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DE2344898A1 - Testing clothing fabrics for insulation and comfort - using a clay cylinder to simulate heat and humidity of human skin - Google Patents

Testing clothing fabrics for insulation and comfort - using a clay cylinder to simulate heat and humidity of human skin

Info

Publication number
DE2344898A1
DE2344898A1 DE19732344898 DE2344898A DE2344898A1 DE 2344898 A1 DE2344898 A1 DE 2344898A1 DE 19732344898 DE19732344898 DE 19732344898 DE 2344898 A DE2344898 A DE 2344898A DE 2344898 A1 DE2344898 A1 DE 2344898A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
human skin
insulation
heat
comfort
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732344898
Other languages
German (de)
Inventor
Karsten Dipl Phys Fischer
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of DE2344898A1 publication Critical patent/DE2344898A1/en
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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/36Textiles
    • G01N33/367Fabric or woven textiles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

A unit to determine the heat- and moisture-transmission properties of textile fabrics uses a porous clay cylinder for measurement, with a waterproof mantle, with hermetic sealing to allow internal conditions of pressure or vacuum, to simulate the human skin. The system alows conditions of heat and humidity comparable to the human skin to be created, to test the performance of fabrics for insulation and comfort. Specif., the cylinder is filled with water and the fabric drawn over the outside of the cylinder, the temp. being maintained at 37 degrees C. by a thermometer and thermostat through electronic circuitry. The radings can be taken before and after cladding with the test fabric, and the cylinder can be weighed before and after the testo determine the water loss.

Description

MpI. -Phys. K. Fisch er MpI. -Phy s . K. Fish him

I'iefi.<Terät zur Bestimmung: dos physiologischen Uärrae- und Fcuchtickeilsdurchgangs von TextilienIfti. <Terät for determination: the physiological Uärrae and Fcuchtickeilsdurchgangsung of textiles

^IlLLTIL-.lLL'IlL^lLll·'lli:: Textilprüfung. Die Erfindung; betrifft eine Ik i:·:>p: 'ar-al-ur, nut dor das Isolationsverinögen von Textilien ■beruflich des Durchtarifs von V/.^rmc und Feuchtigkeit ermittelt wcvoon kann.^ IlLLTIL-.lLL'IlL ^ llll · 'lli: textile testing. The invention; concerns an Ik i: · :> p : 'ar-al-ur, nut dor the insulation properties of textiles ■ occupationally the through tariff of V /.^ rmc and moisture determined wcvoon.

7\:crk: 'wärme- und Feuchtigkeitswiders band bestimmen entscheidend den Bekleidungskomfort von ff ex Lilien. Unter Simulation der Uärmeun I Feuchtigkeitsverhältnisse der menschlichen Haut soll diese I-iel?;;uordnung quantitative Werte für das Isolationsvermögen liefern; die Koßergebnisse sind Voraussetzung für eine systematische Optimierung der Trageeigenschaften von Bekleidungstextilien. Stand der Technik: Die heute üblichen Textilprüfungen erstrecken sich auf physikalische und chemische Eigenschaften der Bekleidun£:sstoffe, z.B. Luftdurchlässigkeit, Entflammbarkeit, Reißfestigkeit. Zur Messung des physiologisch bedeutsamen Isolationsvermörens von Textilien in Bezug auf kombinierten Wärme- und Feuchtigkeitstransport gibt es nur unzureichende Verfahren: 7 \: crk : 'heat and moisture resistant bands determine the clothing comfort of f f ex lilies. Under the simulation of the humidity conditions of the human skin, this I-iel? ;; order should provide quantitative values for the insulation capacity; the Koß results are a prerequisite for a systematic optimization of the wearing properties of clothing textiles. State of the art : The textile tests customary today cover the physical and chemical properties of the clothing materials, eg air permeability, flammability, tear resistance. There are only inadequate methods for measuring the physiologically significant insulation mortality of textiles in terms of combined heat and moisture transport:

a) I;;s'v/ird nur der trockene Wärmedurchgang gemessen (E.E.Cluiow und w.ü.Rees, Journal of the Textile Institute 59,285/1968)a) I ; ; s'v / ird only the dry heat transfer is measured (EECluiow and w.ü.Rees, Journal of the Textile Institute 59,285 / 1968)

b) T.h wird die Wärme— und Feuchtigkeitsabgabe von einer nassen Obei-flüche, d.h. einer Fläche mit gesättigtem Wasserdampfdruck, gerneenen (G.F.Fonseca, Textile Research Journal 40,555/^970); bei dieser Ke.thode ist es nicht möglich, Wärme- und Feuchtigkeitstransport gleichzeitig zu messen und dabei typische TemperaturverhiJltnisse herzustellen, wie sie in dem System Mensch-Ivleidung-Außenraum auftreten.b) Th will enjoy the release of heat and moisture from a wet surface, ie an area with saturated water vapor pressure (GFonseca, Textile Research Journal 40,555 / ^ 970); With this method, it is not possible to measure heat and moisture transport at the same time and to establish typical temperature conditions as they occur in the system of human-clothing-outdoor space.

