1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 含气量对棉织物舒适性的影响 所在学院 专业班级 纺织工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 摘要 ： 随着时代的发展，人们对服装的要求不仅停留在过去的结实、耐穿，而且要求其既要款式新颖、美观大方，又要穿着舒适。因此服装 舒适性的研究，尤其是含气量对织物舒适性的影响的研究，日益受到各国纺织服装领域学者的关注。本文主要通过对棉织物样品的保温性、透气性、透湿性、刚柔性和悬垂性的测试，得出含气量与棉织物舒适性之间的关系。实验结果表明 : 纯棉织物的含气量与其服用性能具有紧密的关系，具体表现为：含气量越小，则其硬挺度越好，保温性、透湿性、悬垂
2、性和透气性则下降，而含气量越大，则其保温 性、 悬垂性、透湿性和透气性越好 。 相对的，硬挺度就会降低。 关键词： 含气量 ； 棉织物 ； 舒适性 II Gas content impact on Cotton Comfort Abstract： With the development of the times, people stay on their clothing is not only in the past strong, durable, and requires it both to be fashionable, elegant, but also comfortable
3、to wear.Therefore, clothing comfort research, especially with gas comfort of the fabric of research, increasingly by the national textile and apparel scholars.In this paper,cotton fabric samples through insulation,air permeability,moisture permeability,rigid and drape of the tests,the gas content of
4、 cotton fabric with the relationship between comfort.The results show that: cotton fabric wearability gas content and its close relationship with, specific performance: the smaller the gas content, its insulation, better stiffness, permeability, drape and breath ability decreased, while the larger a
5、ir content, its drape, moisture permeability and air permeability as possible. relative , The insulation and stiffness will be reduced. Keywords: Gas content; Cotton fabric; Comfort III 目 录 1 绪 论 . 1 1.1 舒适性研究的背景 . 1 1.2 舒适性研究的发展现状 . 2 1.2.1 热湿舒适性指标 . 2 1.2.2 热湿舒适性概念 . 2 1.2.3 热湿舒适性研究方法 . 2 1.3 课题研究
6、意义 . 3 2 舒适性与含气量的概念 . 5 2.1 舒适性的概念 . 5 2.1.1 热湿舒适性 . 5 2.1.2 触觉舒适性 . 5 2.1.3 心理舒适性 . 5 2.1.4 运动舒适性 . 5 2.2 含气量的概念 . 5 2.2.1 纤维性质 . 6 2.2.2 织物性质 . 6 2.2.3 检测方法 . 6 3 实验部分 . 7 3.1 实验材料及设备 . 7 3.1.1 实验材料 . 7 3.1.2 实验设备 . 7 3.3 织物保温性的测定 . 7 3.4 透气性的测定 . 7 3.5 透湿性的测定 . 8 3.6 硬挺度的测定 . 8 3.7 悬垂性的测定 . 9 4 实
