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服装热湿舒适性是服装科学研究的热点之一。影响服装舒适性的指标主要是服装的透热性能(热阻)和服装的透湿性能(湿阻)。织物热湿测试仪是测试面料透热透湿性能的重要工具,出汗暖体假人是评价整体服装透热性能和透湿性能的重要工具。这两种仪器装置都需要用到模拟皮肤。
用于模拟皮肤的材料,早期选用高吸湿性棉织物,后来有人选用薄绢、人造麂皮,近期大都选用微孔膜或微孔膜复合织物,其中以Gore-Tex织物为代表。Gore-Tex公司发表的数据显示其织物具有优良的防水透湿性能,现在的研究大都引用它发表的数据,但是对其织物的透湿原理并未做进一步说明。陈益松曾对Gore-Tex织物在室温环境只有压力条件下做过研究,发现室温下压力对其透湿情况影响变化不很明显,李玲做过Gore-Tex织物在室温环境压力和温度两个因素作用下透湿性能的研究,发现温度对其透湿影响变化大于压力因素。但他们并没有对Gore-Tex织物微孔膜的透湿机理做进一步研究。因此进一步研究以Gore-Tex织物为代表的透湿性能和透湿机理,通过具体的实验分析解释其透湿机理,可以为今后织物热湿测试仪或出汗暖体假人等仪器在模拟皮肤选择上提供更好地参考依据,也为后续的舒适性评价提供理论参考。
本文首先介绍了人体皮肤的构造和机能,接着介绍了Gore-Tex织物的结构、透湿原理,然后使用李玲研制的模拟皮肤出汗性能测试装置做了在电风扇吹风条件下,三种Gore-Tex织物随着水柱压力和温度的不同,出汗速度的变化情况,得出相同环境条件下,皮肤表面温度越高,出汗速度越快;水柱高度越小,出汗速度越小。加入吹风条件,可迅速增大模拟皮肤的出汗量,并用得到的实验数据和她的实验数据做了对比分析,表明除了温度和压力对模拟皮肤出汗量影响较大外,环境风速也是影响出汗量的重要因素。
另外,又重新设计实验装置进行实验,来证明是否有液态水透过模拟皮肤。选取三种Gore-Tex织物,在织物内外两侧均为液态水的情况下,观察水柱高度的变化。实验结果发现:三种Gore-Tex织物在内外两侧都为液态水的条件下,水柱高度仍然下降,可证明在一定条件下,液态水可以透过Gore-Tex织物微孔膜,而且温度对其影响较大,水压影响次之。