纺织材料学第十九章织物舒适性

1、纺织材料学第十九章织物舒适性 第十九章第十九章 织物的舒适性织物的舒适性 Chapter 19 Comfort of Textiles 纺织材料学第十九章织物舒适性 织物的服用性能织物的服用性能 1.1.几何结构几何结构 幅宽、密度（紧度、未充满系数）、平幅宽、密度（紧度、未充满系数）、平 方米干重、纱线线密度、混纺比、纱线方米干重、纱线线密度、混纺比、纱线 结构结构 2.2.坚牢性坚牢性 拉伸断裂、顶破、撕裂、耐磨性拉伸断裂、顶破、撕裂、耐磨性 纺织材料学第十九章织物舒适性 3.3.外观保持性外观保持性 抗起毛起球性、尺寸稳定性、抗钩丝性、抗起毛起球性、尺寸稳定性、抗钩丝性、 抗皱性等抗皱性

2、等 4.4.织物舒适性织物舒适性 透气、透湿、透水、保暖、刺痒感、抗透气、透湿、透水、保暖、刺痒感、抗 静电、冷湿感等静电、冷湿感等 5.5.织物风格织物风格 视觉风格视觉风格 触感风格触感风格 纺织材料学第十九章织物舒适性 Is your clothing comfortable? What are some of the factors that influence your answer with regard to the clothes that you are presently wearing? It is likely that some of the textile char

3、acteristics of fabrics will influence your answer. Some factors that may influence your answer are whether you feel hot, cold, dry, or damp wearing these particular garments. 纺织材料学第十九章织物舒适性 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。 涉及织物的透通性、热湿舒适性、刺痒 作用、静电及湿冷刺激等具体内容。 前两项一般属热湿舒适性范畴；后两项 属接触舒适性。 纺织材料学第十九章织物舒适性 导

4、热导热 干热干热 对流对流 热传递性能热传递性能 辐射辐射 湿热湿热 透气性透气性 舒适性舒适性 透气湿传递性能透气湿传递性能 湿蒸汽传递湿蒸汽传递 液态水传递液态水传递 冷暖感冷暖感 皮肤接触舒适性皮肤接触舒适性 刺痒感刺痒感 纺织材料学第十九章织物舒适性 第一节第一节 织物的透通性与保暖性织物的透通性与保暖性 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。 纺织材料学第十九章织物舒适性 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 内 环 境

5、人体 织物 环境的相互作用 纺织材料学第十九章织物舒适性 一、织物的透气性一、织物的透气性 1织物透气性涵义织物透气性涵义 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。 2织物透气性表征方法织物透气性表征方法 织物的透气性常以透气率Bp来表示，它是指织物两边维 持一定压力差p条件下，在单位时间内通过织物单位面积 的空气量，mL/(cm2s)，本质上是气体的流动速度。 V Vt t秒时间内通过织物的空气体积（秒时间内通过织物的空气体积（ mL ） A A试样面积（试样面积（cmcm2 2） p V B At 纺织材料学第十九章织物舒适性 织物 风扇 气孔 (腔 I) (

6、腔 II) 压差计 1 压差计 2 h p 织物透气仪原理图 纺织材料学第十九章织物舒适性 纺织材料学第十九章织物舒适性 纺织材料学第十九章织物舒适性 3影响织物透气性的因素影响织物透气性的因素 （1）织物结构的影响）织物结构的影响 平纹平纹 斜纹斜纹 缎纹缎纹 多孔组织多孔组织 织物紧度织物紧度 织物经后整理，一般透气性降低织物经后整理，一般透气性降低. （2）纤维性质的影响）纤维性质的影响 纤维的回潮率对透气性有明显影响。如毛织物纤维的回潮率对透气性有明显影响。如毛织物 随回潮率的增加，透气性显著下降随回潮率的增加，透气性显著下降. 大多数异形纤维织物比圆形截面纤维织物具有大多数异形纤维织

