Was genau ist „Ice Silk“? Warum fühlen wir uns dadurch cool?

Der heiße Sommer ist da und Kühle und Komfort sind eine der wichtigsten Anforderungen der Verbraucher bei der Auswahl ihrer Kleidung. In den letzten Jahren haben viele Unternehmen im Sommer für das Konzept der „Eisseide“ geworben und behauptet, dass der Träger sich dadurch kühler fühlt. Wie also funktioniert dieses Material und wie hält es uns kühler?

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Eisseide ist zwar kühl, aber nur für eine Weile

Tatsächlich gibt es derzeit keine relevanten nationalen Normen und Standards der Textilindustrie, um das Konzept „Eisseide“ klar zu definieren. „Ice Silk“ ist lediglich ein Produktname, der zu Marketingzwecken verwendet wird. Untersuchungen zu „Eisseiden“-Kleidung auf dem Markt haben ergeben, dass die meisten dieser Stoffe aus Chemiefasern wie Viskosefasern (auch oft Rayon oder Kunstbaumwolle genannt), Polyester (auch Polyesterfasern genannt) und Nylon (auch Nylon genannt) gewebt sind.

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Hier müssen wir einen Fachbegriff für Textilien einführen – das sofortige kühle Gefühl beim Berühren. Der nationale Standard GB/T 35263-2017 „Prüfung und Bewertung der sofortigen Kühleigenschaften von Textilien“ definiert „sofortige Abkühlung bei Kontakt“ als „den Moment, in dem die Haut mit einem Stoff in Kontakt kommt, dessen Temperatur niedriger ist als ihre eigene, wodurch die Hautoberfläche schnell Wärme verliert und die Temperatur augenblicklich sinkt, was dann über die temperaturempfindlichen Nervenenden in der Haut an das Gehirn weitergegeben wird und ein kühles Gefühl erzeugt.“

Daraus können wir ersehen, dass der Körper ein kurzes Kühlgefühl verspürt, wenn Stoffe mit einer Temperatur unterhalb der Hauttemperatur mit der menschlichen Haut in Kontakt kommen. Dieses Gefühl ist relativ kurz und kann beim ersten Anziehen des Stoffes nur wenige Sekunden, einige zehn Sekunden oder Minuten anhalten. Sobald die Temperatur des Stoffes sehr nahe an der Temperatur des menschlichen Körpers liegt und ein thermisches Gleichgewicht zwischen beiden erreicht ist, verschwindet das Kühlgefühl.

Das Prinzip der kühlen Berührungsempfindung ist die Wärmeleitung. Die menschliche Körpertemperatur ist höher als die Temperatur des Gewebes. Wenn die beiden in Kontakt kommen, wird Wärme vom menschlichen Körper auf die Oberfläche des Stoffes übertragen, wodurch die menschliche Körpertemperatur sinkt.

Warum fühlen sich manche Stoffe bei Berührung kühler an? Generell gibt es mehrere Gründe:

1) Das Fasermaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit sorgt für ein deutlicheres Kühlgefühl beim Berühren des Stoffes. Je größer die Wärmeleitfähigkeit, desto schneller ist die Wärmeleitung, wenn der menschliche Körper mit dem Stoff in Kontakt kommt. Unter den häufig verwendeten gewöhnlichen Textilfasern weist Nylon die höchste Wärmeleitfähigkeit auf, und auch Polyester weist eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Durch Hinzufügen einer kleinen Menge Nanopulver aus Mineralien wie Jade oder Glimmer zur Faser kann die Kühlfunktion der Faser verbessert werden, indem die gute Wärmeleitfähigkeit und langsame Wärmeabsorption dieser Mineralien ausgenutzt wird.

2) Das kühle Gefühl, das der glatte und geschmeidige Stoff mit sich bringt, ist im Moment des Kontakts deutlicher. Die Kontaktfläche der glatten und glatten Stoffoberfläche ist größer und die Wärmeableitungsrate ist schneller.

3) Aus Sicht der Nachbehandlungstechnologie kann die Verwendung von kühlenden Ausrüstungsmitteln zur Behandlung der Stoffoberfläche durch Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit auch das kühle Gefühl im Moment des Kontakts erhöhen.

Wie bereits erwähnt, kann diese Art von Stoff zwar für eine gewisse Zeit ein „kühles“ Gefühl hervorrufen, dieses kühle Gefühl vergeht jedoch oft schnell wieder. Glücklicherweise gibt es noch viele Möglichkeiten, uns länger kühl zu halten.

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Nicht nur kurzzeitig kühl, sondern den ganzen Sommer über

Beim Kauf von Kleidung und Bettwäsche im Sommer sollten sich Verbraucher nicht allein auf das kühle Gefühl beim Anfassen des Stoffes verlassen. Sie sollten stärker darauf achten, ob der Stoff über eine kontinuierliche Wärmeableitungsfunktion verfügt. Es gibt drei Hauptwege, um eine kontinuierliche Wärmeableitung zu erreichen: Feuchtigkeitsaufnahme und Schweiß, schnelle Wärmeleitung und externe physikalische Kühlung. Sie können auch mehrere Methoden kombinieren.

Lassen Sie uns dies kurz anhand eines Beispiels erklären.

Es gibt viele Produkte, die Feuchtigkeitsaufnahme und Schweißabsorption nutzen, um kontinuierlich Wärme abzuleiten. Diese lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: Naturfasern und Chemiefasern.

