服裝衛生學

服裝與人體，主要是從人體的生理衛生角度出發，研究人體運動與服裝、皮膚生理與服裝、人體防護與服裝的設計、製作和穿著之間的關係。

人類對衣料和服裝的利用可以追溯到遠古的舊石器年代的尼安得特人，最早用來作衣料的是獸皮，現代則多用纖維類衣料。雖然人類自古就知道利用衣料來製作服裝，但開始對衣料和服裝的科學研究卻很晚，非凡是比較系統地、體系性的研究就更是今年的事了。

服裝的生理衛生功能研究源於人們對禦寒和衛生方面的要求。服裝對人類健康有重要影響，這一服裝衛生學的思想萌芽始見於古希臘哲人恩培多克勒（Empedocles）的皮膚呼吸學說。進入19世紀，自然科學、醫學蓬勃發展，衛生學的始祖培丁考佛（Pettenkofer）教授在慕尼黑大學開設了實驗衛生學講座，開始研究服裝對環境衛生的重要作用。1891年，曾任柏林研究所所長的魯布納（Rubner），在前人的基礎上發表了自己的研究成果，確立了服裝衛生學的基礎。他從纖維特性和織物組織出發研究了衣料的保暖性，在實驗中導入可皮膚溫、衣內溫、代謝等生理學的研究手法，並指出了過多過厚著衣的危害。

雖然人類懂得穿衣遮體已有幾十萬年的歷史，可真正懂得服裝隔熱防寒的原理並建立起服裝衛生這門獨特的學科，僅有半個多世紀的歷史。在二次世界大戰中，參戰各國都受到嚴寒氣候的威脅，凍傷（包括凍僵）總人數超過100萬人，導致士兵戰鬥力下降。參戰士兵經歷了不曾經歷過的極端的低暖和高溫、列車、輪船、飛機等惡劣環境，使人們進一步熟悉到了服裝的重要作用。於是，各國都開展人與環境、服裝、裝備的研究，非凡是美國進行的濕熱生理研究和日本進行的服裝氣候研究已成為當今服裝衛生學的基本內容。

1939年，Henry首次提出並分析了紡織纖維的熱濕傳遞性能。1940年，氣候學和生理學家塞泊爾（P.Siple）發表了《選擇嚴寒氣候服裝的原則》的論文，從生理學和氣候學的角度弄清了服裝的防寒隔熱原理，提出了服裝的防寒保暖原則，對服裝的選材和設計起到了重要的指導作用。1941年，蓋奇（Gagge）、布諾頓（Burtor）和巴才特（Bazett）提出了與人的生理參數、心理感覺和環境條件相聯繫的服裝隔熱保暖指標，即隔熱的定量單位克羅（clo）。1946年皮爾斯（Peirce）和里斯（Ress）提出了用以衡量織物或織物層隔熱性能的熱阻單位Tog。1949年英國出版了第一本服裝衛生學方面的專著《熱調節生理學與服裝科學》，1959年又出版了《人在嚴寒環境中》，這兩本書至今仍是服裝衛生學的基本教材。

20世紀60年代以來，隨著合纖的廣泛應用，服裝的穿著舒適性日益引起人們的關注，常規合纖製品使用中所產生的悶熱感促進了對服裝傳濕導熱的研究。1962年，伍德科克（A.H.Woodcock）提出服裝的透濕指數（im）這一綜合傳熱傳濕兩方面特性的指標。20世紀60年代，美國聞名服裝生理學家戈德曼教授（R.F.Coldmen）將服裝的熱阻和透濕指數結合起來，進一步提出服裝的蒸發散熱效能指數，並建議用熱阻、透濕指數和蒸發散熱效能指數作為服裝的熱濕舒適性物理指標，來制定不同氣候條件下的著裝標準（包括舒適標準和耐受標準），猜測著裝不適的冷、熱耐受限度。60年代末，丹麥科技大學的范格（Fanger）教授建立了考慮人體、服裝、環境三方面六個因素的熱舒適方程、舒適圖和七點標尺系統。1970年，福特（L.Fourt）和霍里斯（N.R.S.Hollies）在紐約出版了《Clothing-comfort and function》，1975年，戈德曼（R.F.Coldmen）和霍里斯（N.R.S.Hollies）將在華盛頓進行的服裝熱濕舒適性交流會上的重要文獻彙集出版。

從70年代後期開始，關於服裝熱濕傳熱傳濕性能以及熱濕舒適性的研究進一步活躍，除以生理學方法、人體穿著實驗方法和儀器模擬實驗方法，對熱濕舒適性以及冷暖感、濕感等進行大量研究外，還以數學和物理學方法對傳熱傳濕性作了大量的研究，並採用計算機模擬技術，使人、服裝和環境之間複雜的熱濕交換過程得到了精確計算。進入20世紀80年代，闡明人體熱濕調解節機理的濕熱生理學方法開始在服裝研究領域應用，加之人工氣候室研究的進步都促進了服裝衛生學的發展。

