织物结构参数对热传递性能的影响.pdf
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1、第2 8 卷第2 期 2 0 0 7 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 8N o 2 F e b 2 0 0 7 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 7 ) 0 2 0 0 2 l 一0 4 织物结构参数对热传递性能的影响 吴海军,钱坤,曹海建 ( 江南大学纺织服装学院,江苏无锡2 1 4 1 2 2 ) 摘要选择几种不同组织结构的试样,探讨了织物结构参数,如厚度、平均浮长、覆盖系数对织物热传递性能的 影响,利用相关性分析的方法,得到织物热传递性能随织物结构参数变化的规律。结果证明
2、:织物厚度的增加,会 使织物的克罗值增大,但是增大的幅度在减小,增大到一定程度后有减少的趋势;平均浮长愈长,织物的克罗值愈 大,但增大的幅度逐渐减小,平均浮长过大,克罗值反而减少;随着覆盖系数的增大,织物的克罗值随之减小,织物 的热传递性能随之增加;随着覆盖系数的减小,织物的克罗值相应增大,热传递性能随之减小。 关键词织物结构;热传递;克罗值;覆盖系数;平均浮长 中图分类号:鸭1 0 1 1 3文献标识码:A E f f e c to ff a b r i cs t m c t u r ep a r a m e t e r so ni t sh e a tt r a 淞f e rp r o p
3、 e r t y W UH a i j u n ,Q I A NK u n ,C A OH a i j i a n ( J s c 幻o z 矿z h f 泷以仇r 7 w 眦,s o 眦k m 啦e 踟觇m 毋,阢删,肠n 舻“ 2 1 4 1 2 2 ,吼i 加) A b s t 船c tT h ei n n u e n c e so fs t m c t u r ep a r a m e t e r ss u c ha st h i c k n e s s , a v e m g en o a t , a J l dcoverf a c t o ro nt h e h e a tt r
4、a n s f e ro ft h ef a b r i cw e r ei n v e s t i g a t e d B ym e a n so fc o n e l a t i o na n a l y s i s , t h em l eo ft h eh e a tt m n s f e r v a r y i n gw i t hf a b r i cs t m c t u r ep a m m e t e r sw a sa t t a i n e d T h eC L 0v a l u eo f t h ef a b r i ci n c r e a s e sw i t hf
5、 a b r i c t h i c k n e s s ,b u tw h e nr e a c h i n gt oac e r t a i ne x t e n t ,i t si n c r e a s em a r g i nd r o p s T h el a 糟e rt h ea v e r a g en o a t ,t h e g r e a t e rt h eC 王Dv a l u e , i t si n c r e a s em a 唱i na l s od r o p s H o w e v e r ,i n s t e a do fi n c r e a s i
6、n gt h eC L 0v a l u e ,t o o 1 a r g ea na v e r a g ef l o a tm a k e sC L OV a l u ed o w n w a r d s I n c r e a s i n gf a b r i c coVerd e c r e a s e st h eC L OV a l u e , b u t i n c r e a s e st h eh e a tt r a n s f e r C o n t m r i l y ,d e c r e a s i n gf a b r i ccoverf a c t o ri n
7、c r e a s e st h eC L ( ) v a l u e ,b u td e c r e a s e s t h eh e a tt r a n s f 宅ra c c o 耐i n g l v K e yw o r d sw e a v es t m c t u r e ;h e a tt m n s f e r ;C L 0v a l u e ;c o v e rf a c t o r ;a v e m g en o a t 近年来,人们对服装穿着舒适性提出了更高 的要求。在环境一服装一人体这一复杂系统中,人体 热湿舒适性主要取决于人体本身产生的热量和周围 环境之间能量交换的
