Guida ISO 11092-2014: test di resistenza termica e resistenza al vapore acqueo dei tessuti tessili

Lo standard ISO 11092 utilizza il metodo della piastra riscaldante con protezione dal sudore, il metodo del modello della pelle, per simulare il processo di trasferimento di calore e umidità vicino alla pelle umana e per testare la resistenza termica e la resistenza al vapore acqueo dei tessuti in condizioni di stato stazionario per valutare il comfort dei tessuti. Diverse domande comuni su questo standard vengono analizzate qui.

 1 Qual è la resistenza termica e al vapore acqueo del tessuto? Come misurare? 

Quando il calore passa attraverso un oggetto, c'è una differenza di temperatura su entrambi i lati dell'oggetto e il rapporto tra la differenza di temperatura e la potenza della fonte di calore è la resistenza al calore dell'oggetto, indicata come resistenza termica, espressa come R = (T₂ - T₁ ) /Q. Nell'uso effettivo degli oggetti, l'area, lo spessore e altri fattori influenzeranno l'effetto del trasferimento di calore, quindi, quando si tratta dell'uso specifico degli oggetti, prenderemo in considerazione altri fattori rilevanti dell'oggetto.

Prendiamo ad esempio un tessuto, nella ISO 11092, la resistenza termica del tessuto si riferisce al rapporto tra la differenza di temperatura su entrambi i lati e il flusso di calore per unità di area perpendicolare al tessuto.

Formula di resistenza termica del tessuto: R_ct = S （T₂ - T₁） / Q
Unità: metri quadri kelvin per watt, m² · K / W

Allo stesso modo, nella ISO 11092, la resistenza al vapore acqueo del tessuto si riferisce al rapporto tra la differenza di pressione del vapore acqueo su entrambi i lati del tessuto e il flusso di calore evaporato verticalmente per unità di area del tessuto.

Formula di resistenza al vapore acqueo del tessuto: R_et = S （P2 - P1） / Q
Unità: metri quadrati pascal per watt, m² · Pa / W

 2 Principio del test 

Il comfort dei materiali tessili include principalmente la complessa combinazione di calore e trasmissione del vapore acqueo, ogni processo può avvenire singolarmente o contemporaneamente. Lo standard ISO 11092 fornisce un metodo di prova per la resistenza termica e la resistenza al vapore acqueo dei tessuti in condizioni stazionarie, simulando meglio l'usura effettiva degli indumenti.

Principio del test di resistenza termica: Coprire il campione sulla piastra metallica, la piastra metallica e la sua protezione termica circostante, il fondo della piastra protettiva può mantenere una temperatura costante, in modo che il calore della piastra metallica possa essere perso solo attraverso il campione. Dopo che le condizioni di prova hanno raggiunto la stabilità, la resistenza termica R_ct di un campione da misurare sottraendo la resistenza termica dello strato d'aria limite sopra la superficie dell'apparecchiatura di prova da quella di un provino più lo strato d'aria limite. Entrambi testati alle stesse condizioni.

Principio del test di resistenza al vapore acqueo: Coprire la piastra di prova porosa con una pellicola traspirante ma impermeabile, posizionare il campione sulla pellicola e il vapore acqueo passerà attraverso la pellicola attraverso il campione, ma l'acqua liquida no. Ad una certa velocità di evaporazione, mantenere il flusso di calore richiesto dalla piastra metallica. La resistenza al vapore acqueo R_et di un campione da misurare sottraendo la resistenza al vapore acqueo dello strato d'aria limite sopra la superficie dell'apparecchio di prova da quella di un provino più lo strato d'aria limite. Entrambi testati alle stesse condizioni.

 3 L'unità principale della zona di cottura protetta contro il sudore 

3.1 Unità di misura, con controllo della temperatura e della fornitura d'acqua: Regolatore di temperatura, mantenere la temperatura della piastra metallica T_m costante a ± 0.1 ℃. Il dispositivo di erogazione dell'acqua garantisce l'evaporazione costante dell'acqua sulla superficie della piastra metallica. L'interruttore di segnale è collegato alla piastra metallica. Prima che l'acqua entri nella piastra metallica, lasciarla passare attraverso il tubo nella protezione termica e preriscaldare alla temperatura della piastra metallica.

