PTFE膜复合面料的户外运动服装热湿舒适性能研究

PTFE膜复合面料的户外运动服装热湿舒适性能研究PTFE膜层压复合面料起源于Gore公司，在户外运动纺织品中被大量使用，我国对PTFE膜的研究起步较晚，国内学者对PTFE膜的制作方法、加工工艺的研究方面做了杰出贡献，并在PTFE膜的微孔形态、热湿传递机理及性能检测等方面取得诸多成果，但在PTFE膜面料及服装的热湿舒适性方面还有许多问题尚未涉及。本文对8块PTFE膜复合面料的基础性能和热湿性能共15个指标进行测试和分析，并将8种面料分别做成户外运动服装进行人体着装实验，在实验过程中利用人体温湿度测量系统测量受试者的衣内温湿度变化，并在不同的实验阶段对服装穿着时的闷感、热感、潮湿感、不吸汗、粘感和综合热湿感觉进行评分，基于评分结果建立综合舒适感觉的线性回归方程，分析不同实验阶段人体的衣内温湿度变化规律，并结合客观物理性能求出主观热湿性加权得分，得出8件外套的舒适性优劣排序。根据主观实验热湿舒适性加权得分，结合织物的物理性能实验指标，利用灰色关联分析理论计算出15种物理实验指标与热、湿舒适性之间的关联程度和关联系数，根据关联系数的大小排序，提取出与热舒适性相关性大的3个指标和与湿舒适性相关性大的5个指标，以精简实验过程，节省时间，提高效率。本文利用灰色关联理论建立了热舒适性和湿舒适性预测模型。根据精简后的物理指标与着装实验中的热湿舒适性主观评分，结合灰色理论建立热、湿GM(1，N)模型，根据残差GM(1，1)理论分别对热、湿舒适性模型进行优化，通过模型修正前后的结果对比，基于残差GM(1，1)修正的模型预测精度更高。利用此模型，只需测试PTFE膜复合面料的5个性能进行测试即可实现对PTFE膜服装的热、湿舒适性的预测。关键词：PTFE膜，防水透湿，户外运动服，热湿舒适，灰色关联，灰色预测模型符号和缩略词说明符号:符号代意义单位A传质膜面积m2c比例系数---d膜孔孔径mD扩散系数m2/sK气体透过或水气透过系数mol/m2.s.mmH2O或g/m2.s.PaKk努森扩散引起的气体透过系数mol/m2.s.mmH2OKp粘性流动引起的气体透过系数mol/m2.s.mm2OM气体分子量g/molN气体透过量或透湿量mol或Kgn单位膜面积上的孔个数个数/m2P气压力PaPs饱和蒸气压Paq气体透过速率mol/m2.sqqk努森扩散引起的气体透过速率mol/m2.sqqk粘性流动引起的气体透过速率mol/m2.sq2r膜孔半径mR摩尔气体常数J/mol.kt透过时间ST温度KV气体透过体积m3θ相接触角0γ液体界面张力N/mHos3MWN8b