- 服裝工程學(xué):濕熱舒適性預(yù)測模型
- 柯寶珠
- 8153字
- 2020-07-31 21:36:35
第二節(jié) 服裝熱濕舒適性的研究方法
通過幾十年研究,對服裝的熱濕舒適性研究已經(jīng)建立起了多種測試方法和評價指標(biāo),其中,一類是單純測熱或測濕的,測熱方法主要有圓筒法、平板法、熱脈沖法等,評價指標(biāo)主要有保暖率、導(dǎo)熱系數(shù)、熱阻值等,測濕方法主要有透濕杯法、濕度梯度法、敏感器件法等,評價指標(biāo)主要有透濕率、芯吸率、吸濕率、脫濕率等;另一類是測定熱濕綜合傳遞性能的,測試方法主要有微氣候儀法、出汗暖體假人法,評價指標(biāo)主要有透濕指數(shù)、蒸發(fā)散熱效能指數(shù)等。
除了用物理方法評價織物的熱濕舒適性外,生理學(xué)評價法和心理學(xué)評價法也是常用的研究方法。
一、織物的熱傳遞
服裝的基本功能之一是維持人體的熱平衡與熱舒適。服裝作為紡織纖維和空氣的集合體,其傳熱傳濕途徑包括傳導(dǎo)、對流、輻射以及伴隨著水汽運輸而發(fā)生的潛熱傳遞。由于織物內(nèi)部紗線之間、或纖維之間的縫隙空洞較小,對一般紡織品而言,對流和輻射的傳熱效果在常規(guī)使用條件下小于熱傳導(dǎo)對傳熱所作的貢獻(xiàn)[8]。
蓋奇等[9]研究了各種氣候溫度環(huán)境下,運動中的人體舒適性、熱感覺和生理指標(biāo)間的關(guān)系。結(jié)果表明:在進(jìn)行30~40min的恒定強(qiáng)度運動后,人體溫度感覺從“冷”變?yōu)椤盁帷敝饕c皮膚溫度和環(huán)境溫度有關(guān)。不舒服的感覺主要與皮膚的出汗率和熱傳導(dǎo)率有關(guān)。
在穩(wěn)定一維熱傳遞的條件下,王青華和夏正興[10]討論了織物空間空氣層厚度、表面特征和纖維種類對熱阻的影響。導(dǎo)熱系數(shù)是反映導(dǎo)熱性能的一個重要參數(shù),趙自立[11]利用傅立葉定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,對影響織物導(dǎo)熱系數(shù)的各因素進(jìn)行了分析。接觸冷感是另一個由織物熱傳導(dǎo)特性決定的服裝熱舒適性指標(biāo),王曉東[12]和姚穆[13]分析了織物與皮膚接觸后皮膚溫度變化規(guī)律,并根據(jù)熱傳導(dǎo)物理學(xué)、皮膚溫感生理學(xué)和感覺判斷心理學(xué)的研究成果,提出了織物接觸熱舒適——接觸冷感產(chǎn)生的模型。瑪麗(Marie)等[14]對皮膚和面料在接觸瞬間的能量傳遞進(jìn)行了研究,認(rèn)為在初始0.8s內(nèi)面料對熱量吸收可以反映面料手感,并用線圈長度、紗線結(jié)構(gòu)、纖維細(xì)度等變量得出一系列實驗結(jié)果。吉爾薩克(Jirsak)[15]對纖維網(wǎng)垂直排列和交叉排列的無紡織物的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行比較,得出材料密度和纖維細(xì)度與隔熱性能的關(guān)系。穆罕默德(Mohammadi)等[16,17]對多層針刺無紡織物的導(dǎo)熱性能進(jìn)行了探討。金(King)等[18]從環(huán)境角度研究了對流對多層服裝系統(tǒng)熱損失的影響,指出利用表面波紋起伏的夾層對風(fēng)進(jìn)行疏導(dǎo),使氣流平行服裝表面流動,緩解垂直風(fēng)壓的滲透。
