保暖材料是在纺织业发展的基础上发展起来的,现在保暖材料已经形成了百花争艳的局面,每种保暖材料都有其独特的优势和竞争力,唯一不变的是向更保暖、更舒适看齐。为了更大限度地发挥羽绒服装材料的保暖功能,且让羽绒服装的保暖性能处于最佳状态,保暖材料合理地分布身体各部位尤为重要。然而,目前还没有一套适合羽绒服保暖性的标准评价方法,用于指导羽绒服设计和生产。本项目将提出一套评价方法,并应用于利用局部增加保暖措施的羽绒服设计。本方法的基本原则是在体采集着装实验中不同部位的体表温度和冷暖感官值进行评价分析,得出羽绒服装材料的热力学最佳配伍。针对北方市场消费者的体型特征,根据肩宽,身体厚度进行了结构设计,制作了符合北方市场消费者青睐的羽绒服款式,在固定款式的基础上,分别对短款、长款羽绒服的保暖性进行了研究。研究内容如下:(1)建立羽绒服保暖性的人体着装测试方法。目前为了评价羽绒服保暖性国内外研究一般要么用平板式保温仪测量织物导热性,要么用暖体假人,但在平面试样与服装形态之间存在较大差异:羽绒服装款式不同,覆盖人体表面积不同,羽绒服装热阻也不同;服装结构不同,热阻也不同。因此,对不同款式羽绒服装保暖性的测试结果有差异,同时测试中常使用的暖体假人大小、测试条件、计算热阻的方法以及对测试结果的表述方式不同,研究结果在指导羽绒服装设计中具有一定的局限性。鉴于上述实验测试引起的问题缺陷,本文设计了一种在非稳态下对羽绒服装保暖性进行测试的方法——着装实验,根据羽绒服的款式设计选择7个测试点,在恒温恒湿室里进行实验。将7个温度传感器用耐适康医用透明透气胶带依次紧贴到羽绒服内层的7个测试点上,同时记录温度的实时变化。在测试过程中,受拭者一直处于静坐状态并进行冷暖值、舒适值口头报告,整个测试过程历经5分钟。(2)评价填充材料不同对短款羽绒服保暖性的影响。选择四件短款羽绒服,对填充材料不同的羽绒服进行保暖性比较,测试结果表明:德高纳米绒的保暖性最好,其次为波兰进口鹅绒。同时在腹部和胸部部位填充德高纳米绒,在后腰部位填充波兰进口鹅绒,使羽绒服更加的轻便保暖。四件短款羽绒服的面料为宫廷法兰绒,里料为春亚纺,填充材料分别为90%普通白鸭绒、德高纳米绒、狮头白鹅绒、波兰进口鹅绒,填充量为137.1g,记录着装时各个测试点的实时温度变化。鉴于测试是在非稳态下进行,因此将数据分段处理。将着装实验(客观数据)测试的时间-温度曲线图分为稳态和非稳态。非稳态根据曼列狄斯法,得到温度变化率最大的点,对此段时间的温度曲线进行直线拟合,用四件不同填充料羽绒服的温度变化速率dt度;同时,用各部位的时间-温度曲线面积来比较不同填充材料羽绒服局部量积累量的差异。另外,稳态采用平均温度℃和起始温度差△tsk(℃)。在外界环境条件不变,而且在受试者没有出汗的情况下,改变服装的clo值,人体的平均皮肤温度会发生变化,人体的平均皮肤温度越高,说明clo越大,服装保暖性越好。起始温度差△tsk(℃)的高低决定热交换的数量。起始温度差越大,则储存的能量就越多。结合测试中受试者的主观评价(冷暖值、舒适值),最后得出德高纳米绒的保暖性最好,其次为波兰进口鹅绒。再根据人体的冷敏感排序,进行局部填充,在腹部和胸部部位填充德高纳米绒,在后腰部位填充波兰进口鹅绒,使羽绒服更加的轻便保暖。(3)评价填充量不同对长款羽绒服保暖性的影响。采用控制变量法,对这四件仅填充量不同的长款羽绒服进行保暖性比较,实验结果表明当填充材料为90%普通白鸭绒时,最佳填充量为120g/m2。选择四件填充量不同的长款羽绒服,其面料为宫廷法兰绒,里料为春亚纺,填充材料为90%普通白鸭绒,填充量分别为120g/m2、150g/m2、180g/m2、210g/m2,测量着装时的体表温度变化,并记录冷暖感舒适感,进行保暖性比较,出最佳填充量。首先对着装实验测试的时间-温度曲线图进行观察,发现在0-5min内时间-温度曲线趋势在四种填充量的7个部位相同,没有出现大幅度的升、降,说明当受试者穿着同一件衣服时在7个部位的波动都很小,且在实验过程中没有受到其他条件的影响。由此可知,实验测试的数据稳定性和可靠性良好,为接下来的分析工作减少了实验上的误差。其次,分析四件羽绒服的总能量积累,即整个测试过程各部位曲线面积之和,表示测试过程中储存能量的多少,曲线面积越大,则积累的能量越多;然后,比较其平均温度℃和起始温度差△Tsk(℃)。最后,结合受试者的冷暖值、舒适值打分情况,得出填充量、温度变化、冷暖之间的关系。实验结果显示,保暖性随着填充量的增加呈抛物线,当填充材料90%普通白鸭绒为120g/m2时保暖性最好、150g/m2保暖性达到最低,之后保暖性随填充量的增加继续缓慢上升,且填充量越大受试者不适感越强。综合以上且节约成本的原则,最佳填充量为120g/m2。综上所述,本研究针对羽绒服保暖性的设计,提出并验证了一种有效的保暖性评价方法。就本论文的案例而言,填充量为137.1g的短款羽绒服,当填充材料为90%普通白鸭绒、德高纳米绒、狮头白鹅绒、波兰进口鹅绒时,保暖性最好的是德高纳米绒。根据人体冷暖感排序进行局部填充,建议在腹部和胸部部位填充德高纳米绒,在后腰部位填充波兰进口鹅绒。填充材料为90%普通白鸭绒的长款羽绒服,当填充量为120 g/m2、150 g/m2、180 g/m2、210 g/m2时,保暖性最好的是120 g/m2。所得结论可为生产企业开发保暖性更好的羽绒服提供指导,最终设计出保暖性能极佳且具有前瞻性设计创意的羽绒服装。