanger, Thermal Confort , Danish Technical Press, Copenhagen, Denmark, 1970
6. Farima Daniela, Buliga Valentin, “Software application for determining the functional
thermal field of the textile”, Proceedings of the 12th International Scientific Conference
"eLearning and Software for Education" Bucharest, April 21 – 22, 2016, Volume 3 | DOI:
10.12753/2066 -026X-16-251 | Pages: 498-505
7. Daniela Farima, Buliga Valentin,Blaga Mirela, “Software application for the calculation
of the moisture permeability index”, Proceedings of the 12th International Conference on
Virtual Learning (ICVL) – New Technologies in Education and Research,ISSN:1844-
8933, 8th to 28th October 2017, Sibiu, Romania
8. Umbach K.H, Protective Clothing Against Cold with a Wide Range of
Thermophysiological Control , Melliand Textilberichte, 1981, 3 and 4, 360-364
9. Stocks, A.I, Le confort en plus , T.U.T., Nr. 13/1994
10. Curteza Antonela, Daniela Farima,”Software application for objective analysis of
comfort characteristics”, Proceedings of the 10th International Scientific Conference
"eLearning and Software for Education" Bucharest, April 24 – 25, 2014, Volume 4 | DOI:
10.12753/2066 -026X-14-277 | Pages: 303-311
11. Abhijit Majumdar, Quality characterisationof cotton fibres for yarn engineering usingf
artificia lintelligence and multicriteria decision making process , Ph D. Thesis, Jadavpur
University Indai, 2005
12. D. Farima, G.Ikonomu, „The comfort on system body- clothing – environment”, Ed.
S
ynchroni Ekdotiki, 2010
13. D. Farima, "Confortul și func țiile produselor textile și din piele", Ed. Performantica,
2008

68

14. Das, B., Das, A., Kothari, V.K., Fangueiro, R., and de Araújo, M., 2007. Moisture
transmission through textiles , Part II: Evaluation Methods and Mathematical Modelling
AUTEX Research Journal, Vol. 7, No3, AUTEX
15. D.Farima, "Confortul si functiile produselor textile si din piele” Indrumar de laborator,
Ed.Performantica, 2010
16. J. Geršak, J., Marčič, M., 2008. Assessment of thermophysiological wear comfort of
clothing systems. Tekstil , 57, (10), Croatia. Pages 497- 505
17. Parsons, K. C., 1993. Human thermal environments , Taylor & Francis Publishers,
United Kingdom
18. 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, J. Text. Inst., 92 (1). Pages 372-378
19. Rossi R, “Comfort and Thermoregulatory Requirements in Cold Weather Clothing”, In
Textiles for Cold Weather Apparel, Wood Head, 2009, pp 4.
20. Daniela Farima, “Software application for simulation of the moisture transfer through
apparel structures according to the status conditions of body and environmental
conditions ”, Proceedings of the 9th International Scientific Conference "eLearning and
Software for Education" Bucharest, April 25 – 26, 2013, ISSN 2066 – 026X, print 2066 –
8821 online), vol.3
21. D. Farima, A. Curteza, A. Florea, “Vestimentary comfort –essential component of the
produ
ct quality”, Industria Textila, Nr.4/2008, pag. 162 -167, ISSN 1222-5347(145-192)
22. Daniela Farima, Mirela Blaga, “ Software application for determination of air transfer
through apparel structures ”, Proceedings of the 10th International Scientific Conference
"eLearning and Software for Education" Bucharest, April 24 – 25, 2014,, Volume 4 | DOI:
10.12753/2066-026X-14-280 | Pages: 325 -329.