大衛(wèi)(David)[19]研究了羊毛服裝在瞬時條件下的熱阻問題,發(fā)現(xiàn)羊毛服裝吸濕時,其熱阻比正常時增加了50%~70%。斯圖爾特(Stuart)等[20]研究了干態(tài)羊毛服裝置于低溫高濕環(huán)境中的熱量釋放,證實這些在瞬時內(nèi)釋放的吸濕熱會使人體感覺到所帶來的溫度增加。迪迪爾(De Dear)等[21]用暖體假人人體模型和實驗人員進(jìn)行了一系列實驗,研究空氣相對濕度逐步變化對熱舒適性的影響。從暖體假人實驗中發(fā)現(xiàn),在相對濕度變化引起羊毛服裝吸濕或放濕中,熱量的37%~42%參與此過程,并影響穿著者的感覺熱平衡。從皮膚溫度測試中,他們觀察到皮膚溫度的明顯變化,尤其是穿羊毛服裝時變化很明顯。
二、織物的濕傳遞
服裝濕傳遞是比純熱傳遞更復(fù)雜的現(xiàn)象。它伴隨著質(zhì)量和能量的雙重傳遞。出汗是人體體溫調(diào)節(jié)的重要部分,通過汗液蒸發(fā)來達(dá)到散熱的目的。服裝對體表汗液的蒸發(fā)起著阻礙作用,因而,透濕性良好的服裝是服裝濕舒適性研究的目標(biāo)。
對于紡織品的濕傳導(dǎo)而言,由于織物內(nèi)部的縫隙空洞較小,在一般使用場合下對流傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象較少出現(xiàn),一般織物的濕傳導(dǎo)途徑[22]有:發(fā)生在與縫隙空洞中的水汽擴(kuò)散;水蒸氣在一側(cè)表面及紗間、纖維間的縫隙空洞表面凝結(jié)、在微細(xì)通道中形成毛細(xì)水并經(jīng)過毛細(xì)輸送,在另一側(cè)蒸發(fā);在纖維內(nèi)部發(fā)生的吸濕、毛細(xì)輸送及在較干燥端的放濕。水分子通過織物的縫隙空洞擴(kuò)散是濕傳遞的主要途徑,其他途徑對濕傳遞也起到一定作用,這些途徑比水汽擴(kuò)散更復(fù)雜,但對織物的舒適性起著很重要的作用。通過織物的水蒸氣傳遞有靜態(tài)和瞬態(tài)濕傳遞。
(一)靜態(tài)濕傳遞
織物的靜態(tài)濕傳遞是通過擴(kuò)散過程發(fā)生的,例如水分子通過纖維和紗線間的空隙,以及沿著纖維表面擴(kuò)散[23-24]。這些過程用費克的擴(kuò)散定律[25-27]表示為:

這里R為水汽擴(kuò)散的阻力,Q為時間t內(nèi)通過織物面積A的水蒸氣的質(zhì)量,δC為織物兩面的水蒸氣濃度差,D是水蒸氣的擴(kuò)散系數(shù)。水蒸氣的濃度差可由織物兩面的溫度、濕度和飽和水蒸氣壓計算出來。與織物屬性相關(guān)的唯一決定因素是通過織物的水蒸氣流量(Q),它和織物的性能參數(shù)有關(guān)。
1.影響靜態(tài)濕傳遞的因素
靜態(tài)濕傳遞主要發(fā)生在織物的空隙,因此,織物的空隙是影響靜態(tài)濕傳遞的主要因素。織物濕阻與織物幾何結(jié)構(gòu)(尤其是厚度及空隙率)有關(guān)[25,26,28]。慧蘭(Whelan)[30]用打了孔的金屬圓盤來研究影響濕傳遞的因素。通過改變板厚(T)、孔徑(d)和單位面積孔的個數(shù),得出了濕阻(R)與盤的結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系:

