织物穿着舒适性与透通性

一、热湿平衡性与穿着舒适性

人体穿着衣服后，身体与环境之间恒处于不断的能量质量交换中。人体的舒适感觉取决于人体本身产生的热量水份和周围环境散失热量水分等之间能量质量交换的平衡。服装在能量交换中起着调节作用。舒适时佳的皮肤平均温度为33°C，如果相应于各种活动而选择适当的衣服，即使暴露于较冷空气中，这一平均温度是可以保持的。在比较不利的气温条件下，当皮肤温度高于或低于该佳温度，则人体通过皮肤循环的调节或汗液蒸发来达到体温的调节，使之达到适当的舒适感。服装在能量交换中一般是通过热湿传递过程而发生调节作用的。

研究服装在使用过程中的舒适性和热、湿传递过程，采用人体试验进行观察评定是直接的方法。试验服装制成所需的款式。试验环境可以采用不同的自然环境或根据需要在人工气候室内进行。受试人员的活动量可以按照假定的任务要求，人为地加以选定，在进行人体试验时需要测定各层服装中的水分含量，每层间隔内的相对湿度与各层表面的温度，人体开始出汗时涉及的面积分布与一定时间内的出汗量，人体生理调节反应的有关指标，以及各种主观感觉的变化与衣服的贴身程度。服装的人体试验对于不同地区，不同兵种的军用服装舒适性的研究有着重要意义。

二、服装材料的物理特性与穿着舒适性

服装的款式和服装材料的物理特性上的差异会造成服装穿着舒适感的不同。织物各种物理性能的测试虽然没有能考虑服装款式的影响，并不能代替人体穿着试验时舒适感的实际测定，但是随着服装舒适性和织物特性之间一系列关系的研究，就有可能借助各种试验方法来对舒适性进行评价。研究表明，反映织物热湿传递的隔热性或导热性、透湿气性，以及透气性、透水性是影响服装舒适性的重要因素。现分述如下:

1.隔热性

隔热性与导热性是热传递性能同一事物的两种相反描述方法。测定织物隔热性能的方法有恒温法、冷却速率法、热流计法等。除了恒温法是将织物包覆热体，测定保持热体恒温所需的热量以外，在采用冷却速率法时是让热体自然冷却，根据冷却速率来确定织物的隔热性能。在用热流计法时则将织物试样夹在热源和冷源两个平板之间,冷源是具有高的导热性和热容的吸热装置,使热源和冷源分别保持不同的温度用热传感器放置于各层试样中测量其温度梯度，从而测定其隔热性。此外为了模拟人体的穿着，也有采用出汗暖体假人(电加热铜人)的测试设备，以便测定整套服装的隔热性能。

当干燥的织物润湿以后，织物的隔热性能显著下降。在考虑纤维排列相同的前提下，织物隔热能力的下降和含湿量成正比。因而湿织物与大面积皮肤相接触时，穿着时就感阴凉。

2.透湿汽性

人体通过皮肤蒸发汗液不断散失水分。在正常条件下，人在静止时无感出汗量约为15g/m².h,在热的环境中或剧烈运动时出汗量可以超过100g/m².h,水分通过服装材料时有液态与气态两种。如果汗液在皮肤表面蒸发而以水蒸气(气相)方式透过织物，则主要是通过织物内空气的空间向外扩散，这时织物内空隙中的空气仍保持其热阻。如果皮肤表面水分以液态方式通过芯吸作用传递到织物表面，并在织物表面上蒸发而到达空气层，则将使舒适性降低，其原因之一是润湿的织物表面为皮肤的感觉神经所觉察，使人感到衣服滑腻粘贴皮肤而不适，另外是由于水分充满织物内空隙后，则空隙内不再保存静止空气，使织物热绝缘能力明显下降，使人感到衣服湿冷而难受。人体的出汗量是随人的活动量而变的，问题是人体分泌的汗液能够得到顺利的蒸发才会使人感受舒适。在热湿的环境中，高的相对湿度使汗液蒸发速率减慢。在较为寒冷的环境中，所穿着的衣服对汗液的蒸发是一阻抗，所穿衣服越多，则阻抗越大，尽管在冷天，人们所穿衣服尚不致为汗液充满织物内毛细管道，但是织物对水蒸气扩放的阻抗对舒适性影响很大，因而织物的透温汽性是除了隔热性能以外影响服装舒适性的第二个重要性质。

近年来在国内外，为了探索服装材料的舒适性，把织物热、湿传递结合在一起进行研究的测试方法正在不断发展中。

试验表叨，织物对水蒸气护散的阻抗，主要取决于织物的厚度和组织的紧密度，随着织物的厚度增加，对水蒸气扩收的阻抗随之上升，纤维本身所传递的水蒸气量与织物内空隙所透过的水蒸气量相比是很小的，这说明水蒸气是沿着纤维表面传递，尤其是通过织物内空气的空间进行传递。应该指出，织物对水蒸气扩散的阻抗随风速而改变，这是由于织物表面静止空气层厚度改变的缘故。因为水蒸气必须通过织物表面静止空气层进行扩散，如果空气在织物表流过，就破坏了织物表面的静止空气层，使织物对水蒸气扩散的阻抗下降。

