第14章織物的舒適性

1、第第14章章 織物的舒適性織物的舒適性 織物舒適性l舒適性是人體對(duì)織物的生理感覺，往往以人體對(duì)織物的不適感為評(píng)價(jià)。l織物舒適性的感覺評(píng)價(jià)l熱濕舒適性：織物的溫度舒適性（隔熱保暖、傳熱散熱）、透濕透氣性l接觸舒適性：熱、靜電刺激、觸覺、服裝壓等。舒適性的主觀感覺流程圖第1節(jié) 織物的熱濕舒適性l指織物在人體與環(huán)境的熱濕傳遞間維持和調(diào)節(jié)人體體溫穩(wěn)定，使微環(huán)境濕度適宜的性能 l微環(huán)境：人體 織物 外界環(huán)境l織物進(jìn)行熱濕傳遞、調(diào)節(jié)。人體舒適性條件溫度：322濕度：5010速度：2515cm/sCO2的濃度=0.08% 皮膚 人體 （熱源 濕源） 厚度變化 織物 位置變化 微氣候 外環(huán)境 氣流 熱冷 輻射

2、 內(nèi) 環(huán) 境 人體人體織物織物環(huán)境熱濕交換的復(fù)雜因素環(huán)境熱濕交換的復(fù)雜因素 體溫調(diào)節(jié)機(jī)理 濕傳導(dǎo)通道 舒適的微氣候范圍 人體著裝微氣候圖 影響織物熱濕舒適性的因素 l人體熱量傳播途徑 l（1）通過(guò)織物的傳導(dǎo)散熱；l（2）通過(guò)人織物環(huán)境間的對(duì)流、輻射散熱；l（3）強(qiáng)迫對(duì)流散熱熱對(duì)流（冷熱不勻形成）和外力作用l（4）汗液由水變?yōu)樗恼舭l(fā)散熱。l影響因素l纖維材料導(dǎo)熱系數(shù)、回潮率及含水性、透氣性l織物的厚度和體積重量、織物表面的粗糙度、織物層數(shù)和層次等。影響織物熱濕舒適性的因素l人體水分傳播途徑人體水分傳播途徑l（1）織物的透氣作用l水蒸汽能透過(guò)纖維材料間的空隙進(jìn)行散播l（2）織物的吸濕放濕性l紡

3、織纖維吸附水汽后，通過(guò)毛細(xì)傳遞，向周圍環(huán)境放濕l（3）空氣對(duì)流l在人體運(yùn)動(dòng)或強(qiáng)體力勞動(dòng)時(shí)，對(duì)流去濕更加明顯。 l影響因素l織物的透氣性、織物的吸放濕性能、織物的體積重量和厚度等 1舒適性物理評(píng)價(jià)指標(biāo)舒適性物理評(píng)價(jià)指標(biāo) 1.1 熱舒適性物理指標(biāo)熱舒適性物理指標(biāo)l絕熱率l熱體被織物包覆前后散熱量（0、1)之差對(duì)無(wú)包覆時(shí)熱體散熱量0之比的百分率。l熱阻l溫差為1 時(shí)，熱能以1W/m2的速率通過(guò)，為一個(gè)熱阻單位。（ m2/W ）l習(xí)慣稱為熱歐姆，T-l導(dǎo)熱系數(shù)l織物表面溫差為1時(shí)，通過(guò)單位面積織物的熱流量。l與熱阻含義相反熱舒適性物理評(píng)價(jià)指標(biāo)熱舒適性物理評(píng)價(jià)指標(biāo)l克羅l在室溫21，相對(duì)濕度小于50%，

4、氣流為10cm/s（無(wú)風(fēng)）的條件下，一個(gè)人靜坐不動(dòng)，能保持舒適狀態(tài)，此時(shí)所穿衣服的熱阻為1克羅值。l clo越大，則隔熱保暖性越好。l 測(cè)定方法：恒溫法、冷卻速率法、熱流計(jì)法l靜坐時(shí)人體新陳代謝209.14J/m2hl24%無(wú)感排汗散失l1clo0.155 m2h/W0.155T-l估算：1cm1.6clo=0.25T-1.2 濕舒適性物理指標(biāo)濕舒適性物理指標(biāo)l放濕干燥率l保水率l毛細(xì)高度l濕阻1.3 熱濕綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)熱濕綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)l單純性熱傳遞和濕傳遞的指標(biāo)的缺陷：溫差、濕差同時(shí)存在l透濕指數(shù)透濕和傳熱聯(lián)合起來(lái)分析 im：01，無(wú)量綱 0完全不透濕 1完全透濕(/)/(/)mFeFeiRR

