影响服装穿舒适性的因素分析

影响服装穿舒适性的因素分析

外部温度高于人体温度或人类的急剧活动，人体出汗的汗水蒸发并通过衣服传播到外部。未传输的蒸汽留在微带中，导致微带中的温度和湿度发生变化，从而影响服装的穿着舒适度。因此为了使人体感觉舒适,服装应具有良好的热湿传递性能。服装热湿传递性能不仅仅受外界环境的影响,还受人体因素及服装因素的影响,如服装材料、织物结构、服装层数及服装开口状态等1实验1.1织物结构参数对织物吸湿排汗性的影响主要表现在棉、涤纶织物中,在机为了比较服装材料对服装穿着舒适性的影响,选用市售的吸湿性截然不同而具有代表性的棉、涤纶织物,其组织均为平纹,织物结构参数见表1。1.2织物湿气的测定用织物微气候仪为测试仪器,采用水气湿传递方法,测定织物微小气候内的湿气压。实验前,各种织物均经过预处理,即先将试样放在50℃的低温烘箱内预烘2h,然后取出置于干燥缸内,冷却至室温。1.3模拟人体部分水温环境温度为(29±2)℃,相对湿度为(66±2)%,风速为(0.12±0.001)m/s,模拟人体部分水温为35℃。1.4织物气体扩散系数的测定人体出汗时,为了使汗液不在皮肤上凝聚,服装织物需具有良好的湿传递能力,即水气扩散能力。由纤维材料组成的织物的扩散系数是相当复杂的,它与服装小气候的温湿度有关,同时它也与纤维的吸湿、放湿及织物的含气率密切相关。所以,至今尚未有完善的理论来解决织物的扩散系数。一般是通过织物的吸湿量、放湿量及透湿量来研究水蒸气传递,进而研究由水蒸气传递而带走的汽化热对服装小气候的温度的影响。通常人们都采用水蒸气扩散阻力描述织物的湿传递性能。根据Fick扩散定律,织物水气扩散阻力可用下式表示:=Δ式中,Δ:织物表面积,cm:在时间织物水气扩散阻力虽然能用来描述织物的湿传递能力,但其测定过程为静态过程,如果应用于织物动态湿传递性能比较,会有一定的局限性。1987年,Umbach对织物水气扩散系数进行了新的诠释,并给出了计算公式=其中,ΔΔ:达到峰值所需时间,min。值越大,说明服装热湿传递性能越好,服装穿着舒适性越好。、Δ2结果与讨论2.1棉织物和涤纶织物湿扩散系数的变化取棉织物和涤纶织物,分别测它们微小气候内的湿气压,测得结果见图3。从图3可以发现,在出汗开始阶段,涤纶织物微小气候内湿气压会急剧上升,并会出现一个峰值,并且在相当长的时间内湿气压值保持稳定;而棉织物微小气候内湿气压是逐步上升,湿气压变化曲线较平滑。随着湿气逐渐通过服装中的空隙传递到外界环境中去,湿气压会逐渐下降。根据棉织物和涤纶织物微小气候内湿气压变化图,可以计算出两种织物的扩散系数,计算值列入表2中。由表2可以发现,涤纶织物的湿扩散系数高于棉织物的湿扩散系数。棉织物和涤纶织物之间的差别可以说明它们在实际穿着中具有不同的舒适性。棉织物因为其吸湿性较好,因此在出汗开始阶段或出汗量不大的情况下,会有较好的舒适性。但当出汗量较大时,因为棉织物具有较强的吸湿能力,在开始阶段会吸收大量的水分。吸湿后,并不是所有的水分都蒸发到外界环境中,而是有一部分水分被保留在织物中,保留在织物中的水分会使纤维发生膨胀,降低了织物的孔隙率,从而使棉织物的湿扩散能力降低。而涤纶织物的吸湿性和保水性都差于棉织物,可以在较短时间内将水分散发到外界环境中去,因而会比棉织物舒适。另外,尽管棉织物和涤纶织物的扩散系数相差很小,但因为涤纶织物具有较短的2.2空气层厚度对湿压力的影响当人体继续出汗时,可以调节衣服与皮肤之间的空气层厚度来降低人的不舒服感觉。因为空气层厚度增加后,会加强微小气候中的对流传热,从而使微小气候内湿气压下降。但是若空气层厚度过大,使得服装内外表面的湿气压差不足以驱使湿气向外传递时,反而会增加人的不舒服感觉。因此希望能够找到一个合适的空气层厚度,在该厚度下,可以让人体保持舒适。在实验中以棉织物为对象,选择5mm、12mm和18mm三种空气层厚度进行对比,实验结果见图4:从图4可以发现,服装—人体之间的空气层厚度对服装微小气候中湿气压变化有着较大的影响。空气层厚度为6mm时,微小气候内湿气压较高,峰值可达5000Pa,在这种穿着条件下,人会感觉湿闷;当空气层厚度从6mm增加到12mm时,空气层中的湿气压会迅速下降,峰值为3875Pa,此时比较接近理想的穿着状态;当空气层厚度变为原来的三倍时,即从12mm增加到18mm时,加速了空气层中的自由对流,降低了空气层中湿气压,同时减小了和外界环境中的湿气压差,即进行湿传递的趋动力减小,影响了湿气的传递,因而使空气层中湿气压虽然有所下降,但下降幅度较小。若从湿气压的角度考虑服装的穿着舒适性,理想空气层厚度大约为12~18mm,但过大的空气层厚度,会影响人体活动的自由度。所以空气层最佳理想厚度是12mm左右。上述结论是基于密闭服装系统而言得到的,即服装的开口度为零。服装开口度对服装微小气候内湿气压变化也有着显著的影响,但这个实验利用上述实验仪器很难做到。在实际穿着过程中,服装总会有一定的开口度(如袖口、领口),即使开口度只有10%,微小气候中的湿气压以及湿气压开始下降的时间也会急剧降低和缩短3棉织物和涤纶织物之间的空气层厚度通过以上实验结果和分析,可以得到以下结论:(1)服装微小气候中温湿度和服装穿着舒适性密切相关,影响服装穿着舒适性的因素很多,其中最主要的是服装材料、织物结构和服装与皮肤之间的空气层厚度。(2)棉织物和涤纶织物相比较,在开始出汗或出汗量不多时,棉织物的穿着舒适性优于涤纶织物;