69

PARTEA II

PLAN DE DEZVOLTARE ȘTIINȚIFICĂ, PROFESIONALĂ
ȘI
ACADEMICĂ

70

Planul de dezvoltare a carierei profesionale, științifice și academice cuprinde principalele
activită ți pe care autoarea inten ționează să le întreprindă pe termen scurt și mediu. De la
începutul carierei academice, în 1991, autoarea a acoperit toate etapele academice până la
gradul de conferen țiar, posturi ocupate prin concurs, con ținând, în primul rând pe linia de
predare, tematici din domeniul confortului îmbrăcămintei. Acesta este principalul domeniu
în care au fost dobândite și dezvoltate o serie de competen țe și cuno ștințe științifice și
tehnice.
Pe termen scurt și mediu, cercetarea științifică va fi orientată în conformitate cu Strategia
națională pentru cercetare, dezvoltare și inovare precum și cu programul cadru UE pentru
cercetare și inovare “Orizont 2020”. Autoarea se angajează din punct de vedere științific,
la o permanentă reevaluare și optimizare a activită ților desfă șurate, pentru a le aduce la
nivelul evolu ției economiei și societă ții. Interna ționalizarea va ocupa o pozi ție prioritară în
planul de dezvoltare științifică, profesională și academică.
Obiective generale ale activită ții de cercetare științifică
1. Stabilirea unor noi domenii și direc ții prioritare de cercetare;
2. Cre șterea vizibilită ții științifice na ționale și interna ționale prin cre șterea numărului
publica țiilor în reviste cotate ISI și în BDI (EBSCO, CEEOL, INDEX COPERNICUS,
CHE MICAL ABSTRACTS, ec.,) și a participării la conferin țe; prin cre șterea numărului
de publica ții în edituri de prestigiu (Elsevier, Taylor&Francis, Sage, etc.); prin publica ții în
limbi de circula ție interna țională; prin organizarea și participarea la conferin țe, mese
totunde, ateliere de lucru.
3. Sus ținerea și dezvoltarea acelor activită ți de cercetare științifică în scopul creării de
produse noi și competitive;
4. Dezvoltarea parteneriatelor de cooperare interna țională și na țională de tip public –
privat, accentuarea activită ților de diseminare și transfer tehnologic pentru îmbunătă țirea
performanț elor și vizibilită ții autoarei pe plan naț ional și interna țional;
5. Asigurarea resurselor financiare din contracte câstigate prin competi ție na țională și/sau
interna țională, pentru dezvoltarea infrastructurii de cercetare;
6. Intensificarea interna ționalizării activită ților de cercetare prin dezvoltarea de proiecte de
cercetare inter/trans-disciplinare în domenii științifice prioritare și identificarea surselor de
finanț are;
7. Participarea la programe de specializare, în vederea valorificării rezultatelor cercetării în
direc țiile de cercetare asumată.
8. Participarea și implicarea în re țele na ționale și interna ționale de cercetare pe direc ții
prioritare de cercetare.
9. Apartenen ța în comitete editoriale ale unor reviste cotate ISI (revista Industria Textilă)
și în BDI, prelegeri invitate la manifestări științifice interna ționale;
10. Continuarea cooperării interna ționale prin mobilită țile din programul Erasmus.
11. Dezvoltarea de parteneriate institu ționale interna ționale, ca platforme dinamice de
cercetare, predare și de generare de beneficii reciproce.
12. Stimularea activită ții de cercetare pe bază de contracte câtigate prin competi ție;
13. Cre șterea vizibilită ții interna ționale și afilierea la diferite organiza ții.
Obiective specifice cercetării în domeniul confortului îmbrăcămintei
1. Abordarea interdisciplinară a unor aspecte privind confortul la purtarea îmbrăcămintei în
concordanț ă cu tendin țele na ționale și interna ționale ale cercetării și ale cercetării în
domeniul textil în special.
2. Continuarea cercetărilor în evaluarea obiectivă a confortului termofiziologic, cu
extinderea gamei de materiale textile analizate și a domeniilor lor de utilizare :
a.Materiale textile inteligente

