醫(yī)用防護(hù)服熱舒適性能的評價

王　靜，戴宏欽,2，王麗麗

(1.蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院 江蘇 蘇州 215021；2.現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室(蘇州)江蘇 蘇州 215021)

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醫(yī)用防護(hù)服熱舒適性能的評價

王靜1，戴宏欽1,2，王麗麗

(1.蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院 江蘇 蘇州 215021；2.現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室(蘇州)江蘇 蘇州 215021)

摘要：為了探究醫(yī)用防護(hù)服的熱舒適性，選擇目前典型的醫(yī)用防護(hù)服作為實驗對象，采用暖體出汗假人模擬熱舒適性的測試方法進(jìn)行熱舒適性的研究。實驗結(jié)果表明：四件防護(hù)服的舒適性隨運動強度的增大而減??；而四件服裝的冷暖感知系數(shù)隨運動強度的增大感覺冷變?yōu)楦杏X熱，說明在低運動強度時，出汗量很少，不影響人體的生理活動，在高運動強度時，出汗量迅速增加到很大且不易排出，表明穿著醫(yī)用防護(hù)服時不易進(jìn)行高強度運動。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用防護(hù)服；熱舒適性；暖體出汗假人

醫(yī)用防護(hù)服，采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有隔離病菌、有害超細(xì)粉塵、酸性溶液、鹽溶液等，保證工作人員的安全和保持環(huán)境清潔的作用，這進(jìn)而要求醫(yī)用防護(hù)服具有良好的熱舒適性和透濕透氣性，以此保證醫(yī)護(hù)人員可以持續(xù)正常工作。一些研究人員對防護(hù)服的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實驗和分析，采用掃描電子顯微鏡觀察了醫(yī)用防護(hù)服織物的結(jié)構(gòu)，分析了不同復(fù)合結(jié)構(gòu)的特征，分別用吸濕法和蒸發(fā)法測試了醫(yī)用防護(hù)服織物的透濕量，以及模擬穿著多層織物的狀態(tài)時醫(yī)用防護(hù)服織物的透濕量。結(jié)果表明：對于涂層材料PTFE、PU、TPU，PTFE的透濕量高，其他涂層材料則有明顯的涂層缺陷、剝落現(xiàn)象。吸濕法較蒸發(fā)法好，采用吸濕法透濕量高。研究人員用蒸發(fā)法測試了醫(yī)用防護(hù)服織物在不同溫濕度條件下的透濕量，對蒸汽壓差與透濕量作回歸分析。實驗結(jié)果顯示：織物透濕量在相對濕度不變時隨溫度的升高而增大，在溫度不變時隨相對濕度的增加而減少。為對醫(yī)用防護(hù)服的真實舒適性進(jìn)行評估，選用四件目前典型的醫(yī)用防護(hù)服，采用暖體出汗假人模擬熱舒適性測試方法對服裝是熱舒適性進(jìn)行了分析研究，希望對功能性服裝舒適性研究提供一些數(shù)據(jù)的支撐。

1實驗設(shè)計

1.1實驗服裝

本文選用了四件市場上常用的醫(yī)用防護(hù)服分別為1號、2號、3號、4號防護(hù)服如圖1所示，實驗用的材料及品牌如表1所示。

圖1　四種醫(yī)用防護(hù)服

項目1號防護(hù)服2號防護(hù)服3號防護(hù)服4號防護(hù)服品牌杜邦特衛(wèi)強雷克蘭高貝斯材料聚乙烯聚乙烯聚丙烯TPU

1.2服裝材料的透濕量測量

采用的TextestFx3150全自動透視率測試儀，來進(jìn)行織物透濕量測定。測定結(jié)果如表2所示，從表2中可以看出3號防護(hù)服的透濕量最低，4號防護(hù)服透濕量最大，而且四件防護(hù)服的透濕量均小于2500(g/(d·m2))。

表2　實驗服裝的透濕量

1.3熱舒適性評價方法的選擇

圖2　暖體假人

本文采用Newton暖體出汗假人(如圖2所示)的模擬熱舒適性測試方法評價服裝的熱舒適性。該暖體出汗假人模擬熱舒適性評價方法采用語義差異標(biāo)尺，即對感覺劃分等級。其中平均熱舒適性系數(shù)如圖4所示，平均冷熱感知系數(shù)如圖3所示，出汗量在達(dá)到30g/min后到達(dá)出汗的極限量，人體已無法承受，進(jìn)入發(fā)燒狀態(tài)。

圖3　人體平均冷熱感覺的語義差異標(biāo)尺

圖4　人體平均舒適度的語義差異標(biāo)尺

在評價時，平均舒適性系數(shù)越接近0的服裝舒適性最佳，平均冷熱感知系數(shù)最接近0的服裝透氣透濕性最好，出汗量在同一時間內(nèi)越少的服裝舒適性越好。

1.4實驗條件

暖體假人實驗中，人工氣候倉溫度設(shè)定為25℃，相對濕度65%。分別選取儀器中三個不同的運動強度，分別為2.5met、5.5met、8.5met，以測量不同運動狀態(tài)下實驗服裝的舒適性。

2實驗結(jié)果及分析

2.1實驗數(shù)據(jù)采集

在暖體假人的模擬人體—服裝—環(huán)境系統(tǒng)之間熱濕交換的實驗中，數(shù)據(jù)有身體各個部位以及平均的溫度值、身體各個部位以及平均的舒適性系數(shù)、身體各個部位以及平均的冷暖感知系數(shù)和出汗量等，本文選取了身體平均舒適性系數(shù)、身體平均冷熱感知系數(shù)以及30min后的出汗量作為主要參數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)果如表3、表4、表5所示。

表3　強度為2.5時的實驗結(jié)果

表4　強度為5.5時的實驗結(jié)果

表5　強度為8.5時的實驗結(jié)果

2.2實驗數(shù)據(jù)分析

2.2.1同等運動強度下的服裝舒適性

運動強度為2.5met時，4種防護(hù)服測定的結(jié)果如圖5所示，4種服裝人體平均舒適性差距不大；在平均冷熱系數(shù)中，1號防護(hù)服最好，其他三種接近；在30分鐘出汗量中，2號防護(hù)服最好，1號防護(hù)服最差。

運動強度為5.5met時，4種防護(hù)服測定的結(jié)果如圖6所示，舒適度系數(shù)4件防護(hù)服都在-2左右；人體平均冷暖系數(shù)也都在3左右，感受都較熱；30分鐘出汗量，2號防護(hù)服出汗最少，3號防護(hù)服出汗最多。

運動強度為8.5met時，4種防護(hù)服測定的結(jié)果如圖7所示，出汗量都為30g/min，3號防護(hù)服的人體平均舒適性最接近0，但是4件基本接近-4，人體感覺非常不適。

圖5　強度2.5時的實驗結(jié)果

圖6　強度5.5時的實驗結(jié)果

圖7　強度8.5時的實驗結(jié)果

2.2.2不同運動強度下的服裝舒適性

身體平均舒適性四種防護(hù)服的人體平均舒適性如圖8所示。從圖8可知，隨著強度越大，4種防護(hù)服舒適性越差。

圖8　人體平均舒適性

四種防護(hù)服的人體平均冷熱系數(shù)如圖9所示，從圖9可知，強度為2.5的時候冷暖感知都為冷，強度為5.5和8.5時都為熱，且數(shù)值接近。

圖9　人體平均冷熱系數(shù)

四種防護(hù)服的30min出汗量如圖10所示，從圖10可知，低強度時出汗量很少，中強度時出汗量大大增加，高強度時出汗量會達(dá)到最大值，人體已無法承受。

圖10　30min出汗量/(g/min)

3結(jié)論

(1)在同等運動強度測試結(jié)果中，可以得到在同等強度下四件醫(yī)用防護(hù)服的性能相差不多。

(2)在不同運動強度下的測試結(jié)果中，可以看出四件防護(hù)服的舒適性隨運動強度的增大而減小，表明在高強度下，醫(yī)用防護(hù)服很不舒適；而四件服裝的冷暖感知系數(shù)隨運動強度的增大由感覺冷變?yōu)楦杏X熱，說明在低運動強度時，出汗量很少，不影響人體的生理活動，在高運動強度時，出汗量迅速增加到很大，在8.5強度下甚至達(dá)到最高值，說明穿著醫(yī)用防護(hù)服只能進(jìn)行低強度的活動，無法長時間進(jìn)行高強度的活動。

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收稿日期：2015-12-10