這里β為空隙率,也即打孔面積所占的比例。
公式(1-2)表示濕阻隨著盤厚的增加而變大,隨孔徑和孔的個數(shù)增加而減小。慧蘭用這一關(guān)系來研究織物的濕傳遞。而織物的幾何結(jié)構(gòu)比打孔的盤要復(fù)雜得多。織物的濕阻通過織物的重量、結(jié)構(gòu)及纖維類型來計測,結(jié)果顯示,當(dāng)纖維的體積含量β在20%~29%之間時,織物的厚度與濕阻成正比,但是當(dāng)纖維的體積含量超出這一范圍時,結(jié)果會偏離這種線性關(guān)系。
允(Yoon)和巴克利(Buckley)[28,29]用織物的厚度(L),空隙率(β)以及空氣中水蒸氣的擴(kuò)散系數(shù)(Da)來描述針織物的蒸發(fā)熱阻。

織物厚度對織物的濕傳遞也起著重要作用,是影響靜態(tài)濕傳遞的因素之一,因為它影響水分子通過織物的通道長度,織物越厚,其濕阻越高。此外,織物的厚度以及紗線的類型(膨體紗、短纖還是長絲)[31]也是影響靜態(tài)濕傳遞的因素。
2.織物靜態(tài)濕傳遞的測試方法
織物靜態(tài)濕阻的測量方法主要有以下幾種:
(1)垂直杯法。垂直杯法測濕傳遞最早用于包裝用材料[22,25,26,30,32,34]。在ASTM E96-80的標(biāo)準(zhǔn)測試方法[33]中,在上口敞開的透濕杯中盛水,杯口緊密覆蓋織物,放在一定的實驗環(huán)境中(溫度設(shè)定在23℃、相對濕度為50%),計算一段時間內(nèi)水蒸氣的傳遞率(MVTR)[單位:g/(m2·h)]。水蒸氣傳遞的驅(qū)動力是杯內(nèi)的空氣濕度與周圍空氣濕度的濃度差。如圖1-1所示。

(2)出汗熱平板法。出汗熱平板法需要采用出汗熱平板儀進(jìn)行測試。出汗熱平板儀用于測量織物的熱濕傳遞性能,包括熱阻和濕阻[34]。在熱平板的測試中,計算織物的熱阻,要求覆蓋織物的熱平板表面溫度維持35℃,通過在熱平板中滴水模擬出汗來計算織物的蒸發(fā)熱阻,如圖1-2所示。

熱平板和周圍空氣的溫度差是通過織物熱傳遞的驅(qū)動力。織物干態(tài)熱阻與織物阻礙熱量從熱平板擴(kuò)散出去的能力有關(guān),可以表示如下:

這里Rtotal是織物和邊界空氣層的熱阻(m2K/watt),A是測試織物的面積(m2),Tplate和Tair分別是熱平板表面和周圍空氣的溫度(K),Q是維持熱平板溫度在35℃的電力(watts)。
織物本身的熱阻(Rct)是總的熱阻(Rtotal)減去沒有試樣覆蓋時的熱阻(Rct0)。

計算織物的熱阻,必須在干態(tài)下進(jìn)行測量。伍德考克[3]提出了一個體現(xiàn)織物透濕性能的指標(biāo)透濕指數(shù)(im)。

這里S是常數(shù)(1.65×10-2K/Pa),Ps和Pa分別是平板表面溫度和環(huán)境空氣溫度下的飽和水蒸氣壓,?表示環(huán)境空氣的相對濕度,im的值從0(完全不透濕)到1(完全透濕)。
吉普森(Gibson)[26]建議在考慮對流傳熱與蒸發(fā)傳熱的情況下,用im/Rtotal的比值來表示織物的透濕性。im/Rtotal比率越高表示織物的熱擴(kuò)散能力(包括蒸發(fā)降溫和對流傳熱)越強(qiáng)。織物本身的蒸發(fā)熱阻(Rct)由im和Rtotal計算:

這里im0,Rct0分別是空平板(沒覆蓋織物)的透濕指數(shù)和熱阻。
(二)瞬態(tài)濕傳遞
服裝的熱濕傳遞性能在動態(tài)與靜態(tài)條件下是有顯著差異的,蓋奇所采用的服裝靜態(tài)熱阻與濕阻模型只能適用于穩(wěn)定環(huán)境條件下著裝人體的熱舒適狀態(tài),而不適用于瞬態(tài)。另外,實際穿著條件下由于人體運動、物理活動以及環(huán)境條件的改變是動態(tài)的。大量研究者[35,49]對織物非靜態(tài)條件下的濕傳遞性能進(jìn)行了研究。
1.影響瞬態(tài)濕傳遞的因素
文獻(xiàn)[35-38,40-41]研究了纖維的吸濕性對織物瞬態(tài)濕傳遞的影響。這些研究表明,如果織物中的纖維不吸濕,則織物的濕傳遞是由其空隙率來決定的。如果織物中含有高吸濕性纖維(如棉或羊毛),則隨著有感出汗的開始,皮膚和織物間微氣候的水汽壓會緩慢增加;如果織物中含有不吸濕性纖維(如聚酯),則微氣候內(nèi)的濕度會迅速增加,并在很短的時間內(nèi)達(dá)到濕平衡。從皮膚表面蒸發(fā)的汗氣可通過織物的空隙擴(kuò)散,也可能被織物內(nèi)的吸濕性纖維吸收再重新蒸發(fā),這個過程會使微氣候內(nèi)的初始水汽壓增加很慢。對吸濕性很小的纖維,水分子通過織物間的空隙擴(kuò)散,而不被纖維吸收,微氣候內(nèi)初始水汽壓增加很快。纖維的吸濕過程發(fā)生在瞬態(tài),是影響織物瞬態(tài)濕傳遞的重要因素[35,37-40]。因而,研究織物的動態(tài)濕傳遞,除了織物的幾何結(jié)構(gòu)外,纖維的吸濕性也是必須考慮的決定性因素。
鴻(Hong)[40]發(fā)現(xiàn)纖維的吸濕效應(yīng)對平衡狀態(tài)沒影響,這可以解釋如下:當(dāng)吸濕達(dá)到平衡后,由于吸濕性纖維的親水區(qū)都填滿了水分子,吸濕過程可以忽略。這時,水分子通過織物的空隙擴(kuò)散不再受纖維吸濕性能的影響,這反映了平衡狀態(tài)的連續(xù)濕傳遞特性。這個過程和不吸濕性纖維織物的濕傳遞現(xiàn)象相似,沒有吸濕現(xiàn)象的發(fā)生。因而,不同纖維種類的織物達(dá)到濕平衡狀態(tài)時,濕傳遞性相同就不奇怪了。
普蘭特(Plante)等[49]發(fā)現(xiàn)實際穿著時的濕感與織物的吸濕性相關(guān)。穿著吸濕性好的羊毛織物比穿著吸濕性不好的聚酯織物感覺更干燥。這些發(fā)現(xiàn)表明瞬態(tài)的濕傳遞比平衡狀態(tài)的濕傳遞對穿著時的舒適感影響更大。靜態(tài)下織物的濕傳導(dǎo)指標(biāo),可以評價長時間暴露在水蒸氣中的織物濕傳遞特性,卻不能評價初始階段的濕傳遞特性,而這一階段對織物穿著舒適的感覺是非常重要的。鑒于這點,靜態(tài)下測試的濕傳遞指標(biāo)不能很好評價實際穿著時的舒適感。
阿德勒(Adler)和沃爾什(Walsh)[36]研究了從一層織物到另一層織物的瞬態(tài)濕傳遞機(jī)理。比較了不同纖維類型(如棉和聚酯),不同組織結(jié)構(gòu)(機(jī)織和針織)以及不同后整理(聚酯親水整理)對織物濕傳遞機(jī)理的影響。
