基于皮肤耦合模型的多孔聚合物材料红外管理特性测试与表征方法研究

Infrared management property, which is defined as the overall performance of coupled skin and fabrics to infrared radiation including the absorption, reflection, transmission and emission properties of infrared intensity during the dynamic process, is one of the important physical attributes of porous polymeric materials such as textile fabrics. Infrared management property is an important evaluation index for porous polymeric materials and functional clothing, and primarily affects wear comfort sensations of garment. However, up to now there is no existing test & evaluation method and test standard for characterizing the infrared management property of porous polymeric materials..This research focuses on the test principle and test method of porous polymeric materials by simulating the dynamic process during the interaction of coupled skin and fabrics to the infrared radiation, using a mechanical and multi-sensory measurement system. The theoretical evaluation system will be constructed and the combined methods by integration of subjective and objective evaluations will be studied based on the mechanical measurement system and the test results to determine the relationships between the objective test results and the general characteristic of the subjective feeling during the dynamic process. The simulation model based on the interaction of the coupled skin mode and the porous polymeric materials to the infrared radiation and the test results, and the characterizing method of infrared management properties of porous polymeric materials will be set up to provide a test and evaluation method for the infrared management properties of porous polymeric materials..This research will build a new test, evaluation and characterizing method for the infrared management properties of porous polymeric materials. Moreover, the standardization of the test and evaluation method will provide a detailed and reliable method of new production quality control for product department of enterprise, and test standard of product quality and performance for quality inspection department.

红外管理特性，定义为多孔聚合物材料和皮肤的耦合作用体对红外辐射的吸收、反射、透射和释放的总体特性，是多孔聚合物材料一项非常重要的物理特性及评价功能性服装的一项重要指标，对服装穿着舒适性有着重要影响，然而到目前为止还没有一个对多孔聚合物材料的红外管理特性进行动态测试和综合评价的方法和标准。.本研究使用机械测试系统模拟服装穿着时不同层级织物和皮肤之间对红外辐射的耦合作用，以及耦合作用体与外界的动态相互作用过程，获取作用过程中的动态变化信息，在此基础上研究多孔聚合物材料和皮肤耦合作用下的理论模型，以及红外管理特性的评价理论体系，形成多孔聚合物材料红外管理特性的表征方法，为其红外管理特性的测评提供依据。.本研究将为多孔聚合物材料的红外管理特性建立一种客观的测试、评价与表征方法。测试方法标准化后，可以被生产部门用来作为新产品质量控制的检测方法和手段，以及被质检部门用来作为产品质量和特性的检测标准。

红外管理特性定义为多孔聚合物材料（比如纺织品材料、医用隔离膜材料等）和皮肤的耦合作用体对红外辐射的吸收、反射、透射和释放的总体特性，是多孔聚合物材料一项非常重要的物理特性及评价功能性服装的一项重要指标，对服装穿着舒适性有着重要影响。但目前国内外对于多孔聚合物材料红外辐射性能的综合检测技术与评价方法仍然不够成熟，所使用的大都是基于静态或平衡态且单一的指标，对于多孔聚合物材料从开始接收红外辐射到达到平衡状态的过程，没有建立动态的、综合的测试方法及系统，更重要的是没有考虑多孔聚合物和皮肤对红外辐射的动态耦合作用。.本研究提出了使用机械测试仪器系统及仿生皮肤模型模拟服装穿着时多孔聚合物材料和皮肤之间对红外辐射的动态相互作用，以及通过多孔聚合物材料反射面和透射面同时进行红外强度与温升的综合测试来实现多孔聚合物材料在皮肤动态相互作用下红外管理特性测试的方法。研制了具有体温、排汗等生理机能，能模拟人体出汗及温度调节的仿生皮肤模型。提出及构建了多孔聚合物材料与仿生皮肤模型耦合作用体和外界之间红外辐射动态作用的理论模型。在此基础上研究了红外管理特性客观评价方法及评价体系，评价指标的分级、分类方法，红外管理的微观表征，形成了多孔聚合物材料红外管理特性的表征方法。同时结合前期研究及同期开展的相关扩展研究，形成了多孔聚合物舒适性评测的综合测试与表征方法。.本研究提出的多孔聚合物材料红外管理特的测试、评价与表征方法，为多孔聚合物材料红外管理特性测试与评价奠定了理论基础和依据，具有重要的科学意义。.本研究目前已发表学术论文9篇，其中发表 SCI收录期刊论文5篇（中科院一区1篇，TOP期刊2篇）。此外，已投递SCI期刊论文2篇。授权发明专利3项，公开发明专利15项，授权实用新型专利3项。本项目已毕业研究生4人，在读研究生4人。指导的项目（利用本研究搭建的实验装置）获研究生A类学科竞赛国家级二等奖。