Исследование и разработка способов снижения материалоемкости одежды с объемными наполнителями

• Автор: Шалак, Наталья Михайловна
• Шифр специальности: 05.19.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Шахты
• Количество страниц: 184 с. : ил

Содержание
Введение

1 Проблемы проектирования теплозащитной одежды

1.1 Анализ условий эксплуатации и требования к 9 теплозащитной одежде

1.2 Характеристика утепляющих материалов

1.3 Особенности проектирования теплозащитной одежды с объемными наполнителями

1.4 Влияние воздухопроницаемости материалов, составляющих пакет, на теплоизоляционные свойства одежды
1.5 Основные факторы, влияющие на материалоемкость теплозащитной одежды с объемными наполнителями
Выводы

2 Аналитическое исследование геометрии отсеков

теплозащитных пакетов с объемными наполнителями

2.1 Исследование взаимосвязи геометрических параметров, определяющих поперечное сечение отсека
2.2 Аналитическое исследование взаимосвязи геометрических параметров продольного сечения и средневзвешенной толщины отсеков ограниченной длины
2.3 Исследование геометрии отсеков сложной конфигурации
Выводы
3 Исследование физикомеханических свойств объемных
наполнителей
3.1 Экспериментальное исследование деформационных характеристик композиций объемных наполнителей
3.2 Анализ существующих способов определения воздухопроницаемости
3.3 Разработка инструментального способа количественной
оценки воздухопроницаемости объемных наполнителей
3.4 Экспериментальное исследование воздухопроницаемости
композиций объемных наполнителей
Выводы
4 Разработка методики проектирования одежды с объемными 9 наполнителями
4.1 Экспериментальное исследование геометрии отсеков 9 теплозащитных пакетов с объемными наполнителями
4.1.1 Методика экспериментального исследования
геометрии отсеков
4.1.2 Анализ и обсуждение результатов эксперимен 4 тальных исследований геометрии объемных пакетов
4.2 Разработка методики проектирования теплозащитной
одежды с объемными наполнителями
4.2.1 Расчет теплового сопротивления и толщины пакета 1 теплозащитной одежды
4.2.2 Разработка базовой конструкции для 5 проектирования одежды с объемными наполнителями
4.2.3 Корректировка лекал швейных изделий с 7 объемными наполнителями
4.3 Внедрение методики проектирования одежды с объемными
наполнителями в производство
Выводы
Основные результаты и выводы по работе
Библиографический список
Приложения
Введение


Применение вентиляционных устройств приводит к нарушению инертности воздушных прослоек, что сопровождается снижением суммарного теплового сопротивления одежды, расширением температурного диапазона, в котором может сохраняться тепловое состояние человека на уровне оптимального или допустимого. Однако применение вентиляционных устройств эффективно лишь в том случае, если их локализация учитывает характер физической деятельности человека 5. На микроклимат под одеждой и самочувствие человека существенно влияет способность материалов поглощать и отдавать парообразную и жидкую влагу. Особенное значение это свойство приобретает при наличии интенсивных физических нагрузок. Увлажнение материалов одежды значительно снижает ее теплоизоляцию, так как вода обладает высокой теплоемкостью и теплопроводностью. Влагопроводность материалов зависит от их волокнистого состава и строения. Волокнистый состав гидрофильность или гидрофобность волокон определяет процессы сорбциидесорбции. В процессе сорбции происходит выделение тепла, поэтому одежда из гидрофильных материалов обладает термостабилизирующим действием тепло, выделяемое при взаимодействии этих волокон с влагой, в течение некоторого времени компенсирует снижение температуры окружающего воздуха, благодаря чему организм человека не так резко ощущает охлаждение 2. В условиях ветра, превышающего 3мс, основную роль в процессе влагопередачи играет строение материалов величина, количество, характер пор, характеризующее преимущественно диффузионную проводимость количество влаги, удаляемой из под одежного пространства путем сорбциидесорбции незначительно . Своевременное удаление влаги из пододежного пространства является сложной задачей, так как для повышения теплоизоляционных свойств одежды необходимо применять материалы с малой воздухопроницаемостью, а это приводит к уменьшению вентиляции и снижению влагопроводности пакета, а, следовательно, и накоплению влаги в одежде. Предпочтительнее использовать материалы из натуральных волокон, снижение воздухопроницаемости которых мало отражается на их влагопроводности . Важно учитывать, что слишком высокие влагопроводность и гигроскопичность верхних слоев одежды могут привести к интенсивному поглощению ими атмосферной влаги и снижению теплозащитных свойств одежды. Накопление внешней влаги во внутренних слоях одежды возможно уменьшить путем использования в качестве наружного слоя гидрофобных материалов или материалов с водоотталкивающей отделкой . Одежда не должна вызывать перегревания человека, так как оно влечет за собой изменения в сердечнососудистой деятельности, напряжение
системы терморегуляции организма. Следствием этого является ухудшение самочувствия, снижение работоспособности, возникновение простудных заболеваний. При проектировании теплозащитной одежды нужно исходить из того, что человек, эксплуатирующий ее, несколько охлаждается а не из теплового равновесия организма и окружающей среды. Степень утепления различных областей тела должна быть разной 2, 4, 5, . Наибольшая она в области туловища, наименьшая в области головы, кистей, стоп. Причиной этого является неравномерное тепловое и температурное ноле человека, а также неодинаковый радиус кривизны частей тела. Анализ зависимости теплового сопротивления различных участков одежды от толщины пакета материалов рисунок 1. Увеличение толщины пакета материалов свыше мм на большинстве участков одежды приводит лишь к небольшому повышению их теплового сопротивления за исключением области туловища. В области стоп, кистей, головы наблюдается обратный эффект. Данный характер зависимости был использован при разработке рационального способа утепления различных частей тела человека и разработке рекомендаций по эффективному использованию утепляющего слоя 4. Исходить надо из того, что целесообразно в большей степени увеличивать толщину пакета материалов на тех участках одежды, где благодаря этому можно достичь и большего увеличения теплового сопротивления. Теплозащитная одежда должна соответствовать силовым и энергетическим возможностям организма человека. В связи с этим при выборе материалов предпочтение отдается тем, которые обеспечивают необходимое тепловое сопротивление при минимальной массе.