第14章织物的舒适性

1、第第14章章 织物的舒适性织物的舒适性 织物舒适性l舒适性是人体对织物的生理感觉，往往以人体对织物的不适感为评价。l织物舒适性的感觉评价l热湿舒适性：织物的温度舒适性（隔热保暖、传热散热）、透湿透气性l接触舒适性：热、静电刺激、触觉、服装压等。舒适性的主观感觉流程图第1节 织物的热湿舒适性l指织物在人体与环境的热湿传递间维持和调节人体体温稳定，使微环境湿度适宜的性能 l微环境：人体 织物 外界环境l织物进行热湿传递、调节。人体舒适性条件温度：322湿度：5010速度：2515cm/sCO2的浓度=0.08% 皮肤 人体 （热源 湿源） 厚度变化 织物 位置变化 微气候 外环境 气流 热冷 辐射

2、 内 环 境 人体人体织物织物环境热湿交换的复杂因素环境热湿交换的复杂因素 体温调节机理 湿传导通道 舒适的微气候范围 人体着装微气候图 影响织物热湿舒适性的因素 l人体热量传播途径 l（1）通过织物的传导散热；l（2）通过人织物环境间的对流、辐射散热；l（3）强迫对流散热热对流（冷热不匀形成）和外力作用l（4）汗液由水变为水汽的蒸发散热。l影响因素l纤维材料导热系数、回潮率及含水性、透气性l织物的厚度和体积重量、织物表面的粗糙度、织物层数和层次等。影响织物热湿舒适性的因素l人体水分传播途径人体水分传播途径l（1）织物的透气作用l水蒸汽能透过纤维材料间的空隙进行散播l（2）织物的吸湿放湿性l纺

3、织纤维吸附水汽后，通过毛细传递，向周围环境放湿l（3）空气对流l在人体运动或强体力劳动时，对流去湿更加明显。 l影响因素l织物的透气性、织物的吸放湿性能、织物的体积重量和厚度等 1舒适性物理评价指标舒适性物理评价指标 1.1 热舒适性物理指标热舒适性物理指标l绝热率l热体被织物包覆前后散热量（0、1)之差对无包覆时热体散热量0之比的百分率。l热阻l温差为1 时，热能以1W/m2的速率通过，为一个热阻单位。（ m2/W ）l习惯称为热欧姆，T-l导热系数l织物表面温差为1时，通过单位面积织物的热流量。l与热阻含义相反热舒适性物理评价指标热舒适性物理评价指标l克罗l在室温21，相对湿度小于50%，

4、气流为10cm/s（无风）的条件下，一个人静坐不动，能保持舒适状态，此时所穿衣服的热阻为1克罗值。l clo越大，则隔热保暖性越好。l 测定方法：恒温法、冷却速率法、热流计法l静坐时人体新陈代谢209.14J/m2hl24%无感排汗散失l1clo0.155 m2h/W0.155T-l估算：1cm1.6clo=0.25T-1.2 湿舒适性物理指标湿舒适性物理指标l放湿干燥率l保水率l毛细高度l湿阻1.3 热湿综合评价指标热湿综合评价指标l单纯性热传递和湿传递的指标的缺陷：温差、湿差同时存在l透湿指数透湿和传热联合起来分析 im：01，无量纲 0完全不透湿 1完全透湿(/)/(/)mFeFeiRR

5、RR2微气候参数评价微气候参数评价l微环境：环境衣服人体l参数：微气候区内外空气层的温度场和湿度场，织物的热阻和湿阻l特点：接近于人体的生理感觉3暖体假人法暖体假人法l模拟真人与环境间热湿交换的过程l1964年发明l测量参数：散热量、假人皮温、环境温度等l特点：接近穿着实际情况，不受生理和心理因素的影响。4生理学评价方法生理学评价方法l评价指标：体核温度、皮肤温度、代谢热量、热损失、出汗量、心率和学压等l问题：结果离散、无法解释 26 29 32 35 20 40 60 80 0 舒适区 闷热 冷区 TS / Ws(%) (%) 100 5心理学评价方法心理学评价方法l主观感觉评分法l问卷调查