71

Conceptul de textile inteligente define ște comportamentul dinamic al materialelor textile
care î și schimbă în mod continuu proprietă țile sub ac țiunea factorilor externi. Textile
inteligente constituie un domeniu interdisciplinar în curs de dezvoltare, care conectează
exper ții din domeniul textilelor cu cei din domeniul tehnologiei informa ției, al electronicii,
al știin ței materialelor, etc. Se urmăre ște proiectarea și realizarea de materiale textile
inteligente pasive (capabile doar să "simtă" condi țiile ambientale și stimuli), active
(cuprind atât actuatori cât și senzori-materiale cu memoria formei, materiale cameleonice,
materiale rezistente la apă și permeabile la vapori (hidrofilice/non poroase, materiale
termoreglante) precum și textilele ultra-inteligente cu triplă capacitate: cognitivă, de
reacție, de adaptare la condi țiile ambientale sau la un stimul. Fiind un domeniu în curs de
dezvoltare, cercetările privind materialele inteligente și poten țialul lor din punct de vedere
a confortului, sunt elemente de noutate pe plan international și national.
b. Materiale textile cu nanofire termoelectrice (siliciu) capabile să convertească
diferenț a de temperatură dintre corp și mediu în electricitate, în baza așa-numitului „efect
termoelectic”, descoperit în 1821 de Seebeck. În mod ideal, o diferență de minimum 20 oC
între cea a corpului uman și a mediului înconjurător ar genera o tensiune suficientă pentru
a alimenta toate echipamentele portabile folosite de om. În cazul vieții de zi cu zi a
oamenilor, diferența de temperatură nu este decât de câteva grade, care ar permite
amplasarea pe corp a unor dispozitive termoelectrice care să genereze aproximativ 200
milivolți. În rezolvarea acestui aspect ar exista următoarele solu ții:
-crearea unor microcircuite care să poată produce electricitate dintr-o diferență mică de
temperatură;
-utilizarea unor nano fire (cum ar fi nanofirele de siliciu) pe considerentul diminuării din
cauza dimensiunii reduse, a capacită ții de conducere a căldurii prin fononi (oscila ții ale
rețelei cristaline).Acesta este fenomenul fizic care face posibil ca, folosind acela și
material, care în mod normal conduce extrem de bine căldura, să devină bun izolator
termic și prin acesta un bun material termoelectric.
c.Materiale textile ecologice pe bază de fire de in, lână, cânepă, mătase naturală, bambus, soia,
bumbac ecologic, etc., în diverse structuri textile (tricot, țesătură, ne țesut, compozite ) cu diverse
particularită ți de realizare.
d.Textile multifunc ționale (rezistente la radia ții UV, la intemperii, la flacără, la insecte,
bacterii și mirosuri, la radia ții, etc.) cu destina ție specială sau care să răspundă efectelor
schimbărilor climatice (creșterea efectului de seră, cre șterea temperaturii, radia țiile solare,
etc.).
e.Biomateria le
Acoperind o gamă largă de produse, de la simple bandaje, la cele mai sofisticate produse
care contribuie in mod esential la sustinerea si salvarea vietii, sectorul dispozitivelor
medicale joacă un rol crucial în diagnosticarea, prevenirea, monitorizarea, tratatarea bolilor
si îmbunătătirea calitătii vietii persoanelor care sufera de diferite afectiuni. Astfel, la nivel
European sectorul de biomateriale este in continua dezvoltare, fiind in prezent un segment
important al economiei europene reprezentand 33% din totalul activitatilor economice
derulate in spatiul Uniunii Europene . În acest domeniu, produsele medicale bazate pe
fibre, fire și diverse structuri textile joacă un rol esen țial în îmbunătă țirea stării de sănătate
a popula ției, neexistând nici un indiciu care să indice scăderea rolului acestor materiale în
viitor.Biomateriale impun o abordare multidisciplinară, în cadrul căreia speciali știi
(chimi ști, matematicieni, fizicieni, biologi, medici) interactionează în mod activ cu
inginerii astfel încât să se asigure un ciclu de inovare complet și complex, de la cercetare
la pia ță, care include totodată transferul de tehnologie și comercializare.
f.Materiale textile pentru îmbrăcăminte sport și timp liber, cu grad înalt de reglare a
transferului de căldură și masă în func ție de durata și intensitatea efortului despus.

