大運動量條件下運動服裝舒適性分析

王偉平

（閩江學院，福建 福州 350108）

0 引言

人體處于大運動量時，出汗量會隨之增加，熱能的散發(fā)也會加大，基于此，要想保障運動服裝的舒適性，就需要保障其濕傳遞性能。因此在對大運動量條件下的運動服裝舒適性進行分析的過程中，一項主要的研究內(nèi)容就是其濕傳遞性的研究。

1 運動服裝在大運動量條件下的舒適性實驗分析

1.1 試樣選取

為了對運動服裝在大運動量條件下的舒適性進行科學分析，本次實驗中，共選取了11 種運動服裝絲織物面料，表1 是其主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

表1 11 種運動服裝絲織物面料主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

本次試驗條件為二級標準，也就是溫度為20℃±3℃，濕度為65%±3%，調(diào)濕處理時間為24h。

1.2 垂直芯吸實驗

垂直芯吸實驗的主要目的是對面料傳遞液態(tài)水的能力進行試驗。本次實驗中，其溫度為23℃，濕度是63%，且整個實驗過程中的溫度和濕度都保持恒定，實驗中應(yīng)用的垂直芯吸實驗裝置完全符合行業(yè)制作標準。具體實驗中，將試樣裁剪為長條形式，其規(guī)格是25cm×20cm，經(jīng)緯方向各設(shè)置3 條，將布條下單浸入到實驗溶液中，持續(xù)30min 時間之后，對液體沿著布面上升的高度進行記錄。因為絲織物通常會在經(jīng)緯方向存在差異性，所以在實驗中應(yīng)該將6 條布條的經(jīng)緯方向液體芯吸高度取平均值，并將其作為最終的測試值，如表2 中的芯吸高度。

1.3 濕阻實驗

濕阻實驗的主要目的是對濕氣在面料中的傳遞阻力進行測定，傳遞阻力越小，則表明面料有著越強的濕氣傳遞能力，其舒適性越好。本次實驗中，將美國的ASTM 標準測試干燥劑方法加以科學應(yīng)用，其溫度為23℃，濕度是63%，且整個實驗過程中的溫度和濕度都保持恒定。實驗過程中，在裝著干燥劑的杯口位置固定好絲織物試樣，將實驗杯倒置過來，讓與干燥劑貼近一側(cè)的濕度控制在0%，與環(huán)境空氣貼近一側(cè)的濕度控制在實際環(huán)境濕度值，也就是在絲織物試樣的兩側(cè)有濕度差形成，然后對單位時間內(nèi)從單位面積絲織物中通過的氣態(tài)水量進行計算，這樣便可計算出絲織物實際的濕氣傳遞阻力。

按照費克擴散定律，絲織物的濕氣傳遞阻力可以按以下公式進行計算：

在（1）式中，D 是水汽傳遞系數(shù)，其取值為0.22+0.00147（T），T 是環(huán)境溫度，單位是℃；t 是時間，其單位是s；Q 是絲織物在測試時間段內(nèi)對水汽的吸收量，其單位是g；A 是杯口的實際面積，其單位是cm2；△C 是水汽在絲織物兩側(cè)的濃度差，其單位是g/cm3。如表2的濕阻數(shù)據(jù)。

1.4 放濕干燥實驗

放濕干燥實驗的主要目的是對絲織物在吸水之后的排水放濕能力進行測試，如果其排水放濕能力越大，則說明濕氣透過速率越高，舒適性越好。本次實驗中，其溫度為23℃，濕度是63%，且整個實驗過程中的溫度和濕度都保持恒定，實驗中應(yīng)用的垂直芯吸實驗裝置完全符合行業(yè)制作標準。具體實驗中，將試樣裁剪為長條形式，其面積是20cm×20cm，然后將其浸潤在蒸餾水中20min，取出后垂直懸掛3min 之后進行稱重。接下來將試樣放在溫度一定的恒溫熱板上進行5min 的散熱，散熱之后再進行稱重，最后對試樣進行散濕率的計算。其計算公式為：散濕率等于濕潤之后的質(zhì)量減去散濕之后的質(zhì)量、除以實驗測試面積，乘以散失時間，再乘以每平方米厘米試樣的重量。表2是本次實驗中的最終測試結(jié)果。

表2 11 種運動服裝絲織物面料實驗最終測試結(jié)果

1.5 保水實驗

保水實驗的主要目的是對絲織物中有大量汗液聚集情況下不至于出現(xiàn)汗水流淌的能力進行測試，保水能力越好，面料越舒適。本次實驗中，其溫度為23℃，濕度是63%，且整個實驗過程中的溫度和濕度都保持恒定。本次實驗選擇的設(shè)備是TGL-16G 型臺式高速離心機，將試樣裁剪為長條形式，其面積是20cm×20cm。在對試樣進行稱重之后，再將其浸潤到蒸餾水中，使其達到吸水飽和狀態(tài)，以500r/min 的速率進行脫水處理，脫水2min 之后稱重，并對其保水率進行計算，具體計算中，其保水率等于脫水之后的質(zhì)量減去試樣干重、除以脫水之后的質(zhì)量，再乘以100%。

2 運動服裝在大運動量條件下的舒適性試驗結(jié)果分析

如上所述，在對運動服裝在大運動量條件下的舒適性進行實驗研究的過程中，其主要的研究內(nèi)容是各種面料的濕氣傳導性能，只有保障其濕氣傳導性能足夠優(yōu)越，才可以使其在人體大運動量條件下依舊維持舒適性。但是因為需要評定的系統(tǒng)十分復雜，加之獲取到的數(shù)據(jù)量有限，很多規(guī)律依然不夠明確，所以僅僅通過幾個性能指標依然不能對各種試樣的濕氣傳導性能加以綜合評定。基于此，在完成了上述實驗之后，特通過灰色聚類分析法對以上的11 種絲織物面料的濕氣傳導功能進行了綜合評價。通過本次的實驗分析和評價可以總結(jié)出以下幾個方面的結(jié)果。

其一，導濕纖維較高的運動服裝絲織物面料將會在人體大運動量條件下起到良好的導濕作用，進而提升運動服裝在大運動量條件下的舒適性。

其二，異型滌綸/萊卡這種絲織物面料在運動服飾生產(chǎn)制作中是一種非常值得推薦的面料，這種面料在人體大運動量條件下將會有著非常好的舒適性。

其三，超細丙綸需要和天然親水性纖維混合之后才可以實現(xiàn)導濕性能的有效提升，進而提升運動服裝在大運動量條件下的舒適性。

其四，在大運動量條件下，天然纖維絲織物的濕傳遞性能并不是十分理想，因此此類面料并不適合應(yīng)用于運動服裝的生產(chǎn)制作中。

3 結(jié)語

人體在大運動量條件下會出現(xiàn)大量的出汗和散熱情況，只有保障其所穿運動服裝絲織物面料的濕氣傳導功能足夠好，才可以將汗液及時吸收和散發(fā)出去，以此來保障人體體感的干燥清爽，提升人體舒適度。基于此，在對運動服裝進行設(shè)計和制作的過程中，生產(chǎn)企業(yè)一定要對各種絲織物面料做好實驗，主要包括垂直芯吸實驗、濕阻試驗、放濕干燥實驗以及保水實驗等。通過這樣的方式，才可以明確絲織物面料的實際性能，并通過各種性能參數(shù)的比較來對其在大運動量條件下的舒適性加以綜合判定。實現(xiàn)運動服裝絲織物面料的合理選用，以此來滿足人們對于運動服裝舒適性的實際需求。