织物热阻的测量方法

织物热阻的测量方法

热阻的物理意义是试样两面温差与垂直通过试样单位面积的热流量之比,这与电流通过导体的电阻相类似。热阻值越大代表织物的保暖性好。除了热阻之外,织物的传热指标还有导热系数和传热系数。与导热系数相比,热阻的测量受织物厚度的影响比较小。而且织物热阻的测量使得织物的热阻值可以参与热环境的热损耗等计算,因为热阻串联后其总热阻等于各部分热阻之和,若干热阻并联后的总热阻的倒数等于各部分热阻倒数之和。

一、热阻主要测量标准：

热阻的测量标准有很多:GB/T18398一2001,FZ/T01029一1993,GB/T24254一2009,GB/T11048一2008,15015831,ASTMF1291等等。根据中华人民共和国国家标准,服装热阻的测试方法—暖体假人法,其标准是GB/T18398一2001。此标准规定了测试服装热阻用的暖体假人系统的基本技术要求和暖体假人测定服装热阻的方法。

二、热阻现有测量方法：

1.管式织物保温仪法：

依据国标GB11048一89方法B,纺织品的热阻也可以使用管式织物保温仪来测定〔29〕。测试的时候将试样包覆在试样架上,盖上外罩,待加温管升温一段时间后定时降温散热。测试的过程采用了计算机控制和数据处理,测定后就能直接得出保温率、传热系数等各项指标。

有些保暖试验仪还有低温箱,这是为了模拟冬天寒冷的天气,低温箱的温度可以控制在一30℃左右,恒温箱的温度可达40℃,这个温度差能是热量迅速透过织物。要计算织物热传递性的指标首先要测量恒温箱保持一定温度是消耗的热量。

2.平板式织物保温仪法：

用平板仪来测量织物的热阻是国标GB11048一89的方法A所规定的方法。平板式保温仪由试验板,保护板,底板,有机玻璃罩,温度传感器和可开启的门组成一个恒定温差的环境。温度恒定在36℃,用隔热材料与周围环境隔离开来,用相同的隔离材料隔离开试验板和保护板,试验台三板之间没有温差,以通断电的方式保持恒温,保证热量只能向上传递而不会逆向传递。温度传感器是用来测定机箱的温度,一般维持标准大气温度即20℃左右。实验时将试样放置在试验板上,测试单位时间内维持试验板恒定温度所需的外界补充的热量。此热量也就是通过织物散失出去的热量,再由此计算出织物试样的保温率、传热系数和热阻。平板式保温仪如下图所示：其中热阻的计算公式如下:

R=d/k

式中:R—热阻;

d—材料厚度(m);

K—导热系数(W/m℃)。

3.冷却法：

平板式保温仪和管式织物保温仪两种测定热阻的方法有一个共同点,所需的测试时间较长,因为要将仪器调试到所需的状态需要很长时间,冷却法就克服了所需时间长的缺点。

冷却法的试验方法是将以上两种方法中的测试部分加热到一定温度后断电,让其在没有热量供应的情况下仅仅通过织物的覆盖面自然冷却,用冷却所耗费的时间长短来评价织物的传热性能,这一方法也被称作冷却速率法。

具体做法是将热源体预加热至36℃以上,然后将其放置于标准状态环境中,上方使用3m/S的气流使其冷却。试验要分有试样和无试样两种情况进行,分别一记录两种情况时热源体从36℃冷却到35℃时需要的时间,或者在一定时间内下降的温度,计算出保温率。