關於衣料風格的研究始於1926年對羊毛品質的官能檢查和1930年對織物力學特徵的研究。在熱濕傳遞性能的測試方面，1941年裡斯（Ress）開始使用護熱平板儀，20世紀40～50年代美國、加拿大的軍隊開始研製暖體假人，20世紀50年代惠蘭（M.E.Whenlan）等人用水杯法測空氣層及衣料對水蒸氣的蒸發阻力。20世紀60年代後期，美、英、日、德等國研製了各種模擬人體熱濕狀態（甚至包括運動狀態）的出汗暖體假人用於衣料的熱濕傳遞性試驗。20世紀70年代初米切爾斯（J.H.Mecheels）、20世紀80年代初原田隆司等人在護熱平板儀的基礎上，相繼研製了更適合於材料性能研究的皮膚模擬裝置或微氣候模擬裝置，並逐漸形成了實驗方法標準。

第二次世界大戰后，伴隨著大學制度的改革和全球紡織服裝工業的飛速發展，國外家政類和生活環境類大學，非凡是服裝學科紛紛開設了服裝衛生學課程，在服裝學領域也出現了許多研究者。近年來，人們不斷追求服裝材料的功能性、舒適性和安全性，這就更加需要生理學、衛生學、氣象學、物理學、纖維工學、環境工學等多學科的協助研究。

國內關於服裝衛生學的研究始於20世紀60年代。20世紀60年代中期，中國人民解放軍總後勤部軍需裝備研究所開始設計研究分段暖體假人，並用於綜合測試服裝熱阻，該項目於1980年完成。1978年，上海紡織研究院研製了橢圓筒保溫儀。20世紀80年代開始，中國紡織大學、西北紡織工學院等相繼開展了廣泛的研究。1980年，夏正興研究了真空鍍膜紡織品的防輻射性能。1982年，陳秋水探討了織物透濕性能及其測試方法。提出了“透濕指標c”這一反映透濕性能的評價指標，王青華等研究了微氣候區空氣層厚度與熱阻的關係。1984年，嬈穆、李毅等研製了織物氣候儀，提出了“當量熱阻”等綜合反映織物傳熱傳濕性能的評價指標。探討了織物參數與傳熱傳濕性能的關係，以及熱流和濕流方向不一致時織物傳熱傳濕性能，為解放軍總後勤部於1985年通過解放軍軍服保暖標準提供了理論依據和實驗數據。1986年，王雲祥、趙書經等研製了織物熱傳遞性測試裝置，對織物的傳熱傳濕進行了動態測試。1987年，嬈穆、施楣梧研製了織物微氣候儀Ⅱ型，餘風華把服裝材料視為多孔體，系統地論述了導熱、對流、流體擴散、毛細流動、蒸發、凝聚等理論，張渭源論述了織物透濕機理。1988年，嬈穆、王曉東研製了織物冷暖儀。1989年，俞建勇、趙書經進一步研究了熱濕傳遞動態特性，探討了纖維排列方向和空隙率對熱阻的影響，龔文忠研製了織物傳濕和熱濕動態傳遞性測試儀，論述了織物與其傳熱傳濕性能的關係。1991年邱冠雄等研製了織物熱濕性能測試儀，1992年馮恩新等探討了太空棉類保溫絮料的保溫效果。1995年，陳東生等用灰色方程給出了織物透濕過程的數學描述。1999年，我國第一所軍需大學宣告成立，將進一步從軍需的角度研究服裝與人、環境的關係。同年，諶玉紅等發表“衣內微氣候測量系統的研究”一文，為服裝內氣候的科學評價提供了先進的測試手段。

總之，關於衣料與服裝舒適性的研究，國內外均進行得相當活躍，並且就有關的測試方法、測試儀器和評價指標取得了相當的進展。但是，由於紡織品是由纖維、空氣和水組成的集合體，纖維集合體結構的五花八門，紡織纖維本身內部結構的千差萬別和各相異性，顯熱傳遞過程中傳導對流和輻射傳熱的比例隨紡織品結構個使用環境條件而變，傳濕過程伴隨著潛熱的傳遞並有相變發生；還由於熱濕同時傳遞下的交叉效應和纖維集合體龐大的比表面積引起的表面效應，使紡織品的傳熱傳濕問題研究存在著很大的難度。

目前，國外與服裝相關的高校大都開設服裝衛生學這門課程，服裝衛生學在國外已形成了一個比較完整的體系。我國服裝教育起步較晚，為了建立完整的服裝學和服裝教育學體系，亟待開拓和完善我國的服裝衛生學課程體系。

服裝衛生學從生理學、衛生學的角度研究衣料、服裝與人體生理現象、環境之間的科學關係，根據生理衛生學的觀點來指導服裝的設計和製作，指導人們科學地購衣與穿衣，以保證人們穿著舒適。簡單地說，服裝衛生學是研究穿著舒適性問題的一門科學。

