GB T 11048-2008 纺织品.生理舒适性.稳态条件下热阻和湿阻的测定.pdf
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1、ICS 5908001W 04 a雪中华人民共和国国家标准GBT 11 0482008代替GBT 11048-1989纺织品 生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定Textiles-Physiological effects-Measurement of thermal andwate-vapour resistance under steady-state conditions-ISO 11092:1993,Textiles-Physiological effectsMeasurement of thermal and watevapour resistance understeadystat
2、e conditions(sweating guarded hotplate test),MOD2008-04-29发布 2008-12-0 1实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局当士中国国家标准化管理委员会及仲刖 置GBT 1 10482008本标准修改采用1SO 11092:1993(纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定(蒸发热板法)。本标准与IsO 11092:1993的主要差异如下:1标准名称省略“(蒸发热板法)”;2增加术语“克罗值”、“热导率”;3将ISO 11092中的仪器作为A型仪器,并增加了另一种热护环及底板(见图3)及相关内容;4增加了B型仪器一静态平板法(见5
3、2)以及B型仪器的重复性、再现性(见82);5范围中增加了A和B两种仪器的适用情况的说明;6增加了711、731和742的注;7在第7章的有关计算中增加了“结果保留三位有效数字”;8增加透湿指数、透湿率、克罗值及热导率的计算(见75);9增加了附录C“仪器的校准”。本标准代替GBT 11048-1989(纺织品保温性能的测定。本标准与GBT 11048 1989相比主要变化如下:1标准名称中不再使用术语“保温性能”一词,改用术语“热阻和湿阻”;2扩大了适用范围;3增加了湿阻测定的内容;4规定可以采用两种仪器:A型仪器一蒸发热板法,B型仪器静态平板法;5恒温温度由36改为35;6试验环境空气由基
4、本静止(风速小于o1 ms)改为恒定气流1 ms;7以热阻和湿阻为主要指标,并增加透湿指数、透湿率、热导率指标,取消保温率指标;8取消以间歇式加热为基础的试验程序和计算公式,只给出定义性公式;9增加以标准样校准仪器的程序;10取消原方法B管式保温仪法;11增加结果的重复性、再现性一章(见第8章)。本标准的附录A、附录B和附录c均为规范性附录。本标准由中国纺织工业协会提出。本标准由全国纺织品标准化技术委员会基础分委会(SACTC 209SC 1)归口。本标准主要起草单位:国家纺织制品质量监督检验中心、3M中国有限公司、上海踏石贸易有限公司、温州大荣纺织仪器有限公司、莱州电子仪器有限公司。本标准主
5、要起草人:王宝军、任鹤宁、葛弱、潘进、郝长振、邱学明。GBT 11048-2008引 言本标准是第一个有关纺织品服装舒适性方面的试验方法标准。与生理舒适性相关的纺织材料的物理性能包括热和湿传递的复杂结合,每一个过程都可能单独发生,也有可能同时发生,并具有时间依赖性,而且应考虑稳态和非稳态的情况。热阻是辐射、传导、对流的热传递作用相结合的最终结果,它的值取决于其中每一个值对热传递的贡献。虽然热阻是纺织材料的一个固有的特性,但由于受诸如与周围环境辐射热传递等因素的相互影响,它的测定值会随着试验环境的不同而变化。有多种方法可以用来测定织物的热湿的性能,其中的任何一种方法都与其他的方法有所不同,其结果