6、表第2节 织物的透通性l织物的透通性是反映织物对“粒子”导通传递的性能，粒子包括气体、湿汽、液体、甚至光子、电子等。因为人体对环境的舒适感取决于气、热、湿能量、质量的交换及其平衡状态。织物孔隙与织物透通性的关系 l孔洞是否直通织物的两面l直通孔洞和非直通孔洞 l孔隙种类及大小l纤维内的空腔（横向尺寸0.050.6m ）和原纤间的缝隙（横向尺寸1100m ） l纱线内纤维间的缝隙孔洞（0.2200m，大部分在160m ） l纱线间的缝隙孔洞 （横向尺寸一般在201000m ）1. 织物的透气性l气体分子通过织物的性能称为织物的透气性，是织物透通性中最基本的性能l夏季服装用织物，透过气性好，则服装

7、穿着具有凉爽感； 冬季外衣用织物，透气性小，则服装中具有较多的静止空气，具有防风保暖效果。l 织物透气过程一般还包括湿、热的传递p VBAt织物透气性的表征l透气率即织物两侧在规定的压差下，单位时间内流过织物单位面积的空气体积l织物透气量与织物两面间的气压差呈正相关；压差不同，织物透气量也不同织物透气性测量 织物 风扇 气孔 (腔 I) (腔 II) 压差计 1 压差计 2 h p 通过织物试样的流体流量与气孔直径的平方呈正比根据织物的透气量，气孔直径要进行选择影响织物透气性的因素l本质上与织物的孔隙大小及联通性、通道的长短、排列及表面性状，织物的体积分数、厚度等有关l主要与织物中孔隙大小与分

8、布有关l当织物孔隙分布变异较大时，织物透气性更多地取决于大孔径孔数的多少；l只有当孔隙分布均匀时，才取决于平均孔径影响织物透气性的因素l（1）织物结构的影响l经纬密度：增加，透气性下降l纱线捻度：一定范围内，增加，透气性提高l织物组织：平纹 斜纹 缎纹 多孔组织l纱线细度：减少，透气性增加l紧度不变：纱线细度降低，密度增加，透气性降低l后整理，一般透气性降低透气性测量数据（1）织物密度透气性(mL/cm2s)经纬3392917.130026913.825722440.6组织透气量（L/(m2s)）最大最小平均平纹2642562582/2斜纹712678700八枚缎纹1032960990织物状况

9、透气量L/(m2s)）密度（根/cm）最大最小平均经纱纬纱坯布4002943554341精炼后24815822547.544.5碱减量后3693143424745影响织物透气性的因素l（2）纤维性质的影响l纤维的回潮率：溶胀的影响 如毛织物随回潮率的增加，透气性显著下降l截面形状：大多数异形纤维织物比圆形截面纤维织物具有较好的透气性l纤维长度：越短，刚性越大，产品毛羽的概率越大，形成的阻挡和通道变化越多，故透气性越小。透气性测量数据（2）经纬纱中纤维截面形态透气量（L/(m2s)）最大最小平均三叶形706466.2圆形533540.2经纬纱中的纤维根数透气量（L/(m2s)）最大最小平均308

10、4578581348710600650织物名称不同回潮率下织物的通气性(mL/cm2s)1020 30 4050精梳毛织物薄型哔叽14.011.48.95.92.5厚型哔叽3.62.72.01.30.9粗疏毛织物法兰绒24.523.020.412.020麦尔登5.23.6200.60.2影响织物透气性的因素l（3）环境条件的影响l空气相对湿度（RH）：纤维吸湿lRH为50%80%l羊毛织物透气量降幅为2%3%l棉织物透气量降幅可达4%5%。l不吸湿的纯化纤织物；在相对湿度为50% 70%时，透气量降幅小于0.66%；而相对湿度在70%以上，毛细水，透气量下降速度增快。l温度：l气压差p：影响实

11、测的流量，而且是非线性的。2. 织物透湿（汽）性l水汽通过织物的能力l主要是水的气相传递，当织物两边存在一定相对湿度差时，水汽从相对湿度高的一侧传递到相对湿度低的一侧。l 织物传递水汽的途径有：l气相l气气：水汽直接通过织物空隙传递l气液气：纤维自身吸湿，纤维表面及内部孔洞凝结，芯吸效应，织物外表面蒸发；l液相（凝露，水汽分压超过饱和水汽压）l（气液）液气l液态水分接触，芯吸作用传递到织物外表面后蒸发汗液传递途径l无汗和出汗出汗量l静止时，无感出汗量约为15g/m2hl热或剧烈运动，100g/m2hl传递途径l无感出汗：（1）为主、（2）l有感出汗：（3）为主、（2）l液相传递：凝露毛细扩展蒸

