Investigation of Thermal Properties of Ceramic-containing Knitted Textile Materials

The study presents an investigation of thermoregulatory processes of ceramic-containing textile materials used in cold environments. Bio-ceramic additives have a heat-retaining function caused by its far-infrared (FIR) radiation. Storing heat at a high temperature, bioceramics can radiate heat to the body when the temperature outside drops. In order to improve the thermal efficiency of fabrics primarily worn next to the skin, our intention was to increase the active surface area of the ceramic-containing textile material. For this purpose a combined knitted PET fibre textile material was used, which was treated with ceramic additives using different application methods. Tests were performed where specimens were kept in a constant temperature oven, then placed on a cold surface, and the temperature decrease of the specimens was periodically recorded in a given time period. The results revealed that the highest heat accumulation was determined in screen-printed fabric with continuous coating, and the lowest – in PET fabric knitted of bio-ceramic containing fibres.

W pracy przedstawiono badania procesów termoregulacji materiałów włókienniczych, modyfikowanych ceramiką, stosowanych w niskich temperaturach. Bioceramiczne dodatki charakteryzują się zdolnością zatrzymywania ciepła, dzięki promieniowaniu w dalekiej podczerwieni (FIR). Po zmagazynowaniu ciepła w wysokiej temperaturze, bioceramiczne materiały emitują ciepło do ciała ludzkiego, gdy temperatura zewnętrzna spada. W celu zwiększenia wydajności termicznej materiałów tekstylnych noszonych blisko skóry przy projektowaniu starano się żeby aktywna powierzchnia była jak największa. Dla tego celu zastosowano kombinację dzianiny z włókien PET modyfikowanych materiałami ceramicznymi za pośrednictwem różnych metod. Testy prowadzono w ten sposób, że próbki były przechowywane w piecu o stałej temperaturze, a następnie umieszczane na zimnej powierzchni i rejestrowano spadek temperatury próbki w określonych odstępach czasu. Badania wykazały, że najwyższą akumulację ciepła stwierdzono w próbkach z nadrukowanymi materiałami ceramicznymi i zachowaniu ciągłości powierzchni, przy czym najniższą w dzianinach z włókien PET modyfikowanych bioceramiką.