Métodos de medição e fatores que influenciam a resistência térmica e à umidade das roupas

O conforto das roupas equilibra o calor e a umidade do corpo em diversos ambientes e atividades. Alcança o equilíbrio. As roupas devem ser confortáveis ​​em todos os aspectos da vida. Tem muitos usos. As roupas de verão precisam ser frescas e respiráveis. As roupas de inverno precisam estar quentes. Isso inclui roupas de combate a incêndios e mineração para locais quentes e roupas para líquidos frios. E roupas de frio, além de trajes de aviação e espaciais, para locais frios.

Resistência e resistência à umidade são fundamentais. Eles medem o conforto térmico e de umidade das roupas. Muitas coisas os afetam, como roupas, meio ambiente e exercícios. Isto é muito importante. Ajudará a avaliar o conforto térmico e de umidade das roupas. E também ajudará a desenhar roupas funcionais. Ajudará a fazer modelos termofisiológicos. Também melhorará os manequins que aquecem o suor.

1.Resistência térmica da roupa e resistência à umidade

Existem principalmente calor sensível e calor latente na dissipação de calor do corpo humano. O calor sensível é o calor liberado do corpo para o mundo exterior. Isso acontece quando o corpo está em uma temperatura diferente da temperatura ambiente. Ocorre principalmente por condução, radiação e convecção de calor. O calor latente é o calor retirado pela evaporação do suor.

A resistência térmica (Rct) de uma peça de roupa mostra como ela resiste ao fluxo de calor. É devido à diferença de temperatura entre as camadas da roupa. A resistência térmica mede o quão bem uma peça de roupa isola. Isso é feito comparando a diferença de temperatura com o fluxo de calor. O valor aumenta com melhor isolamento e pior condutividade térmica. Uma ou mais dentre condução, convecção ou radiação podem transmitir esse fluxo de calor. A resistência térmica Rct é medida em ℃-m2/W ou m2 – K/W. O índice internacional para clo é definido para: temperatura 21 ℃, umidade 50% ± 0.2%, velocidade do vento inferior a 0.1 m/s em ambientes internos. Aplica-se a homens adultos sentados ou realizando trabalho mental leve. Eles produzem cerca de 58.15 W/m2 de calor. Eles podem manter uma temperatura média da pele de 33 ℃. Isto é verdade quando a roupa que vestem tem um isolamento térmico de 1 clo. (1 clo = 0.155 °C-m2/W).

A resistência de uma peça de roupa à permeação de umidade (Ret) mostra como ela resiste à umidade. Isto acontece devido a uma diferença de pressão de vapor de água entre o interior e o exterior da peça de vestuário. A resistência à umidade é uma proporção. É a razão entre a diferença entre a pressão do vapor d'água dentro e fora da roupa e o fluxo de calor. O fluxo de calor passa verticalmente através da área da unidade. A difusão e a convecção podem transmitir o fluxo de calor. Eles podem transmiti-lo em uma ou mais formas. A unidade comum de resistência à umidade Ret é: m2.Pa/W

Os testes estão relacionados aos padrões.

ASTM F1868-2017 testa quão bem as roupas resistem à umidade térmica. Ele usa uma placa quente suada. Medidas ISO 11092-2014 resistência térmica e à umidade em estado estacionário. Ele usa uma placa quente suada. ASTM F1291-2016 testa a resistência térmica de roupas com manequim aquecido. ASTM F2370-2016 testa a resistência à umidade das roupas com um manequim de suor. A ISO 9920-2007 avalia a resistência térmica e à umidade das roupas. A ISO 15831-2004 avalia a resistência térmica das roupas. GB∕T 39605-2020 testa a resistência à umidade das roupas com um manequim corporal quente e suado. GB/T 18398-2001 testa a resistência térmica de roupas com um manequim quente.

