基于鍍銀紗線的加熱織物制備及其熱力學(xué)性能研究與仿真.pdf

1、智能加熱服裝能夠?yàn)樯詈凸ぷ髟诘蜏丨h(huán)境下的人們提供積極保暖，改善穿著者的熱舒適性，而且局部積極保暖服裝服飾能夠有效緩解患有風(fēng)濕性疾病患者的疼痛。柔性加熱元件是智能加熱服裝的重要組成部分，然而目前還未見(jiàn)到文獻(xiàn)對(duì)柔性加熱織物的安全性、舒適性和加熱性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究。基于此，本文采用自主開(kāi)發(fā)的織物熱性能測(cè)試儀對(duì)鍍銀紗線、集成鍍銀紗線的加熱織物和服裝的加熱性能（包括平衡溫度、升溫速率、功率密度和表面溫度均勻性等指標(biāo)）進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　

2、　本文首先研究了鍍銀紗線的熱穩(wěn)定性、耐水洗性和表面的熱場(chǎng)分布與負(fù)載電壓之間的曲線等性能指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)選用的三種鍍銀紗線（試樣一和試樣二:28.2tex和19.7tex的鍍銀縫紉線，試樣三:9.7tex的鍍銀紗線），實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示了隨著老化時(shí)間和老化溫度的增加，鍍銀紗線斷裂強(qiáng)力和導(dǎo)電性都會(huì)降低。在老化溫度為80℃，老化時(shí)間為360h時(shí)，試樣一、試樣二和試樣三的電阻分別從30Ω，37.78Ω和82.36Ω升高到128.65Ω，2187.24Ω和5

3、61.52Ω，其增幅分別為328.83％，5689.99％和581.82％。在80℃，100℃，120℃度環(huán)境溫度下執(zhí)行360h的老化之后，三種試樣的斷裂強(qiáng)度分別降低了26.24％，26.46％和27.19％。在經(jīng)過(guò)10次水洗之后，三種試樣的電阻分別升高了34.37％、130％和294.2％。在5V負(fù)載電壓下，三種試樣的平衡溫度分別為65.47℃，48.82℃和27.63℃。
　　為了評(píng)估鍍銀紗線的安全性，有必要了解鍍銀紗線在不同

4、負(fù)載下其內(nèi)部和表面溫度場(chǎng)的變化規(guī)律，因此，我們構(gòu)建了鍍銀紗線的熱力學(xué)數(shù)學(xué)模型和有限元模型，依據(jù)測(cè)試的數(shù)據(jù)，采用根據(jù)實(shí)際測(cè)試經(jīng)驗(yàn)值擬合散熱系數(shù)h值的方法對(duì)模型中應(yīng)用到的散熱系數(shù)值進(jìn)行推導(dǎo)，比傳統(tǒng)依據(jù)平均值的方法模型計(jì)算結(jié)果偏差的標(biāo)準(zhǔn)方差降低了至少1.59％，計(jì)算結(jié)果偏差部分小于7.7％，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示了構(gòu)建模型的有效性，該模型能夠?yàn)榧訜峥椢锖图訜岱b的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供了實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。
　　為了探索最優(yōu)的鍍銀紗線加熱織物的集成方法和制備工

5、藝，采用了針織、機(jī)織和刺繡三種方法制備柔性加熱織物，三種方法制備的加熱織物的平衡溫度與加熱織物的功率密度密切相關(guān)，在5V負(fù)載電壓下，三種方法制備的試樣平衡溫度都能達(dá)到60度以上，鍍銀紗線的間隔越小，表面溫度越均勻，刺繡法能夠?qū)㈠冦y紗線以任意的方式繼承到不同的織物基底上，針織和機(jī)織加熱織物的制備工藝相對(duì)更為復(fù)雜，對(duì)鍍銀紗線的集成方式控制不如刺繡法，并且機(jī)織加熱織物的制備會(huì)浪費(fèi)更多的鍍銀紗線。隨后，將鍍銀紗線加熱織物與聚吡咯涂層加熱織物的性