涼感紡織品的發展趨勢與評估

 

刊登日期:2016/8/5
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針對市售涼感商品進行蒐集與分析發現,在所搜集的市售涼感樣衣之中,標榜涼感的紡織品所宣稱的涼感除了瞬間接觸涼感以外,還包含吸排涼感及遮蔽涼感。涼感紡織品為纖維與空氣的集合體,織物的熱量傳遞方式係透過傳導、對流與輻射進行。本文將介紹織物的熱量傳遞、相關測試方法與樣布瞬間涼感質之比較。
 
織物的熱量傳遞
1. 傳導
紡織品的接觸涼感主要為熱傳導所產生的涼感。消費者若穿著熱傳導效果較好的衣服,將有瞬間涼爽的感受。接觸涼感紡織品主要是利用玉石粉體添加於紡織品中或是利用各種方法提高纖維的含水率,這些方式都能夠提高纖維的瞬間涼感。
2. 對流
紡織品的熱對流主要利用空氣運動產生的氣流帶動熱量的傳遞,降低熱對流形成保暖機制,提高熱對流製造排熱涼爽。因此,若設計以多孔洞、高通風排氣或是吸濕排汗的紡織品,都能成為排熱涼爽的紡織品。
3. 輻射
紡織品的熱輻射傳遞,因熱輻射是由於溫差所引起的電磁波輻射,輻射的傳遞即使在沒有傳導與對流的情況下,仍能有淨熱量從高溫物體傳遞到低溫物體。因此,我們鎖定在陽光下能夠將熱輻射予以吸收或反射的遮蔽涼感。
 
相關測試方法與設備比較
① 精密迅速熱物性測試儀器 KES-F7 THERMO LABO II TYPE 如圖一,使用此方法檢測的規範,包括 CNS 15687 織物瞬間涼感性能試驗法、織物瞬間涼感驗證規範及奈米改質瞬間涼感紡織品驗證規範,都是使用此儀器進行測試,該儀器可進行多種檢測,我們所使用的檢測方式為瞬間涼感值(q max),其優點是能夠在極短時間內完成評估織物之涼感性能,q max 係利用冷板與熱板對織物進行接觸涼感的檢測,主要規定織物於室內使用之瞬間涼感性能試驗法。

② 圖二為動態熱調節性能測試裝置,該裝置可檢測包括動態熱調節指數以及 28˚C 熱平衡溫度。動態熱調節指數檢測較適合用於檢測相變化材料,28˚C熱平衡溫度則可評估長時間的性能。對於長時間涼感係依照 ASTM D7024 進行檢測分析,其檢測時間雖為10分鐘,但是其溫度其實在數十秒間就已經平衡。

③ 圖三為日本 AVIO之TVS-200EX 紅外線熱像儀,其和美國 Flir Thermo Vision A320G 紅外線熱像儀都可以拍攝熱影像圖,但是其受環境影響甚鉅,同時標準物制定不易。

⑤ 圖五為流汗軀幹銅人,可測試熱阻性與溼阻性,適合吸排快乾紡織品。



圖六、TN-037燈箱測試
 
樣布之測試比較
對 q max 值與平衡溫度值間之相關性,我們蒐集了包括 11組梭織樣布與 11組針織樣布進行實驗比對(圖七、圖八)。梭織時,q max 值與熱平衡溫度的關係為當 q  max 值愈大時,28˚C 熱平衡溫度就會有愈小的趨勢,且其相關係數為 -0.77,如圖七所示。針織時,q max 值與熱平衡溫度的關係為當 q max 值愈大時,28˚C 熱平衡溫度就會有愈小的趨勢,且其相關係數為 -0.78,如圖八所示。



圖九、梭織與針織樣本 q max 值之百分比
 
全球機能紡織品產值
機能性紡織品材料與加工的技術發展腳步快速,2012 年全球運動服飾市場總產值約 1,500 億美元,其中「機能性運動服飾」和「機能性時尚服飾」這兩項,其產值就達 1,310 億美元;2014 年時,這兩項服飾總產值更突破了……以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
作者:李君敏、黃泳彬 / 工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」356期,更多資料請見下方附檔。


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