第14章 织物的舒适性

热阻



导热系数


热舒适性物理评价指标

克罗

在室温21℃，相对湿度小于50%，气流为10cm/s （无风）的条件下，一个人静坐不动，能保持舒适 状态，此时所穿衣服的热阻为1克罗值。


clo越大，则隔热保暖性越好。 测定方法：恒温法、冷却速率法、热流计法

静坐时人体新陈代谢209.14J/m2· h 24%无感排汗散失 1clo＝0.155 ℃· m2· h/W＝0.155T-Ω 估算：1cm＝1.6clo=0.25T-Ω

4．生理学评价方法
评价指标：体核 温度、皮肤温度、 代谢热量、热损 100 失、出汗量、心 80 率和学压等 60 问题：结果离散、 40 无法解释 20

Ws(%)
0
闷热
(%)
冷区 26 TS 29 /℃ 32
舒适区 35
5．心理学评价方法
——主观感觉评分法 问卷调查表

第2节 织物的透通性

2. 织物透湿（汽）性
水汽通过织物的能力 主要是水的气相传递，当织物两边存在一定相对湿度差 时，水汽从相对湿度高的一侧传递到相对湿度低的一侧。 织物传递水汽的途径有： 气相 气－气：水汽直接通过织物空隙传递 气－液－气：纤维自身吸湿，纤维表面及内部孔洞 凝结，芯吸效应，织物外表面蒸发； 液相（凝露，水汽分压超过饱和水汽压） （气－液）－液－气 液态水分接触，芯吸作用传递到织物外表面后蒸发

浸润——相关概念
表达单纤维或纤维集合体表面（或表观） 与水的相互作用。 接触角θ：气－液切面与固－液界面间含 液体的夹角

y
LV
θ SL 液体 a x
SV SL cos LV
SV
气体 b 固体
接触角与浸润状态——相关概念
θ 可否浸润 cosθ 状态
θ＝0° 0<θ<90 θ=90 90θ180 θ=180
水珠 （防水织物）
（ a）
(2) 喷淋法 (3) 浸液法 (4) 接触角法

影响因素

（1）纤维表面的浸润性：接触角
θ< 90°，表面粗糙易浸润 θ> 90°，表面粗糙不易浸润

（2）织物的涂层 （3）环境条件 温度：↑，孔隙减少 湿度：↑，毛细作用加强

与舒适性关系
（1）防水——织物应该阻止来自外界的水到达， 如雨水等 （2）导水（湿）——人体所散发的水汽或汗液 通过织物排出。 理想的织物是既能防止外部水进入，又能保证 人体的湿气能及时排出，即具有防水透湿效果。

透汽性影响因素

(2)环境条件： 环境温度升高 环境湿度增加 风速
透湿性提高 透湿性下降
3. 织物的透水性
液态水从织物一面渗透到织物另一面的性能。 织物透水的实质是水的液相传递，即织物两边 存在水压差是，水从压力高的一面向压力低的 一面传递的过程。 织物透水有三种途径： a）纤维内导水——次要 b）表面润湿及毛细传递——主要 c）织物中的孔隙——水压

织物的透通性是反映织物对“粒子”导通传递 的性能，粒子包括气体、湿汽、液体、甚至光 子、电子等。因为人体对环境的舒适感取决于 气、热、湿能量、质量的交换及其平衡状态。
织物孔隙与织物透通性的关系

孔洞是否直通织物的两面

直通孔洞和非直通孔洞 纤维内的空腔（横向尺寸0.05～0.6μm ）和原纤间 的缝隙（横向尺寸1～100μm ） 纱线内纤维间的缝隙孔洞（0.2～200μm，大部分在 1～60μm ） 纱线间的缝隙孔洞 （横向尺寸一般在20～1000μm ）

织物透气性的表征
透气率——即织物两侧在规定的压差下，单位 时间内流过织物单位面积的空气体积 织物透气量与织物两面间的气压差呈正相关； 压差不同，织物透气量也不同

织物透气性测量
织物 (腔 I) 气孔 (腔 II) 风扇 压差计 2
p 压差计 1
h
通过织物试样的流体流量与气孔直径的平方呈正比

空气相对湿度（RH）：纤维吸湿

RH为50%～80%
羊毛织物透气量降幅为2%～3% 棉织物透气量降幅可达4%～5%。

不吸湿的纯化纤织物；在相对湿度为50% ～70% 时，透气量降幅小于0.66%；而相对湿度在70% 以上，毛细水，透气量下降速度增快。 温度： 气压差p：影响实测的流量，而且是非线性的。

透气性测量数据（2）
经纬纱中 纤维截面 形态
透气量（L/(m2· s)） 最大 最小 平均
经纬纱 中的纤 维根数
透气量（L/(m2· s)） 最大 最小 平均
三叶形
圆形
70
53
64
35
66.2
40.2
30
48
845
710
785
600
813
650
织物名称
精梳 毛织物 粗疏 毛织物 薄型哔叽 厚型哔叽 法兰绒 麦尔登