8、平衡心。热传递性能是影响 织物服用舒适性的重要因素,通过对织物热传递性 能影响因素的研究,可为开发服用舒适性织物提供 参考和依据。国内外在这方面作了一些相关研究, 探讨了毛织物结构参数对舒适性的影响,通过相关 分析得到了热舒适物理指标与织物结构参数的关 系,为提高织物服用性能提供了有价值的参考;通过 一系列实验,获得了不同条件下织物的导热系数值, 并宏观定性地分析了导热系数的影响因素,但有待 于定量化;也有文献从理论上对纺织品的传热机制 进行了探讨,以期对织物传热性能和服用性能的模 拟计算提供参考和依据。为了改善服装材料的热舒 适性,本文对影响热传递性能的织物结构参数进行 定量和定性的研究,用
9、克罗值( c L o 值) 和传热系数 来表征织物的热传递性能。 1 织物热传递机制 由于织物的使用条件是含有水气的空气,所以 织物的热传递过程十分复杂,它包括通过织物中的 纤维、空气和水分的热传导,通过纤维或纱线间空隙 收稿日期:2 0 0 6 一0 5 2 3修回日期:2 0 0 6 1 0 0 9 作者简介:吴海军( 1 9 卜) ,男,硕士生。研究方向为纺织材料与面料的热传递性能。钱坤,通讯作者,E 1 1 1 a i l :q i a n k u n 一8 1 6 3 c o m 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from ww
10、w.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 2 纺织学报 第2 8 卷 的热对流和热辐射。作为纤维集合体的织物,存在 着由许多微小孔隙集聚而成的气孔,这种气孔的总 容积约为织物的6 0 8 0 ,即空气占据着织物的 最大体积H 1 。由于纤维集合体内部纤维之间、纱线 之间或纱线中纤维之间的缝隙、孔洞相对较小,对于 一般纤维集合体而言,对流和辐射的传热效果比在 常规使用条件下热传导对传热的贡献小。因纤维导 热系数远大于空气导热系数,沿纤维轴向的导热系 数大于沿纤维径向的导热系数,热量的传递势必寻 找阻力较小的途径,则有较多的热量沿纤维轴向传 导,所以,就对
11、织物热传递性能的影响来说,热传导 的贡献要大于热对流和热辐射。 服装材料是空气和纤维材料组成的不均匀集合 体。为了简化问题,将其假设为一种固体壁来考虑, 其传热过程为:皮肤表面散发的热量通过“小气候”、 服装材料及黏附于服装材料表面的边界层空气传递 至外界环境。服装材料的热传递过程是从高温的物 体表面向低温物体传递的过程,可分为高热时( 外界 面的传递以及低温时( 外界温度低于人体表皮温度) 阻止热量过多地由皮肤表面向外界散失。 2 实验 2 1 仪器与测试条件 仪器:Y G 6 0 6 型平板式保温仪、数据记录仪、厚 度仪、透气仪、电子天平等。 测试条件接近人们着装后热湿舒适性的最佳状 况,
12、实验板温度设定在3 5 8 3 6 之间,接近人体 体温的实际情况,相对湿度为4 0 6 0 ,空气流 速不超过0 4m ,s 。 2 2 小样试织 确定织造工艺,采用不同工艺参数织造不同规 格的布样以备用。采用2 7 8t e x 2 的纯棉纱线,组 织为平纹、斜纹2 种形式。为了减少织造过程中的 经纱断头,提高纱线强力,首先对纱线进行上浆,织 物下机后再对其进行退浆处理。织物结构参数及测 温度高于人体表皮温度) 阻止热量由外界向人体表试结果如表1 所示。 表1 织物组织结构参数和测试结果 T a b 1s t 邝c t I l l r ep a 舢e t e 璐粕dt e s t i n
13、g 唧b 注:织物经纬纱的线密度均为2 7 8t e x 。 2 3 织物热传递性能的测试 采用Y G 6 0 6 型平板式保温仪对织物的热传递 性能进行测试,测试指标选用克罗值和导热系数。 测试方法参照纺织品保温性能实验方法b 一。在接近 人体体温的条件下,测定不同结构织物的克罗值,测 试结果见表l 。克罗值越大,导热系数越小,织物的 热传递性能越差,保暖性越好。 3 结果与分析 3 1 厚度对织物热传递性能的影响 为了减少面密度对织物热传递性能的影响,将 不同组织结构织物的面密度控制在近似相等的范围 内,这必然导致织物的厚度发生变化。织物厚度与 克罗值的关系如图1 所示。 由图l 可知,随
14、着织物厚度的增加,织物的克罗 o J 望 j 粤 弧 慷 图1 厚度与克罗值的关系曲线 F i g 1 R e l a t i o nc u n r eo ft h i c k n e s sa n dC L 0 值不断增大,但当织物厚度增大到一定程度后,织物 的克罗值反而下降。原因是织物越厚,它所含静止 空气的数量就越多,静止空气的导热系数又比纤维 的导热系数小的多,织物的克罗值也就越大,热传递 性能也就越差;当织物的厚度增加到某一临界值时, 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove
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- 关 键 词:
- 织物 结构 参数 传递 性能 影响
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