Energy Release Studies of Human Feet for Mapping μPCM Quantity in Socksfor Thermoregulation

• Autorzy: Siddhan P. , Jayakumar B.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.5375

Warianty tytułu

PL

Badanie uwalniania energii z ludzkich stóp w celu mapowania ilości μPCM w skarpetkach do termoregulacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Pure PCM and microencapsulated PCM (µPCM) were analysed for heat capacity and core content using DSC analysis and were tested for stability against heat and solvent. The energy release rate of human feet was quantified through a novel in-house tester using a water and air medium. The energy release rate from various experiments were compared and ranges of the quantity of µPCM recommended for a definite period of thermoregulation with and without a factor of safety. Based on theoretical predictions, socks were treated with µPCM at add-on values of 0.2 g to 5 g corresponding to 1 % and 25 % per weight of the socks, respectively. The socks treated were subjected to wear trials and evaluated against the untreated one. It was found that the thermoregulation period of the µPCM treated socks were proportional to their add-on weight and were in close agreement with the theoretical predictions proposed. The presence of µPCM on the treated socks was observed through a scanning electron microscope.

PL

W pracy analizowano czysty PCM i mikrokapsułkowany PCM (μPCM) pod względem pojemności cieplnej. W tym celu zastosowano analizę DSC i testowano próbki pod kątem stabilności względem ciepła i rozpuszczalnika. Szybkość uwalniania energii z ludzkich stóp została określona ilościowo za pomocą nowatorskiego testera wewnętrznego wykorzystującego medium wodne i powietrzne. Porównano szybkość uwalniania energii na podstawie doświadczeń, okrełśono też zakresy zalecanej dawki μPCM przez określony czas termoregulacji z czynnikiem bezpieczeństwa i bez niego. W oparciu o przewidywania teoretyczne skarpetki obrabiano μPCM w ilości od 0,2 do 5 g, odpowiednio 1 i 25% na wagę skarpet. Obrabiane skarpetki poddawano próbom zużycia porównano ze skarpetkami nie poddanymi obróbce. Stwierdzono, że okres termoregulacji skarpetek poddanych działaniu μPCM był proporcjonalny do ich masy addycyjnej i był zgodny z zaproponowanymi teoretycznymi przewidywaniami. Obecność μPCM na skarpetach poddanych obróbce obserwowano potwierdzono przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego.

Słowa kluczowe

EN

microencapsulated PCM; µPCM; thermoregulation; energy; stability; socks

PL

mikrokapsułkowany PCM; μPCM; termoregulacja; energia; stabilność; skarpety

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 25, no. 6 (126)
• Strony: 75--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Siddhan P.

• PSG College of Technology, Department of Textile Technology, Coimbatore – 641 004, India

autor

Jayakumar B.

• Sona College of Technology, Department of Fashion Technology, Salem – 636005, India

Bibliografia

• 1. Ken parsons. Human thermal environments. 3rd ed. New York. Taylor & Francis Group, 2002, p 33
• 2. Frontczak M, Wargocki P. Literature survey on how different factors influence human comfort in indoor environments. Building and Environment 2011; 46: 922.
• 3. Oğulata R T. The Effect of Thermal Insulation of Clothing on Human Thermal Comfort. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2007; 15, 2 (61): 67–72
• 4. Das A, Alagirusamy R. Science in clothing comforts. New Delhi. Woodhead Publishing Limited, 2010, p 25.
• 5. Cimilli S, Nergis B, Candan C, Ozdemir M. A comparative study of some comfort related properties of socks from different fiber types. Textile Research Journal 2009; 1 - 10.
• 6. Goonetilleke RS, editor. The science of footwear. CRC Press, 2012, p 179.
• 7. Foltynowicz Z, Gwiazdowska D, Rodewald D, Nowaczyk A, Filipiak M. Antimicrobial properties of socks protected with silver nanoparticles. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2013; 21 5(101): 91-96.
• 8. Mondal S. Phase change materials for smart textiles–An overview. Applied Thermal Engineering 2008; 28(11):1536-50.
• 9. Siddhan P, Jassal M, Agrawal AK. Core content and stability of n‐octadecane‐containing polyurea microencapsules produced by interfacial polymerization. Journal of applied polymer science 2007; 106(2):786-92.
• 10. Paul R, editor. Functional finishes for textiles: Improving comfort, performance and protection. Elsevier, 2014, p 74.
• 11. Zalba B, Marı́n JM, Cabeza LF, Mehling H. Review on thermal energy storage with phase change: materials, heat transfer analysis and applications. Applied thermal engineering 2003; 23(3):251-83.
• 12. Regin AF, Solanki SC, Saini JS. Heat transfer characteristics of thermal energy storage system using PCM capsules: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2008; 12(9):2438-58.
• 13. Zhu F, Feng QQ, Liu R, Yu B, Zhou Y. Enhancing the Thermal Protective Performance of Firefighters’ Protective Fabrics by Incorporating Phase Change Materials. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2015; 23, 2(110): 68-73.
• 14. Puszkarz AK, Krucińska I, Study of Multilayer Clothing Thermal Insulation Using Thermography and the Finite Volume Method. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2016; 24, 6(120): 129-137. DOI: 10.5604/12303666.1221747
• 15. Bartkowiak G, Da A, Marszałek A. Analysis of thermoregulation properties of PCM garments on the basis of ergonomic tests. Textile Research Journal 2013; 83(2):148- 59.
• 16. Karthikeyan M, Ramachandran T, Sundaram OS. Nanoencapsulated phase change materials based on polyethylene glycol for creating thermoregulating cotton. Journal of Industrial Textiles 2014; 44(1):130-46. https://www.socialresearchmethods.net/kb/stat_t.php

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).