人体对羊绒衫舒适性研究的发展阶段

        羊绒衫舒适性研究源于人们对御寒的要求。1891年，柏林卫生研究所所长在前人的研究基础上发表了自己的研究成果，他从纤维特性和织物组织出发研究了衣料的保温性，在试验中引入了皮肤温度、衣内温度、代谢等生理学的研究手法，并指出了过多、过厚着衣的危害。自上个40年代以来，人们懂得羊绒衫的隔热防寒原理，并建立了羊绒衫舒适性这门独立的学科。在两次世界大战中，参战各国都受到严寒气候的威胁，冻伤(包括冻僵)总人数超过百万人，主要原因是羊绒衫防寒性能差所造成的，寒冷的严重威胁引起了生理学家和物理学家及纺织工程师对羊绒衫热学性能的重视，并促进了羊绒衫舒适性理论的研究和发展。1941年，美国耶鲁大学约翰皮尔斯实验室的生理学家等在某杂志上发表了一篇文章，提出了通用的羊绒衫热阻定量单位，该单位将人的生理参数、心理感觉和环境条件相结合，能被非专业人员理解和接受。克罗值概念的提出开创了羊绒衫热舒适性研究的新纪元，为羊绒衫热舒适性的评价提供了统一的单位。美国军需气候实验室以此为理论基础研制了第一台暖体假人。气候学家生理学家在美国科学研究学会期刊上发表了《选择寒冷气候羊绒衫的原则》的论文，他总结了当时从生理学和气候学方面得到的许多新知识，提出了羊绒衫防寒隔热的原理，对羊绒衫的选材和设计起了重要的指导作用。1946年，有人提出了用来衡量织物或羊绒衫隔热性能的热阻单位。这是第一本羊绒衫生理教材。1955年，英国出版了一本以羊绒衫生理学为主要内容的专著，这两本书至今仍是羊绒衫生理卫生学的基本教材。到了20世纪60年代，随着化学纤维的广泛应用，合成纤维织物给人们带来了福音，但也带来了闷热，这促进了对羊绒衫透湿性能的研究，1962年，美国羊绒衫生理学家提出羊绒衫的透湿指数，用来评价热环境下羊绒衫热湿舒适程度的指标。这使人们认识到羊绒衫的基本功能不仅有防寒保暖，而且还有微气候调节作用，透湿指数的提出是羊绒衫热舒适性理论发展的里程碑。随后，美国陆军环境医学研究所著名羊绒衫生理学家在多段假人的基础上，成功地设计了第一台出汗暖体假人。1969年，有人非常成功地运用羊绒衫热阻和透湿指数来描述羊绒衫系统的特性，进一步提出了羊绒衫的蒸发散热效能指数，并建议用热阻、透湿指数和蒸发散热效能指数作为羊绒衫的热湿舒适性物理指标，来制定不同气候条件下的着装标准，预测各种羊绒衫在冷、热应激情况下的穿着耐受时间。1967年，丹麦某大学教授以堪萨斯州立大学的试验数据为基础，建立了考虑人体、羊绒衫、环境三方面六个因素的热舒适方程、热舒适图和七点标尺系统。2002年，香港某大学纺织及制衣学系的两人成功研制了世界上第一台用水和特种织物组成的出汗暖体假人，即“华特”，它使用水循环系统模拟人体的血液循环系统，并成功实现了全身出汗功能，在不需要任何假设的条件下，可一步完成对羊绒衫两大热舒适性指标——热阻和湿阻的精确测量，解决了舒适性测量的一个重要问题。该新型出汗假人系统被英国物理协会作为重要成果荣誉推荐给各大媒体，并获2004年度发明展金奖。随着羊绒衫热舒适性理论的完善和测试技术的逐步提高，用以模拟人体与环境之间热湿交换的暖体假人正在得到广泛应用和推广。