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1、第2 6 卷第1 期 2 0 0 5 年2 月 纺织学报 J o u m a lo f7 r e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 6 N o 1 F b b 2 0 0 5 空气层对织物动态热湿传递性能的影响 蒋培清1 2 ,严灏景2 ( 1 惠州学院服装系,广东惠州5 1 6 0 0 l ;2 东华大学纺织学院,上海2 0 0 0 5 1 ) 摘要 分析空气层对织物动态热湿传递性能测试仪灵敏度的影响,通过实验研究空气层对织物动态热湿传递性 能测试结果的影响,指出合理处理空气层的方法。 关键词空气层;织物;动态热湿传递性能;灵敏度 中图分类号:偈1 0 1 9
2、 2 + 3 3文献标识码:A文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 5 ) O l 。0 0 1 0 0 3 I n n u e n c eo fa i rl a y e ro nt h ep r o p e r t i e so ff a b r i cd y l I a m i c h e a t m o i s t u r et r a n s f e r J I A N GP e i q i n 9 1 一,Y A NH a o j i n 9 2 ( 1 ( b Z 如鲈矿几s 危幻n ,舭如b u 觇倦蚵,丑沈胁u ,G 眦,咖增5 1 6 0 0 1 ,仇i
3、船; 2 c o z 配g e o ,z h 如,D o n 砂觇瑙毋,s 7 m ,动o i2 0 0 0 5 l ,傩i M ) A b s t r a c t A n a l y z e dt h ei n n u e n c eo f a i rl a y e ro nt h es e n s i t i V i t yo ff a b r i cd y n a m i ch e a t m o i s t u r et m n s f e rp m p e r t yt e s t e r ,a n ds t u d - i e dt h ei I l f l u e n c e0
4、fa i rl a y e ro nt e s tr e s u l t s0 ff 如r i cd y n a m i ch e a t m o i s t u r et r a n s f e rp m p e n i e si ne x p e r i m e n t A n dt h e n ,p r e s e n t e d 出ep I o p e rm e t h o d sf o rd i s p o s i n ga i rl a y e r K e yw o r d s a i rl a y e r ;f a b r i c ;d y n a m i ch e a t -
5、m o i s t u r et r a J l s f e rp r o p e n i e s ;8 e n s i t i v i t y 织物作为人一服装一环境体系中的重要材料, 其热湿传递性能一直受到广泛重视。与稳态条件下 的织物热湿传递性能相比,动态条件下的织物热湿 传递性能由于织物经历了干燥一吸湿一放湿一干燥 的过程,能更全面地反映织物的性能。模拟皮肤 和织物间的空气层是影响测试结果的一个重要因 素,本文对此进行了对比实验研究。 1理 论 织物动态热湿传递性能测试仪 2 3 结构示意图如 图1 所示,图中试样和模拟皮肤间有空气层。 l 一试样;2 一微型注水器;3 一热板;4 一
6、模拟皮肤; 5 一热流传感器;6 一隔热保护套 图1 织物动态热湿传递性能测试仪结构示意图 热流( 热损失) 从热板出发经过热流传感器、模 拟皮肤、空气层,透过织物释放到外界。热流日由 温差驱动的热流矾和湿差驱动的热流日。构成: 日= 日d + 口。 ( 1 ) 令仪器本身的基本热阻为尺( m 2 K w ) 、试样 的热阻为R 珊( 矗副w ) 、热板的温度为r 。( ) 、环 境温度为r 。( ) ,则由温差驱动的热流凰为: 耻丢去 令仪器本身的基本湿阻为尺曲( m 2 P a ,w ) 、试样 的湿阻为R d ( m 2 P a w ) 、模拟皮肤中的水汽压为P 。 ( P a ) 、环
7、境中的水汽压为P 。( P a ) ,则由湿差驱动的 热流日。为 卧告丧 当测试不同的织物试样,热阻R 珊、湿阻R 。,发生 变化时,将会引起热流多大的变化,需分别对热阻 R 出、湿阻R 。,求导: 蓑= 一晶 瓦2 一琢i 研 H J 蓑= 一赫 d 尺d 一 ( 尺e 0 + R 。f ) 2 、。7 作者简介:蒋培清( 1 9 6 5 一) ,男,汉族,副教授,博士。主要从事功能纺织材料及人一服装一环境系统的研究。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the waterma
8、rk 2 0 0 5 年第1 期纺织学报 显然,导数越大,则仪器的灵敏度越高,越利于 区分不同试样的热湿传递性能。从式( 4 ) 和( 5 ) 可以 看出,为了提高仪器的灵敏度,可以加大温差和水汽 压差,但在模拟人体穿着状况时这些通常是一定的, 而热阻R 越和湿阻R 。,对于确定的试样也是一定的, 有效的方法是考虑降低仪器本身的热阻、湿阻。 仪器本身的热阻包括热流传感器的热阻R 。、 模拟皮肤的热阻R 模拟皮肤与试样间空气层的 热阻R 。及空气附面层的热阻R 扪即: R d o = R d H + R d 。+ R 出+ R d 。 ( 6 ) 尺棚可以通过选用薄片型热流传感器而减小; R 山