Lassen Sie uns zunächst über Hanffasern unter den Naturfasern sprechen. Dies ist ein bevorzugtes Naturmaterial für Sommerkleidung. Flachs, Hanf und Ramie sind allesamt eine gute Wahl. Nehmen wir Leinen als Beispiel. Leinenfasern haben eine gute Feuchtigkeitsaufnahme, gute Feuchtigkeitsleitung und Schweißregulierung und verfügen über natürliche antibakterielle und desodorierende Funktionen. Der Querschnitt der Faser ist ein unregelmäßiges Polygon und die Zellulosezellen haben eine Lumenstruktur. Sie sind parallel angeordnet und durch Pektin und andere Substanzen in der Faser miteinander verbunden.

Die unregelmäßige äußere Struktur und die innere Hohlraumstruktur dieser Faser tragen zur Bildung eines Kapillareffekts bei, der die Feuchtigkeitsleitung und Schweißableitung beschleunigt. Schweiß verdunstet auf der Faseroberfläche und absorbiert die umgebende Wärme, wodurch der menschliche Körper sich kühl und angenehm anfühlt. Die Anwendung auf Kleidung oder Bettwäsche ist angenehmer.

Querschnitt einer Flachsfaser und Längsfasermorphologie unter dem Mikroskop

Bildquelle: Yan Huina, Zhao Feng, Xing Mengyang, Wu Ziying. Forschung zur Identifizierung zweier Arten von Hanffasern in Kulturrelikten[J]. Journal of Zhejiang Sci-Tech University (Natural Science Edition), 2017, 37(02): 185-189.

Längshohlmorphologie von Flachsfasern unter dem Mikroskop

Bildquelle: Zhao Yutao, Huang Yangdong, Deng Zhongmin. Automatische Erkennung von Baumwoll- und Flachsfasern basierend auf Bildverarbeitung[J]. Baumwolltextiltechnologie, 2019, 47(09): 7-12.

Die Feuchtigkeitsaufnahme- und Schweißableitungsfunktion von Chemiefasern wird durch die Verbesserung des Kapillareffekts durch speziell geformte Querschnitte erreicht. Beispielsweise werden häufig Hohlfasern, Fasern mit Querschnitt, Fasern mit dreieckigem Querschnitt usw. verwendet, um die Fähigkeit des Gewebes zu verbessern, Feuchtigkeit und Schweiß zu leiten und die Körperwärme abzuleiten. Die chemisch-physikalische Spezialfaser wurde künstlich modifiziert und trägt zur Bildung eines Kapillareffekts bei, der die Feuchtigkeitsleitung und Schweißableitung beschleunigt. Gleichzeitig vergrößert der spezielle Abschnitt die spezifische Oberfläche der Faser, was die Verdunstungsrate des Schweißes beschleunigt und dem menschlichen Körper ein trockenes und kühles Gefühl gibt.

Bei diesem Fasertyp handelt es sich um eine Reihe von Polyesterfasern mit hervorragender Feuchtigkeitsaufnahme und Schweißmanagementfunktion, die häufig in Strickwaren für den Sport verwendet werden. Beispielsweise weisen manche Fasern einen kreuzförmigen Querschnitt und vier Rillen auf der Oberfläche auf, wodurch die Diffusion und Verdunstung des Schweißes von der Körperoberfläche zur Stoffoberfläche beschleunigt wird.

Einige der derzeit auf dem Markt erhältlichen Matten sind aus Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht gewebt. Da diese Fasern eine schnelle Wärmeleitung und eine glatte Oberfläche haben, entsteht in einer Umgebung unterhalb der Körpertemperatur ein dauerhaft kühles Gefühl, das dem von Bambusmatten ähnelt.

Auch mit externen Kühlvorrichtungen ausgestattete Kleidung kann den menschlichen Körper kühlen. Beispielsweise können einzelne Kampfuniformen, die mit einem Flüssigkeitskühlsystem oder einem Luftkühlsystem und einer externen Stromversorgung ausgestattet sind, Soldaten in heißen Umgebungen eine lang anhaltende Kühlung bieten; Westen mit Taschen für Eisbeutel können mehrere Eisbeutel aufnehmen, um die Vorder- und Rückseite des menschlichen Körpers schnell abzukühlen. Durch den Austausch der Eisbeutel kann eine lang anhaltende Kühlung erreicht werden.

Darüber hinaus erforscht die Textilwissenschaft ständig Möglichkeiten zur Verbesserung der feuchtigkeitsableitenden Eigenschaften von Stoffen durch die Verwendung neuer Fasern, die Veränderung der chemischen und physikalischen Struktur von Fasern, die Innovation der Stoffzusammensetzung und Webstruktur sowie die Einführung neuer Veredelungstechnologien. Um sich so wohl wie möglich zu fühlen, können Verbraucher beim Kauf von Kleidung je nach Verwendungsszenario die passende Kleidung auswählen.

Wenn Sie beispielsweise viel Sport treiben, sollten Sie feuchtigkeitsabsorbierende und schnell trocknende Strickstoffe wählen. Wenn Sie im Sommer (wo es eine Klimaanlage gibt und es kühler ist) Ihren täglichen Aktivitäten im Büro nachgehen, können Sie Baumwollstoffe wählen. Wenn Sie ein wenig draußen aktiv sind, können Sie Stoffe aus Baumwoll- und Leinenmischungen oder Viskosefasern wählen. Wenn Sie in der Sonne aktiv sein müssen, sollten Sie auch Stoffe mit starken Sonnenschutzfunktionen wählen, um Ihre Haut vor Sonnenbrand zu schützen.

Autor: Song Lidan, Beratender Ingenieur, Abteilung für Industrieforschung, China Textile Construction Planning Institute

Rezension | Zhang Jie, Chefingenieur, China Textile Construction Planning Institute

Herausgeber | Ding Zong

Dieser Artikel wird von der „Science Rumor Refutation Platform“ (ID: Science_Facts) erstellt. Bei Nachdruck bitten wir um Quellenangabe.

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