导热系数是评价纤维集合体材料保暖性能的重要指标,原有测试仪器与指标计算方法存在一些缺陷,特别在测试数毫米以上厚度的纤维保暖材料时表现出明显缺陷。针对该问题,本课题组王府梅教授和崔鹏博士在原有KES-THERMOⅡ热物性测试系统上增加了辅助装置,研制出改进检测装置和多孔材料导热系数的新计算方法。本论文设计系列试验考查了改进测试装置和指标计算新方法的功效,并借助新测试手段研究了不同气温下所用絮状材料的规格设计及其与其它材料的优化组合运用方法。主要研究内容和结论如下:(1)系列实验证明,增加辅助装置后,传热量的测试结果更加准确;基于多孔材料渗流力学研究出的导热系数新算法同时考虑了纤维材料和纤维间空气的二方面作用,求得的导热系数科学合理,消除了原有仪器常常测出的怪(试样越厚,导热系数越高)现象,新公式不仅适用于絮状材料,也适用于机织物、针织物、非织造毡类材料及结构近似均匀的非常规类纺织材料。(2)絮状材料在防寒服中起主要的保暖作用,本课题以木棉/羽绒混纤絮料和纯羽绒絮料制成的防寒服保暖内胆材料为研究对象,采用新的导热系数改进测试装置及算法,获得了防寒服用絮料被压缩的厚度与导热系数间的试验关系;利用多层服装隔热值分配规律,推导出防寒服内胆材料工程厚度与隔热值之间的关系,并最终建立了絮料面密度与其隔热值之间的关系式。根据人体的代谢产热率及国标中有关保持人体热舒适的标准,提出了不同温度下保持人体热舒适所需防寒服内胆材料最佳面密度的一种快速简易计算方法。(3)风速是影响防寒服保暖效果的另一重要环境因素,测试了防寒服不同材料组合的试样在低风速下的散热量和在高风速下的透气率,结果表明,在低风速下,可脱卸式防寒服的保温效果比普通式防寒服略好,增大填充絮料的面密度后,防寒服的保温性能几乎不随风速发生变化,在五种不同的动物绒填充材料中,牦牛绒絮料的防寒服保温效果最好;在高风速下,由木棉/羽绒混纤絮片和牦牛绒絮片制作的防寒服挡风性能较好,传统充气式填充羽绒后行缝加工制成的防寒服比任何动物绒均匀絮片制得防寒服挡风效果都差。涂层织物的挡风性能非常好,涂层处理对其热传导作用几乎没有影响。