c) Ks wird der kombinierte Wärme-Feuchtigkeitstransport gemessen (G.G.Cohen und C.A.Baker, American Dyestuff Reporter 21,52/1969); bei dieser Methode wird Jedoch auch mit ,Sättigungsdampfdruck gearbeitet, es gibt nur geringe Variationsmöglichkeiten der Ke£bedingungen.c) Ks is the combined heat-moisture transport measured (G.G. Cohen and C.A. Baker, American Dyestuff Reporter 21,52 / 1969); However, this method also uses saturation vapor pressure worked, there are only slight variations in the ke £ conditions.

Alle genannten Meßverfahren benötigen Meßzeiten von mehreren Stunden und sind daher für Reihenuntersuchungen ineffektiv.All of the above-mentioned measuring methods require measuring times of several hours and are therefore ineffective for series examinations.

BAD 509812/0912BATH 509812/0912

23AA89823AA898

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßapparatur für den kombinierten i/firme- und Feuchtigkeitswiderstand von Textilien zu entwickeln, welche die Temperatur- und Feuchtigkeitsverhältnisse sowie die Morphologie des Systems Körper-Kleidung-Außenraum möglichst getreu simuliert sowie- Variationen der Temperatur- und Feuchfcigkeitsverhältnisse zuläßt. Die Aufgabe wird erfinciungsmäßig gelöst durch einen porösen Tonzylinder, der mit einem Heiaelement, einem Thermostat, einem Kührwerk sowie zwei Uhren zur Bestimmung der Uürmeze.it und dei· Gesamtzeit ausgerüstet ist. Beschreibung des Meßverfahrens: Der mit Wasser gefüllte T'onzylinder v/ird mit einer Hülle des zu messenden Kleiderstoffs überzogen. Die Wassertemperatur wird mittels Heizelement und Thermostat auf 37 C gehalten. Gemessen wird die Wärmezeit, in ο er das Heizelement eingeschaltet ist, und die Gesamtzeit. Der Quotient Wärmezoit/Gesarntzeit ist ein I'aß für den feuchten Wärmedurchgang des Textils. Zum Vergleich wird eine Messung mit unbekleidetem Tonzylinder durchgeführt; als Ergebnis kann die Wärmeabgabe mit Bekleidung im Verhältnis zur Wärmeabgabe- ohne Bekleidung angegeben we.rd.en. Die prozentuale V/ärmeabgabe ist eine für den gemessenen Kleiderstoff charakteristische Konstante. Durch Wägen.des Zylinders zu Beginn und am Ende der Messung kann außerdem der Wasserverlust festgestellt werden.The invention is based on the object of developing a measuring apparatus for the combined internal and external moisture resistance of textiles, which simulates the temperature and moisture conditions and the morphology of the body-clothing-exterior system as accurately as possible, as well as variations in temperature and moisture conditions allows. The object is achieved according to the invention by a porous clay cylinder which is equipped with a heating element, a thermostat, an agitator and two clocks for determining the Uürmeze.it and the total time. Description of the measuring method : The water-filled T'on cylinder is covered with a cover of the clothing material to be measured. The water temperature is kept at 37 C by means of a heating element and thermostat. The heating time in which the heating element is switched on and the total time are measured. The quotient heat zoite / total time is a measure for the moist heat transfer of the textile. For comparison, a measurement is carried out with an unclothed clay cylinder; As a result, the heat dissipation with clothing can be stated in relation to the heat dissipation without clothing. Percent V / ärmeabgabe is a characteristic of the measured garment fabric constant. The water loss can also be determined by weighing the cylinder at the beginning and at the end of the measurement.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung: V/ird das V/asser nicht direkt in den Tonzylinder gefüllt, sondern in eine dünne wasserdichte Plastikhülle, die eng an der Innenseite des Tonzylinders anliegt, so kann unter sonst gleichen Bedingungen der trockene Wärmedurchgang gemessen werden. Eine v/eitere Modifikation: durch Regulierung des Druckes im Zylinder kann die Wasserdiffusion durch die Wände des Tonzylinders stufenlos reguliert werden. Erzielbare Vorteile: Mittels der beschriebenen Apparatur kann die V/örnie/Feuchtigkeitsabgabe des menschlichen Körpers unter sehr verschiedenen Bedingungen weitgehend getreu simuliert werden. Die Zylindergeometrie ist als Nachbildung des menschlichen Körpers bzw. der Extremitäten anderen Geometrien vorzuziehen. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Handhabung und Leistungsfähigkeit der Apparatur: die Messungen können in unklimatisierten Another embodiment of the invention : If the water is not filled directly into the clay cylinder, but in a thin, waterproof plastic cover that fits tightly to the inside of the clay cylinder, the dry heat transfer can be measured under otherwise identical conditions. Another modification: by regulating the pressure in the cylinder, the water diffusion through the walls of the clay cylinder can be continuously regulated. Achievable advantages : Using the apparatus described , the loss of moisture / moisture from the human body can be largely faithfully simulated under very different conditions. The cylindrical geometry is preferred as a replica of the human body or the extremities other geometries. Another advantage is the simple handling and efficiency of the apparatus: the measurements can be taken in non-air-conditioned