12、发方式l（1）织物表面润湿，不舒适闷l（2）水分充塞空隙，影响热交换热或冷测量l（1）吸湿法l（2）蒸发法 底板 锥形实验杯 织物 试样 橡胶圈 支承板 硅酮粘合剂 G0G l 织物 透汽性影响因素l织物透湿的气相传递的影响因素，（前面透气性）l主要为织物的厚度和组织紧密度。 此外，影响织物透湿性的因素主要与第3种传递方式有关：润湿、传递、蒸发、保水（1）纤维的性能纤维的性能： 苎麻纤维吸湿好，且放湿快，透湿性优良，是理想的夏季衣料 合成纤维吸湿差，透湿性差，作为夏季衣料穿着闷热 丙纶纤维吸湿差，但具有很强的芯吸效应，透湿性好，可作夏季衣料 中空合成纤维，透湿性改善 纤维改性纤维改性透汽性影响

13、因素l(2)环境条件环境条件： 环境温度升高 透湿性提高 环境湿度增加 透湿性下降 风速3. 织物的透水性l液态水从织物一面渗透到织物另一面的性能。l织物透水的实质是水的液相传递，即织物两边存在水压差是，水从压力高的一面向压力低的一面传递的过程。l织物透水有三种途径： a）纤维内导水次要 b）表面润湿及毛细传递主要 c）织物中的孔隙水压测量l(1) 水压试验l静压法是在织物的一侧施加静水压，测量在此静压下的出水量、或出水点时间；或在一定出水量时的静水压值。l动压法则是在试样的一面施以等速增加的水压p = p(t)，直到另一面被水渗透而显出一定数量水珠。 水珠 （防水织物） 滴落 液体 （滤布）

14、 织物 p = 常数、静压法 p = p(t)、动压法 p （a） 加压 l(2) 喷淋法l(3) 浸液法l(4) 接触角法影响因素l（1）纤维表面的浸润性：接触角l 90，表面粗糙不易浸润l（2）织物的涂层l（3）环境条件l温度：，孔隙减少l湿度：，毛细作用加强与舒适性关系l（1）防水织物应该阻止来自外界的水到达，如雨水等l（2）导水（湿）人体所散发的水汽或汗液通过织物排出。l 理想的织物是既能防止外部水进入，又能保证人体的湿气能及时排出，即具有防水透湿效果。防水透气织物防水透气织物应用示例（应用示例（1）l机理机理l水滴的直径（100-3000m）远远大于水汽直径（0.0004m），通过一

15、定的加工使织物表面的微孔只让汽滴通过而不让水滴通过。l实现的途径有l带微孔树脂薄层的层压织物l超细纤维制成超高密度织物l透湿性薄膜吸湿/快干织物应用示例（2）l液态汗液传递四个环节l（1）织物润湿、吸收：决定汗液吸收l（2）输送：芯吸l（3）贮存：保水l（4）蒸发散湿：织物的干燥l单一结构无法满足要求，需要多层结构，至少为两层浸润相关概念l表达单纤维或纤维集合体表面（或表观）与水的相互作用。l接触角：气液切面与固液界面间含液体的夹角 固体 液体 x y a b SV LV SL 气体 LVSLSVcos接触角与浸润状态相关概念可否浸润cos状态0完全浸润1或称铺展090可浸润0正浸润=90无浸润0零浸润90180不可浸润0负浸润=180完全不浸润1随遇稳态芯吸相关概念l表达单纤维或纤维集合体表面或表观与水的相互作用。 l毛细管压力p2cosLVpr 2r毛 细 管2r液 体 少液 体 少芯吸与浸润相关概念 hW d hP d LV织物 LV纤维表面 吸湿/快干设计要求l（1）内层l易润湿接触角、垂直l不保水l不紧密接触凹凸、起皱l材料：腈纶、丙纶、涤纶、维纶l（2）外层l润湿性：高于内层加强毛细效应l保水能力l水分蒸发：增加表面积l材料：棉、苎麻、粘胶改性长丝4.织物的透光性l窗帘织物l抗紫外织物