طرق القياس والعوامل المؤثرة على المقاومة الحرارية والرطوبة للملابس

تعمل راحة الملابس على موازنة حرارة الجسم ورطوبته في البيئات والأنشطة المختلفة. ويحقق التوازن. يجب أن تكون الملابس مريحة في جميع جوانب الحياة. لها العديد من الاستخدامات. يجب أن تكون الملابس الصيفية منعشة وقابلة للتنفس. الملابس الشتوية يجب أن تكون دافئة. وتشمل هذه ملابس مكافحة الحرائق والتعدين للأماكن الساخنة والملابس الباردة السائلة. والملابس الباردة، بالإضافة إلى بدلات الطيران والفضاء، للأماكن الباردة.

المقاومة ومقاومة الرطوبة هي المفتاح. يقيسون الراحة الحرارية والرطوبة للملابس. أشياء كثيرة تؤثر عليهم، مثل الملابس، والبيئة، وممارسة الرياضة. هذا مهم جدا. وسوف يساعد في تقييم الدفء والرطوبة راحة الملابس. وسوف يساعد أيضًا في تصميم الملابس الوظيفية. وسوف يساعد في صنع النماذج الفيزيولوجية الحرارية. كما أنه سيحسن الدمى التي تدفئ العرق.

1. الملابس المقاومة الحرارية ومقاومة الرطوبة

هناك حرارة معقولة وحرارة كامنة بشكل أساسي في تبديد حرارة جسم الإنسان. الحرارة المعقولة هي الحرارة المنبعثة من الجسم إلى العالم الخارجي. يحدث هذا عندما يكون الجسم في درجة حرارة مختلفة عن البيئة المحيطة. ويحدث بشكل رئيسي من خلال التوصيل والإشعاع والحمل الحراري. الحرارة الكامنة هي الحرارة التي يتم أخذها عن طريق تبخر العرق.

تشير المقاومة الحرارية (Rct) للملابس يوضح مدى مقاومتها لتدفق الحرارة. وذلك بسبب اختلاف درجات الحرارة بين طبقات الملابس. تقيس المقاومة الحرارية مدى عزل الملابس. ويتم ذلك عن طريق مقارنة الفرق في درجة الحرارة بتدفق الحرارة. تزداد القيمة مع العزل الأفضل والتوصيل الحراري الأسوأ. قد ينقل واحد أو أكثر من طرق التوصيل أو الحمل الحراري أو الإشعاع تدفق الحرارة هذا. يتم قياس المقاومة الحرارية Rct بـ ℃-m2 / W أو m2 - K / W. يتم تعريف المؤشر الدولي لـ clo لـ: درجة الحرارة 21 ℃، الرطوبة 50٪ ± 0.2٪، سرعة الرياح أقل من 0.1 م / ث داخليًا. وهذا ينطبق على الجلوس أو القيام بعمل عقلي خفيف للرجال البالغين. أنها تنتج حوالي 58.15 واط / م 2 من الحرارة. يمكنهم الحفاظ على متوسط ​​درجة حرارة الجلد 33 درجة مئوية. وهذا صحيح عندما تكون الملابس التي يرتدونها ذات عزل حراري يبلغ 1 كليو. (1 clo = 0.155 درجة مئوية-م2/ث).

تُظهر مقاومة الملابس لتخلل الرطوبة (Ret) مدى مقاومتها للرطوبة. يحدث ذلك بسبب اختلاف ضغط بخار الماء بين داخل وخارج الملابس. مقاومة الرطوبة هي نسبة. إنها نسبة الفرق في ضغط بخار الماء داخل الملابس وخارجها إلى التدفق الحراري. يمر التدفق الحراري عموديًا عبر منطقة الوحدة. قد يؤدي الانتشار والحمل الحراري إلى نقل تدفق الحرارة. وقد ينقلونها في شكل واحد أو أكثر. الوحدة المشتركة لمقاومة الرطوبة هي: m2.Pa/W

الاختبارات تتعلق بالمعايير.