7、验数据分析 . 10 4.2 含气率与保温性的关系 . 10 4.3 含气率与透气性的关系 . 11 4.4 含气率与透湿性的关系 . 11 4.5 样品硬挺度的测定数据 . 12 4.6 样品悬垂性的测定数据 . 12 5 总结与展望 . 14 参考文献 . 15 致 谢 . 错误 !未定义书签。 1 1 绪 论 1.1 舒适性研究的背景 随着时代的发展，人们对服装的要求不仅停留在过去的结实、耐穿，而且要求其既要款式新颖、美观大方，又要穿着舒适 。因此服装、纺织品舒适性的研究成为各国纺织界争相研究的对象。 所谓服装的舒适性是指人体在着装后，服装 具有满足人体要求并排除任何不舒适因素的性能1。
8、人类懂得穿衣避体已有几万年的历史，但真正开始对纺织品和服装舒适性的科学研究仅有几十年的历史。人们对服装热湿舒适性的研究是在初步形成了服装舒适性的某些基本定义、指标和获取了大量实验数据并给出了相应的解释后逐步开展的。 目前，对于服装舒适性的研究主要集中在热湿舒适性方面，其中包括织物导热、导湿性能的研究，服装热湿舒适性评价方法研究等 1。日本有关学者认为，研究服装的舒适性，需要考虑以下几种情况： （ 1） 在特殊环境下，只考虑服装的舒适性，而不考虑时装性。如宇宙服 ，水中作业服，耐热服，防尘服等。 （ 2） 在日常环境下，既要考虑时装性，又要满足各种要求。如寒冬穿着少，但能充分保暖的服装；比普通服
9、装更加凉爽的夏用套装等。 （ 3） 在特殊环境下，需要舒适性与时装性兼顾的，如土木、建设工人的服装等 2。 服装舒适性研究除了包含热湿舒适性研究以外还包括结构舒适性研究。服装结构舒适性研究是在基于服装结构设计和人体工学的基础上，通过结构设计中放松量的设计、运动舒适量的确定以及生理舒适量选择等评价人体着装感受，从而确定最佳的舒适量。但从目前看来，这方面的研究还很少。 服装作为人们生活 中不可缺少的用品之一，人们在服装行为工程中所体验到的服装款式造型功能、服装色彩情感以及图案题材语言、材料舒适性等通过人们的视觉、感觉所产生的美的、愉悦的心理感受，即服装的舒适性感受是形成服装舒适性重要的组成因素，也
10、是服装美的实质。人们对舒适性的理解会因感受条件的不同而不同 3。 棉织物作为一种最普遍的服用织物，其舒适性要远远优与化纤织物，而且价格便宜，深受大众的喜爱，因此我们把棉织物作为实验的样品具有广泛性。棉织物 是指以棉纱织成的织品。它具有以下一些特点： 1、 吸湿性好，手感柔软，穿着卫生舒适； 2、 湿态强度大于干态强度，但整体上坚牢耐用； 3、染色性能好，光泽柔和，有自然美感； 4、 耐碱，高温碱处理可制成丝光棉； 2 5、抗皱性差，缩水率大； 含气量对棉织物舒适性的影响是很大的，它影响着棉织物的透气，透湿，保温，平方米重量等。因此，本文将着重研究含气量对棉织物舒适性的影响。 1.2 舒适性研究
11、的发展现状 近年来服装材料热湿性能的研究很多，主要集中在服装的服用性、舒适性的研究和开发，包括以下几个方面：织物和服装的热湿传递性能及其对舒适性的影响 4,5,6,7；织物动态热湿传递性 能的研究 8,9,10；新的实验方法和仪器装置的开发 8,10；热湿传递数学方法及模型的建立 11,12,13等。 1.2.1 热湿舒适性指标 评价服装的热舒适性单项指标主要有热阻、保暖率及热传导率。 Gagge 提出的克罗值是最早的表征服装隔热保暖性能的指标，为热传递性能的进一步研究奠定了基础。单纯的湿舒适性有透湿率、保水率等。李显波 14对面料的吸湿性能做了研究，李俊、张渭源 15通过对细纤度丙纶针织物的
12、湿传递性能研究，把毛细高度、湿阻、保水率、放湿干燥率结合起来，建立了一套全面评价织物湿舒适性能 的评价体系。相关研究还很多，如袁观洛 16对丝织物吸湿放湿性能研究及 Scheurell D.M.17对织物表面湿度与舒适性的研究等。织物热湿舒适性能物理指标的定理与测试的逐步提高与完善，有利于对织物热湿舒适性进行定量化的比较和研究，同时对织物热湿舒适性的衡量及织物制造的设计都具有重要的知道指导意义。 1.2.2 热湿舒适性概念 原田隆司 18等人指出了服装小气候的概念，他认为在环境 -衣服 -人体系中，把视点放在实际生活中各种环境条件下衣服的状况上，与此对应进行体温、耗氧量、出汗量等生理学方面的研
