PDF《织物热物理性能测试技术：》

织物热物理性能测试技术: Application Note

001 织 织物 物接 接触 触冷 冷暖 暖感 感测 测试 试评 评价 价技 技术 术研 研究 究现 现状 状RRe es se ea ar rc ch h S St ta at tu us s o of f E Ev va al lu ua at ti io on n M Me et th ho od ds s f fo or r F Fa ab br ri ic c C Co on nt ta ac ct t W Wa ar rm m- -C Co ol ld d F Fe ee el li in ng g 上海依阳实业有限公司 w ww ww w.

.e ey yo ou un ng gi in nd du us st tr ry y. .c co om m 上海依阳实业有限公司――www.eyoungindustry.com 第2页总10页 摘要:本文对目前织物冷暖感测试方法的研究现状进行综述,介绍了 最大热流和吸热系数测试方法和仪器,分析各种测试方法的特点,并提出 改进意见,以开展相应国产化测试仪器的研究和开发. 关键词:冷暖感、导热系数、吸热系数、织物、蓄热系数、热逸散系数 1. 引言 织物冷暖感(或热舒适)是织物与人体皮肤接触后织物给皮肤的温度刺激在人 大脑中形成的关于冷和暖的判断.当织物与皮肤接触瞬间,由于存在温差,织物与 皮肤之间会发生热交换,使皮肤的温度升高或降低.织物与皮肤之间的热交换形式 主要为热传导,织物内部的热辐射和自然对流影响很小,可忽略不计.通常情况下 (除环境温度高于皮肤温度外) ,皮肤温度高于环境温度,因此织物与皮肤接触后 往往使皮肤温度下降,如果温度下降(或上升)的量超过一定限度,就会使人产生 不舒适感.从物理意义而言,冷暖感的强弱,取决于织物和人体接触过程中织物导 走或保有人体热量的多少. 织物与皮肤接触瞬间,二者之间存在温差,有明显的传热传质变化[21,23]. 影响皮肤温度及其变化的物理参数主要有:皮肤温度、温度变化速率、温度变化量、 环境温度和时间等.织物的冷暖感可以用不同的物理参数进行描述,常用的有导热 系数、吸热系数、人体与织物接触时由人体通过织物流向环境的最大瞬态热流. 本文对目前织物冷暖感测试技术的研究现状进行综述,分析各种测试方法的特 点,并提出改进意见,以开展相应国产化测试仪器的研究和开发. 2. 测试方法 织物的冷暖感常用最大瞬态热流法、吸热系数法和导热系数法来进行评价,但 最大瞬态热流和吸热系数测试中都包含了导热系数这个参数.因此目前冷暖感的各 种测试评价方法主要集中在最大瞬态热流和吸热系数的测试方面. 上海依阳实业有限公司――www.eyoungindustry.com 第3页总10页2.1. 最大热流法(Q-max Method) 最大热流法是日本学者 Kawabata 根据瞬态热传导理论提出的一种织物接触冷 暖感测试评价方法,最大热流法的基本原理是在模拟人体皮肤接触织物的瞬态传热 过程中对热流变化曲线进行实时测量.如图 2-1 所示,在测量之前,首先将样品放 在温度保持恒定的样品座上,并将由良导热体制成的热板温度升高到比样品高约 5~10℃.测量时将热板放置在样品的上表面,热量从温度高的热板流向样品,记录 和测量热板温度和接触面上热流密度 随时间的变化曲线. 图2-1 最大热流法测量原理和测试模型 图2-2 KES-F7 型热物理性能测试仪 上海依阳实业有限公司――www.eyoungindustry.com 第4页总10页 目前国内外普遍用来测量织物热性能的仪器是日本 KATO TEKKO 公司生产的 KES-F7 Thermo LABO 型热性能测试仪器,如图 2-2 所示.对于织物接触冷暖感的 测试,此仪器所采用的方法就是上述最大热流法.由于 KES-F7 型测试仪只考虑热 板初始温度比样品表面温度高的情况,因此测出的最大热流密度实际上是相对冷暖 感,大的热流密度值对应冷感,小的热流密度值对应暖感. 如图 2-3 所示, KES-F7 型冷暖感测试仪由以下三个基本部分及其控制系统构成: (1)T. Box(Temperature Detecting Box, 温度测试以及蓄热板) (2)B. T. Box(Bottom Temperature Box, 热源台) (3)Thermo Cool(恒温台) 图2-3 KES-F7 Thermo LABO 接触冷暖感测试仪 KES-F7 型热性能测试仪具有以下三种测试能力: 2.1.1. Q-max 测试(冷暖感测试) 如图 2-4(a)所示,将样品放置在恒温台上,并将蓄热板放置在热源台上进行 蓄热,然后将蓄热板快速放置在样品表面上.蓄积的热量立即移动至低温侧的样品 上,此时测试出的热流峰值为 Q-max 值,测试过程可在