يختبر ASTM F1868-2017 مدى مقاومة الملابس للرطوبة الحرارية. ويستخدم صفيحة ساخنة للتعرق. تدابير ISO 11092-2014 المقاومة الحرارية والرطوبة في حالة مستقرة. ويستخدم صفيحة ساخنة للتعرق. ASTM F1291-2016 يختبر المقاومة الحرارية للملابس باستخدام دمية ساخنة. ASTM F2370-2016 يختبر مقاومة الرطوبة للملابس باستخدام دمية التعرق. يقوم ISO 9920-2007 بتقييم مقاومة الملابس للحرارة والرطوبة. يقوم ISO 15831-2004 بتقييم المقاومة الحرارية للملابس. GB∕T 39605-2020 يختبر مقاومة الملابس للرطوبة باستخدام دمية دافئة للجسم تتعرق. GB/T 18398-2001 يختبر المقاومة الحرارية للملابس باستخدام دمية دافئة.

2. طرق قياس المقاومة الحرارية ومقاومة الرطوبة

يبدأ الباحثون بدراسة مدى قدرة الملابس القماشية على مقاومة الحرارة والرطوبة. وقد اقترح العلماء في الداخل والخارج العديد من الاختبارات. تقيس هذه الاختبارات مقاومة الأقمشة للحرارة والرطوبة. لكن المبادئ الأساسية هي نفسها ومشتركة. نقوم بقياس مقاومة الملابس للحرارة والرطوبة باستخدام اختبارات الحياة الواقعية. نحن نستخدم الدمى التي تعمل على تدفئة العرق. يحتوي اختبار الشخص الحقيقي على أخطاء وتكرار منخفض. لذلك، تصبح دمية تسخين العرق هي الأداة الرئيسية لقياسه.

2.1 طريقة كوب نفاذية الرطوبة

تقيس طريقة الكوب مدى مقاومة أقمشة الملابس للرطوبة. يتم قياس نفاذية الرطوبة عادة بـ g/m2.24h. وفي ظل ظروف معملية قياسية معينة، نقوم بقياسه. تخلق هذه الظروف اختلافًا محددًا في الرطوبة عبر العينة. يتحرك بخار الماء عبر العينة إلى الجانب الجاف. يقيس المختبر نفاذية الرطوبة من خلال تتبع تغير وزن الكوب مع مرور الوقت. تجد هذه العملية نفاذية بخار الماء والمعلمات الأخرى للعينة. هناك طريقتان لقياس نفاذية الرطوبة. وهما طريقة الكأس الإيجابية وطريقة الكأس المقلوبة. تتضمن معايير طريقة الكوب ما يلي: ASTM E-96 A وC وE وJIS L-1099 A1. معيار طريقة الكوب المقلوب هو ASTM-E9.

2.2 قياس مقاومة الرطوبة والحرارة على أساس الملابس الوهمية الدافئة

عندما يرتدي جسم الإنسان الملابس، تختلف مقاومة القماش للرطوبة والحرارة. يتأثر هذا بكيفية تصميم الثوب وتنظيمه وارتدائه. تختلف القيم حسب جزء الجسم وتختلف عن تلك القيم عندما يكون الجسم مكسوًا. لكن القيمة الإجمالية لمقاومة الملابس للحرارة والرطوبة هي متوسط ​​قيم أجزاء الجسم الموجودة تحت الملابس. إنها ليست قيمة القماش. وعلى هذا الأساس، ظهرت إلى الوجود عارضة أزياء التعرق والتدفئة. يمكن لدمية الجسم الدافئة أن تحاكي نقل الكتلة والحرارة بين جسم الإنسان والبيئة. القياسات التي تقدمها موضوعية ودقيقة وقابلة للتكرار.

