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1、第2 9 卷第8 期 2 0 0 8 年8 月 纺织学报 J o u m a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 9N o 8 A u g 2 0 0 8 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 8 ) 0 8 0 0 4 2 0 3 含湿状态下组织结构对织物热舒适性的影响 魏赛男1 ,刘超颖2 ,李瑞洲1 ,吴焕岭1 ,张长伟3 ( 1 河北科技大学纺织服装学院,河北石家庄0 5 0 0 3 1 ;2 石家庄铁道学院。 河北石家庄0 5 0 0 0 4 ;3 河北名世锦簇纺织有限公司,河北石家庄0 5 0 5 0 0 ) 摘 要
2、 为比较不同组织结构的织物在含湿状态下的热舒适性能,用K E S 织物风格仪测试了在一定含湿状态下涤 纶针织物、机织物的热舒适性能。结果表明:织物含水率越高,瞬间冷感越强,热传导性能提高,保暖性能下降;在 含湿率相同的状态下,涤纶机织物比针织物瞬间冷感更强;编织方法对导热系数随含湿率变化的规律没影响;涤纶 机织物、针织物在纯干燥状态下的保暖性相差无几,但加湿后2 种织物保暖性能差别显著。通过综合分析比较,认 为涤纶针织物保暖性好于涤纶机织物。 关键词涤纶;针织物;机织物;冷暖感;热传导率;保暖率 中图分类号:“ I S1 0 1 9 2 3文献标识码:A I n f l u e n c eo
3、ff a b r i cs t r u c t u r eo ni t st h e r m a lc o m f o r tp r o p e r t yi nw e ts t a t e W E IS a i n a n l ,L I UC h a o y i n 9 2 ,L IR u i z h o u l ,W UH u a n l i n 9 1 ,Z H A N GC h a n g w e i 3 ( I C o l l e g eo fT e x t i l ea n dG a r m e n t ,H e b e iU n i v e r s i t yo fS c i e
4、 n c e & T e c h n o l o g y ,S h i j i a z h u a n g ,H e b e i0 5 0 0 3 1 ,C h n a ;2 S h i j i a z h u a n g R a d w a yI n s t i t u t e ,S h i j i a z h u a n g ,H e b e i 0 5 0 0 0 4 ,C h i n a ;3 t t e b e iM S J CT e x t i l eC o ,删,S h i j i a z h u a n g ,t t e b e i0 5 0 5 0 0 ,C h i n a
5、) A b s t r a c tT oc o m p a r et h e r m a lc o m f o r tp r o p e r t i e so ff a b r i c sw i t hd i f f e r e n ts t r u c t u r e si nw e ts t a t e ,K E S - Ft e s t e r w a su s e dt ot e s tt h et h e r m a l c o m f o r tp r o p e r t i e so fb o t hk n i t t e da n dw o v e np o l y e s t
6、 e rf a b r i c si nw e ts t a t e T h e r e s u l t ss h o w e dt h a ta l o n gw i t ht h em o i s t u r ei n c r e a s e s ,f a b r i ci n s t a n tc o o lf e e l i n ge n h a n c e s 。t h e r m a lc o n d u c t i v i t y p e r f o r m a n c ei si m p r o v e da n dw a r m t hr e t e n t i o np r
7、 o p e r t yd e c l i n e d W h e nm o i s t u r ec o n t e n ti st h es a m e ,t h e i n s t a n tc o o lf e e l i n go fk n i t t e dp o l y e s t e ri sm o r ep r o m i n e n tt h a nw o v e np o l y e s t e r T h eb r a i d i n gm e t h o dh a sn o i n f l u e n c eo nt h e r u l et h a tt h e r
8、 m a lc o n d u c t i v i t yc h a n g e sw i t hm o i s t u r ec o n t e n t T h ew a r m t hr e t e n t i o np r o p e r t y d i f f e r sl i t t l eb e t w e e nt h ek n i t t e da n dw o v e np o l y e s t e rf a b r i c si nd r ys t a t e H o w e v e r ,w h e nw e t t e d ,t h e i rw a r m t h
