低温环境下多孔膜防水透湿织物热湿传递特性的实验与理论研究

论文题目: 低温环境下多孔膜防水透湿织物热湿传递特性的实验与理论研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 纺织材料与纺织品设计

作者: 周小红

导师: 王善元

关键词: 防水透湿织物,低温,热湿传递,凝结,孔径

文献来源: 东华大学

发表年度: 2005

论文摘要: 防水透湿织物是国内外研究开发的功能性高附加值纺织品的典型实例。目前,国外几家公司由于掌握着核心技术而垄断了高端产品的市场,如:美国的Gore-tex(?)将聚四氟乙烯PTFE拉伸的多孔膜与织物复合,德国的Sympatex(?)采用聚酯涂层或成膜后与织物复合。最近几年,国内许多印染企业都以聚氨酯涂层工艺生产防水透湿织物,存在着盲目铺摊子、低水平重复建设的趋势,缺乏核心技术,产品质量低,透湿性能差,影响穿着舒适性。 膜复合防水透湿织物在根本上改变了织物由纱线交织形成的结构,并影响织物热湿传递特性,此外,防水透湿织物应用在雨雪等低温环境,迄今为止,织物热湿传递特性实验在常温下进行,未能揭示织物在低温环境(0℃以下)热湿传递特性。 本论文研制了一套低温环境下织物热湿传递特性试验装置,该装置使用半导体制冷装置模拟低温环境,环境模拟温度范围大,模拟温度恒定,并通过传感技术和计算机测量技术,实现连续动态的多通道温湿度数据采集。温度和相对湿度测量精度高,计算机自动记录实验数据。然后,在模拟环境温度20℃和-20℃,实验得到水浴的水气蒸发率(模拟人体出汗)、织物表面水凝结率、透过织物的水气蒸发率和织物内外表面的温度和相对湿度,并计算了水蒸气压力和织物在不同温度下的湿阻等,得到防水透湿织物在低温环境下湿传递特性:湿阻与织物表面水凝结无关,在寒冷环境下(-20℃),织物内表面结冰,也不能降低水气透过织物。 此外,论文还从Kelvin凝结核理论探析了水蒸气在织物表面凝结

论文目录:

第一章 引言

1.1 防水透湿织物的加工及发展趋势

1.1.1 防水透湿织物的加工方法

1.1.2 防水透湿织物的发展趋势

1.2 织物热湿传递特性研究综述

1.2.1 织物热湿传递特性的物理指标

1.2.2 织物热湿传递特性的试验方法

1.2.3 织物热湿传递特性的理论研究

1.3 本论文研究内容

参考资料

第二章 低温环境下织物热湿传递特性试验装置的研制

2.1 半导体制冷原理与测试装置的基本结构

2.2 半导体制冷装置模拟低温环境

2.2.1 半导体制冷装置的负载计算

2.2.2 半导体制冷装置的选择

2.2.3 除湿器

2.2.4 低温模拟环境的特性实验

2.3 智能型数字显示温度控制器

2.4 计算机多通道采集通过织物的热流和湿流

2.4.1 传感器

2.4.2 多通道巡回检测系统

2.4.3 测试软件

2.5 本章小结

参考资料

第三章 多孔膜防水透湿织物在常温与低温下热湿传递特性的比较

3.1 织物热湿传递特性的测试

3.1.1 实验试样

3.1.2 实验步骤

3.2 织物热湿传递特性分析

3.3 织物湿阻的计算

3.4 本章小结

参考资料

第四章 多孔膜防水透湿织物热湿传递中的表面凝结及低温下多层衣着热湿传递的凝结特征

4.1 织物热湿传递中表面凝结的表征方法

4.1.1 水蒸气通过织物的传递模型

4.1.2 热湿传递中织物表面凝结的表征与实验

4.2 织物表面凝结的成因研究

4.2.1 织物的孔隙结构

4.2.2 水蒸气凝结

4.3 低温下多层衣着热湿传递的凝结特征

4.3.1 实验试样

4.3.2 低温下多层衣着热湿传递特性的测试及分析

4.4 本章小结

参考资料

第五章 多孔膜防水透湿织物湿传递理论分析

5.1 防水透湿织物复合膜的形态结构

5.1.1 聚四氟乙烯PTFE膜的形态结构

5.1.2 聚氨酯PU膜的形态结构

5.2 多孔膜防水透湿织物的透湿模型

5.2.1 Hagen-Poiseuill透湿模型

5.2.2 Kozeny-Carman透湿模型

5.2.3 水蒸气Kundsen扩散透湿模型

5.2.4 水分子“吸附-扩散-解吸”模型

5.3 多孔膜防水透湿织物的湿传递特征分析

5.3.1 多孔膜防水透湿织物的水蒸气传递基本理论

5.3.2 多孔膜防水透湿织物的水蒸气传递的控制方程

5.3.3 多孔膜防水透湿织物湿传递特征研究

5.4 本章小结

参考资料

第六章 研究结论与课题展望

6.1 研究结论

6.2 课题展望

附录1 主要术语及意义

附录2 主要织物试样

附录3 学习其间发表文章、获奖等

附录4 科技成果鉴定证书

致谢

发布时间: 2005-07-08

参考文献

• [1].基于神经网络的麻类织物热湿传递性能研究与预测[D]. 孔令剑.东华大学2009
• [2].人体微气候热湿传递数值模拟及着装人体热舒适感觉模型的建立[D]. 刘丽英.东华大学2002
• [3].高温液体环境下热防护服装热湿传递与皮肤烧伤预测[D]. 卢业虎.东华大学2013

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• [3].织物中热、质传递建模及着装人体数值仿真[D]. 李凤志.大连理工大学2004
• [4].纺织品抗静电、防电磁辐射机理及评价方法的研究[D]. 孙润军.东华大学2005
• [5].选择性渗透膜材料、传质模型及生化防护机理的研究[D]. 郝新敏.东华大学2005
• [6].针织物热舒适性能研究与针织保暖产品设计[D]. 孙玉钗.东华大学2005
• [7].智能型抗浸透湿织物的开发与研究[D]. 牛家嵘.天津工业大学2005
• [8].温度感应型织物防水透湿整理剂的研制及性能研究[D]. 权衡.天津工业大学2005
• [9].基于物理性能的织物服用性能的预测研究[D]. 徐广标.东华大学2006
• [10].针织物的热湿传递及其对运动中人体生理健康的影响[D]. 周立亚.东华大学2007

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