6、取决于所设定的条件。本标准中所描述的受保护的散发湿气的热板(通常把其称作“皮肤模型”)是用来模拟贴近人体皮肤发生的热和湿的传递过程。测定包含一个或两个过程,这两个过程在多种环境条件下单独或同时发生,还包括温度、相对湿度、气流速度的复合,在气态或液态环境下进行测定。因此用标准所述仪器测定传递性能能够在稳态和非稳态状态下模拟由不同的穿着和不同的环境所产生的状态,在本标准中仅仅采用了标准状态。1范围纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定GBT 110482008本标准规定了在稳态条件下热阻和湿阻的测定方法。本标准适用于各类纺织制品以及制作这些制品的纺织织物、薄膜、涂层、泡沫、皮革以及复合材料。本
7、标准测定技术的应用受到热阻和湿阻最大测定范围的影响,这两个最大值取决于所用仪器的尺寸和结构性能(例如,适用于本标准的仪器热阻和湿阻测定范围分别至少为2 m2KW和700m2PaW)。在本标准中所采用的试验环境不代表特定的舒适性条件,也没有给出舒适性的性能要求。本标准规定了A、B两种类型的测试仪器。测定热阻和湿阻或仅测定其中之一时优先采用A型仪器(蒸发热板法仪器),在仅需测定热阻时也可以采用B型仪器(静态平板法仪器)。2术语和定义下列术语和定义适用于本标准。21热阻thermal resistanceRd试样两面的温差与垂直通过试样的单位面积热流量之比。该干热流量可能由传导、对流、辐射中的一种或
8、多种形式传递。热阻R。以平方米开尔文每瓦(m2KW)为单位,它表示纺织品处于稳定的温度梯度的条件下,通过规定面积的干热流量。22湿阻water。vapour resistanceRH试样两面的水蒸气压力差与垂直通过试样的单位面积蒸发热流量之比。蒸发热流量可能由扩散和对流的一种或多种形式传递。湿阻R。以平方米帕斯卡每瓦(m2PaW)为单位,它表示纺织品处于稳定的水蒸气压力梯度的条件下,通过一定面积的蒸发热流量。23透湿指数water-vapour permeability indeximI热阻与湿阻的比值。由式(1)计算:ira,一SR。R。 (1)式中:S一60 PaK。i。无量纲,其值介于0
9、和1之间。z。=o意味着材料完全不透湿,有极大的湿阻;i。一1意味着材料与同样厚度的空气层具有相同的热阻和湿阻。1GBT 1 1048200824透湿率water-vapour permeabilityWd由材料的湿阻和温度所决定的特性,以克每平方米小时帕斯卡gCm2hPa)3为单位,由式(2)计算:wai苌 (2)式中:垂试验板表面温度为丁二时的饱和水蒸气潜热。当T二一35。C时,西k一0627 Whg。25克罗值clo热阻的一个表示单位。在温度为21、气流不超过01 ms的环境条件下,静坐者(其基础代谢为58 wm2)感觉舒适时,其所穿服装的隔热值为1克罗(elo)值。26热导率therm
10、al conductivityk试样两面存在单位温差时,通过单位面积单位厚度的热流量,以瓦每米开尔文w(mK)为单位。热导率为热传导、热辐射、热对流的总和,等于单位厚度热阻的倒数。3符号和单位2热阻,m2KW湿阻,m2PaW透湿指数,无量纲为热阻R。的测定而确定的仪器常数,m2KW为湿阻R。的测定而确定的仪器常数,m2PaW透湿率,g(m2hPa)试验板表面温度为了二时的饱和水蒸气潜热,Whg试验板的面积,m2气候室中空气的温度,试验板的温度,热护环的温度,水蒸气压力(在气候室中的温度为L时),Pa饱和水蒸气压力(当试验板的表面温度为T二时),Pa被测试样表面上方的空气的速度,ms气流速度。的
11、标准偏差,ms相对湿度,提供给测试面板的加热功率,w热阻R。测定中加热功率的修正量如如k帆吼ALkL丸“巩L阱H埘湿阻R。测定中加热功率的修正量AH。的计算中修正量曲线的斜率AH。的计算中修正量曲线的斜率热导率,w(mK)材料的厚度,mmGBT 1 1048-2008试样覆盖于电热试验板上,试验板及其周围和底部的热护环(保护板)都能保持相同的恒温,以使电热试验板的热量只能通过试样散失;调湿的空气可平行于试样上表面流动。在试验条件达到稳态后,测定通过试样的热流量来计算试样的热阻。本标准中描述的方法是通过从测定试样加上空气层的热阻值中减去试验仪器表面空气层的热阻值得出所测材料的热阻值R两次测定均在
