[纤维知识]玉石纤维热湿舒适性能研究
其中棉+超细丙纶湿态热阻值最小,散热性能最好,这是因为棉纤维有很好的吸湿性能,而超细丙纶具有很好的导水性能,能快速将棉纤维吸收的水份导到织物外部蒸发,提高织物的散热速度。玉石纤维的湿态热阻值也较小,织物被浸湿时水分大多以中间水分形式存在,它呈水滴状态充满在织物纱线之间的空隙中,并且因毛细管现象沿着纱线纤维铺展,形成毛细水分,玉石纤维因其独特的微孔中空结构使得纤维的毛细管芯吸效果好,能迅速将织物内的毛细水分排出并在织物外表面蒸发,所以散热性能好。涤纶纤维由于吸湿性差,莫代尔虽吸湿性好但放湿性差,因而湿态下散热性能均不理想。
2.1.2空气层对玉石纤维织物保暖性影响分析
人在穿着服装时,由于体表是一个不规则曲面,服装不可能完全贴合人体皮肤,人体和服装之间存在一定的空隙,即空气层。空气是热的不良导体,对服装的热阻有显著的影响,实验就空气层厚度对玉石纤维织物干态和湿态下热阻的影响进行了研究。图2为空气层厚度和织物热阻的变化关系曲线。
从图2中可以看出,干湿态条件下的热阻变化趋势类似。当织物紧贴热板时,测得的热阻值最小,当织物与热板之间有一定的空气层时,随着空气层的厚度增大,织物的热阻增大。在空气层厚度10mm以下,热阻增大趋势很明显,随着空气层继续增厚,热阻增大的趋势变缓,这是因为空气层厚度增大到一定程度时,空气对流加大。到空气层厚度为15mm时,热阻达到最高值。事实上,热对流时时存在,但是在空气层厚度15mm以下时,表现不明显,当空气层厚度增加到15mm以上时,空气分子活跃起来,对流作用明显,从而体现在热阻值的下降。因此热阻值随着层间空气厚度的增加先增大后减小。
2.2透湿性分析
由于透湿的过程中伴随着热的变化,因此,对织物的透湿性能进行评价时,通常采用透湿指数和热阻之比进行综合评定,透湿指数和热阻之比称为蒸发散热效能。蒸发散热效能是由美国陆军环境医学研究所的Goldman博士提出的透湿性能指标,计算公式如下:蒸发散热效能=im/Rt。
式中Rt──服装和边界层空气的总热阻;im──服装的透湿指数。热阻越大,蒸发散热效能越低;反之,蒸发散热效能越高。表3为5种织物的蒸发散热效能。
从表3可以看出,玉石纤维的蒸发散热效能最高,说明透湿性能比其他几种纤维好。玉石纤维的多微孔中空结构使得纤维的比表面积增加,表面能增高,表面吸附的水分子数多,吸湿性强。纤维表面的微孔贯通至中空部,水分可迅速地自纤维表面侵入到中空部,由于毛细效应可在中空部移动至外部,扩散入外层空间,快速蒸发到周围大气中去,使织物迅速干燥,达到较好的排汗、吸湿、快干的效果,特别适宜做人体大量出汗或炎热气候条件下穿用的服装面料或运动服面料。
3结语
实验表明,玉石纤维热阻值最小,散热性能明显优于其他4种纤维,有较好的凉爽感;透湿性也优良,有较好的排汗、吸湿、快干的效果,适合制作内衣、运动衣及导热散热性能要求高的夏季织物。