7、物比圆形截面纤维织物具有 较好的透气性较好的透气性. 纤维越短，刚性越大，产品毛羽的概率越大，纤维越短，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。形成的阻挡和通道变化越多，故透气性越小。 纺织材料学第十九章织物舒适性 (3)环境条件的影响 当温度一定时，织物透气量随空气相对 湿度（RH）的增加而呈下降趋势。 在相对湿度一定时，织物透气量随环境 温度升高下降。 当温度和相对湿度不变时，织物两面的 气压差p的变化，会影响实测的流量，而 且是非线性的。 纺织材料学第十九章织物舒适性 随着织物紧度和织物厚度的增大，织物透气性随 之降低； 织物厚度对透气性和透湿量的降低，效

8、果更为明 显和确定，下降趋势线的拟合程度更高。 麻类织物热湿传递性能测试与分析麻类织物热湿传递性能测试与分析 苎麻织物透气性能实际测试： 纺织材料学第十九章织物舒适性 二、织物的透湿性二、织物的透湿性 1. 透湿汽性的测量透湿汽性的测量 1）吸湿法）吸湿法 透湿率透湿率 2）蒸发法）蒸发法 透湿量透湿量 tA G U 60 %100 0 G G B 纺织材料学第十九章织物舒适性 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 正杯法 倒杯法 纺织材料学第十九章织物舒适性 2.影响透湿汽性的因素影响透湿汽性的因素 1）织物结构与组成的影响 水汽通过织物传递的途径主要有

9、三个方 面： 一是水汽通过织物中微孔的扩散； 二是纤维自身吸湿，并在水汽压较低的 一侧逸出； 三是大量的水汽分子会产生凝露，而通 过毛细管作用扩展并在水汽压低处产生 较多的蒸发。 纺织材料学第十九章织物舒适性 2）大气条件 空气相对湿度增加时，织物对人体的蒸 发散热阻力增加，织物透湿性降低。 环境气候(或风速)对织物热湿传递性影响 很大，风速大时，服装织物的隔热值随 风速增加而降低，透湿性则随风速增加 而增大，表明气流速度增加有利于服装 织物的传热和传湿。 纺织材料学第十九章织物舒适性 人体在无感出汗状态下织物静态透湿量测试人体在无感出汗状态下织物静态透湿量测试 人体在有感出汗状态下织物静态透

10、湿量测试人体在有感出汗状态下织物静态透湿量测试 织物动态透湿量测试织物动态透湿量测试 麻类织物热湿传递性能测试与分析麻类织物热湿传递性能测试与分析 苎麻织物透湿性能实际测试： 纺织材料学第十九章织物舒适性 随着织物总紧度和厚度的增加三种方法测试的透随着织物总紧度和厚度的增加三种方法测试的透 湿量都呈下降趋势。湿量都呈下降趋势。 采用吸湿法的透湿量不象蒸发法的透湿量随紧度采用吸湿法的透湿量不象蒸发法的透湿量随紧度 增大而降低得那么迅速。增大而降低得那么迅速。 麻类织物热湿传递性能测试与分析麻类织物热湿传递性能测试与分析 透湿性能测试： 纺织材料学第十九章织物舒适性 三、织物的透水性三、织物的透水

11、性 1织物的透水性涵义织物的透水性涵义 液态水从织物一面渗透到另一面的性能，称为 织物的透水性。 2织物透水性的测量方法织物透水性的测量方法 1) 静压法和动压法 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。 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。 纺织材料学第十九章织物舒适性 水珠 （防水织物） 滴落 液体 （滤布） 织物 p = 常数、静压法 p = p(t)、动压法 p （a） 加压 纺织材料学第十九章织物舒适性 2) 喷淋法 3) 浸液法 4) 接触角法 当纤维的接触