2.Métodos de medição de resistência térmica e resistência à umidade

Os pesquisadores começam a estudar até que ponto as roupas de tecido resistem ao calor e à umidade. Estudiosos nacionais e estrangeiros propuseram muitos testes. Esses testes medem a resistência dos tecidos ao calor e à umidade. Mas, os princípios básicos são os mesmos e comuns. Medimos a resistência térmica e à umidade das roupas usando testes reais. Usamos manequins que aquecem o suor. O teste em pessoa real apresenta erros e baixa repetibilidade. Assim, o manequim aquecedor de suor torna-se a principal ferramenta para medi-lo.

2.1Método do copo de permeabilidade à umidade

O método do copo mede a resistência dos tecidos das roupas à umidade. A permeabilidade à umidade é comumente medida em g/m2.24h. Sob certas condições padrão de laboratório, nós medimos isso. Estas condições criam uma diferença específica de umidade na amostra. O vapor de água se move através da amostra para o lado seco. O laboratório mede a permeabilidade à umidade acompanhando a mudança de peso de uma xícara ao longo do tempo. Este processo encontra a permeabilidade ao vapor de água e outros parâmetros da amostra. Existem dois métodos para medir a permeabilidade à umidade. Eles são o método do copo positivo e o método do copo invertido. Os padrões do método Cup incluem: ASTM E-96 A, C e E e JIS L-1099 A1. O padrão do método do copo invertido é ASTM-E9.

2.2 Medição da resistência à umidade e ao calor com base em manequins quentes

Quando o corpo humano está se vestindo, a resistência do tecido à umidade e ao calor é diferente. Isso é influenciado pela forma como a roupa é estilizada, estruturada e usada. Os valores variam dependendo da parte do corpo e são diferentes daqueles valores quando o corpo está vestido. Porém, o valor total de resistência ao calor e à umidade da roupa é a média dos valores das partes do corpo sob a roupa. Não é o valor do tecido. Com base nisso, surgiu o manequim de suor e aquecimento. O manequim de corpo quente pode imitar a transferência de massa e calor entre o corpo humano e o meio ambiente. As medições fornecidas são objetivas, precisas e repetíveis.

Instrumento de teste: manequim aquecedor de suor

O sistema de teste de corpo quente pode imitar o calor e o suor do corpo. Também pode imitar a respiração e outras funções. Ele pode imitar realisticamente o corpo em diferentes ambientes. Isso mostra o processo de troca de calor e umidade. Acontece entre o corpo, as roupas e o meio ambiente. Ele pode então avaliar o desempenho da roupa em termos de calor e umidade.

2.3 Método de teste de placa de aquecimento protegida contra suor

A resistência térmica dos têxteis é um indicador de conforto. Mostra o quão quentes eles são e sua resistência ao calor. Quanto maior for a resistência térmica, melhor será o calor. A resistência têxtil ao vapor de água também é um índice de conforto das roupas. Mostra como os têxteis resistem à umidade. Quanto maior a resistência, pior o conforto.

É um tipo de testadores de resistência térmica e de vapor de água. A placa de aquecimento protegida contra suor possui uma placa de teste de pele humana. Ele também possui controles de água e vento e um host de teste. Esta placa de aquecimento protegida contra suor também precisa de uma câmara ambiental. A câmara é destinada ao Teste de Resistência Térmica e ao Vapor de Água.

Instrumento de teste:Placa de Proteção Suada

2.4 Outras Medições

2.4.1Pressão hidrostática:

A indústria de tecidos para exteriores chama isso de resistência à pressão hidrostática. É a força para suportar a pressão da água em uma determinada área. Nos laboratórios, o tecido resiste à água destilada pulverizada para cima. Registramos a pressão máxima. Por exemplo, uma pressão hidrostática de 5000 mmH2O significa que pode bloquear 5 m de pressão da água. Valores de pressão hidrostática unidades comumente usadas: Kpa, cmH2O, mmH2O, mbar.

2.4.2Permeabilidade ao ar:

A permeabilidade ao ar é um tipo de permeabilidade do tecido. Mostra quão bem o tecido permite a passagem de “partículas” de gás. A permeabilidade ao ar mede a quantidade de ar que flui através do tecido sob condições de pressão específicas. Isto é frequentemente expresso como permeabilidade ao ar (mm/s).

Instrumento de teste: Analisador de permeabilidade hidrostática, analisador de permeabilidade ao ar

3. Fatores de influência das roupas na resistência ao calor e à umidade

A roupa é a camada entre o corpo humano e o meio ambiente. Ele isola principalmente o calor e permite a passagem de umidade e ar na transferência de calor e umidade. Muitos pesquisadores e estudiosos descobriram que as pessoas usam manequins corporais quentes. Eles os usam para medir a resistência ao calor e à umidade. Eles descobriram que a própria roupa tem um impacto. Esse impacto vem de sua estrutura, estilo, espessura e tecido. As atividades humanas, como postura, nível de atividade e temperatura da pele, também são importantes. O mesmo acontece com as condições externas. Isso inclui temperatura do ar, umidade, radiação térmica e velocidade do vento.

3.1 Fatores de vestuário

3.1.1 Tecido, estrutura:

O tecido afeta o conforto térmico e de umidade da peça. Mas, tem limites. Assim, o design de peças de vestuário funcionais deve considerar integralmente as condições aplicáveis ​​à peça de vestuário. Além disso, a respirabilidade é muito importante. Tecidos altamente respiráveis ​​são menos resistente a humidade ao vento ou ao caminhar. Isto é especialmente verdadeiro em condições muito quentes.

3.1.2 Entreferro:

À medida que o espaço de ar aumenta, a resistência da roupa ao calor e à umidade aumenta um pouco. Contudo, após um pico, o aumento do volume do entreferro reduzirá a resistência da peça de vestuário. Isso reduzirá seu resistência ao calor e à umidade.

3.1.3 Número de camadas de vestuário:

Os pesquisadores exploraram a ligação entre a resistência ao calor de roupas de camada única e multicamadas. Eles descobriram que a resistência ao calor de um conjunto de peças de vestuário aumenta com o número de peças. Além disso, a resistência total ao calor de uma peça de roupa é maior do que a de um conjunto de peças de roupa.

3.1.4 Teor de umidade:

A resistência térmica úmida é a resistência de uma peça de roupa quando está parcial ou totalmente encharcada. A umidade penetra nos poros da roupa. Isso diminui a resistência térmica natural do material. Portanto, a resistência total diminui.

3.1.5 Microclima do vestuário:

O microclima de uma peça de roupa é o clima entre o interior da peça de roupa e a pele. Uma pessoa que se veste causa isso. Inclui a temperatura, umidade e velocidade do ar naquele espaço.

3.2 Fatores do corpo humano

3.2.1 Diferentes partes:

A estrutura da roupa, a colocação do corpo, o método de uso e a massa afetam a resistência térmica local. O valor de resistência térmica de cada peça é diferente.

3.2.2 Diferentes posturas:

Resistência à umidade nas superfícies é menor em condições não isotérmicas do que em condições isotérmicas. Este é o caso quando estamos em pé e sentados. Porém, é maior quando está deitado nu do que quando está em pé e sentado.

3.3Fatores externos

3.3.1Velocidade do vento e velocidade do passo:

Os pesquisadores descobriram que a resistência total térmica e à umidade das roupas diminui com mais vento. Eles também caem com uma caminhada mais rápida.

3.3.2 Ambientes isotérmicos versus não isotérmicos:

A resistência à água foi menor em um teste não isotérmico do que em um teste isotérmico. Quando alguém mantinha a postura constante, isso era verdade. Além disso, em diferentes temperaturas, a resistência num ambiente não isotérmico difere. Difere daquele isotérmico.

4.Summary

Cada região, estação e tipo de trabalho tem necessidades diferentes de calor e umidade para as roupas. Então, medindo resistência térmica e à umidade pode orientar a escolha do tecido. Mas também pode ser uma referência. Você pode usá-lo para avaliar roupas de proteção especializadas e funcionais. Além disso, pode aumentar a avaliação da transferência de calor e umidade em têxteis industriais. O conforto do vestuário é o resultado dos triplos fatores do corpo humano, do vestuário e do ambiente. Roupas confortáveis ​​facilitam os movimentos e promovem o bem-estar psicológico. Eles regulam a temperatura corporal e protegem contra climas adversos.

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