3.2 Protezione termica con controllo della temperatura: prevenire la perdita di calore sul bordo e sul fondo della piastra metallica.

3.3 Custodia di prova: una scatola ambientale chiusa che controlla la temperatura, l'umidità e la portata d'aria durante il test.

Lo scopo di tutte le unità è creare condizioni stazionarie durante il processo di trasferimento del calore e del vapore acqueo e fornire procedure di prova pertinenti.

 4 Preparazione del campione 

4.1 Quando lo spessore del provino è ≤ 5 mm, il provino deve coprire completamente la piastra metallica e la superficie della protezione termica. Prelevare almeno 3 campioni per ogni campione e il campione deve essere piatto e privo di rughe. Prima del test, umidificare il campione almeno 12H.

4.2 Quando lo spessore del provino è superiore a 5 mm, una parte del calore o del vapore acqueo andrà perso dal bordo del provino, il che causerà la deviazione dei risultati del test durante il test, che è la deviazione del lineare relazione tra la resistenza termica e lo spessore del provino. La deviazione può essere corretta mediante la formula [1+ (ΔR_ct/R_ct misurato)] in termini di sovrapposizione di strati di poli di materiali espansi. Prima dell'esperimento, umidificare il campione almeno 12H.

Correzioni per le perdite del bordo termico durante il test di resistenza termica

4.3 Se il campione contiene stucco sciolto o spessore irregolare, ad esempio trapunta, sacco a pelo, piumino, ecc., Ogni campione deve essere preparato con 3 campioni e, se le condizioni non sono consentite, le condizioni effettive del campione devono essere indicate nella rapporto di prova. Se è presente una trapuntatura nell'area centrale del materiale, preparare almeno due campioni, uno in più e uno in meno.

 5 Procedura di prova 

Secondo il principio del test, quando si testano la resistenza termica e la resistenza al vapore acqueo, è necessario testare due valori separatamente: ① quando non è presente alcun campione, il valore costante dell'apparato nello stato stabile, chiamato anche valore "piatto nudo", ② quando si posiziona il campione sulla piastra metallica, testare il valore in uno stato stabile. La resistenza termica e la resistenza al vapore acqueo del provino possono essere ottenute sottraendo i due valori.

I parametri da utilizzare nella formula sono:

T_m: temperatura della piastra metallica     T_a: temperatura della custodia di prova
P_m: la pressione del vapore acqueo saturo quando la temperatura della piastra metallica è T_m
P_a: la pressione del vapore acqueo quando la temperatura del locale di prova è T_a
H: potenza di riscaldamento fornita alla piastra metallica     S: l'area della piastra metallica
ΔH_c: correzione della potenza di riscaldamento nel test di resistenza termica
ΔH_e: correzione della potenza di riscaldamento nel test di resistenza al vapore acqueo

5.1 Calcolo della resistenza termica: La formula per il calcolo della resistenza termica è la stessa con provino e senza provino, come segue:

Con esemplare: R (temp-provino) = (T_m - T_a ) · S / (H - ΔH_c )
Senza campione: R (temp-no specimen) = (T_m - T_a ) · S / (H - ΔH_c )
Resistenza termica del tessuto: R_ct = R (temp-provino) - R (temp-no provino)

5.2 Calcolo della resistenza al vapore acqueo: La formula per calcolare la resistenza al vapore acqueo è la stessa con provino e senza provino, come segue:

Con esemplare: R (campione di umidità) = (P_m - P_a ) · S / (H - ΔH_e )
Senza campione: R (umidità-no campione) = (P_m - P_a ) · S / (H - ΔH_e )
Resistenza al vapore acqueo del tessuto: R_et= R (umidità-provino) - R (umidità-nessun provino)

Altre parti della ISO 11092, come i rapporti di prova, l'accuratezza dei risultati dei test, ecc., Non sono spiegate qui a causa della loro base comparativa. Inoltre, qui si può fare riferimento al funzionamento e ai relativi parametri dello strumento: Piastra riscaldante protetta dal sudore, se vuoi saperne di più sui test di qualità tessile, clicca qui: https://www.testextextile.com