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如何提高服装的保暖性能?

【摘要】:静止空气的导热系数小于普通常用纤维,热传导性能差,可见纺织服装内部若适当地增加静止空气层或适当地降低纤维制品的体积重量,也能降低其导热系数,改善纤维制品的保暖性。与导热系数相比,热阻的测量可以避免织物厚度测量带来的影响,而且织物热阻的测量使得织物的热阻值可参与热环境的热损耗等计算,因为织物各层的热阻可相加。但是这种热阻的表达方式不便于记忆,也不便于描述服装的隔热性能。

(一)导热系数

导热系数 λ表示材料两表面的温差为1℃,距离为1m时,1h内通过每平方米截面积所传导的热量,用 λ 表示,λ 值越大,表示导热性能越好,保温性能越差。

式中:Q——通过材料的热量,J;

L——材料的厚度,m;

S——材料的截面积,m2

ΔT——材料两表面间的温差,℃。

常用的纺织纤维及水与静止空气的导热系数如表4-2所示。由此看出,在室温20℃时水的导热系数值与纤维相比要大很多,可见湿纤维的导热系数要比干纤维大很多,保暖性下降。静止空气的导热系数小于普通常用纤维,热传导性能差,可见纺织服装内部若适当地增加静止空气层或适当地降低纤维制品的体积重量,也能降低其导热系数,改善纤维制品的保暖性。另外,羊毛及一些化学短纤维的纤维具有卷曲性,使得织物的含气量较大,导热系数相对于其他纤维小,保温性能好。

表4-2 各种材料的导热系数

单位:W/(m·℃)

注 室温20℃。

(二)热阻

式中:Q/S为热流量,W/m2

ΔT——材料两表面间的温差,℃;

1/λ——热阻。

热阻的物理学意义是试样两面的温差与垂直通过试样单位面积织物的热流量之比,同电流通过导体的电阻相似。热阻的值越大,表示织物的保暖性越好。与导热系数相比,热阻的测量可以避免织物厚度测量带来的影响,而且织物热阻的测量使得织物的热阻值可参与热环境的热损耗等计算,因为织物各层的热阻可相加。但是这种热阻的表达方式不便于记忆,也不便于描述服装的隔热性能。

克罗值的定义:即在气温为21℃,相对湿度小于50%,风速不超过0.1m/s的室内,一个身体健康的成年人静坐保持舒适状态时所穿衣服的热阻为1Clo。与物理单位m2·℃/W相比,该单位将人的生理参数、心理感觉和环境条件相结合,更容易被理解。