بررسي خواص عايق حرارتي كيسه‌خواب در شرايط آب و هوايي سرد، بادي و خيس

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

محيط سرد، اثرات منفي بر عملكرد فيزيولوژيكي و سلامتي انسان دارد و سرماي شديد، يك خطر مهم براي سلامتي انسان محسوب مي‌شود. تكنيك‌هاي محافظت در برابر هواي سرد، با جلوگيري از ورود سرما و خروج گرما است تا بدن در دماي قابل قبولي باقي بماند. تنظيم درجه حرارت بدن، بخشي از مكانيسمي است كه اعضاي بدن را در يك درجه حرارت عملكرد بهينه نگه ‌مي‌دارد. وقتي مقدار گرماي متابوليسم توليدشده توسط بدن كم باشد، براي ايجاد تعادل گرمايي، مقاومت حرارتي بيشتري موردنياز است. لذا در سرماي شديد و فعاليت فيزيكي كم، نظير خواب، نياز به تأمين خاصيت عايق، براي مجموعه لباس به‌شدت افزايش مي‌يابد. ازاين‌رو استفاده از كيسه‌خواب محافظ در شرايط فوق سرد از اهميت بسزايي برخوردار است. هدف از اين تحقيق بررسي پارامترهاي تأثيرگذار است كه راحتي مطلوبي را در زمان استفاده كيسه‌خواب فراهم كند؛ بنابراين جهت انجام اين تحقيق از پارچه بادي 100 درصد پلي‌استر به‌عنوان لايه داخلي و خارجي و از الياف پلي‌استر توخالي، پلي‌استر تو پُر، پشم، ويسكوز و پر مرغ در سه وزن واحد سطح 200،100،g/m2300 به‌عنوان پُركننده (لايه عايق) استفاده شد. مشخصات فيزيكي و مكانيكي پارچه شامل تراكم تاروپود، وزن مترمربع، ضخامت، نفوذپذيري هوا و آب، نفوذپذيري بخارآب، استحكام كششي در جهت تاروپود و تخلخل و مشخصات فيزيكي الياف پُركننده شامل، ظرافت، طول، نمره، قطر، چگالي، شكل سطح‌ مقطع و رطوبت محتوي و بازيافتي اندازه‌گيري شد و پس از آماده‌سازي نمونه‌ها جهت رسيدن به كيسه‌خواب مناسب آزمون‌هاي انتقال حرارت در شرايط خشك و فشار پذيري نمونه‌ها اندازه‌گيري شد؛ براي بررسي عملكرد پركننده‌ها به كمك حس‌گر انتقال رطوبت در شرايط خيس و بادي ميزان انتقال رطوبت نمونه‌ها اندازه‌گيري شد و به كمك دوربين حرارتي در طول بازه زماني متفاوت از سطح الياف در شرايط خيس عكس‌برداري شد و دماي سطحي نمونه‌ها به‌صورت كانتور دمايي بررسي شد. ازآنجايي‌كه هدف استفاده از كيسه‌خواب محافظت از بدن در شرايط محيطي خيلي سرد است براي بررسي اين شرايط، آزمايشي با شبيه‌سازي شرايط كوهستاني (خيلي سرد) انجام شد و كاهش دما نمونه‌هاي پُركننده در بازه‌هاي زماني متفاوت در شرايط سرد، خيس، خيس - بادي تحليل شد. نتايج نشان داد كه جنس الياف و وزن واحد سطح آن، تأثير زيادي بر عايق گرمايي، فشار پذيري، جذب و انتقال رطوبت دارد و با افزايش وزن واحد سطح، عايق گرمايي افزايش مي‌يابد. به‌طوري‌كه بيشتري عايق گرمايي در شرايط خشك مربوط به الياف پلي‌استر توخالي با وزن واحد g/m2 300 برابر با m2 k/W 145/0 و كمترين ميزان عايق گرمايي مربوط به پَر مرغ با وزن واحد سطح g/m2 100 برابر با m2 k/W 046/0 است. همچنين نتيجه شد كه با افزايش وزن واحد سطح، فشار پذيري الياف كم مي‌شود به‌طوري‌كه كمترين فشار پذيري براي پشم و پلي‌استر توخالي در وزن واحد g/m2 300 به ترتيب برابر با 098/2 و 8/3 درصد و بيشترين فشار پذيري در اين وزن براي ويسكوز برابر با 34/14 درصد است. از آزمون انتقال رطوبت نتيجه شد، پلي‌استر توخالي با وزن واحد سطح g/m2 100 كمترين جذب رطوبت و الياف پر مرغ با وزن واحد g/m2 300 بيشترين جذب رطوبت را داشته است. همچنين تأثير باد بر انتقال رطوبت الياف موجب تسريع فرآيند تبخير و انتقال حرارت از طريق مكانيزم جابه‌جايي مي‌شود بنابراين در محيط‌هاي خنك، بدن در حضور باد، زودتر خنك مي‌شود و در محيط‌هاي گرم زودتر گرم مي‌شود بنابراين براي همه الياف مورد آزمايش در اين تحقيق، وزش باد موجب كاهش جذب رطوبت شد و كمترين زمان خشك شدن براي پلي‌استر توخالي با وزن واحد g/m2 100 برابر با 15/0 دقيقه و بيشترين زمان خشك شدن الياف براي پر مرغ با وزن واحد سطح g/m2 300 برابر با 51 دقيقه است. در شرايط كوهستاني كاهش دما براي هر دو الياف پشم و پلي‌استر توخالي در شرايط خيس - بادي بيشتر از سرد است و اين كاهش دما براي الياف پشم بيشتر از پلي‌استر توخالي گزارش شد.

233321

فناوري نساجي

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان