Odvození výparného odporu oděvu z jeho tepelného odporu změřeného na suchém tepelném manekýnu

Frederick Tungshing Fung, M.A.

Doctoral thesis

Derivation of Evaporative Resistance of Clothing from Its Thermal Resistance Measured on Dry Thermal Manikin

Abstract:

Sweating thermal manikin is considered the best machine for testing thermal insulation (Rct) and evaporative resistance (Ret) of clothing because manikin's human form can be put on the ready-to-wear garment for testing in a 360-degree environment. It does not like the sweating guarded hot plate (SGHP), so-called skin model; the testing material has to be in a two-dimensional format. However, the sweating thermal manikin cost is very expensive and not commonly owned by research institutes or clothing companies. To solve this issue, a dry thermal manikin (non-sweating, more affordable and popular among many research institutes) is used together with the Permetest skin model to predict the Ret for the clothing. The research aims to use the Rct result from a dry thermal manikin and the correlation of the vertically oriented skin model (Permetest) to develop a model equation that can calculate the Ret without using the wet thermal manikin. Four popular clothing materials were chosen (cotton, polyester and their blends plus polypropylene as counter sample) and sewn into shirts in different sizes equivalent to different air gap sizes. Shirts were tested on the dry manikin. Results were analyzed and correlated to the results of the same materials and same air gap distances in a vertically oriented skin model (Permetest). Then, by choosing the best-fit line for all the resultant data from the experiments as the basic equations to develop the final model equation to predict the Ret of the clothing without using the sweating thermal manikin.

Abstract:

Potící se tepelný manekýn je považován za nejlepší zařízení pro testování tepelné izolace (Rct) a výparného odporu (Ret) oděvů, protože na manekýna ve formě lidské postavy lze snadno obléci trojrozměrný konfekční oděv při jeho testování. Tuto možnost neposkytuje tepelný model lidské kůže - skin model, neboť zkoušený materiál se zde nachází dvourozměrném formátu. Náklady na pořízení tepelného manekýna s možností pocení jsou však velmi vysoké a proto tato zařízení jsou jen zřídka instalovány ve výzkumných ústavech nebo oděvních společností. Ke stanovení Ret u zkoušených oděvů je v této práci použit suchý tepelný manekýn (cenově dostupnější a oblíbený v mnoha výzkumných ústavech) společně s českým tepelným modelem lidské kůže (skin modelem) Permetest. Výzkum v této práci si klade za cíl použít výsledek Rct ze suchého tepelného manekýna a korelaci vertikálně orientovaného modelu kůže (Permetest) k vytvoření modelové rovnice, která umožní vypočet Ret bez použití potícího se tepelného manekýna. K experimentům byly vybrány čtyři oblíbené oděvní materiály (bavlna, polyester a jejich směsi plus polypropylen) a použity k výrobě do košil v různých velikostech odpovídajících různým velikostem vzduchové mezery. Košile byly testovány na suchém manekýnu. Výsledky byly analyzovány a korelovány se stejnými materiály a stejnými šířkami vzduchových mezer ve vertikálně orientovaném skin modelu. Poté byly nalezeny nejvhodnější závislosti pro všechna data potřebná pro sestavení základních rovnic sloužících k prezentaci finální modelové rovnice umožňující cílový výpočet a predikci výparného odporu Ret oblečení bez použití potícího se tepelného manekýna.

Keywords

potící se tepelný manekýn, Permetest skin model, oděvní komfort, výparný odpor, tepelný odpor, vertikálně-horizontální orientace vzduchových mezer

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 9. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: prof. Ing. Luboš Hes, DrSc.

Technical University of Liberec

Faculty of Textile Engineering

Doctoral programme / odbor:
Textile Engineering / Textile Technics and Materials Engineering