关于织物的热湿特性–服装开发必须知道的6个先决条件

在环境因素中，温度和湿度对人体舒适性的影响更大，并且人体需要在不同的环境中穿着不同的衣服。 因此，研究人体，衣服，温度和湿度各自的特性和相互关系，是我们了解织物的热湿舒适性的基础，我将在以下六个方面进行讨论。

为什么我们要一起研究温度和湿度？

温度，从微观上表示物体加热或冷却的物理量，是物体分子热运动的强度。 湿度，也称为“相对湿度”，是大气中水蒸气的量，表示为空气中可以容纳的最大水蒸气量的百分比。 该百分比含量随温度而变化，其中温暖的空气包含更多的水蒸气，而冷空气则包含较少的水蒸气。 完全干燥的空气不包含水蒸气，相对湿度为0％，而饱和空气不能吸收更多的水蒸气，相对湿度为100％。

尽管温度和湿度不是一个单一的概念，但是湿度直接受到温度的影响，因此，温度和湿度始终同时出现。 这也可以解释为什么在人造气候室内将温度设置为55℃时，相对湿度没有达到最高值的95％，而是只有75％。 当温度降低到40℃左右时，湿度达到最高值。

温度和湿度对人体的影响

研究表明，人体适合温度为17℃至25℃，湿度为30％至60％，风速为2m / s至4m / s，这是人们感觉最舒适的天气。 人体是一种自适应系统，具有适应外部温度和湿度变化的能力。 但是，应该注意的是，人体的调节是有一定限度的，因此，当温度和湿度过高或过低时，对人体有什么影响？

影响因素	对人体的影响
高温	在炎热的环境中，人体必须通过蒸发和出汗来维持体温的平衡。 在此过程中，人体会随着汗液流失盐分，血液被浓缩，心脏血管负担沉重，这会导致血压下降。 人体皮肤出汗很多，使肾脏排泄的水分减少，这也影响了肾脏的功能。 高温还会影响人体的食欲和运动协调性等。
低温	在低温环境下，为了维持人体的热量平衡，组织代谢得到增强，对氧气的需求增加。 如果不满足上述条件，人体将耗尽人体细胞的储备，从而为人体组织带来不可逆转的环境。 另外，由于冬季室外温度很低，人体血管往往变硬变脆，特别是中老年人尤其要注意增添衣物并保暖。
高相对湿度	当湿度过高时，人体松果体分泌的松果体激素含量也较高，使人体甲状腺素和肾上腺素浓度相对较低，细胞会“懒惰”，使人感到昏昏欲睡，沮丧。 在湿度高的地方（例如高山，岛屿）长时间工作和生活，还容易引起风湿病，类风湿性关节炎和其他湿性麻痹。
低相对湿度	如果湿度太低，则会加速蒸发，干燥的空气会轻易带走体内的水分，使皮肤干燥破裂，刺激口腔和鼻腔的粘膜，并出现口渴，干咳，发生声音嘶哑和咽喉痛，很容易诱发咽炎，支气管炎，肺炎等疾病。

现代医学还证实，空气太干燥或太潮湿，有利于某些细菌和细菌的繁殖和传播。 科学家已经确定，当空气湿度高于65％或低于38％时，细菌繁殖和繁殖的速度最快。 当相对湿度为45％-55％时，细菌的死亡率较高。

人体散热的几种方式

无论外部环境如何，人体始终以四种主要方式散热：辐射，传导，对流和蒸发。

辐射散热	人体以热辐射的形式将热量传递到外部较冷的物体。 散热量取决于皮肤温度与外界气温之间的温差以及人体的有效辐射面积。 辐射约占散热量的60％，是室温在15℃〜25℃时人体散热的主要方式。
蒸发散热	当外部温度等于或高于皮肤温度时，通过从人体表面蒸发水来散热是人体散热的有效方法，约占散热的25％。 在高温环境下，蒸发是人体散热的主要途径。 每从皮肤蒸发1升汗液，就会散发2436KJ的热量，当湿度大于75％时蒸发减少，而当相对湿度达到90％〜95％时蒸发完全停止。
传导散热	人体的热量直接传递到与之接触的较冷物体上，其散热量取决于皮肤与所接触物体和区域之间的温度差，还取决于物体的热导率接触时，约占散热量的3％。
对流散热	这是通过传导进行散热的一种特殊形式，其中，身体的热量被传导到与身体表面接触的空气以加热它，并且由于空气的不断流动，身体的热量被散发到空间中。 散热量受风速影响很大，风速越大，对流散热量越大。