أداة الاختبار: دمية لتدفئة العرق

يمكن لنظام اختبار الدمية للجسم الدافئ أن يحاكي حرارة الجسم وعرقه. ويمكنه أيضًا تقليد التنفس والوظائف الأخرى. يمكنه تقليد الجسم بشكل واقعي في بيئات مختلفة. وهذا يدل على عملية تبادل الحرارة والرطوبة. ويحدث بين الجسم والملابس والبيئة. ويمكنه بعد ذلك تقييم أداء حرارة الملابس ورطوبتها.

2.3 طريقة اختبار لوح التسخين المحمي من التعرق

المقاومة الحرارية للمنسوجات هي مؤشر الراحة. يوضح مدى دفئها ومقاومتها للحرارة. كلما زادت المقاومة الحرارية، كلما كان الدفء أفضل. تعتبر مقاومة بخار الماء في المنسوجات أيضًا مؤشرًا لراحة الملابس. يوضح كيف تقاوم المنسوجات الرطوبة. كلما زادت المقاومة، كانت الراحة أسوأ.

إنه نوع واحد من أجهزة اختبار المقاومة الحرارية وبخار الماء. تحتوي لوحة التسخين المقاومة للتعرق على لوحة اختبار لجلد الإنسان. كما أن لديها أدوات تحكم في المياه والرياح ومضيف اختبار. يحتاج هذا الموقد المحمي من التعرق أيضًا إلى غرفة بيئية. الغرفة مخصصة لاختبار المقاومة الحرارية وبخار الماء.

أداة الاختبار:التعرق حراسة موقد

2.4 قياسات أخرى

2.4.1 الضغط الهيدروستاتيكي:

صناعة الأقمشة الخارجية تسميها مقاومة الضغط الهيدروستاتيكي. إنها القوة التي تتحمل ضغط الماء على منطقة معينة. وفي المختبرات، يقاوم القماش الماء المقطر الذي يتم رشه لأعلى. نسجل الضغط الأقصى. على سبيل المثال، يعني الضغط الهيدروستاتيكي البالغ 5000 مم H2O أنه يمكنه منع ضغط الماء بمقدار 5 أمتار. قيم الضغط الهيدروستاتيكي هي الوحدات المستخدمة بشكل شائع: Kpa، cmH2O، mmH2O، mbar.

2.4.2 نفاذية الهواء:

نفاذية الهواء هي نوع من نفاذية القماش. إنه يوضح مدى جودة النسيج الذي يسمح لجزيئات الغاز بالمرور عبره. تقيس نفاذية الهواء مقدار تدفق الهواء عبر القماش تحت ظروف ضغط محددة. غالبًا ما يتم التعبير عن ذلك بنفاذية الهواء (مم/ثانية).

أداة الاختبار: محلل النفاذية الهيدروستاتيكية، محلل نفاذية الهواء

3. تأثير عوامل الملابس على مقاومة الحرارة والرطوبة

الملابس هي الطبقة الفاصلة بين جسم الإنسان والبيئة. إنه يعزل الحرارة بشكل أساسي ويسمح للرطوبة والهواء بنقل الحرارة والرطوبة. لقد وجد العديد من الباحثين والعلماء أن الناس يستخدمون دمى الجسم الدافئة. يستخدمونها لقياس مقاومة الحرارة والرطوبة. ووجدوا أن الملابس نفسها لها تأثير. يأتي هذا التأثير من هيكله وأسلوبه وسمكه وقماشه. كما أن الأنشطة البشرية، مثل الوضعية ومستوى النشاط ودرجة حرارة الجلد، لها أهمية أيضًا. وكذلك الحال بالنسبة للظروف الخارجية. وتشمل هذه درجة حرارة الهواء والرطوبة والإشعاع الحراري وسرعة الرياح.

3.1 عوامل الملابس

3.1.1 النسيج والهيكل:

يؤثر القماش على راحة الملابس من حيث الحرارة والرطوبة. لكن لها حدود. لذا، فإن تصميم الملابس الوظيفية يجب أن يأخذ في الاعتبار بشكل كامل الظروف المطبقة على الملابس. كما أن التهوية مهمة جدًا. الأقمشة عالية التهوية أقل مقاومة للرطوبة في مهب الريح أو عند المشي. هذا صحيح بشكل خاص في الظروف الحارة جدًا.