5、RR2微氣候參數(shù)評(píng)價(jià)微氣候參數(shù)評(píng)價(jià)l微環(huán)境：環(huán)境衣服人體l參數(shù)：微氣候區(qū)內(nèi)外空氣層的溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng)，織物的熱阻和濕阻l特點(diǎn)：接近于人體的生理感覺3暖體假人法暖體假人法l模擬真人與環(huán)境間熱濕交換的過(guò)程l1964年發(fā)明l測(cè)量參數(shù)：散熱量、假人皮溫、環(huán)境溫度等l特點(diǎn)：接近穿著實(shí)際情況，不受生理和心理因素的影響。4生理學(xué)評(píng)價(jià)方法生理學(xué)評(píng)價(jià)方法l評(píng)價(jià)指標(biāo)：體核溫度、皮膚溫度、代謝熱量、熱損失、出汗量、心率和學(xué)壓等l問(wèn)題：結(jié)果離散、無(wú)法解釋 26 29 32 35 20 40 60 80 0 舒適區(qū) 悶熱 冷區(qū) TS / Ws(%) (%) 100 5心理學(xué)評(píng)價(jià)方法心理學(xué)評(píng)價(jià)方法l主觀感覺評(píng)分法l問(wèn)卷調(diào)查

6、表第2節(jié) 織物的透通性l織物的透通性是反映織物對(duì)“粒子”導(dǎo)通傳遞的性能，粒子包括氣體、濕汽、液體、甚至光子、電子等。因?yàn)槿梭w對(duì)環(huán)境的舒適感取決于氣、熱、濕能量、質(zhì)量的交換及其平衡狀態(tài)。織物孔隙與織物透通性的關(guān)系 l孔洞是否直通織物的兩面l直通孔洞和非直通孔洞 l孔隙種類及大小l纖維內(nèi)的空腔（橫向尺寸0.050.6m ）和原纖間的縫隙（橫向尺寸1100m ） l紗線內(nèi)纖維間的縫隙孔洞（0.2200m，大部分在160m ） l紗線間的縫隙孔洞 （橫向尺寸一般在201000m ）1. 織物的透氣性l氣體分子通過(guò)織物的性能稱為織物的透氣性，是織物透通性中最基本的性能l夏季服裝用織物，透過(guò)氣性好，則服裝

7、穿著具有涼爽感； 冬季外衣用織物，透氣性小，則服裝中具有較多的靜止空氣，具有防風(fēng)保暖效果。l 織物透氣過(guò)程一般還包括濕、熱的傳遞p VBAt織物透氣性的表征l透氣率即織物兩側(cè)在規(guī)定的壓差下，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)織物單位面積的空氣體積l織物透氣量與織物兩面間的氣壓差呈正相關(guān)；壓差不同，織物透氣量也不同織物透氣性測(cè)量 織物 風(fēng)扇 氣孔 (腔 I) (腔 II) 壓差計(jì) 1 壓差計(jì) 2 h p 通過(guò)織物試樣的流體流量與氣孔直徑的平方呈正比根據(jù)織物的透氣量，氣孔直徑要進(jìn)行選擇影響織物透氣性的因素l本質(zhì)上與織物的孔隙大小及聯(lián)通性、通道的長(zhǎng)短、排列及表面性狀，織物的體積分?jǐn)?shù)、厚度等有關(guān)l主要與織物中孔隙大小與分

8、布有關(guān)l當(dāng)織物孔隙分布變異較大時(shí)，織物透氣性更多地取決于大孔徑孔數(shù)的多少；l只有當(dāng)孔隙分布均勻時(shí)，才取決于平均孔徑影響織物透氣性的因素l（1）織物結(jié)構(gòu)的影響l經(jīng)緯密度：增加，透氣性下降l紗線捻度：一定范圍內(nèi)，增加，透氣性提高l織物組織：平紋 斜紋 緞紋 多孔組織l紗線細(xì)度：減少，透氣性增加l緊度不變：紗線細(xì)度降低，密度增加，透氣性降低l后整理，一般透氣性降低透氣性測(cè)量數(shù)據(jù)（1）織物密度透氣性(mL/cm2s)經(jīng)緯3392917.130026913.825722440.6組織透氣量（L/(m2s)）最大最小平均平紋2642562582/2斜紋712678700八枚緞紋1032960990織物狀況

