消防服外层织物参数对组合面料热防护性能的影响

选择不同消防灭火服外层织物,将其与防水透气隔热层、舒适层组成的组合面料进行热防护值测试,分析消防灭火服外层织物基本参数与热防护性能之间的关系,研究消防灭火服外层织物结构、材料导热系数、热收缩率对其热防护性能的影响。结果表明：消防灭火服外层织物热防护性能与材料导热系数、遇热产生的气腔高度、表/里层经纬密度配置显著相关。在相同重量下,对热防护值要求较高的消防灭火服进行外层面料设计时,外层织物在组织结构上应采用双层结构,其表/里层经纬密度配比接近1.5∶1;在材料选用上,表层材料热收缩率应相对较大,里层材料热收缩率应较小且导热系数低。     

织物热传递性能的影响因素

在分析织物热传递机理的基础上,详细阐述了影响织物热传递性能的主要因素。织物的热传递机理,以纺织品为研究对象,其传热方式包括传导、对流、辐射和伴随着水汽传输而发生的潜热传递;影响织物热传递性能的因素主要有：纤维导热系数、织物结构、织物结构参数和环境温度,现从这四个方面研究了其对织物热传递性能的影响。     

织物导热系数的试验研究

本文简述试验装置、方法及其可靠性,根据试样的特点选定了导热系数计算式。在调节试样温度及回潮率的同时,进行了一系列的试验,取得了有关数据,获得了不同条件下的导热系数值。文中针对织物的温度及含水对导热系数的影响进行了分析,并对试样的合理厚度进行了探讨。     

织物结构和性能对接触冷暖感的影响

为研发不同冷暖感织物,选取25种常见织物为研究对象,采用KES-F7接触冷暖感测试仪测试织物的最大瞬态热流量。从织物组织、织物厚度等结构参数,织物导热系数及表面摩擦性能等方面分析其影响因素。研究结果表明:纤维成分相同、纱线线密度相近时,绉组织织物比平纹组织织物和斜纹组织织物的接触暖感好;织物导热系数与接触冷暖感呈显著正相关关系;增加织物表面粗糙度、表面蓬松度及厚度有利于提高皮肤与织物的接触暖感;增加织物表面滑爽度、平整度及减小织物厚度有利于提高织物接触冷感。     

基于辐射衰减特征的隔热防护织物有效导热系数简化模型

高温下辐射传热对织物热传递过程贡献显著,为此,介绍火灾高温环境下的耐高温防护织物的内部传热特点,进而提出高温下织物有效导热系数数值传热模型.针对火灾等高温环境下耐高温防护织物内部热辐射渗透衰减问题进行分析,应用有限差分法对隔热防护织物的有效导热系数模型进行数值分析.通过数值求解传热方程,计算出织物的稳态有效导热系数,且...     

织物热传导机理的分析和探讨

分析了纺织品传热机理。从宏观角度看,纺织品作为纺织纤维和空气的集合体,其传热途径包括传导、对流、辐射和伴随着水汽传输而发生的潜热传递;从微观角度看,纺织品是声子作为载体实现热传导的。最后还介绍了影响织物导热系数的各个因素。     

织物热传导机理的分析和探讨

分析了纺织品传热机理。从宏观角度看，纺织品作为纺织纤维和空气的集合体，其传热途径包括传导、对流、辐射和伴随着水汽传输而发生的潜热传递；从微观角度看，纺织品是声子作为载体实现热传导的。最后还介绍了影响织物导热系数的各个因素。     

不同温度环境下织物导热机理的探讨

采用热线法对几种高性能织物在-50℃~200℃温度范围内的导热系数进行了测试,探索其导热系数随温度变化的规律。采用最小二乘法对实验数据进行处理,分别拟合出效果良好的各织物导热系数关于温度的曲线。分析表明,温度在200℃以下,热线法测试方法下织物的热传递过程主要为热传导,织物内部热传导表现为声子导热和分子导热。在各温度段,各织物导热系数随温度变化的规律不尽相同,其导热系数显著受到纤维种类的影响。     