12、相同的条件下进行。对于湿阻的测定,需在多孔电热试验板上覆盖透气但不透水的薄膜,进入电热板的水蒸发后以水蒸气的形式通过薄膜,所以没有液态水接触试样。试样放在薄膜上后,测定在一定水分蒸发率下保持试验板恒温所需热流量,与通过试样的水蒸气压力一起计算试样湿阻。本标准中描述的方法是通过从测定试样加上空气层的湿阻值中减去试验仪器表面空气层的湿阻值得出所测材料的湿阻值R两次测定均在相同的条件下进行。5仪器51 A型仪器蒸发热板法511 具有温度和给水控制的测试部分由厚约3 mm,面积至少为004 m2(例如边长为200 mm的正方形)的金属板固定在内含电热丝的导电金属组件上组成试验板(图1部件1和6)。为了
13、湿阻的测定,金属板应是多孔的,它被位于试样台(11)内的热护环(图2部件8)所包围。在20环境下,以波长范围8“m到14zm的光束垂直照射于金属板表面并以半球反射的方式,测得金属板表面的辐射系数应高于o35。与多孔板相接触的电热丝金属组件(6)的表面为沟槽,使定量供水装置(5)提供的水能够进入电热板。试验板相对于试样台的位置应是可以调整的,以便放在其上面的试样上表面能与试样台保持共面。在试验板或温度测试装置中的热量损耗应降到最低,例如尽可能使线路沿着热护环的内表面设置。温度控制器(3),包括试验板的温度传感器,应保持试验板温度L恒定至土01。在整个量程范围内,应用精度为士2的适合的装置(4)测
14、定试验板的加热功率H。多孔金属板表面的供水由定量供水装置(5)完成,它就像马达驱动的滴定管一样,当水位低于试验板表面约10 mm时,触及开关而启动泵水装置以保证试验板表面水分的恒速蒸发。信号开关与试验板相连接。在运行试验板以前,水应预热至试验板的温度。在水进入试验板之前让其先穿过热护环中的管子能够达到这个要求。3阴。p。d腮4GBT 11048-2008ym设定1金属板;2温度传感器3温度控制器;4热量测定装置;5定量供水装置;6装有加热元件的金属体。图1 温度和水蒸气控制和测定装置512具有温度控制的热护环由高热导率材料(如金属)组成,且包含电热元件。它的作用是防止试验板的边缘及底部的热散失
15、。热护环的宽度6(见图2)至少为15 mm。热护环的上表面与试验板表面的间距不应超过15 mm。热护环像试验板一样,可以配置一个多孔板和定量供水系统,以形成一个潮湿的护管。由控制器(9)控制并由温度传感器(10)测得的热护环的温度T,应与试验板温度T二相同,精度为o1。4751的测定装置8热护环;9温度控制器;10温度测定装置;11试样台。图2热护环及温度控制装置GBT”048-2008图3所示的装置是另一种热护环和底板的控制结构。热护环呈环状包围着试验板,其宽度b至少为60 mm,其厚度及构成与试验板相同并共面,二者之问用大约3 mm宽的软木条或其他绝热材料相互隔热。热护环用于防止试验板横向
16、热损失。底板厚度及构成与测试板和热护环相同。底板与试验板和热护环平行,并保持一定距离(例如25 mm75 mm,不超过75 ram),通过木质框架结构连接,使上下板之间形成气室。底板的作用是阻止测试板和保护板向下的热量损失。底板与热护板的温度分别控制。12试验板;13热护板;14底板;15木质框架;16软木条;17、18温度测定装置。图3热护环及底板513气候室试验板和热护环安装在气候室内,气候室与环境中的空气是导通的,而且气候室内空气的温度和湿度能够得到控制,气流可以穿过并沿着试验板和热护环表面流动,导流口在试样台以上的高度不小于50mm。在整个试验过程中,气流温度L的偏差应不超过土01,当
17、热阻和湿阻的测定值低于05 m2KW和100 m2PaW时,精度可以控制在士05C;相对湿度的误差不应超过土3。在试验板的中心上方15 mm处测定气流温湿度,从这点测得的气流温度t为20C、速度。的平均值应为1 ms,误差不超过005 ms。值得注意的是气流是有一定的波动的,空气流速的相对变异可以标准偏差与气流速度的比值s,饥表示,其值在005o1之间。气流速度可使用具有时间常数小于1 s的仪器进行测试,数据采集频次不少于10次min,总测定时间应不少于10min。52 B型仪器静态平板法521热板由试验板、保护板、底板组成热板组件,每块板加电后都能维持在恒定的35。试验板是加热板的一部分,它
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