2.瞬態(tài)濕傳遞的研究方法
王(Wang)和亞蘇達(dá)(Yasuda)[37]研制了一種出汗圓筒(放在一個可控制的人工氣候箱中)來研究瞬態(tài)濕傳遞。該圓筒由幾個小隔間組成,每個隔間放置有溫濕度傳感器。測試織物放在小隔間之間,可以通過移走或增加隔間來測量單層或多層織物的濕傳遞。圓筒可以模擬無感出汗和有感出汗兩種狀態(tài),以便測量水蒸氣傳遞和液態(tài)水接觸織物再通過織物蒸發(fā)兩種情況,從而連續(xù)監(jiān)控整個濕傳遞過程。他們采用不同纖維和不同后整理的織物來研究纖維表面特征(親水性)和纖維吸濕特征(吸濕性)對濕傳遞的影響。
鴻和赫理斯[40]用濕度計來連續(xù)測量整個濕傳遞過程中,織物表面動態(tài)濕度變化,直至達(dá)到平衡。在研究中,用出汗溫度為34℃的人造麂皮來做模擬皮膚,由一個液流裝置來控制模擬皮膚上均勻的出汗。濕度和溫度傳感器放在織物內(nèi)層(面向模擬皮膚)和織物外層(面向外界環(huán)境)。該系統(tǒng)放在一個溫度為27℃,濕度為80%的人工氣候箱內(nèi)。通過改變纖維、紗線和織物組織結(jié)構(gòu),研究纖維類型(棉、聚酯、50/50棉/聚酯)對濕傳遞的影響。在后來的研究工作中,金姆(Kim)和斯皮瓦克(Spivak)[41]研究了兩層織物系統(tǒng)的表面溫濕度變化,主要對比了100%棉和100%聚酯兩種針織物。織物都具有相同結(jié)構(gòu),兩層織物中一層是棉,一層是聚酯,要么棉在上,聚酯在下;要么棉在下,聚酯在上。濕度計能連續(xù)有效的動態(tài)測試織物——皮膚表面以及微氣候內(nèi)的瞬態(tài)濕度變化。
為了建立熱損失和濕傳遞的關(guān)系,法恩沃斯(Farnworth)等[44,50]用出汗熱平板儀測量隨時間變化的熱損失和溫度改變,熱平板儀可以放在一個可控制的環(huán)境氣候中模擬出汗。平板儀設(shè)計的重點是隨時間的快速反應(yīng),而不是絕對的靜態(tài)熱損失。熱平板的溫度保持在35℃,熱損失可由維持平板恒定溫度所需的功率計算出來。水分從水泵中通過聚乙烯管中0.5mm的小孔傳輸?shù)綗崞桨澹瑹崞桨迳嫌?個小孔,一張薄紙放在熱平板上,用來散布水分。熱平板所用的功率、環(huán)境溫度和微氣候的溫度每隔20s記錄一次。
允和巴克利[28]用聚酯和棉混紡平針織物來研究聚酯和棉的混紡比以及纖維、紗線、織物的物理屬性與織物熱濕舒適性相關(guān)的物理屬性如熱阻、透濕指數(shù)、透濕率之間的關(guān)系。研究顯示針織物的熱阻、透濕指數(shù)、透濕率主要和織物的幾何結(jié)構(gòu)因素有關(guān)(如厚度和空隙率),而織物的液態(tài)水傳遞性能與纖維的類型關(guān)系很大。他們用古丁(Gooding)[51]的模型(該模型用織物的空隙率、厚度及孔的個數(shù)來表達(dá)織物的透氣性),從透氣性數(shù)據(jù)來計算織物的空隙率,結(jié)果顯示織物空隙率的預(yù)測與實際測量的結(jié)果吻合很好。他們得出結(jié)論,針織物的透氣性主要由織物的結(jié)構(gòu)如空隙率、厚度來決定的,觀察到透氣性的偏差主要由于纖維的緊密度,而不是纖維類型。從水蒸氣傳遞的理論分析,采用費克的擴(kuò)散模型和WVTR實驗,織物的濕傳遞性能主要由紗線間的空隙決定。隨著纖維組成的變化,觀察到的WVTR的變化可由紗線直徑的改變來解釋,紗線直徑的改變會影響紗線間空隙的尺寸和織物的厚度。他們的結(jié)果顯示纖維類型對針織物的濕傳遞影響不大。
