纺织材料学第十九章07--织物的舒适性

1、第十九章 织物的舒适性 Chapter 19Comfort of Textiles,织物的服用性能,1.几何结构 幅宽、密度（紧度、未充满系数）、平方米干重、纱线线密度、混纺比、纱线结构 2.坚牢性 拉伸断裂、顶破、撕裂、耐磨性,3.外观保持性 抗起毛起球性、尺寸稳定性、抗钩丝性、抗皱性等 4.织物舒适性 透气、透湿、透水、保暖、刺痒感、抗静电、冷湿感等 5.织物风格 视觉风格 触感风格,Is your clothing comfortable? What are some of the factors that influence your answer with regard to the

2、 clothes that you are presently wearing? It is likely that some of the textile characteristics 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.,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

3、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。,导热 干热 对流 热传递性能 辐射 湿热 透气性 舒适性 透气湿传递性能 湿蒸汽传递 液态水传递 冷暖感 皮肤接触舒适性 刺痒感,第一节 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。,人体 织物 环境的相互作用,一、织物的透气性 1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 织物的透气性常以透气率Bp来表示，它是指

4、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。 Vt秒时间内通过织物的空气体积（ mL ） A试样面积（cm2）,织物透气仪原理图,3影响织物透气性的因素 （1）织物结构的影响 平纹 斜纹 缎纹 多孔组织 织物紧度 织物经后整理，一般透气性降低. （2）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较好的透气性. 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。,(3)环境条件的影响 当温度一定时，织物透气量随空

5、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。,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,苎麻织物透气性能实际测试：,二、织物的透湿性 1. 透湿汽性的测量 1）吸湿法 透湿率 2）蒸发法 透湿量,正杯法 倒杯法,2.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

6、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。,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。,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,苎麻织物透湿性能实际测试：,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。 采用吸湿法的透湿量不象

7、蒸发法的透湿量随紧度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,透湿性能测试：,三、织物的透水性 1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 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。,2) 喷淋法 3) 浸液法 4) 接触角法 当纤维的接触角 90时，纤维集合体具有防水特征。,(3)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

8、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,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,麻类织物热湿传递性能测试与分析,3、麻类织物热湿传递性能测试与分析,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。而且基本呈线性变化规律。,麻类织物热湿传递性能测试与分析,保暖性能测

9、试：,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85%后，保温率与克罗值呈下降趋势。,织物热湿传递基础理论发展方向,Company Logo,Company Logo,先将织物考虑为固体进行热湿传递研究,基本 理论,再将织物作为多孔材料进行分析,最后引入分形理论，对实际比较复杂的织物多孔结构进行分析，将传统方法求得的计算结果改造成与内部形状直接联系起来的分形导热系数和渗透率,织物热湿传递基础理论,织物热湿传递基础理论,织物热流密度：,如果织物由多层组成，则：,将织物考虑为固体时,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

10、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：,织物热湿传递基础理论,织物材料分形计算,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，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,第二节 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