9、透氣量L/(m2s)）密度（根/cm）最大最小平均經(jīng)紗緯紗坯布4002943554341精煉后24815822547.544.5堿減量后3693143424745影響織物透氣性的因素l（2）纖維性質(zhì)的影響l纖維的回潮率：溶脹的影響 如毛織物隨回潮率的增加，透氣性顯著下降l截面形狀：大多數(shù)異形纖維織物比圓形截面纖維織物具有較好的透氣性l纖維長(zhǎng)度：越短，剛性越大，產(chǎn)品毛羽的概率越大，形成的阻擋和通道變化越多，故透氣性越小。透氣性測(cè)量數(shù)據(jù)（2）經(jīng)緯紗中纖維截面形態(tài)透氣量（L/(m2s)）最大最小平均三葉形706466.2圓形533540.2經(jīng)緯紗中的纖維根數(shù)透氣量（L/(m2s)）最大最小平均308

10、4578581348710600650織物名稱不同回潮率下織物的通氣性(mL/cm2s)1020 30 4050精梳毛織物薄型嗶嘰14.011.48.95.92.5厚型嗶嘰3.62.72.01.30.9粗疏毛織物法蘭絨24.523.020.412.020麥爾登5.23.6200.60.2影響織物透氣性的因素l（3）環(huán)境條件的影響l空氣相對(duì)濕度（RH）：纖維吸濕lRH為50%80%l羊毛織物透氣量降幅為2%3%l棉織物透氣量降幅可達(dá)4%5%。l不吸濕的純化纖織物；在相對(duì)濕度為50% 70%時(shí)，透氣量降幅小于0.66%；而相對(duì)濕度在70%以上，毛細(xì)水，透氣量下降速度增快。l溫度：l氣壓差p：影響實(shí)

11、測(cè)的流量，而且是非線性的。2. 織物透濕（汽）性l水汽通過(guò)織物的能力l主要是水的氣相傳遞，當(dāng)織物兩邊存在一定相對(duì)濕度差時(shí)，水汽從相對(duì)濕度高的一側(cè)傳遞到相對(duì)濕度低的一側(cè)。l 織物傳遞水汽的途徑有：l氣相l(xiāng)氣氣：水汽直接通過(guò)織物空隙傳遞l氣液氣：纖維自身吸濕，纖維表面及內(nèi)部孔洞凝結(jié)，芯吸效應(yīng)，織物外表面蒸發(fā)；l液相（凝露，水汽分壓超過(guò)飽和水汽壓）l（氣液）液氣l液態(tài)水分接觸，芯吸作用傳遞到織物外表面后蒸發(fā)汗液傳遞途徑l無(wú)汗和出汗出汗量l靜止時(shí)，無(wú)感出汗量約為15g/m2hl熱或劇烈運(yùn)動(dòng)，100g/m2hl傳遞途徑l無(wú)感出汗：（1）為主、（2）l有感出汗：（3）為主、（2）l液相傳遞：凝露毛細(xì)擴(kuò)展蒸

12、發(fā)方式l（1）織物表面潤(rùn)濕，不舒適悶l（2）水分充塞空隙，影響熱交換熱或冷測(cè)量l（1）吸濕法l（2）蒸發(fā)法 底板 錐形實(shí)驗(yàn)杯 織物 試樣 橡膠圈 支承板 硅酮粘合劑 G0G l 織物 透汽性影響因素l織物透濕的氣相傳遞的影響因素，（前面透氣性）l主要為織物的厚度和組織緊密度。 此外，影響織物透濕性的因素主要與第3種傳遞方式有關(guān)：潤(rùn)濕、傳遞、蒸發(fā)、保水（1）纖維的性能纖維的性能： 苧麻纖維吸濕好，且放濕快，透濕性優(yōu)良，是理想的夏季衣料 合成纖維吸濕差，透濕性差，作為夏季衣料穿著悶熱 丙綸纖維吸濕差，但具有很強(qiáng)的芯吸效應(yīng)，透濕性好，可作夏季衣料 中空合成纖維，透濕性改善 纖維改性纖維改性透汽性影響