烏姆巴赫(Umbach)[46]根據(jù)織物的緩沖能力測量織物的水蒸氣和液態(tài)水傳遞,用一個模擬皮膚和實驗技術(shù)來模擬無感和有感出汗。在烏姆巴赫的實驗中,用一個金屬板加熱到35℃來模擬皮膚。鋁箔放在金屬板上端防止水分浸到板中。用吸濕性的織物代替模擬皮膚,放在鋁箔上,并注入35℃流動的水。用4cm3和15cm3的水來模擬無感出汗和有感出汗。為了模擬運動,織物用一個框架夾住放在距離燒結(jié)板10mm的上方。模擬無感出汗時,濕度傳感器放在微氣候中來測量微氣候的濕度,環(huán)境條件設(shè)定在溫度25℃、濕度30%。模擬有感出汗時,測試織物直接放在吸濕材料的上方,環(huán)境條件設(shè)定為溫度35℃、濕度35%。同時,烏姆巴赫還提出了一個緩沖指數(shù),來評價織物的濕傳遞性能。
三、服裝熱濕舒適性的人體實驗
對服裝熱濕舒適性的評價,最終還是要人體實際穿著進(jìn)行評價。人體穿著實驗又可分為生理學(xué)評價法和心理學(xué)評價法。
(一)生理學(xué)評價法
服裝生理學(xué)評價方法是指通過人體在特定的活動水平和環(huán)境下,以穿著不同種類服裝時生理參數(shù)的變化來評價服裝舒適性的一種客觀方法。服裝生理學(xué)評價指標(biāo)主要有[52]:體核溫度(一般使用直腸溫度作為體核溫度)、平均皮膚溫度、平均體溫、代謝產(chǎn)熱量、熱平衡差、熱損失、出汗量、心率和血壓等。
張輝等[53]采用心率、體核溫度、平均皮膚溫度、衣內(nèi)溫度、新陳代謝、出汗量和蒸發(fā)率等生理指標(biāo)來評價服裝的熱濕舒適性。唐世君[54]采用衣內(nèi)溫度、衣內(nèi)濕度、代謝產(chǎn)熱量、肺通氣量、皮膚溫度、口腔溫度、出汗量、蒸發(fā)量和服裝吸汗量來評價服裝的熱濕舒適性。
通過對服裝舒適性的生理學(xué)評價,可以發(fā)現(xiàn)人體的生理指標(biāo)盡管因人而異,但其變化是有規(guī)律的,從統(tǒng)計的觀點來看,人體的皮膚表面溫度和出汗潮濕面積比例變化是在一條生理曲線帶內(nèi),在著裝狀態(tài)下,人體可以通過生理調(diào)節(jié)使得人體的皮膚表面溫度和出汗潮濕面積比例都能滿足產(chǎn)熱和散熱平衡的要求,但使人體感到舒適的皮膚表面溫度和出汗潮濕面積比例只有一個很小的范圍。中國航天醫(yī)學(xué)工程研究所以實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),參考國內(nèi)外有關(guān)資料,提出了人體舒適狀態(tài)下有關(guān)生理指標(biāo)的大致范圍[55]。其中代謝產(chǎn)熱量81~104W,不顯汗蒸發(fā)水分量45~65g/h,直腸溫度37℃,平均皮膚溫度33℃。也有人[56]認(rèn)為由于生理學(xué)方法的可重復(fù)性差,不大適合于服裝舒適性的評價。
(二)心理學(xué)評價方法
