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防護(hù)服裝的舒適性與保健性范文

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防護(hù)服裝的舒適性與保健性

1防護(hù)服裝舒適性量化研究

關(guān)于汗液(ESW),有專家的研究結(jié)果如下:夏季在室內(nèi)靜坐,一天出汗量為3L左右;輕微勞動(dòng),每天出汗量為5~6L;極度出汗,每小時(shí)為1~2L,不能持續(xù)太久;每人每天最大出汗量約為10~15L。圖1為考慮了人體及服裝熱性能的著衣軀干圖。圖1中符號(hào)說明:θc—人體核心溫度37℃;θS—人體皮膚溫度33℃;θF—服裝表面溫度;θA—環(huán)境溫度;Rt—人體組織隔熱性能;RF—服裝隔熱性能。Rt與RF都稱為熱阻。熱阻是用托格表(Togmeter)測量的,其方法是:將服裝組件或多層織物放在已知熱阻的標(biāo)準(zhǔn)件上,標(biāo)準(zhǔn)件表面溫度為33℃,即皮膚溫度。熱流垂直穿過標(biāo)準(zhǔn)件和織物,當(dāng)熱流處于平衡時(shí),測量標(biāo)準(zhǔn)件和織物的兩面溫差,溫差應(yīng)與熱阻成正比。已知標(biāo)準(zhǔn)件熱阻和溫差,就能算出織物的熱阻。

熱阻單位用“托格(Tog)”表示。1tog的隔熱值,是指熱輸出率為每平方米1/10W時(shí),測定織物兩邊的溫差為1℃。1940年,美國曾用“克羅(Clo)”作為服裝的熱阻單位。生理學(xué)家使用“千卡/米2/時(shí)(Kcal/m2/h)作為熱阻單位。1Clo熱阻是指一位產(chǎn)熱量為50Kcal/m2/h靜態(tài)的人,在大氣溫度為21℃、相對(duì)濕度小于50%、風(fēng)速小于10cm/s的狀態(tài)下,長時(shí)間感到舒適的所需服裝的熱阻值。織物的熱阻是由多種因素確定的。例如毛毯的熱阻,纖維因素占10%、空氣占90%;衣料的熱阻值,纖維因素占25%、空氣占75%。空氣的熱傳導(dǎo)性低,作為隔熱體,優(yōu)于纖維約10倍,優(yōu)于金屬約100倍。纖維具有良好的隔輻射熱性能,空氣則易透過輻射熱;而纖維是優(yōu)于空氣的熱傳導(dǎo)體。織物太稀松,會(huì)產(chǎn)生過多的熱輻射和空氣對(duì)流;織物太密實(shí),纖維會(huì)傳導(dǎo)過多的熱。織物越厚,截留的空氣越多,熱阻就越大。織物的保暖性=熱阻(tog)/重量(g/m2)。比值越高,表示服裝越輕,保暖性越好。服裝熱阻典型值如下:背心為0.2~0.5tog,空隙為0.3tog;襯衣為0.1tog,空隙為0.5tog;運(yùn)動(dòng)衫為0.5~1.5tog。多數(shù)織物纖維能吸收一定量的水汽,使汗液從身體散逸到大氣當(dāng)中去。水汽通過服裝散逸的量必須不少于身體排出的量,否則將會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)。常用的紡織品水汽阻力見表1。

2防護(hù)服裝的保健性

防護(hù)服裝既要滿足舒適性,更要滿足保健性。防護(hù)服裝的保健性,主要是滿足服裝的生理衛(wèi)生方面要求的性能,詳細(xì)分類如圖2所示。本文研究的是防護(hù)服裝的防護(hù)性能,主要涉及到以下性能。

2.1防寒性防寒保濕的原則:服裝的保溫功能主要是指防止體熱向外界散發(fā),因此要采用導(dǎo)熱性小的材料。服裝的原材料若是纖維,則不僅導(dǎo)熱性小,舒適性也比較好。空氣的導(dǎo)熱性更小,因此以保溫為原則,提出了兩種方法:一是穿著含空氣多的纖維制品;二是在服裝中形成空氣層。在極寒的氣候環(huán)境中,僅依靠上述方法保溫是不行的。為抵擋這類極端天氣環(huán)境,最早發(fā)明的是電熱服、電熱手套和電熱靴等功能性服裝。后來由于宇航員的需要,又發(fā)明了通風(fēng)服、通風(fēng)手套、通風(fēng)靴等,服裝內(nèi)既可以通涼風(fēng),也可以送熱氣。