9、r e t e n t i o np r o p e r t yd i f f e r s r e m a r k a b l y I nc o m p a r i s o n i t i sf o u n dt h a tt h ek n i t t e d p o l y e s t e rf a b r i c i s a d v a n t a g e o u so v e rt h ew o v e np o l y e s t e rf a b r i ci nw a r m t hr e t e n t i o np r o p e r t y K e yw o r d s p
10、o l y e s t e r ;k n i t t e df a b r i c ;w o v e nf a b r i c ;c o l d h o ts e n s a t i o n ;t h e r m a lc o n d u c t i v i t y ;w a r m t h r e t e n t i o nr a t e 近几年来,国内外学者对服用织物热湿舒适性 作了大量研究工作,包括织制、测试仪器、试验方案、 评价方法、生理因素、环境条件、服用织物的性能等 诸多方面,但这些研讨大多着眼于干态织物的舒适 性。然而对于特种服装和特殊环境下的服装,织物 已不再是干燥状态,成为具
11、有一定含湿量的织物。 这不仅改变了皮肤和织物间的热传递状态,影响了 织物的热舒适性能,同时纤维经过浸湿膨胀,其透 气、透湿、抗静电等舒适性能也发生了很大变化。涤 纶织物常用于日常生活中的服装面料,并且许多薄 型涤纶面料常用于夏季的贴身衣物。在夏季高温 时,随着人体表面汗液的不断蒸发,衣下微气候中的 水汽浓度也将饱和,导致服装内表面凝结水增加,服 装逐渐湿润。同时,由于织物对水分的转移使表面 的放湿速度不足,成为含一定湿量的织物。织物在 含湿状态下,传热过程由原来皮肤与织物、空气层的 收稿日期:2 0 0 7 0 7 0 4修回日期:2 0 0 8 0 3 0 3 基金项目:河北科技大学校立科研
12、基金资助项目( X L 2 0 0 7 1 0 ) 作者简介:魏赛男( 1 9 8 l 一) ,女,实验师,硕士。主要研究方向为织物后整理和性能测试。E m a i l :w s n l 0 0 9 s i n a c o r n 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第8 期魏赛男等:含湿状态下组织结构对织物热舒适性的影响 4 3 传导变为皮肤与织物、空气层、水分的热传导,从而 改变了皮肤和织物间的热传递状态,影响了织物的 热舒适性能【1 。 ,因
13、此研究织物含湿情况下穿着舒 适性也越来越重要,不仅弥补织物舒适性研究仅局 限于干态的不足,同时也为衡量织物舒适性的标准 以及开发设计具有优良舒适性的服装提供重要的参 考。本文针对织物含湿状态的热舒适性,对涤纶针 织物和机织物的热性能进行了测试和分析。 l 试验部分 1 1 试验材料 试样为夏季用轻薄型涤纶针织物和涤纶机织 物,纱线线密度均为1 6 7t e x 。涤纶针织物采用纬平 针,横密为8 8 纵行5c m ,纵密为7 4 横歹l j 5c m ,厚度 0 4 1m m ,面密度9 8 3g m 2 ;涤纶机织物采用平纹组 织,经纬密为3 2 0 、2 7 4 根l Oc m ,厚度0
14、4 0m m ,面密 度1 0 3 4g m 2 。2 种织物面密度相近,厚度相近。 1 2 试验仪器 K E S 织物风格测试仪F 7 系列,M 3 5 水分测 定仪。 1 3 测试指标和测试方法 用日本加藤技研株式会社生产的K E S F 7 测试 仪测试织物在标准状态下的热学性能,测试温度为 ( 2 0 3 ) o c ,相对湿度为( 6 0 3 ) 。为了得到不同 含湿率的织物,首先使试样完全浸湿,将其刚好不滴 水的情况视为含湿最大,根据织物干重,计算出织物 在各个含湿阶段的质量。采用烘箱烘干的方法将完 全浸湿的试样逐渐烘干,并随时用电子天平测其质 量,这样可保证织物各个部位的含湿量比
15、较均匀,从 而得到所需要含湿率的试样。所测性能指标有:瞬 间接触冷暖感g 一,w m 2 ,即相当于衣物与肌肤刚接 触瞬间( 2s ) ,肌肤向衣物传递的最大热流量,g 一越 大,织物的冷感越强,反之暖感越强1 ;导热系数,导 热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因 素有关,材料含水率较低时,导热系数较小;保 暖率1 。 2 结果与讨论 2 1 含湿率对涤纶织物冷暖感的影响 对湿态下涤纶针织物和涤纶机织物进行织物冷 暖感测试,结果如图l 所示。 0 2 5 O 2 0 。p 目 奎O 1 5 鼍 鏊o 1 0 女 1 02 03 0 含湿率惕 图1 涤纶针织与机织物的冷暖感比较 F i
16、 g 1 C o l d h o ts e n s a t i o na s s i m i l a t eo fk n i t t e d a n dw o v e np o l y e s t e rf a b r i c s 织物的冷暖感与材料的组织结构、密度、含水 率、温度等因素有关。对于同一种织物来说,其他条 件相同的情况下,不同的含水率会直接影响织物的 热学性能。由图可以看出:随着2 种织物各自含水 率的增大,织物的g 。值均呈逐渐升高趋势。这是 因为水的热传导率比织物和空气要大,织物吸收水 分后,传导的热量随含湿率的增大而增大。这说明, 织物含水率越高,其瞬间最大热流量越大,织物