心理學(xué)評價法是對客觀評價方法的補(bǔ)充及檢驗。心理學(xué)評價法雖然受到個體心理、生理、社會及環(huán)境因素的影響,使主觀數(shù)據(jù)存在不一致性,但因為能比較直觀地反應(yīng)人體的實際穿著情況,而受到諸多研究者的關(guān)注[57-67]。
心理學(xué)評價法又叫主觀評價法,首先要設(shè)計好問卷調(diào)查表格,讓受試者通過穿著試驗,根據(jù)個人的心理感覺對穿著服裝的舒適感指標(biāo)(如悶熱感、粘體感、冷感等)進(jìn)行評分。舒適感指標(biāo)的確立和標(biāo)尺劃分是心理學(xué)評價方法中一個重要環(huán)節(jié),目前還沒有一個很完善或公認(rèn)的辦法。評分標(biāo)尺一般分為3點標(biāo)尺、5點標(biāo)尺、7點標(biāo)尺,由于給人提供一維刺激時,一般人能不混淆地區(qū)分感覺量級數(shù)不超過7個,故標(biāo)尺設(shè)計不應(yīng)超過7點。將許多受試者的評分結(jié)果綜合后得到各種服裝舒適感覺指標(biāo)的主觀感覺評分值,然后再用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法(如灰色聚類判別等)進(jìn)行處理,便可評出各種服裝的綜合熱濕舒適感覺指標(biāo)的優(yōu)劣性秩位。
赫理斯[59]發(fā)現(xiàn)人稍微出點汗或大汗淋漓時,再經(jīng)歷冷或熱兩種不同環(huán)境,會產(chǎn)生較強(qiáng)的感覺。經(jīng)過多次反復(fù)試驗,赫理斯[60]等獲得了一張要求受試者描述其經(jīng)歷的感覺而得到的感覺描述記錄表。該表包括如下術(shù)語:緊、松、重、輕、挺、硬、靜電(貼體)、不吸濕、冷、滑膩(粘濕)、潮濕、粘身性、刺扎、粗糙、瘙癢等。每位受試者有權(quán)選擇使用這些描述術(shù)語,且可以根據(jù)其經(jīng)歷的感覺另增加術(shù)語,這些感覺術(shù)語多年來不斷由受試者所選用[58-62]。
李(Li)等[63]設(shè)計了一個多重標(biāo)尺和穿著試驗方案來研究消費者對8種纖維制成的運動服的生理反應(yīng)、感官知覺和偏愛程度。通過使受試者在兩種環(huán)境條件下(熱:32℃,相對濕度45%;冷:14℃,相對濕度32%),運動30min及休息10min的方式獲得他們的主觀偏愛性和舒適感覺反映,其中氣流速度為0.25m/s。執(zhí)行過程中,每5min測量一次耳膜和皮膚溫度、心率及能量消耗,同時也記錄服裝的汗液流失和汗液吸收。每10min在1(無感覺)~10(完全感覺)級標(biāo)尺上記錄19個感覺描述語的主觀反應(yīng)。感覺術(shù)語包括緊、松、重、輕、硬、靜電、不吸濕、冷、粘濕、濕、熱、粘纏、悶熱、刺痛、粗糙、瘙癢及癢等。每次試驗,在手感評價后記下對所有評估的兩服裝間的總體偏好,穿著后試驗結(jié)束時再做記錄。該試驗應(yīng)用多重標(biāo)尺,用成對比較設(shè)計獲得對手感和穿著的總體偏好,通過類似于赫理斯[59]的評分表格的綜合態(tài)度標(biāo)尺獲得主觀感覺反應(yīng)。
張渭源等[64]從松緊感、沉重感、硬挺感、涼爽感、潮濕感、刺感、癢感和粗糙感等指標(biāo)來評價服裝的舒適性。李俊和張渭源[65]采用濕感、悶熱感和粘體感來評價丙綸針織物的濕舒適性。張輝等[53]采用冷感、熱感、悶感、濕感、粘感、合身感、沉重感、寬松感和柔軟感來評價含陶瓷粒子服裝的舒適性。唐世君等[66]采用濕悶感和冷熱感來評價夏季服裝的熱濕舒適性。王革輝和張渭源[67]采用冷暖感、粘體感、刺癢感、吸濕感、柔軟感、悶熱感、粗糙感和總體舒適感來評價羊毛機(jī)織面料的舒適性。