2.2防暑性防暑的方式有兩種:一種是防止外熱;第二種是散發(fā)內(nèi)熱。服裝內(nèi)熱的散發(fā)有兩種方式:一是增大材料的透氣性;二是加大服裝的開口,即增加服裝的露體部分。在極端高溫的環(huán)境下也可使用通風(fēng)服,向服裝內(nèi)輸送涼風(fēng),于人體表面形成微舒適環(huán)境。

2.3防雨性防雨的服裝織物,最好既能防水,又能透氣。這類織物的典型代表有英國的文泰爾密實(shí)棉織物、美國的戈?duì)柼乜怂箠A層織物,它們都具有這種特性。

2.4護(hù)身性為了保護(hù)身體,服裝一般是使露體的部分少些,覆蓋部分多些,因此要采用厚而堅(jiān)實(shí)的服裝材料。對(duì)特殊作業(yè)人群而言,要采取特殊的防護(hù)措施,如使用具有防傷、防火、防毒和防塵、防風(fēng)等功能的特殊材料,或使用防護(hù)用具來保護(hù)身體的各個(gè)部分,也可以用各種面具、眼鏡、口罩、手套和保護(hù)器等。有關(guān)防護(hù)服裝的合體性、適應(yīng)性和耐久性,在本文中不再贅述。為了提高服裝的保健性,已經(jīng)發(fā)明了種類繁多的防護(hù)服裝,技術(shù)都已成熟,且各類防護(hù)服的防護(hù)性能都已有了量化指標(biāo),特別是航空、航天方面所用的防護(hù)服,如代償服、抗荷服、抗浸服、通風(fēng)服、宇航服等。這些服裝都需要專文進(jìn)行詳細(xì)介紹,本文不再涉及。

3防護(hù)服保健性試驗(yàn)方法概述

關(guān)于防護(hù)服保健性量化指標(biāo)的試驗(yàn)方法概述如下,以供參考:(1)托格表熱阻試驗(yàn)儀:見上文描述。(2)吹拂試驗(yàn)臺(tái):該試驗(yàn)臺(tái)為大型吹拂試驗(yàn)臺(tái),直徑為1.5~2m,風(fēng)速可調(diào)節(jié)。被試驗(yàn)的防護(hù)服穿在銅質(zhì)假人身上。假人穿好防護(hù)服后,安置在固定的座椅上,放置在吹拂試驗(yàn)臺(tái)風(fēng)口處用高速風(fēng)吹。當(dāng)防護(hù)服被吹損時(shí)即停止吹拂。這樣便可知防護(hù)服的防風(fēng)性能。(3)海上救生水池:此水池可以模擬海浪與海風(fēng)狀況,水深8~10m,有2m高的跳板。穿著抗浸服的試驗(yàn)員,從2m跳板上跳入池中(相當(dāng)于跳傘員著水速度6m/s),可知抗浸服穿著者入水后浮起時(shí)間與防水性能。救生背心與救生船入水的深度性能,以及著水后張滿時(shí)間等性能均可在救生水池中進(jìn)行試驗(yàn)。雨水試驗(yàn)室:大型雨水試驗(yàn)室可以模擬小雨、中雨、大雨等天氣。穿防雨衣的試驗(yàn)者,可在雨水試驗(yàn)室中行走一定時(shí)間,從而得到防雨服裝的防水性能。恒溫銅人:給假人通一定量的電流,保持銅人體表溫度為33℃,可試驗(yàn)防護(hù)服裝的隔熱性能等。出汗假人:假人體表可以維持一定的出汗率,可試驗(yàn)防護(hù)服裝的透氣性能等。燒傷銅人:銅人表面裝有多個(gè)熱敏感元件,防火服穿在假人身上,向假人身上噴一定量的火焰,維持一段時(shí)間,從假人體表燒傷情況可知防火服的防火性能。

4結(jié)語

防護(hù)服裝除了要具有各種防護(hù)功能外,其舒適程度也是非常重要的,尤其是熱舒適性。在保證防護(hù)服的保健性的同時(shí),也不能犧牲服裝的舒適性,以免降低穿著者的工作能力或影響他們的健康。為了保證防護(hù)服裝的熱舒適性,應(yīng)采取必要的措施,得出量化的指標(biāo),才能從根本意義上達(dá)到防護(hù)服設(shè)計(jì)的目的。

作者:朱錚劉長明單位:湖北襄陽航宇救生裝備有限公司

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