13、究，其 重点是人体之调节功能。在原田的这一理论基础上，许多学者把服装微气候作为研究热湿舒适性的基础，通过微气候仪等工具测量织物与模拟皮肤之间气候区的温度、湿度变化来反映织物对人体舒适感的影响。 1.2.3 热湿舒适性研究方法 暖体 (出汗 )假人作为研究服装舒适性和特种功能服装的一种仪器最早在美国发明，从 20 世纪40 年代起，美国、加拿大、英国、前苏联、日本等都进行过暖体假人的研制。由于受到人体生理条件的限制，在一些特殊的环境中（如高温、低温等）无法进行人体着装实验研究，因此需要假人来替代。暖体假人可以由计算机控制，模拟 人体表面温度分布，进行特种服装性能以及与人体有关的热学研究。由于没有
14、生理、心理因素的影响，测试结果稳定，误差较小，可以进行精确的测量。 我国近年来在暖体假人的研制方面也取得了成功，成功研制出姿态可调节暖体假人。姿态可调式暖体（出汗）假人研制为国防科工委及上海市教委重点项目。该成果为国内领先，国际先进水平。它是服装热湿舒适性和功能服装研究必备的关键实验手段之一，能自动计算被测试服装对象的隔热值与透湿指数，由假人体和计算机智能测控系统组成。本体构造符合中国成年男子人体3 解剖生理特点，分 16 个独立的控温区段。壳体由 铜制成，内部有测温、发热系统，并采取阻燃、隔热、稳定热流等多项创新技术措施。假人各关节具有近似真人的活动范围，可实现各种姿态，并能自力站定。计算机
15、职能测控系统在 WINDOWS 界面环境下操作，采用各区段独立控制技术，能实现恒定皮肤温度与恒定加热功率的模拟皮肤材料，保证了出汗的稳定性与持久性。通过采用模拟皮肤的保水量与出汗量对应的原则及封闭式出汗管道循环系统技术，实现了出汗量与流速的微量可控，建立了隔热值与透湿指数的计算模型，该暖体（出汗）假人适于测试航天服等封闭式服装系统 19。 目前热盘测试法主要依据的标 准有 4 个。其中最受关注的出汗热盘法是 ISO 11092纺织品 生理效应 稳态条件下耐热和耐水蒸汽性能的测量。我国新制定的 GB/T 11048-2008纺织品 生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定标准是在 ISO 11092
16、 的基础上修改的新国家标准，之前国内还没有相关的标准，且 GB/T 11048-2008 标准是以进口设备为测试仪器起草的，目前国内没有热湿性能综合测试设备的生产厂家，所需测试完全依赖国外设备，其售价昂贵、维护成本高、周期长 20。 所谓服装压是指由服装垂直作用于人体所产生的压力 19。可分为三类：重量压，即因为服装重量形成的压力；束缚压，指的是因为服装勒系过紧而形成的压力；面压，指的是人体运动时，服装与身体接触而产生的压力。服装压是评价运动功能性的最重要的指标。对服装压的研究主要采用人体着装实验的方法，通过接触压测定器直接测量，或者通过理论计算间接获得。同时采用主观评价法让受测试者评价着装的
17、感受，建立服装压感与舒适性的关系。目前研究表明服装的束缚压与服装的重量压、面压相比较，束缚压更容易被受测者感知，这对服装压的研究有着重大的意义。 服装生理学评价法是指通过人体在特定的活动环境 下，以穿着不同类型的服装对人体生理参数变化来评价服装舒适性的一种客观方法，是服装功效学的主要手段之一。其评价指标主要有：提问、代谢热量、出汗两、心率、血压等等。目前对人体出汗量方面的研究已经取得了一些进展。但是有人认为生理学方法可重复性差。服装心理学评价法即主观感受评价法，在服装舒适性评价中，实验室服装穿着实验是直接将服装与人体主观感受联系的一种测试方法。此种测量方法通过制定调查问卷、舒适性等级分级方法，
18、记录受测试者的主观感受，并通过统计的分析方法予以分析，从而得出结果的方法。但是由于受测试者在评价时存在一 定的感觉差异，前期研究认为个体间的感觉差异很大，对于服装舒适性评价会有明显的影响。但是从目前来看，这种方法的应用还是十分广泛的，大部分的研究都会用到。然而，调查问卷的问题设置很可能对受测试者产生心理暗示，影响试验数据。舒适性等级分级主观标尺怎样才最科学，人体感觉的灵敏度到底是怎样的程度都有待研究。因此，它只是对客观评价方法的补充和检验 19。 1.3 课题研究意义 织物热湿舒适性能物理指标的定理与测试的逐步提高与完善，有利于对织物热湿舒适性进行4 定量化的比较和研究，同时对织物热湿舒适性的
