基于DGL-001新型成衣保暖性能测试研究

廖银琳，罗胜利

（广州纤维产品检测研究院，广东 广州 511447）

现行关于成衣保暖性能测试主要采用暖体假人法[1-4]，主要参照GB/T 18398《服装热阻测试方法 暖体假人法》、GB/T 13459《劳动防护服防寒保暖要求》、DIN EN 342《防护服 防寒外套和防寒套装》、ASTM F 2732《寒冷气候防护服温度额定值测定规程》等。但由于假人模型价格昂贵、结构复杂，且“假人”形体多为170cm或175cm身高的标准男体，尺寸大于或小于标准男体的男装和女装都不能测试，无法进行广泛推广应用[5]。

2017年，在前期研究的基础上[6]，广州纤维产品检测研究院与东华大学和山东莱州电子仪器有限公司共同研制出DGL-001型服装保温性测试仪，形体类似一个去掉四肢的模特，将待测服装穿在模特身上可实现成衣保温性测试。该仪器通过扩缩装置，测试范围可扩展到男装M号至XL号，兼顾女装L号到XXL号。文中主要介绍DGL-001型服装保温性测试仪的测试原理及仪器构造，并采用该仪器测试了五种不同类型服装的保暖性能，通过与现行平板保温仪的测试结果进行对比分析。结果表明，该仪器测试的五个样品保温性能趋势与现行平板保温仪一致。

1 DGL-001型服装保温性测试仪

1.1 仪器测试原理

将假人置于环境稳定的气候室内，客观模拟人体正常穿衣状态下人体—服装—环境之间的热交换过程，假人以恒定的表面温度进行加热，使假人表面的温度维持在35℃左右。穿上服装后，当整个假人和服装系统达到稳定状态后，正式进入测量阶段。根据测量阶段假人表面的平均温度、外部环境的平均温度以及维持假人温度恒定所需要的供热量计算出服装的热阻。热阻计算公式为：。

式中：

H —稳态传热中测试板输出的平均热功率，W；

S —测试板面积，㎡；

T2—假人皮肤表面温度的平均值，℃；

T1—环境温度的平均值，℃；

R0—仪器的空体热阻值，m²•k/w。

采用DGL-001型服装保温性测试仪可直接测试成品服装的保温性能，真正实现无损检测。同时使得热阻与人体散热量直接相关，避免服装表面积的测量困难以及热阻与服装款式的关联性。

1.2 仪器结构及组成

DGL-001型服装保温性测试仪主要由假人本体、控制系统和环境温度传感器组成，如图1所示。

图1 DGL-001型服装保温性测试仪

假人本体几何造型符合GB/T 1335.1《服装号型 男子》和GB/T 1335.2《服装号型 女子》规定的服装号型标准体要求，且具有扩缩装置，可通过调整假人尺寸，实现不同型号服装保暖性测试，测试范围可扩展到男装M号至XL号，兼顾女装L号到XXL号。

暖体铜人由多重温度精确控制试验板和保护环组成，内部有前、后2块试验板和前、后、上、下、左、右8块保护环，如图2所示。模拟以人体体温为标准的皮肤模型热传递过程。

图2 DGL-001型假人本体结构图

2 测试

2.1 试样准备

选取西装、毛呢大衣、夹克、棉服和羽绒服等五款不同类型的服装，其款式基本涵盖不同季节的保暖服装。将待测试样置于温度20℃±2℃，相对湿度65%±4%的标准大气环境下调湿至少24小时。参考标准GB/T 3820-1997《纺织品和纺织制品厚度的测定》，采用YG141D-Ⅱ仪器测试各类保暖服装的厚度。同时，人体穿着不同类型服装在恒温室静坐30分钟后对服装的保暖性能进行简单的主观评价。测试样品基本信息如表1所示。

表1 五种不同类型服装测试样品的基本信息

2.2 测试步骤

（1）开启仪器后联机运行DGL-001型成品服装保温性能测试仪软件；

（2）根据围度要求手动扩胸1cm，肩部垫高1.18cm，将仪器扩展到男装M号测量状态；

（3）调整环境罩内的4个温度传感器放置在正确位置，确保在环境罩自然悬垂状态下，与暖体铜人的距离相似；

（4）设置相关参数如环境温度20℃、相对湿度65%、测试时间1800秒、平衡时间1800秒等，确定暖体铜人上无覆盖物时，按操作进行空白试验；

（5）空白试验测试完成后，重新设置相应的参数，进入有样试验状态，待仪器达到35℃±0.2℃后，将调湿平衡的试样穿在假人本体上，进行有样试验；

（6）试验完成后，根据测量阶段假人表面的平均温度、外部环境的平均温度以及维持假人温度恒定所需要的供热量，软件自动计算出服装的热阻。

2.3 测试结果与分析

采用DGL-001型服装保温性测试仪，以棉毛衫作为标准内衣，在相同测试条件下，分别测试五种不同类型的保暖服装的热阻，测试结果如表2所示。

表2 五种不同类型服装的保暖性测试结果

由表2测试结果可知，采用DGL-001服装保温仪在标准大气条件下测试五款不同类型服装热阻大小为A5＞A4＞A2＞A1＞A3，测试结果与人体主观评价顺序完全一致。说明采用该仪器测试服装热阻，测试结果是准确有效的。

同时，将未剪裁的样品整件衣服展开平铺于平板仪上，采用现行的平板保温仪，参考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》静态平板法测试服装热阻，测试结果如表2所示。针对同一款服装在不同条件下，用不同测量仪器测试服装热阻，测试结果数值稍有差异，但是A1—A5服装采用DGL-001型服装保温性测试仪测试与传统日本大荣平板保温仪的测试结果具有较好的一致性。

为进一步验证该试验方法的重复性和稳定性，选取三款夹克服装作为测试样品，以棉毛衫作为标准内衣，控制测试条件一致，按照上述测试步骤，分别测试五次，测试结果如下表3所示。

表3 三款夹克测试样品五次测试的结果

由表3可知，同一款夹克五次服装热阻测试结果基本接近，相对标准偏差均小于5%，说明此方法重复性好，稳定性高。

3 结论

DGL-001型服装保温性测试仪是2017年研制的服装保暖性能测试仪器，文中主要介绍其测试原理及仪器结构，并采用该仪器测试了五种不同类型服装的保暖性能，通过与现行平板保温仪的测试结果进行对比分析。结果表明，该仪器测试的五个样品保温性能趋势与现行平板保温仪一致。经过三款夹克在相同条件下多次测量服装热阻证明该方法重现性好。