12、角 90时，纤维集合 体具有防水特征。 纺织材料学第十九章织物舒适性 (3)影响织物透水性的因素影响织物透水性的因素 1）纤维表面的浸润性 2）织物的涂层 通过在织物表面涂一层不透水、不 溶于水的连续薄膜层，则可降低织物的 透水性。 3）环境条件 纺织材料学第十九章织物舒适性 四透热与保暖性 (1)传热系数K(W/m2oC) (2)热阻T-(m2oC/W ) (3)克罗值(clo) 在室温21oC,RH小于50%,风速不超过 10cm/s的条件下,一个静坐在此环境中感觉舒适 的人,穿着服装的隔热值定义为1clo. (4)绝热率或保暖率 %100 0 10 Q QQ w 纺织材料学第十九章织物舒

13、适性 麻类织物热湿传递性能测试与分析麻类织物热湿传递性能测试与分析 3 3、麻类织物热湿传递性能测试与分析、麻类织物热湿传递性能测试与分析 保暖性能测试：保暖性能测试： 随着织物厚度的增加，使织物间的静止空气含随着织物厚度的增加，使织物间的静止空气含 量增加，流动空气减少，保温性能变得良好，量增加，流动空气减少，保温性能变得良好， 克罗值逐渐增大，传热系数降低。而且基本呈克罗值逐渐增大，传热系数降低。而且基本呈 线性变化规律。线性变化规律。 纺织材料学第十九章织物舒适性 麻类织物热湿传递性能测试与分析麻类织物热湿传递性能测试与分析 保暖性能测试：保暖性能测试： 织物的保温率和克罗值开始随着织物

14、总紧度的织物的保温率和克罗值开始随着织物总紧度的 增加而增大，但在总紧度大于增加而增大，但在总紧度大于85%后，保温率后，保温率 与克罗值呈下降趋势。与克罗值呈下降趋势。 纺织材料学第十九章织物舒适性 织物热湿传递基础理论织物热湿传递基础理论 q T f 1 T f 2 1 1 L 1 2 2 1 1 21 11 n i i i ff L TT q Tf1 L 1 Tw1 2 Tw2 Tf2 T x 第三类边界条件下织物一维平壁导热第三类边界条件下织物一维平壁导热 织物热流密度： 如果织物由多层组成，则： )( 21ww TT Ldx dT q 将织物考虑为固体时 纺织材料学第十九章织物舒适性

15、 将织物作为多孔材料考虑时 导热微分方程是依据傅里叶定律和能量守恒定律建 立的。 由织物中取出一个微元体，其体积为v，表面 积为A，表面积的外法向为n。根据热力学 第一定律，微元体内的能量平衡关系为： A vnv dv T cdAqdvq A dA n q 织物微元体织物微元体 织物热湿传递基础理论织物热湿传递基础理论 纺织材料学第十九章织物舒适性 织物材料分形计算 N 热流热流 织物材料分形计算剖面图织物材料分形计算剖面图 实际上织物中纤维的几何结构是复杂多变的，其中纤维排列 既可能是有序的，如正方形、三角形排列，又可能是无序排列 ，介于二者之间。但是，对于这种情况，从统计学的意义上来 说，

16、局域分形仍然存在。因此，需要利用分形的相似性对其复 杂的几何结构进行简化，转化为如图 所示的具有相同截面积 的正方形网格。 织物热湿传递基础理论织物热湿传递基础理论 纺织材料学第十九章织物舒适性 第二节第二节 织物的热湿舒适性织物的热湿舒适性 织物的热湿舒适性是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，微环境湿度适宜的 性能。 服用织物的热湿舒适性是一个物理学与生物学的 综合问题。热湿传递性能好的织物，并不一定代表热 湿舒适性也好。 舒适性的研究方法概括起来可分为：人体穿着试 验与仪器试验两大类。舒适性离不开人的感觉，用人 体做实验虽然比较直观，但在现场穿着试验中，需要 进行大量复杂的试验工作，实验时间长，且耗费