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        醫(yī)用防護(hù)服熱舒適性能的評價

        2016-07-18 02:42:20戴宏欽王麗麗

        王 靜,戴宏欽,2,王麗麗

        (1.蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院 江蘇 蘇州 215021;2.現(xiàn)代絲綢國家工程實(shí)驗(yàn)室(蘇州)江蘇 蘇州 215021)

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        醫(yī)用防護(hù)服熱舒適性能的評價

        王靜1,戴宏欽1,2,王麗麗

        (1.蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院 江蘇 蘇州 215021;2.現(xiàn)代絲綢國家工程實(shí)驗(yàn)室(蘇州)江蘇 蘇州 215021)

        摘要:為了探究醫(yī)用防護(hù)服的熱舒適性,選擇目前典型的醫(yī)用防護(hù)服作為實(shí)驗(yàn)對象,采用暖體出汗假人模擬熱舒適性的測試方法進(jìn)行熱舒適性的研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:四件防護(hù)服的舒適性隨運(yùn)動強(qiáng)度的增大而減??;而四件服裝的冷暖感知系數(shù)隨運(yùn)動強(qiáng)度的增大感覺冷變?yōu)楦杏X熱,說明在低運(yùn)動強(qiáng)度時,出汗量很少,不影響人體的生理活動,在高運(yùn)動強(qiáng)度時,出汗量迅速增加到很大且不易排出,表明穿著醫(yī)用防護(hù)服時不易進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動。

        關(guān)鍵詞:醫(yī)用防護(hù)服;熱舒適性;暖體出汗假人

        醫(yī)用防護(hù)服,采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具有隔離病菌、有害超細(xì)粉塵、酸性溶液、鹽溶液等,保證工作人員的安全和保持環(huán)境清潔的作用,這進(jìn)而要求醫(yī)用防護(hù)服具有良好的熱舒適性和透濕透氣性,以此保證醫(yī)護(hù)人員可以持續(xù)正常工作。一些研究人員對防護(hù)服的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和分析,采用掃描電子顯微鏡觀察了醫(yī)用防護(hù)服織物的結(jié)構(gòu),分析了不同復(fù)合結(jié)構(gòu)的特征,分別用吸濕法和蒸發(fā)法測試了醫(yī)用防護(hù)服織物的透濕量,以及模擬穿著多層織物的狀態(tài)時醫(yī)用防護(hù)服織物的透濕量。結(jié)果表明:對于涂層材料PTFE、PU、TPU,PTFE的透濕量高,其他涂層材料則有明顯的涂層缺陷、剝落現(xiàn)象。吸濕法較蒸發(fā)法好,采用吸濕法透濕量高。研究人員用蒸發(fā)法測試了醫(yī)用防護(hù)服織物在不同溫濕度條件下的透濕量,對蒸汽壓差與透濕量作回歸分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:織物透濕量在相對濕度不變時隨溫度的升高而增大,在溫度不變時隨相對濕度的增加而減少。為對醫(yī)用防護(hù)服的真實(shí)舒適性進(jìn)行評估,選用四件目前典型的醫(yī)用防護(hù)服,采用暖體出汗假人模擬熱舒適性測試方法對服裝是熱舒適性進(jìn)行了分析研究,希望對功能性服裝舒適性研究提供一些數(shù)據(jù)的支撐。

        1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

        1.1實(shí)驗(yàn)服裝

        本文選用了四件市場上常用的醫(yī)用防護(hù)服分別為1號、2號、3號、4號防護(hù)服如圖1所示,實(shí)驗(yàn)用的材料及品牌如表1所示。

        圖1 四種醫(yī)用防護(hù)服

        項(xiàng)目1號防護(hù)服2號防護(hù)服3號防護(hù)服4號防護(hù)服品牌杜邦特衛(wèi)強(qiáng)雷克蘭高貝斯材料聚乙烯聚乙烯聚丙烯TPU

        1.2服裝材料的透濕量測量

        采用的TextestFx3150全自動透視率測試儀,來進(jìn)行織物透濕量測定。測定結(jié)果如表2所示,從表2中可以看出3號防護(hù)服的透濕量最低,4號防護(hù)服透濕量最大,而且四件防護(hù)服的透濕量均小于2500(g/(d·m2))。

        表2 實(shí)驗(yàn)服裝的透濕量

        1.3熱舒適性評價方法的選擇

        圖2 暖體假人

        本文采用Newton暖體出汗假人(如圖2所示)的模擬熱舒適性測試方法評價服裝的熱舒適性。該暖體出汗假人模擬熱舒適性評價方法采用語義差異標(biāo)尺,即對感覺劃分等級。其中平均熱舒適性系數(shù)如圖4所示,平均冷熱感知系數(shù)如圖3所示,出汗量在達(dá)到30g/min后到達(dá)出汗的極限量,人體已無法承受,進(jìn)入發(fā)燒狀態(tài)。