四、服裝熱濕舒適性的綜合評價
服裝的熱濕舒適性的評價通常是多個指標(biāo)綜合評價的結(jié)果。綜合評價法不但可以解決用單一指標(biāo)進(jìn)行評價時所產(chǎn)生的分散性及可比性差的問題,還可以根據(jù)某類特定顧客的要求對不同類型的織物進(jìn)行熱濕舒適性評價。
李俊和張渭源等[68]運用常規(guī)客觀測試方法,選用芯吸能力、透濕能力、保水能力和放濕干燥性四項指標(biāo)對細(xì)旦丙綸針織物的濕舒適性進(jìn)行了研究,并用灰色聚類判別分析法進(jìn)行了綜合評價。
郭維蟬等[69]采用透濕性、吸濕性、熱傳遞性、懸垂性、抗皺性來作為服裝面料穿著舒適性能的綜合評判指標(biāo)。為了較好地協(xié)調(diào)各個性能指標(biāo),綜合合理地評價服裝面料的優(yōu)劣,用模糊綜合評判的方法預(yù)處理,模糊綜合評判的關(guān)系式為B=A·R,B為綜合評判結(jié)果,A為各指標(biāo)對織物服用性能效果的影響權(quán)重系數(shù)集,R為模糊服用性能評價效果與指標(biāo)面的模糊關(guān)系矩陣。
黃莉茜[70]采用KESF-Ⅱ型精密熱物性測定儀測定試樣的吸水時間、散濕率和溫暖感指標(biāo)作為服裝在熱環(huán)境中的舒適性指標(biāo),并用回歸分析法得出熱環(huán)境中,試樣的吸水時間與織物回潮率、織物散濕率與織物面密度和透氣量、織物溫暖感指標(biāo)與線圈長度的回歸方程。
沈婷婷和袁觀洛等[71]選定透氣性、導(dǎo)熱系數(shù)、透濕性、吸水率和散濕率五個指標(biāo)來表征絹紡織物的熱濕舒適性,并用相關(guān)分析法定性的研究了絹紡織物熱濕舒適性各指標(biāo)與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。
另外,李顯波等[72]綜合脫濕率、芯吸收率、透濕率三個指標(biāo),借助線性模型數(shù)學(xué)論的矩陣求解方法綜合評價服裝濕舒適性;張懷珠[73]以非顯性蒸發(fā)的生理條件作為分析基礎(chǔ),設(shè)計了相應(yīng)的非顯性蒸發(fā)狀態(tài)和無任何蒸發(fā)的模擬裝置,以濕熱散失、干熱散失、透氣阻抗對服裝的熱濕傳遞特性進(jìn)行比較研究;李棟高等[74]以皮膚溫度、生理飽和壓差、無感發(fā)汗量及熱阻值為測定服裝內(nèi)小氣候狀態(tài)的參數(shù),形成了熱濕舒適性特征表征方法,描述在非顯汗?fàn)顟B(tài)下服裝的熱濕舒適性。劉瑜[75]用濕阻、回潮率、散濕率、芯吸率和保水率五個指標(biāo)來評價運動面料的靜態(tài)濕舒適性,并用灰色聚類分析進(jìn)行了綜合評判;用初始斜率、濕度上升最大值、干燥時間和里外濕度平均值來評價運動面料的動態(tài)熱濕舒適性,并引入了動態(tài)濕傳遞綜合系數(shù)Bd來進(jìn)行綜合評判。
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