1、 1 毕业设计 开题报告 服装设计与工程 面料动态表面水份的色彩参数与服装表面温湿度的关系 一、选题的背景、意义 随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对服装舒适感的追求日趋强烈， 人体穿着舒适性就是其中重要的一项。由于衣内微气候的温度、湿度对影响人体的感觉舒适起着至关重要的作用，因此作为舒适性一个重要方面的衣内微气候越来越受到人们的关注。进十几年来，国内外学者在服装的舒适性与衣内微气候研究方面进行得相当活跃，并且在有关的研究体系、评价指标、测试方法和仪器研制方面取得了相当的进展。 目前， 国内外尚未见文献对 面料动态 表面水份的色彩参数与服装表面温湿度的关系进行研究 。 因此，本论文通过试
2、验找出面料动态表面水份的色彩参数与服装表面温湿度的关系， 将揭示一种可视化动态湿传递指标与 服装表面温湿度的内在联系， 为开发具有良好性能的新型智能纺织品提供一定的数据依据，也对指导科学穿衣有着重要的实用价值。 二、相关研究的最新成果及动态 近年来，一些学者致力于研究衣上微气候，定性定量的研究人体的感觉和与之相关的产品设计和制作。服装舒适性的研究主要集中在热湿生理舒适性、感觉舒适性、运动舒适性。热湿生理舒适性是传统的研究领域。 （一）国外研究综 述 D.M.Scheurell， S.M.Spivak 和 N.R.S.Hollies2选取 纯棉、纯涤、 50%涤 /50%棉三种面料运用 “ 动态
3、表面湿传递”法 进行了微气候模拟环境下的蒙塞尔色彩指数测试，并以蒙赛尔色彩指数为横坐标，受试者对运动针织衬衫的主观湿粘感为纵坐标分析了蒙塞尔色彩指数与主观湿舒适性之间的关系。 原田 31982年研制了具有同时测量热、湿传递的织物微气候仪，可模拟人体无感和有感出汗两种状态。模拟人体无感出汗时，模拟皮肤使用 0 38mm厚的微孔聚四氟乙烯膜，模拟人体的显性出汗时，模拟皮肤使 用 0 6mm厚，细孔直径 0 3mm的铜板。环境温湿度和风速风向可以进行调节。该装置可以模拟人体在多种活动状态引起的热湿状态，利用温湿度传感器，测出各种状态下微气候的特征值，并可测出织物的回潮率。 2 Famworth4研制
4、了发汗热平板仪。该装置使用薄绢做模拟皮肤，注射泵供水系统连接 8条水管向内板和保护环供水，有差动热电偶控制内板和保护环与底板，使其温差保持为零，用热敏电阻测量内板的温度。通过测量发汗热板的加热功率，并利用计算机处理测量结果得出相关特征指标，实现了传热传湿的动态测试。 （二）国内研究综述 1、 服装微气候与人体热舒适、热感觉的关系 张昌 5研究了冬季人体着装时，服装微气候与人体冷热感之间的关系，找出了人体在静止状态下，服装微气候在不同舒适感下的温湿度范围。 曹秋玲 ,王琳 6提出 服装舒适性是一个涉及人体物理、生理、心理因素相互作用的问题。可以采用客观和主观相结合的方法进行舒适性指标的评价，可以
5、采用人工神经网络根据个体感观感觉预测服装的整体舒适性。 李毅 7运用了一系列的着装试验模拟着装时的温度和湿度感觉，得出心理对温度和湿度的感觉，客观测量出的皮肤及织物表面温度和服装内相对湿度微气候的关系。 谷美霞，孙玉钗 8通过在一定环境下的着装人体实验，找到了不同舒适状态下衣内微气候温度分布范围及规律 8：人体躯干不同部位的衣内微气候的温度是不同的，一般是左腋的温度最高，然后依次是左胸、左腹；在一天中的不同时间，衣内微气候温度变化不同，下午最高、晚上次之、上午最低，这与人的体温的昼夜周期性变化有关；在人体感觉不同舒适状态下，青年男性衣内微气候温度高于青年女性衣内微气候温度，这说明舒适感觉受性别
6、的影响，即生理差异的影响；在同等条件下，男性进行体温自我调节的能力比女性强，能更快地使衣内微气候的温度达到稳定。 张渭源等 9从松紧感、沉重感、硬挺感、凉爽感、潮湿感、刺感、痒感和粗糙感等指标来评价服装的舒适性。李俊和张渭源 10采用湿感、闷热感和粘体感来评价丙纶针织物的湿舒适性。张辉等 11采用冷感、热感、闷感、湿感、粘感、合身感、沉重感、宽松感和柔软感来评价含陶瓷粒子服装的舒适性。唐世君等 12采用湿闷感和冷热感来评价夏季服装的热湿舒适性。王革辉和张渭源 13采用冷暖感、粘体感、刺痒感、吸湿感、柔软感、闷热感、粗糙感和总体舒适感来评价羊毛机织面料的舒适性。 杨凯 14选择 8 种不同纤维的
