基于DGL-001新型成衣保暖性能測試研究

廖銀琳，羅勝利

（廣州纖維產品檢測研究院，廣東 廣州 511447）

現行關于成衣保暖性能測試主要采用暖體假人法[1-4]，主要參照GB/T 18398《服裝熱阻測試方法 暖體假人法》、GB/T 13459《勞動防護服防寒保暖要求》、DIN EN 342《防護服 防寒外套和防寒套裝》、ASTM F 2732《寒冷氣候防護服溫度額定值測定規程》等。但由于假人模型價格昂貴、結構復雜，且“假人”形體多為170cm或175cm身高的標準男體，尺寸大于或小于標準男體的男裝和女裝都不能測試，無法進行廣泛推廣應用[5]。

2017年，在前期研究的基礎上[6]，廣州纖維產品檢測研究院與東華大學和山東萊州電子儀器有限公司共同研制出DGL-001型服裝保溫性測試儀，形體類似一個去掉四肢的模特，將待測服裝穿在模特身上可實現成衣保溫性測試。該儀器通過擴縮裝置，測試范圍可擴展到男裝M號至XL號，兼顧女裝L號到XXL號。文中主要介紹DGL-001型服裝保溫性測試儀的測試原理及儀器構造，并采用該儀器測試了五種不同類型服裝的保暖性能，通過與現行平板保溫儀的測試結果進行對比分析。結果表明，該儀器測試的五個樣品保溫性能趨勢與現行平板保溫儀一致。

1 DGL-001型服裝保溫性測試儀

1.1 儀器測試原理

將假人置于環境穩定的氣候室內，客觀模擬人體正常穿衣狀態下人體—服裝—環境之間的熱交換過程，假人以恒定的表面溫度進行加熱，使假人表面的溫度維持在35℃左右。穿上服裝后，當整個假人和服裝系統達到穩定狀態后，正式進入測量階段。根據測量階段假人表面的平均溫度、外部環境的平均溫度以及維持假人溫度恒定所需要的供熱量計算出服裝的熱阻。熱阻計算公式為：。

式中：

H —穩態傳熱中測試板輸出的平均熱功率，W；

S —測試板面積，㎡；

T2—假人皮膚表面溫度的平均值，℃；

T1—環境溫度的平均值，℃；

R0—儀器的空體熱阻值，m2?k/w。

采用DGL-001型服裝保溫性測試儀可直接測試成品服裝的保溫性能，真正實現無損檢測。同時使得熱阻與人體散熱量直接相關，避免服裝表面積的測量困難以及熱阻與服裝款式的關聯性。

1.2 儀器結構及組成

DGL-001型服裝保溫性測試儀主要由假人本體、控制系統和環境溫度傳感器組成，如圖1所示。

圖1 DGL-001型服裝保溫性測試儀

假人本體幾何造型符合GB/T 1335.1《服裝號型 男子》和GB/T 1335.2《服裝號型 女子》規定的服裝號型標準體要求，且具有擴縮裝置，可通過調整假人尺寸，實現不同型號服裝保暖性測試，測試范圍可擴展到男裝M號至XL號，兼顧女裝L號到XXL號。

暖體銅人由多重溫度精確控制試驗板和保護環組成，內部有前、后2塊試驗板和前、后、上、下、左、右8塊保護環，如圖2所示。模擬以人體體溫為標準的皮膚模型熱傳遞過程。

圖2 DGL-001型假人本體結構圖

2 測試

2.1 試樣準備

選取西裝、毛呢大衣、夾克、棉服和羽絨服等五款不同類型的服裝，其款式基本涵蓋不同季節的保暖服裝。將待測試樣置于溫度20℃±2℃，相對濕度65%±4%的標準大氣環境下調濕至少24小時。參考標準GB/T 3820-1997《紡織品和紡織制品厚度的測定》，采用YG141D-Ⅱ儀器測試各類保暖服裝的厚度。同時，人體穿著不同類型服裝在恒溫室靜坐30分鐘后對服裝的保暖性能進行簡單的主觀評價。測試樣品基本信息如表1所示。

表1 五種不同類型服裝測試樣品的基本信息

2.2 測試步驟

（1）開啟儀器后聯機運行DGL-001型成品服裝保溫性能測試儀軟件；

（2）根據圍度要求手動擴胸1cm，肩部墊高1.18cm，將儀器擴展到男裝M號測量狀態；

（3）調整環境罩內的4個溫度傳感器放置在正確位置，確保在環境罩自然懸垂狀態下，與暖體銅人的距離相似；

（4）設置相關參數如環境溫度20℃、相對濕度65%、測試時間1800秒、平衡時間1800秒等，確定暖體銅人上無覆蓋物時，按操作進行空白試驗；

（5）空白試驗測試完成后，重新設置相應的參數，進入有樣試驗狀態，待儀器達到35℃±0.2℃后，將調濕平衡的試樣穿在假人本體上，進行有樣試驗；

（6）試驗完成后，根據測量階段假人表面的平均溫度、外部環境的平均溫度以及維持假人溫度恒定所需要的供熱量，軟件自動計算出服裝的熱阻。

2.3 測試結果與分析

采用DGL-001型服裝保溫性測試儀，以棉毛衫作為標準內衣，在相同測試條件下，分別測試五種不同類型的保暖服裝的熱阻，測試結果如表2所示。

表2 五種不同類型服裝的保暖性測試結果

由表2測試結果可知，采用DGL-001服裝保溫儀在標準大氣條件下測試五款不同類型服裝熱阻大小為A5＞A4＞A2＞A1＞A3，測試結果與人體主觀評價順序完全一致。說明采用該儀器測試服裝熱阻，測試結果是準確有效的。

同時，將未剪裁的樣品整件衣服展開平鋪于平板儀上，采用現行的平板保溫儀，參考GB/T 11048-2008《紡織品 生理舒適性 穩態條件下熱阻和濕阻的測定》靜態平板法測試服裝熱阻，測試結果如表2所示。針對同一款服裝在不同條件下，用不同測量儀器測試服裝熱阻，測試結果數值稍有差異，但是A1—A5服裝采用DGL-001型服裝保溫性測試儀測試與傳統日本大榮平板保溫儀的測試結果具有較好的一致性。

為進一步驗證該試驗方法的重復性和穩定性，選取三款夾克服裝作為測試樣品，以棉毛衫作為標準內衣，控制測試條件一致，按照上述測試步驟，分別測試五次，測試結果如下表3所示。

表3 三款夾克測試樣品五次測試的結果

由表3可知，同一款夾克五次服裝熱阻測試結果基本接近，相對標準偏差均小于5%，說明此方法重復性好，穩定性高。

3 結論

DGL-001型服裝保溫性測試儀是2017年研制的服裝保暖性能測試儀器，文中主要介紹其測試原理及儀器結構，并采用該儀器測試了五種不同類型服裝的保暖性能，通過與現行平板保溫儀的測試結果進行對比分析。結果表明，該儀器測試的五個樣品保溫性能趨勢與現行平板保溫儀一致。經過三款夾克在相同條件下多次測量服裝熱阻證明該方法重現性好。