Assessment of the Thermoregulation Properties of Textiles with Fibres Containing Phase Change Materials on the Basis of Laboratory Experiments

• Autorzy: Bartkowiak G. , Dąbrowska A.

Warianty tytułu

PL

Ocena właściwości termoregulacyjnych tekstyliów z udziałem włókien z materiałami przemiany fazowej na podstawie badań laboratoryjnych

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Problem dyskomfortu cieplnego podczas pracy dotyczy tysięcy ludzi. Jednym ze sposobów ograniczenia tego problemu jest zastosowanie w odzieży ochronnej materiałów przemiany fazowej, które mają zdolność do gromadzenia nadmiaru ciepła. W ramach pracy badawczej opracowane zostały dwa rodzaje wielowarstwowych dzianin z udziałem materiałów przemiany fazowej przeznaczonych na wyroby odzieżowe do stosowania pod barierową odzieżą ochronną. Dzianiny te zostały poddane badaniom zarówno pod względem ich właściwości biofizycznych tj. oporu cieplnego, oporu dla pary wodnej, przepuszczalności powietrza oraz higroskopijności, właściwości termoregulacyjnych: pomiar entalpii metodą DSC oraz pomiar współczynnika TRF na przyrządzie imitującym ludzką skórę, jak i właściwości sorpcyjnych. Na podstawie otrzymanych wyników dokonano oceny wpływu stosowania zaprojektowanych wyrobów odzieżowych z udziałem materiałów przemiany fazowej na mikroklimat pododzieżowy ze wskazaniem na ich zdolność do odbierania nadmiaru ciepła.

EN

The problem of thermal discomfort affects thousands of people. One of the ways of reducing this problem is introducing phase change materials, which have an ability to absorb the excess heat in protective clothing. In this research two kinds of knitted fabrics with phase change materials were designed and produced for use in under-barrier protective clothing. These products were tested for their biophysical properties ie. thermal resistance, water vapour resistance, air permeability and hygroscopicity, thermoregulation properties: a measurement of the enthalpy by the DSC method and measurement of the TRF factor on a device simulating human skin, and the sorptive properties. On the basis of the results, the impact of the clothing designed containing phase change materials, on the underwear microclimate, with an indication of their ability of taking off excess heat was assessed.

Słowa kluczowe

PL

materiały przemiany fazowej; komfort cieplny; właściwości termoregulacji; bielizna; odzież ochronna

EN

phase change materials; thermal comfort; thermoregulation properties; underwear; protective clothing

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 20, no. 1 (90)
• Strony: 47--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Bartkowiak G.

autor

Dąbrowska A.

• Poland, Łódź, Central Institute for Labour Protectionp - National Research Institute, Department of Personal Protective Equipment

Bibliografia

• 1. Koradecka, D. Bezpieczeństwo i higiena pracy, CIOP-PIB, Warszawa, 2008.
• 2. Holmer, I. Protective clothing and heat stress, Ergonomics, 1995, 1, 166-182.
• 3. Mondal, S. Phase Change Materials for smart textiles – An overview Applied Thermal Engineering – Science Direct, 2008, 28, 1536-1550. http://www.elsevier.com/locate/apthermeng
• 4. Bartkowiak, G.; Frydrych, I.; Kowalski, K.; Pabich, A. Modeling of heat transfer through barrier protective clothing, Innovations in Clothes and Footwear, CLOTECH, 2010.
• 5. http://www.swicofil.com/smartfibre_smartcel_clima.html
• 6. Bartkowiak, G. Modelowanie lokalnego transferu ciepła w pakietach tekstylnych z wykorzystaniem materiałów przemi-any fazowej – report of the 1 stage of the project, Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa [not published], 2008.
• 7. Bartkowiak, G. Modelowanie lokalnego transferu ciepła w pakietach tekstylnych z wykorzystaniem materiałów przemiany fazowej – report of the 2 stage of the project, Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa [not published], 2009.
• 8. Bartkowiak. G.; Szucht. E., Liquid Sorption in Two-Layer Packets of Struc-turally Differentiate Knitted Materials, Fibres&Textiles in Eastern Europe, 2002, 4(39).
• 9. Bartkowiak. G. Infuence of Undergarment Structure on the Parameters of the Microclimate .under Hermet-ic Protective Clothing, FIBRES &TEXTILES in Eastern Europe, 2010, 18, 4(81), 82-86.
• 10. Patent No P-339532, 26.01.2007, Kompozytowa dzianina rządkowa.
• 11. EN 31092: 1993 Textiles - Determination of physiological properties - Measurement of thermal and water vapour resistance under steady-state conditions (sweating guarded-hotplate test.
• 12. EN ISO 9237:1995 Textiles - Determina-tion of permeability of fabrics to air.
• 13. PN-P-04635:1980 Metody badań wyrobów włókienniczych. Wyznaczanie higroskopijności.
• 14. Bartkowiak, G. Tekstylia o właściwo-ciach termoregulacyjnych do stosowa-nia w środkach ochrony indywidualnej, Monografa wydana po konferencji Eco-Mat-Schoes, Kraków, 2010.
• 15. Bendkowska, W.; Tysiak, J.; Grabowski, L.; Blejzyk, A. Stanowisko pomiarowe do badania termoregulacyjnych właściwości materiałów odzieżowych z udziałem PCM, Proceedings of the Metrologists International Conference, MKM 04, Ustroń 21-23.06, 2004.
• 16. Bendkowska, W.; Wrzosek, H. Experimental Study of the Thermoregulating Properties of Nonwovens Treated with Microencapsulated PCM, FIBRES &TEXTILES in Eastern Europe, 2009, 17,5 (76), 87-91.
• 17. Hittle, D.C.; Andre, T.L. A new test instrument and procedure for evaluation of fabrics containing phase-change materialº, ASHRAE Transactions, 2002, 108.
• 18. Królikowska, H.; Goetzendorf-Grabows-ka, B. Metoda oceny powierzchniowej chłonności cieczy przez wyroby włókiennicze, Przegląd Włókienniczy, 2002, 11, 5-6.
• 19. PN-P-04913:1996 Tekstylia. Wyznaczanie odporności wybarwień na pot,
• 20. Greger, R.; Windhorst, U. Comprehensive Human Physiology. From Cellular Mechanisms to Integration, Springer, Berlin, 1996, 2.
• 21. Umbach, K.H. Hautnahe Synthetics mit gutem Tragekomfort Chemiefasern, Textilindustrie, 1980, 8,628.-