熱流式織物涼感測試設(shè)備的測試探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種熱流式織物涼感測試設(shè)備的測試探頭，尤其是一種適合于涼 感服用織物、涼席及涼爽床品、靠墊、坐墊、沙發(fā)面、椅套、臥具或?qū)櫸锱P具類產(chǎn)品的涼感檢 測設(shè)備及測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 炎熱夏季，具有涼感的涼席及服裝一直深受消費(fèi)者喜歡。對(duì)于各類涼席、涼感靠 墊、坐墊類較為厚重的涼感織物，主要通過較大的質(zhì)量和熱容量，在接觸瞬間吸收人體熱 量，接觸瞬間涼感優(yōu)良。對(duì)于服用輕薄型的涼感織物，常采用以下方式實(shí)現(xiàn)：（1)由涼感纖 維制備：涼感纖維是指將具有冰涼效果的物質(zhì)如玉石粉、貝殼粉、云母粉等天然礦物質(zhì)材 料、或者高導(dǎo)熱的無機(jī)物如云母片、石墨烯、碳化硅之類材料、或者這些材料的復(fù)合粉體與 熱塑性樹脂切片混合后，通過熔融方式獲得具有涼感效果的長絲，如涼感錦綸、涼感滌綸 等，或者又稱為玉石纖維、云母冰涼纖維等，進(jìn)而制備獲得面料。（2)由涼感助劑后整理獲 得：如在面料后整理加工中加入遇水吸熱的物質(zhì)如木糖醇類、或者具有清涼效果的薄荷醇 類微膠囊等；該類面料存在耐洗性差、不能持久、且該助劑施加會(huì)影響其它助劑的作用等缺 點(diǎn)，而且木糖醇類涼感助劑需要遇到汗水才會(huì)吸熱，并不具有瞬間的接觸涼感。（3)通過織 物表面形態(tài)的調(diào)整來獲得涼感：如采用緊密紡減少紗線毛羽、增加織物表面光滑度，降低保 暖效果而獲得涼感。
[0003] 上述涼感織物基本只能提供較好的初始接觸涼感，這也是消費(fèi)者通過皮膚 和織物的接觸能夠直觀感受到的，由此，目前涼感的檢測設(shè)備和方法也多針對(duì)初始接 觸的瞬間涼感。但是，隨著技術(shù)進(jìn)步，具有持續(xù)散熱能力的織物也已經(jīng)問世，如專利 CN201410657082. 7公開了一種超高分子量聚乙烯纖維（UHMWPE)復(fù)合型涼席及其制備方 法；CN201410651884. 7公開了一種超高分子量聚乙烯（UHMWPE)纖維紡織品及其制造方法 及其在涼感織物上的應(yīng)用；CN201410651895. 5公開了一種超高分子量聚乙烯涼席及制造 方法。
[0004] 織物的涼感需要從兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：
[0005] -是初始瞬間涼感。從物理意義而言，接觸涼感的強(qiáng)弱，取決于接觸瞬間織物導(dǎo)走 人體熱量的多少。人體皮膚表面熱量散失越多，織物對(duì)人體產(chǎn)生的涼感越強(qiáng)。人體皮膚損 失的熱量包括兩部分：一部分被織物吸收，使得織物溫度升高；一部分通過織物傳遞到外 部環(huán)境而散失。因此，織物接觸涼感的強(qiáng)弱取決于織物對(duì)熱量的吸收性能和熱量通過織物 的傳遞性能。紡織科學(xué)上，定義織物的熱吸收能力為：b=λpC;式中：λ-織物的平均導(dǎo) 熱系數(shù)、Ρ-織物的平均體積質(zhì)量、c-織物的比熱容。熱吸收能力與織物的導(dǎo)熱系數(shù)、體積 質(zhì)量、比熱容有關(guān)。熱吸收能力同時(shí)考慮了織物的熱吸收升溫性能和織物的熱傳遞性能，是 織物的固有特性?？椢餆嵛漳芰υ叫?，人體皮膚與織物接觸時(shí)的瞬間熱量損失越小，涼 感也就越小。
[0006] 二是持續(xù)散熱能力。從物理意義而言，織物在和人體皮膚接觸達(dá)到熱平衡后，由 于環(huán)境和人體溫差存在，織物會(huì)將人體的熱量源源不斷的傳導(dǎo)到環(huán)境中。這與織物在平面 方向的導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)。一直以來，織物在其平面方向的導(dǎo)熱性能未能受到重視，原因在于： 一方面，傳統(tǒng)紡織品的傳熱性能研究多以提高保暖性能為目的、只關(guān)心熱量沿織物法向傳 遞的難易程度，在測試方法上只能測試片狀纖維集合體沿法向的傳熱性能；例如常規(guī)使用 的測試方法就是采用平板保溫儀進(jìn)行織物沿法向的保暖性能測試，比如專利CN103076358A 公開了一種高蓬松易變形寢具產(chǎn)品的保溫性能的檢測設(shè)備及檢測方法，對(duì)保暖性能的測試 有著詳細(xì)描述；另一方面，常用的紡織材料的導(dǎo)熱系數(shù)都很小，在〇. 03~0. 5W/m·K的范 圍，沒有哪一種常規(guī)的紡織材料具有特別高的導(dǎo)熱系數(shù)、或特別差的導(dǎo)熱性能。
