可穿戴紡織結(jié)構(gòu)心電電極織物的舒適性探索

可穿戴紡織結(jié)構(gòu)心電電極織物的舒適性探索

鑒于心血管疾病的主要威脅，心電電極檢測系統(tǒng)已成為診斷這些疾病的重要手段和基礎(chǔ)。隨著醫(yī)療體系逐漸向家庭傾斜,人們也更加重視對疾病的預(yù)防。在這樣的大環(huán)境下,可穿戴式心電電極監(jiān)測產(chǎn)品呼之欲出在目前可穿戴系統(tǒng)中,產(chǎn)品的應(yīng)用大都會(huì)引入不同于服裝本身的附加部件,而這些附加部件勢必會(huì)引起穿著者的不適感。為了降低這些外來部件對人體造成的不適,需要對這些附件進(jìn)行設(shè)計(jì)來提高穿著舒適性1測試準(zhǔn)備1.1試驗(yàn)材料本試驗(yàn)電極織物的緯紗采用308dtex鍍銀導(dǎo)電紗線1.2測試對象、儀器和標(biāo)準(zhǔn)測試項(xiàng)目、儀器及測試標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。2舒適度測試和分析2.1電極織物風(fēng)格2.1.1蓬松度的變化,主要有兩種從4種織物的非邊緣部分,分別剪取平整無皺的2.5mm×2.5mm試樣各5塊由表3可以看出:2#織物的厚度最大,手感豐滿,1#厚度最小。4個(gè)試樣的壓縮率變化不大,說明織物蓬松度差異不大。而1#織物的壓縮彈性率偏大,說明其織物在服用過程中,對其豐厚性有較好的保持能力。這是因?yàn)闇炀]的彈性模量高,彈性恢復(fù)性好,而棉和竹漿纖維的彈性回復(fù)性較差。比壓縮彈性率越大,說明織物手感越豐滿,因此4種電極織物的蓬松豐滿感由大到小依次為2#>1#>4#>3#。2.1.2錦綸紗線性能測試結(jié)果沿平行于經(jīng)向和緯向紗線的方向分別隨機(jī)剪取55mm×30mm的長方形試樣各5塊,壓板升降速度設(shè)置為12mm/min,最后讀取位移在5、6、7、10mm對應(yīng)的抗彎力和回彈力。具體的測試結(jié)果見表4。由表4可以看出:1#電極織物的彎曲剛性和最大抗彎力偏小,最柔軟。3#織物的經(jīng)向活絡(luò)率最高,說明其織物的手感活絡(luò)性好,具有彈跳感。2#織物的經(jīng)向活絡(luò)率遠(yuǎn)低于其他織物,所以其織物手感呆滯,外觀保持性差;2#織物的經(jīng)向彎曲剛性及最大抗彎力也遠(yuǎn)高于其他試樣,說明其手感較硬,不易彎曲。這是因?yàn)?#織物中的錦綸紗線結(jié)晶度高,紗線強(qiáng)度大,而其織物厚度也最大,織物越厚實(shí)表現(xiàn)為越難彎曲,手感越硬。綜合來看4種試樣的柔性由好到差依次為1#>3#>4#>2#。2.1.3錦綸紗線織物測試沿平行于經(jīng)向和緯向紗線的方向分別隨機(jī)剪取30mm×110mm的長方形試樣各5塊,再將其剪成長短不同的兩塊進(jìn)行試驗(yàn)。正壓力為153cN,橫梁的拉伸速度為48mm/min,具體測試結(jié)果見表5。由表5可以看出:2#織物的靜摩擦因數(shù)偏大,這是由于錦綸紗線的表面非常光滑,導(dǎo)致紗線織造時(shí)貼合性不好,紗線排列松散,從而形成蜂巢組織時(shí)會(huì)使組織特征愈加明顯,而一個(gè)個(gè)凹凸的蜂巢會(huì)使織物表面的摩擦力增大。4#織物的動(dòng)靜摩擦因數(shù)均偏小,說明其織物手感最光滑,但與1#、3#差異不大。因?yàn)橹駶{纖維強(qiáng)度低,初始模量低,其織物具有潤滑細(xì)膩、柔軟的特點(diǎn)。1#織物的動(dòng)摩擦變異系數(shù)較大,說明滌綸織物在服用中有較“爽”的感覺,適宜于夏季織物。由試驗(yàn)結(jié)果得出織物的光滑性由大到小依次為4#>3#>1#>2#。2.2不同紗線透氣性分別選取面積為20cm由圖1可以看出:2#織物的透氣量最大,3#次之,其他兩個(gè)織物透氣量差異不大。這是由于錦綸紗線表面非常光滑,導(dǎo)致在織造的過程中紗線排列不夠緊密,紗線間存在的空隙較大,所以其透氣性好。而3#棉紗為天然纖維,其透氣性一般優(yōu)于合成纖維,況且其經(jīng)緯紗線的排列密度也略低于滌綸和竹紗,所以其透氣性略好于1#與4#。2.3透濕量測試結(jié)果本試驗(yàn)采用織物透濕量測試透濕杯法中的蒸發(fā)法對4種電極織物的透濕性能進(jìn)行檢測。將樣本按要求組合后放置在規(guī)定試驗(yàn)條件,溫度38℃、相對濕度50%的試驗(yàn)箱內(nèi)平衡0.5h,再進(jìn)行1h試驗(yàn)后,根據(jù)公式(1)計(jì)算出每個(gè)試樣的透濕量。測試結(jié)果如圖2表示。式中:WVT為每平方米每天(24h)的透濕量,g/(m由圖2可知:4#織物的透濕性能最好,其余3種試樣的透濕性能差異不大。4#織物的經(jīng)紗為竹漿纖維,在所有的天然纖維中,竹纖維的吸放濕性能居高3竹漿纖維織物和滌綸紗綜合4種電極織物的風(fēng)格測試和透氣透濕測試結(jié)果:錦綸紗織物的透氣性能雖然較好,但是其手感較差,織物表面粗糙,手感較硬、呆滯且外觀保持性差,不適合作為貼身穿著的織物使用。竹漿纖維織物具有一定的抗菌作用,透濕性能優(yōu)異,織物表面光滑,但透氣性差,且因?yàn)槠鋸?qiáng)力較低,織造時(shí)容易發(fā)生斷頭現(xiàn)象,也不予考慮。棉紗織物的透氣性能較好,透濕性能較差,手感活絡(luò)性好。滌綸紗織物厚度小,柔軟性