17、接触 皮肤时,给人瞬间的感觉更冷些。 从涤纶针织物和机织物的q 。曲线比较可以看 出,无论织物是在干燥状态还是不同含湿率状态,涤 纶机织物比针织物的q 。,都要大,说明涤纶机织物 比针织物瞬间冷感要强。对于这2 种织物,其纱线 结构、测试条件均相同,仅是织物组织不同。涤纶机 织物冷感强,这是因为涤纶机织物在与皮肤接触时, 接触面积比涤纶针织物大,瞬间传导热量多,感觉更 冷些。由于这2 种织物的纤维及纱线相同,所以 2 种织物的q 一值的增大幅度较一致,q 。曲线接近 平行。因此对于开发夏季面料,采用涤纶机织物会 感觉更凉爽些。 2 2 含湿量对涤纶织物导热系数的影响 对含湿状态下的涤纶针织和机
18、织物进行导热系 数测试,结果见表l 。其中将织物在M 3 5 水分测定 仪中质量不再变化视为最干燥状态,此时含湿率设 为0 ;含湿率为3 1 的状态是在温度2 2 ,湿度 6 3 的室温状态下测得。 从表中可以看出:随着涤纶针织物和机织物含 水率的增大,织物的导热系数入值呈逐渐升高趋势。 这说明,织物含水率越大,导热系数的值就越大,导 热性能就越好。随着织物含水率的增大,涤纶针织 和机织物二者各自的导热系数并没有呈现大幅的 波动。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the wa
19、termark 4 4 纺织学报 第2 9 卷 表l涤纶针织和机织物的导热系数 T a b 1T h e r m a lc o n d u c t i v i t yc o e f f i c i e n t so fk n i t t e d a n dw o v e np o l y e s t ef a b r i c s 含湿牢, 导热系数 ( w ( I l l K ) 一1 ) 涤纶针织物涤纶机织物 在干燥状态下,涤纶机织物结构紧密,静止空气 少,导热系数大;而涤纶针织物结构疏松,纱线之间 空隙大,静止空气多,导热系数小。 从织物的结构形态来看,机织物为经纬纱交织, 针织物为线圈的
20、串套,二者的主要区别在于纱线在 织物间的配置形态不同。机织物中的纱线呈相对平 直状态,针织物的纱线呈弯曲状态。二者的编织方 法虽然不同,但是织物含湿变化对导热系数的影响 规律是一致的,都是随着织物含湿量的增大,导热系 数入也逐渐增大,这说明编织方法不影响导热系数 随含湿量变化的规律5 1 。 2 3 含湿量对涤纶织物保暖性的影响 对含湿状态下的涤纶针织和机织物进行保暖性 测试,结果见图2 。 l 5 0 O - 5 0 述 哥一1 0 0 登 隧一1 5 0 2 2 5 0 3 吣j 。献2 0 3040 5 0 图2 涤纶针织物与机织物在一定含湿量F 的保暖性比较 F i g 2W a r
21、m i n gr e t e n t i o nr a t i oo fk n i t t e da n dw O V e N p o l y e s t e rf a b r i c su n d e rt h ec e r t a i nm o i s u r ec o n d i t i o n 分析图可以得出,涤纶机织物和涤纶针织物纯 干燥状态下的保暖性相差无几,涤纶针织物保暖率 为5 6 6 3 ,涤纶机织物为5 5 4 2 。涤纶针织物和 机织物经过加湿后,这2 种织物保暖性能区别显著, 由于水的热传导率比织物和空气要大,因此织物吸 收水分后,传导的热量要比织物干燥状态多,随着含
22、湿量的增加,保暖性能逐渐下降。当涤纶机织物在 含水率约为8 5 ,而涤纶针织物的含水率约为 1 1 7 时,织物的保暖性能消失,随着织物继续加 湿,织物不断从人体带走热量,不能给人温暖感,反 而使人感觉越来越寒冷。从2 种织物含湿状态下保 暖性能对比看,涤纶针织物保暖性要好于涤纶机 织物。 3结论 纱线线密度相同,织物面密度、厚度相近的涤纶 针织与机织物在含湿状态下,织物的热舒适性能发 生明显改变。 1 ) 织物的瞬间冷暖感值呈逐渐升高趋势,织物 接触皮肤时,给人瞬间的感觉更冷些。织物的导热 系数A 值呈逐渐升高趋势,这说明,织物含水率越 高,导热系数的值就越大,导热性能就越好,织物保 暖性能
23、下降。 2 ) 对于涤纶针织物和机织物而言,在相同含湿 率的状态下,涤纶机织物比针织物瞬间冷感更强,但 二者的导热系数并没有呈现大幅的变化。编织方法 不影响导热系数随含湿量变化的规律。涤纶机织物 和针织物纯干燥状态下的保暖性相差无几,随着含 湿率的增大,这2 种织物保暖性能区别显著,整体对 比来看,涤纶针织物保暖性要好于涤纶机织物。对 于夏季面料,涤纶机织物感觉会更凉爽些。劂 参考文献: 1 罗明智,李百战,郑洁人体热适应性与热舒适 J 制冷与空调,2 0 0 5 ( 1 ) :7 5 7 8 2 孙万琼浅议夏季服装的热舒适性 J 山东纺织科 技,2 0 0 0 ( 1 ) :4 8 4 9 3 牛润萍,陈其针,张培红热舒适的研究现状与展 望 J 人类工效学,2 0 0 4 ( 3 ) :3 8 4 0 4 姚穆,王晓东论织物接触冷暖感 J 西北纺织工 学院学报,2 0 0 1 ( 6 ) :3 7 4 0 5 蒋培清,唐世君谌玉红夏季服用织物动态热湿舒 适性的影响因素研究 J 中国纺织大学学报,1 9 9 9 ( 4 ) :9 1 3 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark
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