为了提高织物的透湿汽性，可以改变织物结构的参数，如织物组织、经纬密度、纱线的细度与捻度等，对于涂层织物，在后整理过程中，可用大量细针刺破织物涂层，以使水蒸气透过细小孔眼而增加其透湿汽的能力，对于化学纤维，在制造过程中如果能使纤维具有较多的微孔结构，也可提高这种化纤织物的透湿汽性能。也有将织物用酯类聚合物浸渍后，加热到较高温度使后者分解与膨化，在织物内形成含有亲水基端的微小孔道以增加其透湿汽性的。

3.透水性与防水性

液态水从织物一面渗透到另一面的性能，称为织物的透水性。有时采用与透水性相反的指标——防水性来表示织物对液态水透过时的阻抗特性。透水性从两方面与舒适性有关，一方面是来自外界的水，例如雨水，织物应该阻止其到达人体，因而采用防水整理来达到目的，另一方面，人体表面由于汗液的产生，就应该设法尽快透过织物有效排出而使人感到舒适。此外，透水性与防水性对工业用滤布、篷布、防水布、鞋布及雨衣等的品质评定，具有重要意义。

4、透气性

气体通过织物的性能称为织物的透气性。织物的适气性从几方面影响着服装的舒适性。首先，织物如果对空气容易透通，则对水燕气与液态水，通常也是易于透通的。因而以前讨论的透湿汽性与透气性密切有关。其次，织物的隔热性能主要取决于织物内所包含的静止空气，而该因素又转而受到结构的影响，所以织物的透气性与隔热性也有一-定关系。在寒冷的气候中，稀疏的织物对穿着者会遭受风寒，在极区，强烈的风吹也会影响生存。此外，透气性高的织物往往是结构比较疏松的薄形织物，在强烈的日光直接照射下对穿着者也会造成不适，透气性不仅对衣着制品很为重要，对国防用及航运用织物更有它的重要意义，例如降落伞织物和航运帆布应具有规定要求的透气性。

上述这些影响因素，在织物设计时应加考虑。例如，巴里纱织物，大都作为夏季服装和热带地区用，要求织物具有薄、稀、爽风格。因此，一般纱号用得较细，密度用得较低，并且采用强捻度。麻纱织物的用纱，捻度一般也较大，并配以适当的组织。这些都是为了保证织物具有较大的透气性。

三、不同纤维材料与穿着舒适性

长时期来，天然纤维以苎麻、亚麻为代表的麻织物和丝织物常用于制作薄型的夏季用衣料，人们穿着时比较利汗、轻薄、透风而舒适，丝织物由于柔软、保暖、透湿舒适而也用于秋冬季的外衣面料。羊毛由于富于弹性，织物丰满而保暖，适用于御寒用衣料，也由于织物挺括抗皱而用于春秋季较为高档的外衣面料。棉纤维由于细而柔软，价格低廉，适用于各季度的内外衣。化学纤维在衣着用方面正向仿毛、仿麻、仿蚕丝方向发展，或者与天然纤维在特性上相互取长补短，进行混纺，以改善织物的服用性能。

不同纤维材料对衣着用织物的舒适性影响，主要反映在一方面是衣料与皮肤接触时的粗糙感和搔痒感、温暖感或阴凉感，另一方面 是反映在当环境温湿度突变时，衣服对人体冷热感觉有否缓冲保护作用。

试验研究表明，衣料与皮肤接触的粗糙感和搔痒感是由于纤维的刚度效应造成的，差异的真正原因是纤维的粗细而不是纤维的类别，如果对任何纤维提供相应于刚度的细度范围就可以产生在皮肤接触上柔软与粗糙搔痒的差异。另外化纤制造纺丝成形过程中纤维粘结的硬头丝或珠子丝在纺织加工中未曾将其清除而保留在纱线表面，则这些含有纺丝疵点的纤维在内衣上将会产生显著的搔痒感。

不同纤维的织物在皮肤接触时的温暖感与阴凉感，主要决定于织物的表面结构，大接触表面(支持面大)的光滑织物具有阴凉感，起毛拉绒处理的织物则与皮肤接触时具有温暖感，这主要是由于与皮肤真正接触的表面上，皮肤温度一般总是高于织物表面温度，纤维的导热系数比空气的导热系数大，织物与皮肤真正接触而积大，则导热散失的热量较大，因而有阴凉感，反之则有温暖感，特别是在织物含湿量较高或织物表面含有液态水(如干液)时则更为显著，此外低卷曲纤维所产生的大面积接触，也使织物与皮肤接触时阴凉感较为显著。

当环境温度突变时，衣服对人体冷热感觉的缓冲保护作用，主要取决于纤维的吸湿性能，羊毛纤维吸湿性能强，环境温度突变，纤维放出的吸湿积分热会使纤维升温，这些热量就会传递到:整套服装，从而对人体的冷热起缓冲保护作用，因而同样服装，羊毛纤维或滑雪衫内采用羽绒填料，比用吸湿性能低的其他纤维制品，其保暖防寒性能较好。

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