19、衡量及织物制造的设 计都具有重要的知道指导意义。 就目前的服装面料本身舒适性的研究所包含的各种评价指标很多。如：热阻、湿阻、放热、透气率、压力等等，这些各式各样的评价指标可以评价服装舒适性的各种性能，包括热湿舒适性、压力舒适性等，这样，我们研究服装舒适性，很难说清楚某件服装或者某块面料的舒适性评价。因此，我们需要一个统一的物理指标来代表这些杂多的评价指标。研究表明，含气量和织物面料本身的舒适性都有关联。因此，我把含气量选为评价服装面料本身的舒适性能的唯一指标。因此，研究含气量对织物舒适性的影响是具有广泛而长远的意义。 5 2 舒适性与含气量的概念 2.1 舒适性的概念 舒适性是一个多种性能 集
20、结 的概念，人体穿着衣服时 .身体与环境之间始终处于湿热交换之中，人们的舒适感来自于满意的热平衡 21。也就是说，当织物的吸湿性、透气性、保暖性等较好时，人体生理上的需要得以满足，才会有舒适感。这是生理上的舒适性。另外，当服装的款式、造型、色彩、 手感风格等适合穿着者的性格和爱好，使人穿着时因为对自我形象满意，而感到自豪时有舒适的感觉。这是心理上的舒适性。 只有一系列生理、心理与物理因素均 以令人满意的方式，发生良好的综合反映时，才能使人感到真正的舒适。 2.1.1 热湿舒适性 热湿舒适性是服装舒适性的一个重要指标，是各种因素综合作用的结果。 人体 服装 环境系统保持舒适的服装微气候，要求织物
21、和服装具有优良的吸湿、导湿、放湿和透气性能。 2.1.2 触觉舒适性 肌肤触感与衣料的性质密切相关，包括衣料的手感、触觉冷暖感、服装对皮肤的物理性刺激（刺痒感、粘附感等）及服装对皮肤的化学刺激等。织物的物理力学性能（如：伸长、弯曲、压缩、厚度、重量等）是影响织物手感和风格的主要因素。服装的接触冷暖 感是指人体接触衣料时，两者温度不同和热量的传递而形成的冷暖知觉。影响接触冷暖感的因素有：织物的热传导率、织物结构、织物含水情况及服装压力等。服装与皮肤接触所产生的物理性不舒适感觉只有指刺挠感、粘附感及服装静电灼人。服装对皮肤的化学性刺激主要是由纤维材料、染料、整理剂及洗涤剂等引起的。化学刺激可诱发接
22、触性皮炎，对人体的危害较大。 2.1.3 心理舒适性 服装的心理舒适性是一个笼统的概念，是对人的主观量的评价。服装 人 环境构成的心理系统包括知觉心理，色彩视觉心理，以及人的社会心理等因素。服装的心理舒适性主要涉 及到面料及服装的色彩设计，服装的款式造型设计、图案设计等因素。 2.1.4 运动舒适性 服装的运动舒适性即服装的运动功能性，是指服装设计要适应运动动作、强度及运动环境，使运动者保持生理、心理的舒适感、安全感和愉悦感。 2.2 含气量的概念 服装材料多为纤维制品，由于构成织物的纱线有弹力，因此在织物组织中有许多织眼，通常在这些织眼中有空气，纱线内部、纤维集合体间也都含有空气。这种性质称
23、为织物的含气性，这6 些织眼、空间称为气孔。气孔的大小和有无，关系到服装材料的透气性、热传导性和湿润性等。影响织物含气性大小的因素 有纤维种类、纱线粗细、纤维方向、组织种类、厚度、平方米重、后处理及缝制等。 2.2.1 纤维性质 不同种类的纤维所含气孔的形状和大小是有区别的，因此其含气性也会不同，反映在织物上，其保暖程度和通气性会有差别。一般，天然纤维的含气性好，合成纤维的含气性差 ,以毛纤维的含气性为最好。 2.2.2 织物性质 含气性是纺织品优越的特性，一般毛呢织物的含气性很好。这是因为毛纤维含气性好，毛纱可织成多空隙织物结构，因而使织物中的空气含量大大增加，降低了热传导机率，提高了保暖防寒性，这也是冬季穿填絮料服装保暖的原因。 2.2.3 检测方法 服装材料含气性的大小可用含气率，即一定体积中空气量的百分率来表示。 含气率（ %） =（ S-P） / S 100 （式 2-1） 式中： S 纤维的体积质量（ g/cm3） P 材料的表观体积质量（ g/cm3）； P=FW/d （ g/cm3） FW 平方米重（ g/cm2）； d 厚度（ cm）； 由上式可知，只要测得织物的平方米重、厚度、纤维比重，便可求得含气率。