        圖3 人體平均冷熱感覺的語義差異標(biāo)尺

        圖4 人體平均舒適度的語義差異標(biāo)尺

        在評價時,平均舒適性系數(shù)越接近0的服裝舒適性最佳,平均冷熱感知系數(shù)最接近0的服裝透氣透濕性最好,出汗量在同一時間內(nèi)越少的服裝舒適性越好。

        1.4實(shí)驗(yàn)條件

        暖體假人實(shí)驗(yàn)中,人工氣候倉溫度設(shè)定為25℃,相對濕度65%。分別選取儀器中三個不同的運(yùn)動強(qiáng)度,分別為2.5met、5.5met、8.5met,以測量不同運(yùn)動狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)服裝的舒適性。

        2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

        2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

        在暖體假人的模擬人體—服裝—環(huán)境系統(tǒng)之間熱濕交換的實(shí)驗(yàn)中,數(shù)據(jù)有身體各個部位以及平均的溫度值、身體各個部位以及平均的舒適性系數(shù)、身體各個部位以及平均的冷暖感知系數(shù)和出汗量等,本文選取了身體平均舒適性系數(shù)、身體平均冷熱感知系數(shù)以及30min后的出汗量作為主要參數(shù)進(jìn)行分析,結(jié)果如表3、表4、表5所示。

        表3 強(qiáng)度為2.5時的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        表4 強(qiáng)度為5.5時的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        表5 強(qiáng)度為8.5時的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        2.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

        2.2.1同等運(yùn)動強(qiáng)度下的服裝舒適性

        運(yùn)動強(qiáng)度為2.5met時,4種防護(hù)服測定的結(jié)果如圖5所示,4種服裝人體平均舒適性差距不大;在平均冷熱系數(shù)中,1號防護(hù)服最好,其他三種接近;在30分鐘出汗量中,2號防護(hù)服最好,1號防護(hù)服最差。

        運(yùn)動強(qiáng)度為5.5met時,4種防護(hù)服測定的結(jié)果如圖6所示,舒適度系數(shù)4件防護(hù)服都在-2左右;人體平均冷暖系數(shù)也都在3左右,感受都較熱;30分鐘出汗量,2號防護(hù)服出汗最少,3號防護(hù)服出汗最多。

        運(yùn)動強(qiáng)度為8.5met時,4種防護(hù)服測定的結(jié)果如圖7所示,出汗量都為30g/min,3號防護(hù)服的人體平均舒適性最接近0,但是4件基本接近-4,人體感覺非常不適。

        圖5 強(qiáng)度2.5時的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        圖6 強(qiáng)度5.5時的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        圖7 強(qiáng)度8.5時的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        2.2.2不同運(yùn)動強(qiáng)度下的服裝舒適性

        身體平均舒適性四種防護(hù)服的人體平均舒適性如圖8所示。從圖8可知,隨著強(qiáng)度越大,4種防護(hù)服舒適性越差。

        圖8 人體平均舒適性

        四種防護(hù)服的人體平均冷熱系數(shù)如圖9所示,從圖9可知,強(qiáng)度為2.5的時候冷暖感知都為冷,強(qiáng)度為5.5和8.5時都為熱,且數(shù)值接近。

        圖9 人體平均冷熱系數(shù)

        四種防護(hù)服的30min出汗量如圖10所示,從圖10可知,低強(qiáng)度時出汗量很少,中強(qiáng)度時出汗量大大增加,高強(qiáng)度時出汗量會達(dá)到最大值,人體已無法承受。

        圖10 30min出汗量/(g/min)

        3結(jié)論

        (1)在同等運(yùn)動強(qiáng)度測試結(jié)果中,可以得到在同等強(qiáng)度下四件醫(yī)用防護(hù)服的性能相差不多。

        (2)在不同運(yùn)動強(qiáng)度下的測試結(jié)果中,可以看出四件防護(hù)服的舒適性隨運(yùn)動強(qiáng)度的增大而減小,表明在高強(qiáng)度下,醫(yī)用防護(hù)服很不舒適;而四件服裝的冷暖感知系數(shù)隨運(yùn)動強(qiáng)度的增大由感覺冷變?yōu)楦杏X熱,說明在低運(yùn)動強(qiáng)度時,出汗量很少,不影響人體的生理活動,在高運(yùn)動強(qiáng)度時,出汗量迅速增加到很大,在8.5強(qiáng)度下甚至達(dá)到最高值,說明穿著醫(yī)用防護(hù)服只能進(jìn)行低強(qiáng)度的活動,無法長時間進(jìn)行高強(qiáng)度的活動。

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        收稿日期:2015-12-10

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