织物-空气层-皮肤三维结构建模及其传热模拟

热防护服装是消防员面对火灾环境的重要屏障,为分析织物组织对其热防护能力的影响,构建了消防服外层阻燃织物的三维几何模型,并考虑实际着装状态建立“织物-空气层-皮肤”流固耦合传热模型。根据实验结果验证模型,并选取外界环境、织物组织结构及纱线导热系数进行参数研究,对比织物表面温度分布及真皮层热流密度、温度变化曲线。结果表明,该模型能较好地拟合实验结果,随着热暴露峰值温度的上升及纱线宽度的增大,纱线表面温度、真皮层热流密度、真皮层温度均上升。纱线的导热系数对真皮层温度影响较小。纱线宽度对真皮层温度的影响与热环境相关。有必要针对热暴露环境设计织物结构,在保障热防护性能的同时减小热防护服装质量,降低消防员热应激。     

应急热防护织物有效导热系数分形模型

运用分形理论对应急热防护织物的内部微结构进行分析研究,结果表明分形维数与纤维体积分数是影响热防护织物传热的2个重要参数。根据等效热阻法建立预测高温下热防护织物有效导热系数的分形模型,求出基于分形理论的热防护织物的有效导热系数表达式,所得理论结果与实验值保持良好的一致性,同时合理反映出高温热辐射在织物传热中的重要作用。     

聚乙烯针织物的热湿舒适性能

为研究织物结构参数对聚乙烯针织物热湿舒适性能的影响,选取3种规格的聚乙烯长丝织成双罗纹针织物,并选用涤纶、凉感涤纶长丝制备相同结构双罗纹织物作为对比试样,研究构成织物的原料种类、未充满系数、捻度对织物孔隙率、透气性、导热及导湿性能的影响。结果表明:在织物结构相同的情况下,构成织物的原料、未充满系数与织物透气、导湿、导热等热湿舒适性能显著相关;纱线捻度与织物的导热及导湿性能显著相关;与涤纶、凉感涤纶织物相比,聚乙烯长丝表面存在沟壑,结晶度、取向度较高,其织物具有优良的透气、导湿和导热性能,是制备凉爽舒适功能纺织品良好原材料。     

瞬态平面热源法仪器测试不同温度下织物导热系数的研究

阐述了基于瞬态平面热源法的Hot Disk热常数分析仪的测试原理及测试方法,采用热常数分析仪的薄膜模块探头对棉麻丝毛织物在不同温度下的导热系数进行了测量,验证该仪器对织物导热系数测量的可行性,研究环境温度对织物导热系数的影响。结果表明:热常数分析仪的薄膜模块探头对织物导热系数的测量是可行的,在-20～100℃温度范围内,棉麻丝毛织物的导热系数随温度升高而增大;丝毛织物在20～100℃温度范围内导热系数变化不大,但丝织物在低温环境下降的幅度较为明显。     

氮化硼/聚氨酯织物涂层制备及其凉感性能

为了获得具有优异降温性能的凉感织物，通过“接枝改性-高分子交联-涂层固载”策略制备功能化氮化硼(FBN)/水性聚氨酯(WPU)涂层整理的复合凉感织物，通过棉织物的接枝改性以及功能涂层中高分子的交联耦合作用，提高功能涂层与棉织物之间的粘合力，研究功能涂层的导热性能、散热能力对复合织物性能的影响。结果表明：通过引入具有优异热管理性能的导热聚合物基功能涂层，得到性能优良的复合凉感织物，该织物接触凉感系数达到0.220 J/(cm²·s),导热率达到3.1 W/(m·K),导热提升率为811%,透气率为427 mm/s。     