人体组织和器官产生的热量通过血液循环均匀地分布在整个人体中。 当血液流经皮肤的血管时，总热量的90％被皮肤散发，因此皮肤是人体散发热量的主要部分。 一小部分热量也通过呼吸，尿液和粪便通过肺，肾脏和消化道散发。

散热方式及其占人体的比例

散热方式	散热/ J	散热率/％
屎	200X10立方	1.8
呼吸	352X10立方	3.5
肺表面蒸发	762X10立方	7.2
皮肤蒸发	1524X10立方	14.5
皮肤传导和辐射	7503X10立方	73.0
合计	10341X10立方	100

人是恒温动物，人恒温的秘诀是不断散发热量，不断地从我们吃的食物中吸收热量和热量，然后达到体温的平衡。 从上表可以看出，通过皮肤散热是人体散热的主要方式，占人体散热总量的87.5％，人体包裹在衣物中，成为维持热量的重要方式人体温度和散热以及衣物成分的物质基础–衣物物质的热导率将成为这种调节方式的重要因素。

服装织物的传热性能对人体热量平衡的影响

服装织物的热传递性能是指服装织物调节人体与外界环境之间的热交换的能力。 当外部气候寒冷时，我们需要对寒冷具有更好隔热性能的服装面料； 当外部气候炎热时，我们需要散热性能更好的服装面料，这与服装面料的传热性能有关。

服装织物的传热性能可以用热阻Rct表示，单位为m²·K / W，它表示试样两侧的温差之比与单位面积通过试样的热流之比。垂直。 Rct越小，衣物织物的保暖性越差，衣物材料的热传递性能越好。

通常，在普通的服装面料中，羊毛，丝绸的耐热性小于棉，即，保暖性比棉差；反之，棉的耐热性比棉差。 尼龙，丙烯酸，聚丙烯的耐热性较高，即保暖性好，做外套具有撑不皱，坚韧耐用的优点。 除了材料的热阻之外，影响衣物织物的传热性能的因素还主要与织物的厚度和纤维在织物内的排列状态有关。

服装面料的吸湿性对人体湿度平衡的影响

人体不断将水和分泌物排到外面，因此服装织物的吸湿和消湿性能成为人体保持湿度舒适性的重要因素。 尤其是在炎热的夏天或剧烈运动中，人体大量出汗，此时，服装面料的吸湿排湿性能不仅可以保持衣物干燥，还可以防止人体产生粘湿感。

服装织物的吸湿性是指在织物的两侧之间存在一定的相对温差的条件下，水蒸气从高湿度区域通过织物扩散到低湿度区域的过程。 即，织物的一侧吸收了皮肤表面上的蒸发的水蒸气，然后水蒸气通过纤维传输到织物的另一侧以分散，同时，内部的孔隙纱线和织物还具有一定的水蒸气扩散作用。

影响衣物织物湿舒适度的主要因素是：织物的纤维特性（纤维类型，细度，表面特性），纱线特性（纱线结构），织物的组织特性（组织结构，厚度，密度等）。 一般来说，厚度薄，纤维纱细度小，孔隙率大的织物具有良好的吸湿和分散性能。 天然纤维的吸湿性和分散性优于合成纤维。

可以一起测试织物的传热性能和吸湿性，可以参考标准ISO 11092，并且测试仪器为 TF129防汗防烫板，此外，还可以单独测试透湿性，可以参考标准ASTM E96，并且测试仪器为 TF165B水蒸气渗透率测试仪.

与人类热量平衡有关的服装面料的透气性

透气性是影响服装织物穿着舒适性的另一个重要因素。 研究表明，当衣服内空气中的二氧化碳含量超过0.08％且水蒸气的湿度超过60％时，人体会感到湿热，使人感到不适。 从卫生的角度看，具有一定透气性的服装织物有利于织物内外气体的交换，有利于人体皮肤的新陈代谢。

一般来说，防寒服装要求材料透气性小，以免过快地散发人体热量，从而达到防寒的目的。 防热服需要良好的透气性，以加快人体的散热速度，使人们处于热量和水分的平衡，舒适和令人满意的状态。

影响服装面料的热湿舒适性的因素很多，应考虑纤维，纱线和织物形态结构等因素，对于不同季节，不同用途的服装面料，应考虑的因素也应有所不同。 例如，内衣面料的选择需要舒适，保暖的综合因素，应从棉，毛，丝产品中选择。 冬季外衣面料的选择需要美观，实用，保暖，因此应使用纯羊毛，羊毛和棉，羊毛和化纤混纺或增厚的薄纱面料。 夏季外衣面料应选择舒适，凉爽，透气，悬垂性好，应选择棉，亚麻，丝绸等高支数纱线原料，产品要求轻薄。