7、平纹类机织春夏季 衬衫进行了稳态与动态热湿舒适性试验并建立了织物动态热湿舒适性评价指标。试验运用自制的可模拟出汗皮肤一微气候一织物 3 级系统织物动态热湿测试仪进行，从试验得到的动态相对湿度曲线中提取了 3 项动态因子表征织物动态湿舒适性。 Smois 系织物内外表面的湿度初始上升斜率差； Tmois 系织物内表面达到动态平衡的时3 间； maxmois 系达到动态平衡后织物内表面湿度上升的最大值。为综合评价织物的动态湿舒适性能，研究者引入了动态湿特征值 Dmois，并建立了 Dmois 与透气性、回潮率和芯吸高度之间的灰色预测模型。 2、微气候仪的研 制 柯宝珠设计的新型微气候测试圆筒仪能模
8、拟人体的躯干形态 15，进行二维传热传湿的测试；温度控制系统能始终保证模拟皮肤表面恒定的温度；供水系统能保证给模拟皮肤提供恒温均匀的汗水；数据采集及处理系统能准确实时地采集到模拟微气候内的温、湿度随时间变化的连续曲线。通过对实验测得的温、湿度典型变化曲线的分析，指出最能全面反映织物动态热湿舒适性能的 5个特征指标是 KTs、 Tequ、 T、 KTe、 RHequ。 张春丽，高晓丁，梁建锋，唐明飞设计了一种基于嵌 入式 ARM处理器的 便携式服装压力、温湿度检测系统 16。系统采 用 ARM9处理器 S3C2410A为主控芯片，利用 FlexiForce压力传感器、 DHT90温湿度传感器为分
9、布式测试元件，以 SD卡作为存储介质对采集的数据进行离线保存，并借助LabVIEW开发的仪器面板将测量结果保存并以直观的形式显示出来。 吴基作，陈益松研制了用具有内热源和内湿源的圆盘式微气候测试装置 17。该装置由两部分组成，一部分是供水圆盘实体部分，另一部分是测量和控制部分。模拟皮肤选用 GORE-TEX复合面料 (克重 204 m2，厚 0 45mm)。水温度控制采用 PID(Proportipnalvative，比例、积分、微分 )控制器，被测织物的下侧安装三点温度和相对湿度传感器，通过测量点的温湿度变化曲线求取被测织物的湿阻。 人体是一个生命体 18，人、服装和环境间的传热传湿实际是一
10、个复杂的过程，为了解决某些传热传湿问题，有必要对其进行合理的理论分析，并归纳抽象出较为简捷而实用的数学物理模型，从而更加有利于理论分析和实践指导。 崔慧杰 19研制的动态织物微气候仪，试图模拟穿着者身体运动所造成的织物微小气候中空气的流动对热湿传递的影响，试样由 4根吊链夹持，并作上下有规则的运动。 姚穆、施楣梧 20等研制 的织物微气候仪，仪器的核心区域设置了外水槽，可使水温同步跟踪内水杯，保证了内水杯四周及底面温差为零，使内水杯加热器功率恒等于通过织物的总热流速率，有利于利用现有的传热传质理论进行测试分析。该装置可运用不同透湿能力的模拟皮肤来模拟人体不同的出汗状态 ,试样夹可调节，可用于测
11、试多层织物的热湿传递，与内杯相连的毛细管可测出透过织物的透湿率，连续无级可调的环境气候的模拟系统可控制系统温度 10 -40，相对湿度 30一 97，水平风速 0.05 5m s。 4 蒋培清 21等研制的织物动态热湿传递性能测试仪可测试定量汗液 蒸发时透过织物的热流对时间的曲线及微气候区的温湿度对时间的曲线。 三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标 （一）研究的主要内容 1、 选取 40 种以上织物进行蒙塞尔色彩指数测试 ,得到大样本蒙塞尔色彩指数数据库； 2、选取 15 种以上面料制作成弹力紧身裤进行衣上表面温湿度测试并对其特性进行分析； 3、 分析面料
12、动态表面水份的色彩参数与衣上温度的关系、与衣上湿度的关系、与远红外温度的关系。 4、对以上关系的意义与不足进行分析。 （二）研究方法 本课题 先 通过仪器测试 40 种以上织物的 蒙 塞尔色彩指标，得出的实验数据 ；再选取 15 种以上面料按国家标准规格要求制作成紧身贴体运动裤并进行 衣上表面温湿度测试，得出有关数据；最后 对 衣上表面温湿度数值进行聚类分析，并 利用 SPSS 软件 与 蒙塞尔色彩指标 进行线性回归分析。 （三）研究难点 1、出汗模拟皮肤装置是模拟人体动态运动时的出汗情况，水温、模拟皮肤、微气候空气层及周围环境温湿度的设置需经多次实验调试及每次样本实验的一致性。 2、 本课题