多种纤维复合机织物服用性能研究

采用18.2tex棉纱、18.2tex阳离子粘胶纱及18.2tex玉石天丝复合纱为原料,试制18块仿棉交织织物,讨论了纱线的基本结构与性能,并测试了织物的接触冷暖感、热传导率、保温率、透气性及刚柔性能。试验结果表明:玉石天丝复合纱具有蜂窝结构,与棉纱交织织物的导热性能较好,其中玉石天丝复合纱含量越高,织物导热性能越好;阳离子粘胶纱与棉纱交织织物的导热性能同玉石天丝复合纱与棉纱交织织物相比较小,却与纯棉织物较为接近。     

含湿量对织物热舒适性的影响

通过对不同纤维原料和组织的织物在不同含水率下的热舒适性指标及导热系数的测试,探讨了含水率大小对不同织物接触热舒适性的影响规律.     

结构参数对超高分子量聚乙烯织物导热性的影响

为了提高服装热量的传导,采用导热率较高的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纱线作为纬纱与涤纶进行交织制成织物,并以电热片作为热源,通过铂电阻测温仪测量距离热源边界0、2、4 cm处织物表面温度随时间的变化。采用变量分离法测试纤维种类、纱线线密度、织物密度以及织物组织结构等因素对超高分子量聚乙烯织物导热性的影响。结果表明:含UHMWPE纱线交织物的导热性明显好于涤纶/涤纶和涤纶/锦纶交织物,且纱线越粗、织物密度越大、组织单元内纱线交织次数越少,织物导热性越好。     

织物接触冷暖感的数值分析

为了分析织物接触冷暖感机理,针对指尖-织物接触的物理过程建立了三维有限元模型,并结合手指的冷暖感模型,建立了织物接触冷暖感数值模型。试验表明,模型能够计算出织物接触冷暖感的变化趋势,并且模拟值接近试验测试结果与主观感受。最后采用模型分别对织物温度、导热系数、比热和厚度4种因素进行计算。结果表明,织物接触冷暖感对织物温度、导热系数敏感,对比热不敏感,织物的厚度对于接触瞬间的冷暖感影响很小,但对回稳阶段影响较大。     

改性涤纶织物的舒适性

将改性涤纶织物分别设计成平纹、斜纹、缎纹组织结构,分析透气性、水分散失性能、透湿性、抗静电性能、接触冷感和导热系数与织物组织结构的关系。试验结果发现:改性纯涤纶织物以斜纹组织的吸湿速干性最优,平纹织物接触冷感最大,缎纹织物透气性最好。     

纤维直径对玻璃棉纤维纸结构和性能的影响

在测量玻璃棉纤维直径的基础上,利用扫描电子显微镜、压汞仪和热线法通用导热系数仪,研究了纤维直径对玻璃棉纤维纸微观结构和宏观性能的影响。结果表明,玻璃棉纤维直径的变化会影响纸张的孔隙结构,直径越小,纤维间的孔隙尺寸越小,孔隙间相互连通程度越低;随着玻璃棉纤维平均直径的降低,孔隙率成明显增大的趋势;相同定量的手抄片,纤维平均直径越小,纸张的厚度越大,透气度越小;玻璃棉纤维纸的导热系数随纤维直径的减小,有明显降低的趋势,当玻璃棉纤维平均直径小于1μm时,导热系数随直径的变化较明显,且直径越小,导热系数减小得越快。     

玻璃棉纤维纸导热性能的研究

研究了温度、多孔填料及填料的添加比例对6种不同打浆度玻璃棉纤维纸导热系数的影响。结果表明,在-10～20℃之间,随着温度的升高, BM-1和BM-3纤维纸对应的导热系数变化不大,当温度由-10℃升高到0℃时,BM-2纤维纸的导热系数由0.0182 W/m·K增加到0.0287 W/m·K,增加了57.7%,变化非常明显,而BM-4、BM-5、BM-6纤维纸的导热系数也分别增加了30.4%、40.6%、32.4%。添加200～400目膨胀珍珠岩的玻璃棉纤维纸导热系数比蛭石的小,且二者的添加比例为30%时,其成纸的导热系数最低。填料的目数对其成纸的导热系数影响变化不大。