聶鳳明,廖銀琳,羅勝利,王府梅,劉京云,王 盼

(1.廣州纖維產(chǎn)品檢測(cè)研究院,廣東 廣州511447;2.東華大學(xué) 紡織學(xué)院,上海201620;3.勁霸男裝(上海)有限公司,上海200062)

服裝熱阻是評(píng)價(jià)其保溫或隔熱性能的主要度量指標(biāo),其大小主要取決于服裝本身如服裝材料及材料組合方式、服裝結(jié)構(gòu)如開(kāi)領(lǐng)高低等,同時(shí)受外界環(huán)境和穿著方式等多種因素影響[1-4]。近年來(lái),隨著科技進(jìn)步,紡織新材料層出不窮,制成服裝的材料、款式更加多樣化,僅通過(guò)檢測(cè)紡織品保溫性能對(duì)成衣保溫性能的預(yù)測(cè)已經(jīng)不能滿足對(duì)其評(píng)價(jià),成衣保溫性能的測(cè)試研究是非常有意義的研究課題[5-6]。

2014年,東華大學(xué)和山東萊州電子儀器有限公司共同合作研制出LD-1型服裝保溫性能測(cè)試儀,形體類似一個(gè)去掉四肢的模特,將待測(cè)服裝穿在模特身上實(shí)現(xiàn)成衣保溫性測(cè)試[7]。2017年,在前期研究的基礎(chǔ)上,廣州纖維產(chǎn)品檢測(cè)研究院聯(lián)合東華大學(xué)和山東萊州電子儀器有限公司共同研制出DGL-001型服裝保溫性測(cè)試儀,進(jìn)一步完善男裝用保暖性測(cè)試儀,重點(diǎn)解決測(cè)試設(shè)備在零下20℃條件下的溫控穩(wěn)定性和有效性問(wèn)題?；诘蜏丨h(huán)境,采用DGL-001型服裝保溫性測(cè)試儀研究低溫環(huán)境測(cè)試服裝保暖性能,探討測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性和有效性。

1 試驗(yàn)部分

1.1 樣品

模擬人體日常在低溫環(huán)境的穿衣習(xí)慣,以待測(cè)樣品內(nèi)著標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣的組合形式進(jìn)行測(cè)量研究,儀器穩(wěn)定性研究用試樣的基本參數(shù)見(jiàn)表1。其中A1～A3、A4～A6和A8～A10分別為3款原料和制備工藝完全一致型號(hào)不同的棉毛衫、羊毛衫和羽絨服。檢驗(yàn)儀器測(cè)量結(jié)果有效性研究用羽絨服試樣的基本參數(shù)見(jiàn)表2。

表1 儀器穩(wěn)定性研究用試樣基本參數(shù)

表2 測(cè)量結(jié)果有效性研究用試樣基本參數(shù)

1.2 儀器及試驗(yàn)方法

采用DGL-001型服裝保溫性測(cè)試儀檢測(cè),儀器的結(jié)構(gòu)及名稱如圖1所示。該儀器主要由假人模型、控制箱和電腦組件等幾個(gè)部分組成。假人模型的前后身為2臺(tái)獨(dú)立的曲面保溫儀,且前后身間的距離可調(diào),實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)儀器上測(cè)量不同尺碼服裝熱阻。

圖1 DGL-001型服裝保溫性測(cè)試儀

測(cè)量時(shí),將穿好標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣和待測(cè)樣品的假人模型置于-20℃左右的低溫環(huán)境倉(cāng)中,設(shè)置儀器試驗(yàn)板溫度為(35±0.05)℃,假人以恒定的表面溫度進(jìn)行加熱并達(dá)到穩(wěn)態(tài)傳熱狀態(tài),設(shè)置樣品平衡時(shí)間為30 min,測(cè)試30 min。根據(jù)測(cè)量階段假人表面的平均溫度、外部環(huán)境的平均溫度以及維持假人溫度恒定所需要的供熱量,由下面公式計(jì)算出服裝系統(tǒng)的熱阻:

式中:R為服裝和假人的總熱阻(m2k/w);Ts為假人體表溫度的平均值(℃);Ta為環(huán)境溫度的平均值(℃);S為測(cè)試板面積(m2);H為穩(wěn)態(tài)傳熱中測(cè)試板輸出的平均熱功率(W)。

2 結(jié)果與分析

2.1 保暖性能測(cè)試穩(wěn)定性

為考察同一款服裝內(nèi)著不同標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響,選取M號(hào)的A7長(zhǎng)版夾克羽絨服為研究對(duì)象,標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣分別選用A2和A2+A5兩種組合進(jìn)行研究。每個(gè)服裝組合總計(jì)測(cè)試5次,每一次測(cè)試完成后從儀器上脫下室溫晾置至少1 h后再作第二、三次測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3數(shù)據(jù)可以看出,長(zhǎng)版夾克羽絨服內(nèi)著一件A2標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣時(shí),經(jīng)過(guò)5次測(cè)試發(fā)現(xiàn),組合試樣平均熱阻為0.460,試樣熱阻波動(dòng)CV值為5.47%。而長(zhǎng)版夾克羽絨服內(nèi)著A2+A5 2件標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣時(shí),經(jīng)過(guò)5次測(cè)試發(fā)現(xiàn),組合試樣平均熱阻為0.470,試樣熱阻波動(dòng)CV值為1.70%。從測(cè)試結(jié)果明顯可以看出,羽絨服內(nèi)著2件標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣的測(cè)試結(jié)果比內(nèi)著一件標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣組合熱阻稍微大一點(diǎn),穩(wěn)定性顯著提高。

