Chlazení v textilu představuje moderní trend směřující k zajištění tepelného komfortu uživatele v podmínkách zvýšené teploty nebo fyzické námahy. Cílem je regulace mikroklimatu mezi pokožkou a oděvem tak, aby docházelo k efektivnímu odvodu tepla a vlhkosti, případně k aktivnímu snižování teploty povrchu těla. V současnosti se využívají pasivní i aktivní systémy chlazení, od struktury vláken přes fázové přeměny až po elektronické prvky.
Fyzikální principy chlazení v textilu
Vedení tepla (kondukce) – přenos tepelné energie z teplejšího tělesa (např. tělo) na chladnější (textilie).
Proudění (konvekce) – transport tepla prostřednictvím proudění vzduchu nebo jiného média uvnitř textilní struktury.
Sálání (radiace) – uvolňování tepelné energie ve formě infračerveného záření, které mohou některé textilie odrážet nebo absorbovat.
Vypařování (evaporace) – odvod tepla prostřednictvím odpařování potu, který je textilií nasáván a rychle odveden do okolního prostředí.
Pasivní technologie chlazení v textilu
Pasivní chlazení využívá fyzikálních a chemických vlastností materiálů k odvodu tepla bez externího zdroje energie.
1. Funkční struktura vláken a úpletů
Vlákna s vysokou kapilaritou (např. polyester s mikrokanálky) umožňují rychlý odvod potu a následné odpařování.
Síťované nebo perforované úplety zvyšují prodyšnost a podporují konvekční výměnu tepla.
2. Infračervené (IR) reflexní úpravy
Povrchy s obsahem oxidu titaničitého (TiO₂) nebo oxidu zinečnatého (ZnO) odrážejí infračervené záření, a tím snižují tepelné zatížení z okolního prostředí.
Typickým příkladem je "cool touch" úprava používaná u outdoorových oděvů.
3. Hydrofilní/hydrofobní kombinace vláken
Kombinace hydrofilních vláken (např. modifikovaný polyester) a hydrofobních (např. polypropylen) vytváří efekt pumpování vlhkosti směrem od těla.
4. Materiály měnící fázi (PCM – Phase Change Materials)
Mikroenkapsulované látky (např. parafíny) absorbují teplo při tání a uvolňují ho při tuhnutí.
Nejčastěji se aplikují v pracovním a sportovním oblečení (vesty, rukavice, helmy).
Běžně používané PCM: oktadekan (t ≈ 28 °C), eikosan (t ≈ 36 °C).
Aktivní systémy chlazení v textilu
Na rozdíl od pasivních systémů vyžadují aktivní systémy napájení nebo externí médium. Tyto technologie jsou vhodné zejména pro extrémní podmínky nebo specializované aplikace.
1. Tekutinové chlazení (liquid cooling garments)
Systém hadic integrovaných do oděvu, kterým proudí chladicí médium (např. voda nebo glykolová směs).
Používá se v letectví, kosmonautice, u hasičů, v motorsportu a v armádě.
Nutná je vnější jednotka pro cirkulaci a chlazení kapaliny.
2. Termoelektrické chlazení (Peltierovy články)
Funguje na základě Peltierova jevu – při průchodu elektrického proudu se jedna strana článku ochlazuje, druhá zahřívá.
Lze integrovat do textilu pomocí ohebných elektronických prvků.
Omezení: potřeba napájení, vyšší hmotnost, nutnost odvodu tepla z teplé strany.
3. Ventilační systémy (aktivní proudění vzduchu)
Vestavěné miniaturní ventilátory nebo ventilace pomocí solenoidových mechanismů.
Pomáhá zvyšovat odvod potu a snižovat teplotu pod oděvem.
Typické u ochranných obleků (např. pro pracovníky v rizikovém prostředí).
Aplikační oblasti chlazení v textilu
Sportovní a outdoorové oblečení – trika, bundy, spodní prádlo s chladivým efektem nebo PCM.
Pracovní oděvy – vesty s PCM, aktivní chladicí vesty pro hutě, slévárny, stavebnictví.
Zdravotnické pomůcky – textilie určené pro pacienty s roztroušenou sklerózou nebo termoregulačními poruchami.
Vojenské a ochranné oděvy – v prostředí s vysokou teplotou (pouště, tropy), kombinace tekutinového chlazení a PCM.
Kosmonautika a letectví – kombinace tekutinových systémů s řízeným prostředím.
Vývoj a trendy
Textilní elektronika (e-textiles) – propojení elektronických prvků s vlákennou strukturou, vývoj lehčích a flexibilních Peltierových článků.
Udržitelné materiály – vývoj chladivých úprav bez použití škodlivých chemikálií.
Chytré textilie – schopnost reagovat na teplotu těla, řídit míru chlazení, sbírat data o mikroklimatu.
3D tkaniny a distanční pleteniny – optimalizace proudění vzduchu mezi vrstvami oděvu.
Závěr
Chladicí technologie v textilu představují významný nástroj pro zajištění termálního komfortu v extrémních podmínkách i při každodenním nošení. Od pasivních strukturálních úprav přes pokročilé materiály měnící fázi až po elektronicky řízené systémy se textilní průmysl posouvá k inteligentním a adaptivním řešením. Klíčem k dalšímu rozvoji je propojení výzkumu materiálového inženýrství, elektroniky a ergonomie s důrazem na energetickou efektivitu a udržitelnost.