3.1.2 الفجوة الهوائية:

ومع اتساع فجوة الهواء، تزداد مقاومة الملابس للحرارة والرطوبة قليلًا. ومع ذلك، بعد الذروة، فإن الارتفاع في حجم فجوة الهواء سوف يقلل من مقاومة الملابس. سوف يقلل من مقاومة الحرارة والرطوبة.

3.1.3 عدد طبقات الملابس:

اكتشف الباحثون العلاقة بين مقاومة الحرارة للملابس ذات الطبقة الواحدة والمتعددة الطبقات. ووجدوا أن المقاومة الحرارية لمجموعة من الملابس تزداد مع عدد القطع. كما أن إجمالي مقاومة الحرارة لقطعة واحدة من الملابس أكبر من مقاومة مجموعة من الملابس.

3.1.4 محتوى الرطوبة:

المقاومة الحرارية الرطبة هي مقاومة الملابس عندما تكون مبللة جزئيًا أو كليًا. تتغلغل الرطوبة في مسام الملابس. وهذا يقلل من المقاومة الحرارية الطبيعية للمادة. وبالتالي تقل المقاومة الكلية.

3.1.5 المناخ المحلي للملابس:

المناخ المحلي للملابس هو المناخ بين الجزء الداخلي من الملابس والجلد. لبس الشخص يسبب ذلك. ويشمل درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الهواء في تلك المساحة.

3.2 عوامل جسم الإنسان

3.2.1 الأجزاء المختلفة:

يؤثر هيكل الملابس ووضع الجسم وطريقة التآكل والكتلة على المقاومة الحرارية المحلية. تختلف قيمة المقاومة الحرارية لكل جزء.

3.2.2 أوضاع مختلفة:

مقاوم للرطوبة على الأسطح يكون أقل في الظروف غير متساوية الحرارة منه في الظروف متساوية الحرارة. وهذا هو الحال عند الوقوف والجلوس. ولكنها تكون أعلى عند الاستلقاء عاريا منها عند الوقوف والجلوس.

3.3 العوامل الخارجية

3.3.1 سرعة الرياح وسرعة الخطوة:

وجد الباحثون أن إجمالي مقاومة الملابس للحرارة والرطوبة تنخفض مع زيادة الرياح. كما أنها تنخفض مع المشي بشكل أسرع.

3.3.2 البيئات متساوية الحرارة مقابل البيئات غير متساوية الحرارة:

كانت مقاومة الماء أقل في اختبار غير متساوي الحرارة من اختبار متساوي الحرارة. عندما يحتفظ المرء بوضعية ثابتة، كان هذا صحيحًا. أيضًا، عند درجات حرارة مختلفة، تختلف المقاومة في بيئة غير متساوية الحرارة. وهو يختلف عن ذلك في متساوي الحرارة.

4.Summary

لكل منطقة وموسم ونوع عمل احتياجات مختلفة من الدفء والرطوبة للملابس. لذلك، قياس المقاومة الحرارية والرطوبة يمكن أن توجه اختيار النسيج. ولكن يمكن أن يكون مرجعًا أيضًا. يمكنك استخدامه لتقييم الملابس الواقية المتخصصة والوظيفية. كما أنه يمكن أن يزيد من تقييم نقل الحرارة والرطوبة في المنسوجات الصناعية. الراحة في الملابس هي نتيجة للعوامل الثلاثية المتمثلة في جسم الإنسان والملابس والبيئة. الملابس المريحة تسهل الحركة وتعزز الصحة النفسية. أنها تنظم درجة حرارة الجسم وتحمي من المناخات القاسية.

لمزيد من المعلومات حول طرق/معايير اختبار المنسوجات
أو آلات اختبار النسيج، اتصل بنا:
واتساب: +86 180 2511 4082
رقم هاتف: 86 769 2329 4842+
فاكس: + 86 769 2329 4860
بريد إلكتروني: [البريد الإلكتروني محمي]