织物进行热湿传递、调节。
人体舒适性条件
温度：32±2℃ 湿度：50±10％ 速度：25±15cm/s CO2的浓度<=0.08%
皮肤
厚度变化 织物
内 气流 人体 （热源 湿源） 境 外环境 环 热冷 辐射
位置变化 微气候
人体——织物——环境热湿交换的复杂因素
体温调节机理
湿传导通道
汗孔
皮肤表面 扩散

汗液传递途径

无汗和出汗出汗量

静止时，无感出汗量约为15g/m2· h 热或剧烈运动，100g/m2· h 无感出汗：（1）为主、（2） 有感出汗：（3）为主、（2） （1）织物表面润湿，不舒适——闷 （2）水分充塞空隙，影响热交换——热或冷

传递途径


液相传递：凝露－毛细扩展－蒸发方式



（1）通过织物的传导散热； （2）通过人－织物－环境间的对流、辐射散热； （3）强迫对流散热——热对流（冷热不匀形成） 和外力作用 （4）汗液由水变为水汽的蒸发散热。 纤维材料导热系数、回潮率及含水性、透气性 织物的厚度和体积重量、织物表面的粗糙度、织物 层数和层次等。

影响因素

影响织物热湿舒适性的因素

防水透气织物——应用示例（1）

机理

水滴的直径（100-3000μm）远远大于水汽直径 （0.0004μm），通过一定的加工使织物表面的微孔 只让汽滴通过而不让水滴通过。 带微孔树脂薄层的层压织物 超细纤维制成超高密度织物 透湿性薄膜

实现的途径有

吸湿/快干织物——应用示例（2）
液态汗液传递四个环节 （1）织物润湿、吸收：决定汗液吸收 （2）输送：芯吸 （3）贮存：保水 （4）蒸发散湿：织物的干燥 单一结构无法满足要求，需要多层结构， 至少为两层

测量
(1) 水压试验 静压法是在织物的一侧施加 静水压，测量在此静压下的 出水量、或出水点时间；或 在一定出水量时的静水压值。 动压法则是在试样的一面施 以等速增加的水压p = p(t)， 滴落 液体 直到另一面被水渗透而显出 （滤布） 一定数量水珠。

加压 p = 常数、静压法 p = p(t)、动压法 p 织物
织物密度 经 纬 339 291 300 257 269 224 透气性 (mL/cm2· s) 7.1 13.8 40.6 组织 平纹 透气量（L/(m2· s)） 最大 最小 264 256 平均 258
2/2斜纹
712
678
960
700
990
八枚缎纹 1032
织物状况 坯布 精炼后 碱减量后
透气量L/(m2· s)） 最大 400 248 369 最小 294 158 314 平均 355 225 342
第14章 织物的舒适性
织物舒适性

舒适性是人体对织物的生理感觉，往往以 人体对织物的不适感为评价。
热湿舒适性：织物的暖、传热散热）、透湿透气性 接触舒适性：热、静电刺激、触觉、服 装压等。
舒适性的主观感觉流程图
第1节 织物的热湿舒适性
——指织物在人体与环境的热湿传递间维 持和调节人体体温稳定，使微环境湿度适 宜的性能 微环境：人体 — 织物 — 外界环境

测量
（1）吸湿法 （2）蒸发法

织物 支承板 锥形实验杯 橡胶圈
l
织物 试样
硅酮粘合剂 底板
G0→G
透汽性影响因素
织物透湿的气相传递的影响因素，（前面透气性） 主要为织物的厚度和组织紧密度。 此外，影响织物透湿性的因素主要与第3种传递方式有关： ——润湿、传递、蒸发、保水 （1）纤维的性能： 苎麻纤维吸湿好，且放湿快，透湿性优良，是理想的夏季 衣料 合成纤维吸湿差，透湿性差，作为夏季衣料穿着闷热 丙纶纤维吸湿差，但具有很强的芯吸效应，透湿性好，可 作夏季衣料 中空合成纤维，透湿性改善 纤维改性

人体水分传播途径



（1）织物的透气作用 水蒸汽能透过纤维材料间的空隙进行散播 （2）织物的吸湿放湿性 纺织纤维吸附水汽后，通过毛细传递，向周围环 境放湿 （3）空气对流 在人体运动或强体力劳动时，对流去湿更加明显。 织物的透气性、织物的吸放湿性能、织物的体积重 量和厚度等

影响因素

1．舒适性物理评价指标
1.1 热舒适性物理指标

绝热率

热体被织物包覆前后散热量（Ｑ0、Ｑ1)之差对无包覆 时热体散热量Ｑ0之比的百分率。 温差为1 ℃时，热能以1W/m2的速率通过，为一个热阻 单位。（ m2· ℃/W ） 习惯称为热欧姆，T-Ω 织物表面温差为1℃时，通过单位面积织物的热流量。 与热阻含义相反