13、的实验要求受试者对舒适性具有很强的敏锐感。 （四）预期达到的目标 通过实验得出大样本的数据库，并对数据的分析得出 面 料动态表面水份的色彩参数与服装表面温湿度的关系， 还有影响针织贴体裤穿着微气候下的影响舒适性的重要因子 。 四、论文详细工作进度和安排、 2010 年 10 月 18 日 : 毕业论文工作动员会，教师下达论文选题； 2010 年 10 月 19 日 2010 年 10 月 30 日： 教师确定毕业论文题目，学生完成选题 ； 2010 年 10 月 30 日 2010 年 12 月 30 日： 教师下发毕业论文任务书、学生完成参考文献的查阅、完成外文翻译、文献综述、开题报告； 2
14、011 年 01 月 04 日 2010 年 03 月 28 日： 完成论文的研究、实验、初稿撰写 ； 5 2011 年 1 月 30 日： 论文中期检查； 2011 年 03 月 31 日 2011 年 4 月 30 日： 学生毕业实习； 2011 年 05 月 4 日 2011 年 05 月 14 日： 毕业论文修改和定稿上交； 2011 年 05 月 15 日 2011 年 05 月 25 日： 毕业论文评阅； 2011 年 05 月 26 日 2011 年 05 月 30 日：毕业答辩及成绩评定。 五、主要参考文献 1 于伟东，储才元 .纺织物理 M . 上海：东华大学出版社， 200
15、2. 2 D.M.Scheurell ,S.M.Spivak and N.R.S.Hollies. Dynamic Surface Wetness of Fabrics in Relation to Clothing ComfortJ. Textile Res.J. July 1985 ,55: 394-399. 3 原田隆司，土田和义，内山生 衣服材料水分匕熟力移勤特性 J日本 纤维机械会志，1982， 35(5)： 203 209 4 Famworth B A Numerical model of the combined diffusion of heat and water vapor
16、 through clothingJ Text Res J 1986， 56： 653 665 5 张昌服装热舒适性与衣内微气候 J 武汉科技学院学报， 2005， 18(1)： 23-25. 6 曹秋玲 ,王琳 .服装舒适性的测试与评价 J 纺织科技进展， 2005，（ 2）： 69-70. 7 Y. LI. Perceptions of temperature, moisture and comfort in clothing during environmental transients J . Ergonomics, Vol. 48, No. 3, 22 February 2005,
17、234-248. 8 谷美霞，孙玉钗 .不同舒适状态下衣内微气候温度分布研究 J 天津纺织科技， 2008，（ 3）： 14-18. 9 张渭源，韩近阳 .人工气候条件下的人体着装试验的研究 J 中国纺织大学学报， 199l，18(2)： 72-80 10 李俊，张渭源 .细旦丙纶针织物湿舒适性研究一主观穿着试验测试研究及综合分析 J .中国纺织大学学报 ,1996， 22(6)： 6-13 11 张辉，高绪珊 .含陶瓷粒子纤维的服装舒适性北京服装学院学报 J 1998， 18(2)：31-35 12 唐世君，尹继亮，张一心夏季服装热湿舒适性的综合评价 J 北京服装学院学报 ,2000，20(
18、1)： 36-39 13 王革辉，张渭源，轻薄型羊毛机织面料的舒适性研究 J 中国纺织大学学报， 2003，6 29(1)： 85-87 14 杨 凯，郑 瑾， 张渭源 . 织物动态热湿舒适性能的评价及预测 J东华大学学报，2010,(4):136-139. 15 柯宝珠 .新型织物微气候测试圆筒仪的研 制 J 丝绸， 2008,（ 8）： 40-43. 16 张春丽，高晓丁，梁建锋，唐明飞 .基于 ARM 技术的服装舒适性检测系统的设计 J .现代电子技术， 2010， 33(15)： 177-186. 17 吴基作，陈益 松 . 纺织品热湿传递性测试装置 J 印染， 2010， 36(4)： 42-44. 18 柯宝珠 .新型运动面料的开发及织物主观热湿舒适性智能预测模型的建立 D .上海：东华大学， 2006.14-14. 19 崔慧杰，施鸿才织物动态热湿舒适性能汽相缓冲作用测试仪研制 J纺织学报， 1997，18(6)： 347-350 20 姚穆，施楣梧，张一心织物微气候仪型的研制 J纺织标准与质量， 1991， 6： 30-33 21 蒋培清 织物动态热湿舒适性研究 D 上海 :东华大学， 1999