13、因素l(2)環(huán)境條件環(huán)境條件： 環(huán)境溫度升高 透濕性提高 環(huán)境濕度增加 透濕性下降 風(fēng)速3. 織物的透水性l液態(tài)水從織物一面滲透到織物另一面的性能。l織物透水的實(shí)質(zhì)是水的液相傳遞，即織物兩邊存在水壓差是，水從壓力高的一面向壓力低的一面?zhèn)鬟f的過(guò)程。l織物透水有三種途徑： a）纖維內(nèi)導(dǎo)水次要 b）表面潤(rùn)濕及毛細(xì)傳遞主要 c）織物中的孔隙水壓測(cè)量l(1) 水壓試驗(yàn)l靜壓法是在織物的一側(cè)施加靜水壓，測(cè)量在此靜壓下的出水量、或出水點(diǎn)時(shí)間；或在一定出水量時(shí)的靜水壓值。l動(dòng)壓法則是在試樣的一面施以等速增加的水壓p = p(t)，直到另一面被水滲透而顯出一定數(shù)量水珠。 水珠 （防水織物） 滴落 液體 （濾布）

14、 織物 p = 常數(shù)、靜壓法 p = p(t)、動(dòng)壓法 p （a） 加壓 l(2) 噴淋法l(3) 浸液法l(4) 接觸角法影響因素l（1）纖維表面的浸潤(rùn)性：接觸角l 90，表面粗糙不易浸潤(rùn)l（2）織物的涂層l（3）環(huán)境條件l溫度：，孔隙減少l濕度：，毛細(xì)作用加強(qiáng)與舒適性關(guān)系l（1）防水織物應(yīng)該阻止來(lái)自外界的水到達(dá)，如雨水等l（2）導(dǎo)水（濕）人體所散發(fā)的水汽或汗液通過(guò)織物排出。l 理想的織物是既能防止外部水進(jìn)入，又能保證人體的濕氣能及時(shí)排出，即具有防水透濕效果。防水透氣織物防水透氣織物應(yīng)用示例（應(yīng)用示例（1）l機(jī)理機(jī)理l水滴的直徑（100-3000m）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水汽直徑（0.0004m），通過(guò)一

15、定的加工使織物表面的微孔只讓汽滴通過(guò)而不讓水滴通過(guò)。l實(shí)現(xiàn)的途徑有l(wèi)帶微孔樹脂薄層的層壓織物l超細(xì)纖維制成超高密度織物l透濕性薄膜吸濕/快干織物應(yīng)用示例（2）l液態(tài)汗液傳遞四個(gè)環(huán)節(jié)l（1）織物潤(rùn)濕、吸收：決定汗液吸收l(shuí)（2）輸送：芯吸l（3）貯存：保水l（4）蒸發(fā)散濕：織物的干燥l單一結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足要求，需要多層結(jié)構(gòu)，至少為兩層浸潤(rùn)相關(guān)概念l表達(dá)單纖維或纖維集合體表面（或表觀）與水的相互作用。l接觸角：氣液切面與固液界面間含液體的夾角 固體 液體 x y a b SV LV SL 氣體 LVSLSVcos接觸角與浸潤(rùn)狀態(tài)相關(guān)概念可否浸潤(rùn)cos狀態(tài)0完全浸潤(rùn)1或稱鋪展090可浸潤(rùn)0正浸潤(rùn)=90無(wú)浸潤(rùn)0零浸潤(rùn)90180不可浸潤(rùn)0負(fù)浸潤(rùn)=180完全不浸潤(rùn)1隨遇穩(wěn)態(tài)芯吸相關(guān)概念l表達(dá)單纖維或纖維集合體表面或表觀與水的相互作用。 l毛細(xì)管壓力p2cosLVpr 2r毛 細(xì) 管2r液 體 少液 體 少芯吸與浸潤(rùn)相關(guān)概念 hW d hP d LV織物 LV纖維表面 吸濕/快干設(shè)計(jì)要求l（1）內(nèi)層l易潤(rùn)濕接觸角、垂直l不保水l不緊密接觸凹凸、起皺l材料：腈綸、丙綸、滌綸、維綸l（2）外層l潤(rùn)濕性：高于內(nèi)層加強(qiáng)毛細(xì)效應(yīng)l保水能力l水分蒸發(fā)：增加表面積l材料：棉、苧麻、粘膠改性長(zhǎng)絲4.織物的透光性l窗簾織物l抗紫外織物