透红外纤维织物的制备与热舒适研究

发布时间：2022-02-22 01:15

　　随着全球温度的升高,在炎热的夏季为营造舒适环境,全球需消耗15%电力和排放10%温室气体,节约夏季制冷能耗是建筑节能的有效途径之一。通过提高夏季传统制冷方式的效率来降低能耗,已得到了广泛的研究。除了提升传统空调制冷系统效率,直接面向人体冷却的装备或材料也具有发展和应用前景,并表现出更好的节能效果。聚乙烯作为一种对红外波段热辐射具有良好透过率的红外功能材料,用于个人热调控服装可提高人体的辐射散热,增强人体冷却效果。但由于普通的聚乙烯薄膜具有可见光透明度高、透气性能差等问题,在个人热调控服装应用方面受到限制。为扩展红外高透聚乙烯纤维织物在人体热调控服装领域的应用,本文通过熔体静电纺丝技术制备一种红外高透聚乙烯纤维织物,在提高人体红外辐射散热的同时,提高对可见光的不透明度,提升其在个人热调控服装方面的应用可行性。首先,通过熔体静电纺丝技术,以高分子量聚乙烯作为原材料,液体石蜡作为溶剂,实验制备出一种新型透红外纤维织物,研究了熔液浓度、纺丝电压、进给速率对其纤维直径和微观形貌的影响。其次,实验测试了红外高透聚乙烯织物的红外透过率和可见光不透明度,研究了纤维的微观结构对其性能的影响。发现织物的红... 

【文章来源】：广州大学广东省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 个人冷却系统
    1.3 人体体温调节
    1.4 透红外材料制备与热辐射研究
        1.4.1 聚乙烯
        1.4.2 透红外聚乙烯纤维的制备方法
        1.4.3 透红外聚乙烯纤维织物的红外辐射研究
    1.5 透红外材料的静电纺丝制备技术
        1.5.1 静电纺丝的简介
        1.5.2 熔体静电纺丝技术
    1.6 选题依据和研究内容
        1.6.1 选题依据
        1.6.2 研究内容与技术路线
第二章 透红外聚乙烯纤维的制备和表征方法
    2.1 实验材料与设备
    2.2 透红外聚乙烯纤维织物制备工艺
        2.2.1 熔体静电纺丝装置制备机理简介
        2.2.2 熔体静电纺织透红外聚乙烯纤维织物的制备流程
        2.2.3 透红外纤维织物中的石蜡提取工艺
    2.3 结构表征与性能测试
        2.3.1 基本物性表征
        2.3.2 形貌和结构表征
        2.3.3 隔热性能测试
        2.3.4 FT-IR红外光谱测试
        2.3.5 疏水性能测试
        2.3.6 热重测试
        2.3.7 可见光不透明度测试
        2.3.8 发射率测试
    2.4 本章总结
第三章 透红外聚乙烯纤维织物微观结构与性能分析
    3.1 静电纺丝条件对聚乙烯纤维的影响
        3.1.1 纺丝熔液浓度对聚乙烯纤维的影响
        3.1.2 纺丝电压对聚乙烯纤维的影响
        3.1.3 进给速率对聚乙烯纤维的影响
        3.1.4 纺丝电压对聚乙烯纤维表面的影响
    3.2 透红外纤维织物的红外透过率
    3.3 透红外纤维织物的疏水性能
    3.4 透红外纤维织物的可见光不透明度
    3.5 透红外纤维织物热稳定性分析
    3.6 本章总结
第四章 透红外聚乙烯纤维织物用于皮肤表面实验研究
    4.1 基本假设
        4.1.1 仿制皮肤和真实皮肤对比
        4.1.2 灰体假设
    4.2 透红外聚乙烯纤维织物用于皮肤表面的传热实验
        4.2.1 实验目的
        4.2.2 实验材料
        4.2.3 实验所需设备
        4.2.4 实验步骤
    4.3 皮肤表面温度测试结果分析
    4.4 本章总结
第五章 透红外聚乙烯纤维织物用于皮肤表面的传热与节能分析
    5.1 人体皮肤表面传热模型
        5.1.1 人体皮肤表面散热方式
        5.1.2 人体皮肤表面散热理论分析
        5.1.3 理论计算与实验结果验证
    5.2 织物的热物性能对空调设置温度的影响
        5.2.1 织物红外透过率
        5.2.3 织物导热系数
        5.2.4 织物发射率
        5.2.5 织物厚度
    5.3 透红外纤维织物用于皮肤表面的节能研究
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录 A 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]相变冷却服发展趋势[J]. 邓军,何骞,刘长春,肖旸,赵婧昱.  科技导报. 2017(21)
[2]透明超疏水聚乙烯薄膜的制备及性能分析[J]. 汪海燕,钱怡.  包装工程. 2017(09)
[3]熔体静电纺丝技术研究进展[J]. 杨卫民,李好义,吴卫逢,丁玉梅.  北京化工大学学报(自然科学版). 2014(04)
[4]冷却服装的发展现状及应用[J]. 李利娜,钱晓明,徐杰.  中国个体防护装备. 2008(02)
[5]静电纺丝技术及其研究进展[J]. 杨恩龙,王善元,李妮,赵丛涛.  产业用纺织品. 2007(08)
[6]人体着装热平衡方程[J]. 邱义芬,袁修干,庞诚.  航空学报. 1999(S1)
[7]高相对分子质量PE的增塑熔融纺丝 Ⅱ.拉伸工艺和纤维的结构性能[J]. 关桂荷,刘兆峰,于俊荣,闵惠珍,朱志学,俞波.  合成纤维工业. 1998(01)
[8]高相对分子质量PE的增塑熔融纺丝 Ⅰ.纺丝工艺[J]. 俞波,朱志学,史丽梅,郗国华,陈翠红,刘兆峰,关桂荷,于俊荣,周国平.  合成纤维工业. 1997(06)



本文编号：3638392