[0007] 目前，國際上認(rèn)可且通用的織物冷暖感檢測設(shè)備和方法是采用日本的KES-F7 ThermoLaboII儀器，對(duì)織物的最大瞬態(tài)熱流量qmax進(jìn)行測試，日本專家MorihiroYoneda等 [MorihiroYoneda,徐谷衡.皮膚冷暖感及瞬態(tài)導(dǎo)熱間關(guān)系的理論分析[J].國外紡織技術(shù) (針織、服裝分冊(cè)），1988, 13:32-33.]已經(jīng)證實(shí)該q_只與織物熱吸收能力和儀器熱性能決 定；對(duì)于同一臺(tái)儀器而言，其熱性能恒定，因此，織物的最大瞬態(tài)熱流量q_完全是織物熱 吸收能力的反映。
[0008] 該儀器測試步驟如下：測試前，織物試樣在恒溫恒濕或規(guī)定溫度下平衡。測試在規(guī) 定的溫濕度條件下進(jìn)行，一般為恒溫恒濕，環(huán)境溫度即織物表面溫度比探頭T-Box溫度低 10~15°C左右。測試時(shí)，采用一個(gè)恒溫?zé)嵩碆T-Box(-般設(shè)定到35°C，以模擬軀干部皮膚 的平均溫度），將帶有熱流傳感器和具有一定熱容量的銅板的探頭T-Box置于恒溫?zé)嵩瓷?加熱，直到T-Box的底面探頭溫度升高至35°C;然后，按下測試鍵，將T-Box迅速移動(dòng)至置 于絕熱泡沫板上的織物試樣上，在〇. 2sec內(nèi)，儀器給出q_值。此數(shù)據(jù)即為溫度為35°C的 探頭和室溫下織物接觸瞬間，被織物導(dǎo)走的最大熱流量qmax，單位為W/cm2或W/m2。該測試 設(shè)備和方法能夠較好的反映出織物和人體接觸瞬間的冷暖感，也能夠給出熱量隨時(shí)間變化 的數(shù)據(jù)，但是存在以下不足：
[0009] (1)不能全面反映織物的涼感特性，不能直觀的測試出織物持續(xù)的導(dǎo)熱或散熱性 能。一方面熱流探頭上沒有恒溫?zé)嵩?，在測試過程中，探頭的溫度持續(xù)降低直到和待測試樣 保持平衡，導(dǎo)致測試過程中探頭和環(huán)境的溫差不斷減小，使得測試的溫差條件不斷變化，雖 然可以通過熱流隨時(shí)間變化曲線的斜率來判斷織物導(dǎo)熱性能的好壞，但是需要計(jì)算，增加 了復(fù)雜性和不確定性因素；另一方面，T-Box探頭在加熱狀態(tài)需要移動(dòng)到試樣表面，這個(gè)過 程T-Box探頭的表面溫度會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致測試誤差。
[0010] ⑵熱流探頭對(duì)織物的壓強(qiáng)只有l(wèi)Og/cm2,太輕，適合于測試夏季服裝的涼感，但是 不適用于相對(duì)較為厚重的涼感類臥具材料；且當(dāng)織物有小褶皺時(shí)，會(huì)導(dǎo)致較大誤差。
[0011] (3)熱流探頭為平面硬質(zhì)材料，不反映皮膚的柔軟表面，不能保證和柔性的待測 紡織品試樣進(jìn)行良好接觸，從而產(chǎn)生測試誤差。
[0012] (4)該儀器只給出一個(gè)獨(dú)立的q_值，誤差較大。
[0013] 此外，還有一些相關(guān)的類似專利。如CN101736570B公開了一種織物接觸冷感測試 裝置及測試方法，將織物至于恒溫水箱上方，測試織物溫度隨著接觸時(shí)間的變化，用織物表 面溫度的升溫速率的最大值（或恒定熱容量的皮膚模擬單元在接觸織物后的觸落溫差的 最大值）來評(píng)價(jià)織物的冷感。該方法和9_測試方法一樣，也只是對(duì)初始接觸涼感進(jìn)行了 評(píng)價(jià)；此外，還存在未對(duì)試樣施加任何壓力、待測試樣面積有限、溫度探頭難以和織物良好 接觸、測試裝置設(shè)計(jì)并沒有模擬人體和織物的實(shí)際接觸狀態(tài)等等問題。
[0014] 專利CN201310210129. 0公開了一種面料涼感評(píng)估方法，將水滴滴在織物上后，記 錄該處織物溫度的變化。該方法只適合于木糖醇類涼感整理織物，即吸濕吸熱類型的織物。
[0015] 在測試設(shè)備方面，日本的KES-FnhermoLaboII儀器體積龐大，造價(jià)昂貴，不便于 攜帶商用；在涼感測試評(píng)價(jià)方面，上述方法均只能反映出織物接觸瞬間的涼感值。
[0016] 因此，現(xiàn)有的織物涼感測試設(shè)備及方法均不能夠滿足市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】