72

3. Evaluarea subiectivă și obiectivă a caracteristicilor de confort senzorial al
materialelor textile . Deoarece în studiul confortului senzorial obiectivitatea este foarte
importantă, pentru analiza datelor voi folosi instrumente statistice (analiza grupului de
senzații, analiza senzației principale, a naliza factorilor, analiza corespondenței, analiza
diferențelor) care îmi vor permite să extrag din volumul mare de date, informațiile cent rale
sau comune, pe care să le prezint în forme simplificate și ușor de înțeles. În ob ținerea
datelor experimentale se vor folosi atât scale de evaluare comparative cît și scale de
evaluare noncomparative, aplicate pentru analiza și evaluarea celor trei componente ale
confortului senzorial: confortul termic și de umiditate, confortul tactil, confortul la
presiune.
4. Abordarea confortului termic adaptiv
Confortul termic adaptiv este o noutate atât pe plan na țional cât și pe plan interna țional și
este considerat de cercetătorii în domeniu ca fiind “ultima frontier ă” în abordarea
confortului termic. Teorie bazată pe interac țiunea omului cu mediu și posibilitatea acestuia
de a controla mediul, confortul adaptiv se bazează pe utilizare a activă a îmbrăcămintei de
către ocupan ții unui mediu interior. Aceasta, va permite adaptarea omului la o gamă mai
largă de condi ții termice decât este în general considerată a fi confortabilă. Noutatea unei
astfel de abordări a confortului, constă printr e altele și în faptul că până acum, no țiunea de
îmbrăcăminte adaptivă cuprindea doar sfera îmbrăcămintei persoanelor cu nevoi speciale.
Pentru aceasta este necesară dezvoltarea de noi materiale și produse de îmbrăcăminte care
să răspundă cerin țelor impuse de mediu de utilizare. Se vor crea materiale textile din eco –
nano fire, în structuri adecvate și se vor optimiza din punct de vedere al comportării în
anumite condi ții de mediu și de stare ale organismului.
5.Predicția confortului termofiziologic și senzorial la purtarea îmbrăcămintei
În acest sens se propune ca pe baza unor modele matematice și ecuații statistico-empirice
și prin utilizarea inteligen ței artificiale (re țele neuronale, system fuzzy, etc.), să se
anticipeze starea de confort termofiziologic oferită de un produs de îmbrăcăminte în
anumite condiții de mediu și de stare ale organismului. Dificultatea de anticipare a
performanței generale de confort senzorial impune necesitatea studierii relației dintre
proprietățile obiective ale materialelor textile și preferințele și percepțiile senzoriale
obiective, prin folosirea metodelor statistice, cum ar fi analiza de redundanță canonică .
Analizele de redundanță arată că, variabilele cunoscute ale caracteristicilor fizice ale
materialelor textile, pot anticipa factorii senzoriali psihologici, însă factorii senzoriali nu
anticipează corect caracteristicile fizice ale materialelor.
Dezvoltarea profesională
Ritmul rapid de dezvoltare a societă ții, impune pregătirea de speciali ști competen ți în toate
domeniile de activitate. În acest context sunt formulate principalele obiective vizate în
planul de dezvoltare profesională.
1. Cre șterea calită ții activită ții de predare-învă țare prin:
-Promovarea în procesul didactic a metodelor și tehnicilor de predare imovative, adaptate
conținutului disciplinelor de predare, precum și cre șterea gradului de utilizare a
platformelor e-Learning;
-Dezvoltarea deprinderilor practice ale studen ților în cadrul activită ților de laborator și
atragerea acestora în activită ți de cercetare științifică;
-Cre șterea gradului de asigurare a suporturilor didactice proprii.
2. Adaptarea permanentă a con ținutului disciplinelor de predare la evolu țiile înregistrate pe
piața for ței de muncă prin:
-formarea unor competen țe aplicativ – practice și îmbunătă țirea gradului de adaptare la
exigen țele pie ții muncii;
-stimularea dezvoltării competen țelor transversale ale studen ților.

73

3.Îmbunătă țirea activită ților de transmitere și asimilare a înforma țiilor în cadrul procesului
de învă țământ centrat pe student prin activită ți didactice de tip interactiv și sus ținerea
logistică a acestora.
4. Editarea cursurilor într-o limbă de circula ție interna țională și dispunerea acestora pe
platforme e-Learning
Dezvoltarea în plan academic va urmări:
-creșterea și diversificarea parteneriatelor interna ționale bazate pe acorduri inter-
universitare;
-organizarea de doctorate în co-tutelă, derulate prin cooperare interna țională;
-organizarea de schimburi de experien ță la nivel international prin programe de tip
“visiting professor”;
– cre șterea numărului de acorduri de schimburi academice bilaterale, în cadrul programului
Erasmus plus, cu accent pe cele benefice activității din cadrul școlii doctorale.