穿著舒適性是指人們不論在哪個季節或處在什麼環境下，服裝都能給人以輕鬆、自然、舒適的感覺，便於人體的活動，並能防止人體過多地失去熱量和防止不利氣候對人體的影響。從服裝生理衛生學的角度講，服裝的穿著舒適性主要內容包括：

1.服裝的氣候調節作用

服裝和皮膚之間微小空間的溫度、濕度和氣流稱為服裝內氣候，它指服裝抵禦外界氣候對人體的侵害而維持人體體溫恆定的能力。人體具有調節體溫的機能，暑熱時皮膚溫度升高而出汗，嚴寒時手足發冷而產生寒戰，這都是為了保持體溫恆定而產生的生理反應。但裸體時這個調節能力是有限的，人能夠根據氣候變化通過適當著裝，保證在各式各樣的氣候條件下舒適生活，即服裝可以輔助人體進行體溫調節，保證人們健康。服裝內氣候作為溫冷感、濕潤感被人感知，與人體機能（如發汗、體溫調節等）、衣料性質、濕熱傳遞特性、衣服的開口大小及衣服層數等有關。

2.服裝的活動適應性

衣料對皮膚的壓力——服裝壓，指衣服是否適合人體動作和身體運動，以及是否影響人的生長發育等。人在活動時，身體部位產生伸縮與變形，所著服裝不隨皮膚變形而變形時動作就會感到壓抑，因服裝而產生的動作壓抑，使人和服裝之間消耗的無效功增加，生活效率低下，輕易產生疲憊。穿過重或過緊的服裝，會使服裝壓增加，壓迫皮膚血管，阻滯血流，甚至對體內臟器產生影響。如日本和服的腰帶、中國古代的裹腳、16世紀歐美人穿在胸部的緊身胸衣，以及近年來的細瘦牛仔褲等，都是忽視服裝活動性而有害健康的實例。服裝壓由衣服對人體的壓迫感而為人感知，與皮膚的伸展量、衣料的彈性和衣服的寬鬆度等有關。

3.服裝的皮膚清潔性和良好的肌膚觸感

皮膚通過不斷排出汗液、皮質、剝離的表皮細胞和吸附外界的塵埃與微生物，而不斷地受到污染。接觸皮膚穿著的服裝吸收這些來自於內部的污垢，並防護著來自於外部污垢的附著，從而保持著皮膚表面的清潔。接觸皮膚穿著的服裝一旦受到污染，吸污性能就會下降，使人產生不適，同時輕易促使皮膚上發生和增殖細菌及微生物。污染后的服裝作為媒介，有時會使人生病。服裝保護著皮膚的健康，所以，必須觸感良好、吸汗吸污。衣服和皮膚接觸時皮膚的感覺稱為肌膚觸感。肌膚觸感包括兩個方面，接觸感與衣料的物理力學特性有關，接觸溫冷感與衣料的瞬時熱移動現象關聯。

4.服裝的身體防護性

服裝具有防禦來自外界物理的、化學的和生物的危害，保護人體在安全環境下工作和活動的機能。作業用防護服應用在土木、建築、礦山等作業，傷害防止用具有安全帽、口罩、手套、作業靴、防塵眼鏡等。研究服裝的抗燃性、靜電性、防紫外線性、抗化學品侵蝕性等，服裝衛生學會起到更大的作用。

這四點是對所有衣服的期望，英語稱為Body comfort。滿足以上四點，並且滿足社會環境要求的服裝，是服裝衛生學追求的目標。

首先，隨著人類涉足的地理空間範圍不斷擴大，人們接觸到的天然和人為氣候條件更為嚴酷，這就需要在正確的服裝生理衛生學理論指導下開發非凡用途的工作服、防護服，從而提高惡劣環境下的工作效率。

其次，隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，人們對服裝舒適感的追求日趁強烈，除在工作中要求有穿著舒適的工作服、防護服外，休閑、運動中也要求有舒適的休閑服和運動裝。所以，開發各種不同使用要求的休閑服和運動裝，可提高運動員的競技水平，保障人們的身心愉快和人身安全。

還有，化纖紡織品，非凡是常規化纖紡織品的熱濕舒適性問題仍然影響著消費者對化纖紡織品和服裝的接納心理。而天然纖維不足，化纖勢必進一步代替天然纖維，所以，深入研究紡織品結構與舒適性的關係，可指導開發熱濕舒適性優良的服裝。

一些非凡功能的軍用紡織品，往往因熱濕傳遞（或散逸）速度的限制而影響使用，所以，如何建立傳熱傳濕非凡功能的紡織品設計方法，也是急需研究的。

服裝是人的第二皮膚，服裝是否舒適對人的健康有著很大的影響。服裝衛生學，以人——服裝——環境為系統，以人為中心進行研究，追求保證人們身心健康的符合衛生學要求的健康服裝。