[发明专利]热流式织物凉感测试设备及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热流式织物凉感测试设备及测试方法，尤其是一种适合于凉感服用织物、凉席及凉爽床品、靠垫、坐垫、沙发面、椅套、卧具或宠物卧具类产品的凉感检测设备及测试方法。

背景技术

炎热夏季，具有凉感的凉席及服装一直深受消费者喜欢。对于各类凉席、凉感靠垫、坐垫类较为厚重的凉感织物，主要通过较大的质量和热容量，在接触瞬间吸收人体热量，接触瞬间凉感优良。对于服用轻薄型的凉感织物，常采用以下方式实现：(1)由凉感纤维制备：凉感纤维是指将具有冰凉效果的物质如玉石粉、贝壳粉、云母粉等天然矿物质材料、或者高导热的无机物如云母片、石墨烯、碳化硅之类材料、或者这些材料的复合粉体与热塑性树脂切片混合后，通过熔融方式获得具有凉感效果的长丝，如凉感锦纶、凉感涤纶等，或者又称为玉石纤维、云母冰凉纤维等，进而制备获得面料。(2)由凉感助剂后整理获得：如在面料后整理加工中加入遇水吸热的物质如木糖醇类、或者具有清凉效果的薄荷醇类微胶囊等；该类面料存在耐洗性差、不能持久、且该助剂施加会影响其它助剂的作用等缺点，而且木糖醇类凉感助剂需要遇到汗水才会吸热，并不具有瞬间的接触凉感。(3)通过织物表面形态的调整来获得凉感：如采用紧密纺减少纱线毛羽、增加织物表面光滑度，降低保暖效果而获得凉感。

上述凉感织物基本只能提供较好的初始接触凉感，这也是消费者通过皮肤和织物的接触能够直观感受到的，由此，目前凉感的检测设备和方法也多针对初始接触的瞬间凉感。但是，随着技术进步，具有持续散热能力的织物也已经问世，如专利CN201410657082.7公开了一种超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席及其制备方法；CN201410651884.7公开了一种超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维纺织品及其制造方法及其在凉感织物上的应用；CN201410651895.5公开了一种超高分子量聚乙烯凉席及制造方法。

织物的凉感需要从两个方面进行评价：

一是初始瞬间凉感。从物理意义而言，接触凉感的强弱，取决于接触瞬间织物导走人体热量的多少。人体皮肤表面热量散失越多，织物对人体产生的凉感越强。人体皮肤损失的热量包括两部分：一部分被织物吸收，使得织物温度升高；一部分通过织物传递到外部环境而散失。因此，织物接触凉感的强弱取决于织物对热量的吸收性能和热量通过织物的传递性能。纺织科学上，定义织物的热吸收能力为：b＝λρC；式中：λ-织物的平均导热系数、ρ-织物的平均体积质量、C-织物的比热容。热吸收能力与织物的导热系数、体积质量、比热容有关。热吸收能力同时考虑了织物的热吸收升温性能和织物的热传递性能，是织物的固有特性。织物热吸收能力越小，人体皮肤与织物接触时的瞬间热量损失越小，凉感也就越小。

二是持续散热能力。从物理意义而言，织物在和人体皮肤接触达到热平衡后，由于环境和人体温差存在，织物会将人体的热量源源不断的传导到环境中。这与织物在平面方向的导热系数有关。一直以来，织物在其平面方向的导热性能未能受到重视，原因在于：一方面，传统纺织品的传热性能研究多以提高保暖性能为目的、只关心热量沿织物法向传递的难易程度，在测试方法上只能测试片状纤维集合体沿法向的传热性能；例如常规使用的测试方法就是采用平板保温仪进行织物沿法向的保暖性能测试，比如专利CN103076358A公开了一种高蓬松易变形寝具产品的保温性能的检测设备及检测方法，对保暖性能的测试有着详细描述；另一方面，常用的纺织材料的导热系数都很小，在0.03～0.5W/m·K的范围，没有哪一种常规的纺织材料具有特别高的导热系数、或特别差的导热性能。

目前，国际上认可且通用的织物冷暖感检测设备和方法是采用日本的KES-F7ThermoLaboⅡ仪器，对织物的最大瞬态热流量q_max进行测试，日本专家MorihiroYoneda等[MorihiroYoneda,徐谷衡.皮肤冷暖感及瞬态导热间关系的理论分析[J].国外纺织技术(针织、服装分册),1988,13:32-33.]已经证实该q_max只由织物热吸收能力和仪器热性能决定；对于同一台仪器而言，其热性能恒定，因此，织物的最大瞬态热流量q_max完全是织物热吸收能力的反映。