被類保溫性能的檢測設(shè)備與檢測方法研究.pdf

1、熱阻值是衡量產(chǎn)品隔熱性能的重要指標(biāo)之一，也是評價由織物包覆絮狀材料制成的被類隔熱性能的重要參數(shù)?，F(xiàn)有的測試儀器與計算方法在測試被類保溫性能時存在著明顯缺陷，如測量精度低、測試結(jié)果不穩(wěn)定、需要裁剪試樣不能直接測試成品、測試時間過長、操作繁瑣，不適合工程運用等。針對這些問題和合作企業(yè)浙江三弘集團的對該類儀器的需求，我們課題組先行研究了纖維集合體傳熱理論及其國外最先進(jìn)的測試標(biāo)準(zhǔn)、被類保溫儀應(yīng)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能表征指標(biāo)的計算邏輯及精度等，而后通

2、過多方接洽，確定萊州電子儀器有限公司為儀器生產(chǎn)廠，我們與儀器生產(chǎn)廠合作研究細(xì)化了儀器設(shè)計，研制出了一種專門針對被類的熱阻和冷感測試儀。
　　本論文除了參與上述儀器研發(fā)以外，設(shè)計系列試驗論證了自主研發(fā)的儀器的可行性，并從多個方面考核了儀器的精度、穩(wěn)定性等。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)考察了現(xiàn)有測試方法、標(biāo)準(zhǔn)和儀器，并分析出測試被類熱阻時的缺點:(A)目前大部分儀器都需要裁剪試樣，主要適合測試材料性能，不適合測試由數(shù)種材

3、料組合縫制的產(chǎn)品性能，因為裁減產(chǎn)品會造成傳熱通道變化等誤差;(B)現(xiàn)有立式暖體假人或出汗假人并不適合測試被類的熱阻，開發(fā)臥式假人，理論上可行，實際不但成本昂貴，而且因假人形體復(fù)雜，測試時被類覆蓋操作煩瑣，引入隨機誤差可能會很大;(C)通過對比分析英國標(biāo)準(zhǔn)BS5335-2:2006與美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM-D1518測試方法等及其所用儀器，得出結(jié)論英標(biāo)方法更適合測試被類熱阻。
　　(2)我們與萊州電子儀器有限公司、浙江三弘集團合作，研發(fā)出

4、一臺專門針對被類的熱阻和冷感測試儀，在完成英標(biāo)全部測試基礎(chǔ)上增加了新功能——測試被類的接觸冷暖感或冷感，以便全面考核被類的熱舒適性。儀器制造方案由三方共同討論數(shù)次定出，浙江三弘集團負(fù)責(zé)提供應(yīng)用需求和國內(nèi)外市場現(xiàn)有被類產(chǎn)品的熱阻范圍等，萊州電子儀器有限公司負(fù)責(zé)元器件選配和整機制造，我們課題組負(fù)責(zé)考核儀器的詳細(xì)設(shè)計方案、制定儀器各部分的控制邏輯和被類性能指標(biāo)的計算邏輯等，產(chǎn)學(xué)研用緊密合作從測試儀的基本結(jié)構(gòu)、元器件精度、電腦控制、指標(biāo)計算方法

5、等全方位保證了儀器精度。
　　(3)通過系列實驗證明:(A)與纖維集合體材料同為高分子孔隙材料的海綿板可以用作標(biāo)準(zhǔn)材料，用于考核被類保溫性能測試儀的精度、穩(wěn)定性等，海綿板重復(fù)實驗熱阻的CV值在1％～2％之間，比羽絨被等被類的CV值小一個數(shù)量級;(B)標(biāo)準(zhǔn)材料的試驗證明儀器的一致性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性都符合并且超過英國標(biāo)準(zhǔn)BS5335-2:2006的要求;(C)用標(biāo)準(zhǔn)材料上方的空氣層熱阻替代實際被類上方空氣層熱阻計算被類熱阻可行，這一點

6、與英國標(biāo)準(zhǔn)5335-2:2006的方法一致，因為試樣上方空氣層的熱阻遠(yuǎn)小于被類的熱阻，前者只占后者的3～6％，這樣可避免測試高低不平被類上表面溫度的硬件投資和隨機誤差;(D)對6種不同的羽絨被試樣進(jìn)行熱阻測試，發(fā)現(xiàn)重復(fù)測試的CV值在1％～13％之間，這是由于每次放置不能保證與前次的蓬松狀態(tài)等結(jié)構(gòu)完全相同，測試結(jié)果基本符合預(yù)期;通過給羽絨被加上被套進(jìn)行測試發(fā)現(xiàn)重復(fù)測試的CV值大幅度降低，但是熱阻比裸被增加20％左右，說明加上被套可以有效降

7、低羽絨被下凹處的空氣流動速度，增加保溫性。
　　此外，短期留日學(xué)習(xí)期間，在京都工藝?yán)w維大學(xué)鋤柄教授的悉心指導(dǎo)下完成了二類彈性織物的力學(xué)性能和風(fēng)格比較的試驗。得出如下結(jié)論:相比于結(jié)構(gòu)參數(shù)基本相同的氨綸織物，含2D的Zentra棉型纖維或3D的Zentra毛型纖維的混紡紗及其織物的彎曲剛度比氨綸包芯紗更低;Zentra混纖織物表現(xiàn)出較高的彎曲滯后量、剪切剛度與剪切滯后量，并且Zentra纖維含量越高，彎曲和剪切滯后量及剪切剛度越大，這