DGL-001型服裝保溫性測(cè)試儀通過(guò)擴(kuò)縮裝置,可調(diào)節(jié)假人前后身間的距離實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)服裝熱阻的測(cè)量。為了考察不同型號(hào)服裝測(cè)試時(shí)儀器的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,選取不同型號(hào)的中長(zhǎng)版夾克羽絨服內(nèi)著2件標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣(棉毛衫和羊毛衫)組合進(jìn)行多次測(cè)量研究。每個(gè)服裝組合總計(jì)測(cè)試5次,每一次測(cè)試完成后從儀器上脫下室溫晾置至少1 h后再作第二、三次測(cè)試,3種不同型號(hào)組合試樣多次測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表4。

表4數(shù)據(jù)顯示,不同型號(hào)的中長(zhǎng)版夾克羽絨服內(nèi)著2件標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣(棉毛衫和羊毛衫)組合,經(jīng)過(guò)多次反復(fù)測(cè)試,同款試樣波動(dòng)CV值均小于2%?？梢?jiàn)該儀器在不同擴(kuò)縮狀態(tài)下穩(wěn)定性和重現(xiàn)性較好。

2.2 保暖性能測(cè)試結(jié)果有效性

為了驗(yàn)證儀器測(cè)量服裝熱阻結(jié)果的有效性,選取5款羽絨服為研究對(duì)象。用DGL-001服裝保溫測(cè)試儀在-20℃低溫環(huán)境下測(cè)試不同羽絨服的組合熱阻,測(cè)量時(shí),每款羽絨服均內(nèi)著棉毛衫和羊毛衫2件標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣(A2+A5)。同時(shí)還采用日本大榮平板保溫儀在GB/T 6529規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境中測(cè)試5款羽絨服的服裝熱阻,測(cè)試結(jié)果如表5所示。

B1～B3樣品的款式相近,服裝的型號(hào)、面料成分、填充物種類、含絨量、蓬松度等參數(shù)完全一樣,羽絨服的充絨量不同。從表5中可以看出,采用DGL-001服裝保溫儀在-20℃低溫環(huán)境下測(cè)試不同羽絨服的組合熱阻大小為B1＞B2＞B3,測(cè)試結(jié)果與充絨量大小順序完全一致。B4～B5測(cè)試結(jié)果規(guī)律與B1～B3一致。比較B2和B4樣品的測(cè)試結(jié)果,B4樣品的組合熱阻稍大于B2樣品,這主要是因?yàn)锽2試樣的含絨量和蓬松度大于B4試樣,而B(niǎo)4試樣的充絨量卻明顯大于B2試樣。因此,從上述測(cè)量結(jié)果說(shuō)明該儀器測(cè)試結(jié)果是準(zhǔn)確有效的。

表3 長(zhǎng)版夾克羽絨服內(nèi)著不同標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣測(cè)試數(shù)據(jù)

表4 中長(zhǎng)版夾克羽絨服內(nèi)著棉毛衫和羊毛衫測(cè)試結(jié)果

表5 羽絨服在不同儀器不同測(cè)試條件下測(cè)試結(jié)果

針對(duì)同一款羽絨服在不同條件下用不同測(cè)量?jī)x器測(cè)試服裝熱阻關(guān)系,雖然測(cè)試條件不一致,測(cè)試結(jié)果數(shù)值上不具可比性,但是不同羽絨服裝的保暖性能的優(yōu)劣順序可用于輔助驗(yàn)證。從表5可以看出,采用DGL-001服裝保溫儀與日本大榮平板保溫儀熱阻測(cè)試結(jié)果順序完全一致,均為B1＞B4＞B2＞B5＞B3。由上述分析可知,DGL-001服裝保溫儀測(cè)試結(jié)果較為準(zhǔn)確、可靠,具有一定推廣價(jià)值。

3 結(jié)論

以羽絨服為研究對(duì)象,將穿著不同組合樣品的DGL-001型服裝保溫性測(cè)試儀置于-20℃低溫環(huán)境中,通過(guò)多次重復(fù)測(cè)試同一服裝組合熱阻及考察不同羽絨服的熱阻差異,探討低溫環(huán)境下服裝保暖性能測(cè)試穩(wěn)定性及有效性。測(cè)試結(jié)果表明:

(1)采用DGL-001服裝保溫儀在-20℃低溫環(huán)境,內(nèi)著2件標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣測(cè)試時(shí),重復(fù)測(cè)試5次,同款試樣組合熱阻CV值均小于2%,測(cè)試結(jié)果較為穩(wěn)定,滿足檢測(cè)要求。

(2)采用DGL-001服裝保溫儀測(cè)試服裝熱阻,內(nèi)著相同標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)衣測(cè)試時(shí),可以分析出5款羽絨服裝的保暖性能差異,測(cè)試結(jié)果較為準(zhǔn)確、有效,且與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)儀器測(cè)試結(jié)果有較高的一致性,具有一定推廣價(jià)值。

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