9、可以通过水扩散性能好且薄的材料而减小,单独 测热阻时,可以取掉模拟皮肤;R 如可以通过取消空 气层( 试样直接放在模拟皮肤上) 而减小;R 山可以通 过加大环境风速而减小,纺织行业标准。对风速作 了规定。 仪器本身的湿阻包括模拟皮肤的湿阻尺一模 拟皮肤与试样间空气层的湿阻R 。以及空气附面层 的湿阻R 。即: R e o = R 。+ R 。+ R 。 ( 7 ) 仪器本身的湿阻可以通过与减小仪器本身的热 阻同样的办法来实现。从以上分析来看由于许多影 响仪器本身的热阻、湿阻的因素已经不可轻易更改, 所以取消空气层是一种提高灵敏度的简单方法。 2实 验 2 1 实验材料 织物试样的基本特征如表1
10、 所示,所有试样均 为平纹织物。N o 1 和N o 1 4 是市售成品,作为原材 料不同的织物进行比较。N o 2 7 和N o 3 1 是为实验 专门特制的织物,作为通透性结构不同的织物进行 比较,其经纬纱均为精梳1 3 1 t e xT c ( 6 5 3 5 ) 纱,经 密相同,纬密不同,N o 2 7 经纬密为4 5 0 1 8 0 ( 根 1 0c m ) ,N o 3 1 经纬密为4 5 0 3 5 8 ( 根1 0c m ) 。 表l 织物试样的基本特征 2 2 实验方法 试样测试前在二级标准条件下 温度为 ( 2 0 士2 ) ,相对湿度为( 6 5 3 ) 经过2 4h 的
11、调 湿处理。热板温度始终控制在3 5 ,测试是在上海 爱斯佩克公司生产的P G M 3 型恒温恒湿箱中进行, 测试时恒温恒湿箱的温度定在( 2 0 0 1 ) 、相对 湿度定在( 3 0 3 ) ,箱内风速为0 61 1 1 s 。待试样 达到热平衡后,即热损失( 热流) 曲线变水平,用微型 注射器一次性给模拟皮肤注入一定量3 5 的蒸馏 水模拟出汗,数据采集器每1 0s 采集一次数据,测 得热流随时间变化的曲线,直到汗液蒸发完毕热流 又回复到初始水平后停止采集,结束一次实验,每种 织物测试3 块试样,最终热流曲线为3 块织物的平 均值。据前面理论分析,为提高仪器灵敏度,不隔空 气层时即直接将
12、试样平铺在模拟皮肤上时的注水量 为O 5m L ,而隔空气层( 1 0m m ) 时由于微气候区空间 加大,为防止水汽太少造成不稳定,其注水量为 1m L 。 2 3 结果 测试结果如图2 、3 所示。在不隔空气层时,见 图2 ( a ) ,纯毛N o 1 和纯涤N o 1 4 织物的差异可以明 f l O s ( b ) 隔空气层 图2N o 1 和N o 1 4 的热流曲线 显地表现出来,虽然从表1 可以看到稳态时N o 1 4 比 N o 1 的湿阻大,但动态时N o 1 4 比N o 1 的汗液蒸发 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase
13、from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【1 2 】 纺织学报 2 0 0 5 年第l 期 时间要短,即动态热湿舒适性较好,在图2 ( a ) 中显 示了空白测试即无试样的汗液蒸发最快。当隔空气 层时从图2 ( b ) 看出二者根本无法区分,即此时仪器 的灵敏度尚不足以将二者区分开。图2 显示的结果 和前面的理论分析是一致的。 而对于N o 2 7 和N o 3 1 试样来说,表1 中显示 4 0 0 3 5 0 q3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0 f 1 0 s ( a ) 不隔空气层 O4 08 01 2 01 6 02
14、0 02 4 0 f 1 0 s ( b ) 隔空气层 图3N o 2 7 和N o 3 1 的热流曲线 的透气性、湿阻数据差别都非常大,但是不隔空气层 的测试结果几乎不能区别开,见图3 ( a ) ,这似乎和 人们的实际感觉相距甚远,其原因是虽然二者的透 气性差别非常大,但因为平铺在模拟皮肤上,外界空 气不能透过,因此透气性的效果表现不出来。当隔 空气层后二者的差别便能明显表现出来,见 图3 ( b ) 。虽然理论分析表明不隔空气层可以提高仪 器的灵敏度,但是对需要考虑织物通透性能( 尤其试 样透气性非常好时) 的测试是需要隔空气层的。 3 结论 在测试织物动态热湿传递性能时,如果主要比 较
15、织物原材料因素带来的不同,应不隔空气层以提 高测试灵敏度,否则不能区分。如果不考虑原材料 因素,主要比较有关织物通透性的结构因素带来的 不同,应隔空气层,否则亦不能区分。由于动态测试 在其动态平衡阶段相当于稳态测试,故该结论对稳 态条件下的热湿传递性能测试也可借鉴。 参考文献: 1 蒋培清织物动态热湿舒适性能研究【D : 博士论文 上海: 中国纺织大学,1 9 9 9 2 J i a I l gP e i q i l l g ,“J i e ,Y H a 巧i l l g S t u d y0 np r o p e n i e so fd y n a I n i c h e 砒m o i s t u r et n m 豳盯o f 划m m e r 讪r i c s J J o u m a lo fc h i n aT b x t i l e u n i v e r s i t y ( E n g l i s hE d i ) ,1 9 9 9 ,1 6 ( 4 ) :1 4 3 F Z ,T0 1 0 2 9 9 3 ,纺织品稳态条件下热阻和湿阻的测定( s ) 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark
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