5 0 9 8 12/09125 0 9 8 12/0912

ii'uimcn durchgofühi't werden,da man durch wiederholte Nullmessungen (imboMeideter Cylinder) Schwankungen des Kaumklimas mitberücksichti^en kann. Die Messung eines Kleiderstoffes kann so in 2.0 bis 50 Mj nuten abgewickelt werden und liefert reproduzierbare ^i'jv.ebnii t;se mit einem Feliler von etwa 3#; diese Genauigkeitsfrrenrse ist für derartige Eoss-verfahren typisch. j;:in Ausfüh^ungsbeispiel ist in der beigefügten Zeichnung dargeoi; el It.They must be carried out, since one can also take into account fluctuations in the barely there by repeated zero measurements (imbo-mid-cylinder). The measurement of a clothing material can thus be carried out in 2.0 to 50 Mjnuts and provides reproducible ^ i'jv.ebnii t; se with a field of about 3 #; this precision milling machine is typical for such Eoss processes. j ; : in the exemplary embodiment is shown in the attached drawing; el It.

0 9 8 12/0912 BAD ORIGINAL0 9 8 12/0912 BAD ORIGINAL

Claims (2)

PatentansprücheClaims 1. Heßapparatur zur Bestimmung des physiologischen Warme— und Feuchtigkeitadurchgangs von Textilien, gekennzeichnet durch Verwendung eines porösen Zylinders.1. Heating apparatus for determining the physiological heat and moisture transmission of textiles, characterized by the use of a porous cylinder. 2. Modifikationen der Apparatur nach Anspruch 1, die v/ie folgt gekennzeichnet sind:2. Modifications to the apparatus of claim 1 which follows Marked are: a) Meßgerät mit porösem Tonzylinder,a) measuring device with porous clay cylinder, b) Zylinder mit einer v/asserdichten Hülle ausgekleidet,b) cylinder lined with a waterproof cover, c) Zylinder mit einem Aufsatz, v/elcher die Herstellung von "überdruck oder Vakuum im Zylinderinneren gestattet.c) cylinder with an attachment, v / elcher the manufacture of "Overpressure or vacuum inside the cylinder is permitted. 509812/0912509812/0912
DE19732344898 1973-09-06 1973-09-06 Testing clothing fabrics for insulation and comfort - using a clay cylinder to simulate heat and humidity of human skin Pending DE2344898A1 (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3641821A1 (en) * 1986-12-06 1988-06-16 Hoechst Ag Method of automatically measuring the diffusion properties of sheet materials and device for carrying out said method
WO1990004772A1 (en) * 1988-10-28 1990-05-03 W.L. Gore & Associates, Inc. Method for measuring moisture vapor transmission rate in wearing apparel
US5473954A (en) * 1993-03-11 1995-12-12 Mh Custom Design & Mfg., L.C. Apparatus for testing polymonary devices
RU2641317C1 (en) * 2016-11-15 2018-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертекс" Hardware complex for evaluating thermal characteristics of textile materials
CN110568013A (en) * 2019-10-17 2019-12-13 蔡钒钒 Cotton fabric light absorption heating tester

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