SIST EN ISO 11092:2014
(Main)Textiles - Physiological effects - Measurement of thermal and water-vapour resistance under steady-state conditions (sweating guarded-hotplate test) (ISO 11092:2014)
Textiles - Physiological effects - Measurement of thermal and water-vapour resistance under steady-state conditions (sweating guarded-hotplate test) (ISO 11092:2014)
This International Standard specifies methods for the measurement of the thermal resistance and water-vapour resistance, under steady-state conditions, of e.g. fabrics, films, coatings, foams and leather, including multilayer assemblies, for use in clothing, quilts, sleeping bags, upholstery and similar textile or textile-like products. The application of this measurement technique is restricted to a maximum thermal resistance and water-vapour resistance which depend on the dimensions and construction of the apparatus used (e.g. 2 m2•K/W and 700 m2•Pa/W respectively, for the minimum specifications of the equipment referred to in this International Standard). The test conditions used in this International Standard are not intended to represent specific comfort situations, and performance specifications in relation to physiological comfort are not stated.
Textilien - Physiologische Wirkungen - Messung des Wärme- und Wasserdampfdurchgangswiderstands unter stationären Bedingungen (sweating guarded-hotplate test) (ISO 11092:2014)
Diese Internationale Norm legt Verfahren zur Messung des Wärme- und Wasserdampfdurchgangs-widerstandes unter stationären Bedingungen fest von z. B. Textilien, Folien, Beschichtungen, Schaumstoffen und Leder, einschließlich mehrschichtiger Materialaufbauten für den Einsatz in Kleidung, Steppbetten, Schlafsäcken, Sitzaufbauten und ähnlichen textilen oder textilartigen Erzeugnissen.
Die Anwendung des Messverfahrens ist auf bestimmte Höchstwerte des Wärme- und Wasserdampf-durchgangswiderstandes beschränkt, die von der Dimensionierung und Ausführung des verwendeten Messgerätes abhängen (z. B. 2 m2 ⋅ K/W bzw. 700 m2 ⋅ Pa/W für die Mindestanforderungen, die in dieser Internationalen Norm an das Messgerät gestellt werden).
Die in dieser Norm gewählten Prüfbedingungen sind nicht dazu vorgesehen, bestimmte Komfortsituationen nachzustellen. Auch werden keine Anforderungswerte im Hinblick auf die Erreichung eines guten thermo-physiologischen Komforts eines bestimmten Materials angeführt.
Textiles - Effets physiologiques - Mesurage de la résistance thermique et de la résistance à la vapeur d'eau en régime stationnaire (essai de la plaque chaude gardée transpirante) (ISO 11092:2014)
L'ISO 11092:2014 prescrit des méthodes pour la détermination de la résistance thermique et de la résistance à la vapeur d'eau, en régime stationnaire, de produits tels que matières textiles, films, enductions, mousses et cuir, y compris les assemblages multicouches, qui sont utilisés pour l'habillement, les couettes, les sacs de couchage, les garnitures de siège et produits similaires textiles ou apparentés aux textiles.
L'application de cette technique de mesurage est limitée à des valeurs maximales de résistance thermique et de résistance à la vapeur d'eau qui dépendent des dimensions et de la construction de l'appareil utilisé (par exemple respectivement 2 m2.K/W et 700 m2.Pa/W pour les spécifications minimales de l'équipement auquel il est fait référence dans l'ISO 11092:2014).
Tekstilije - Ugotavljanje fizioloških lastnosti - Merjenje toplotne in parne upornosti pri ustaljenih pogojih (preskus z vročo ploščo, zaščiteno pred izgubo) (ISO 11092:2014)
Ta mednarodni standard določa metode za merjenje toplotne in parne upornosti pri ustaljenih pogojih npr. za tkanine, filme, prevleke, penaste materiale in usnje, vključno z večplastnimi sestavi, za uporabo pri oblačilih, pregrinjalih, spalnih vrečah, tapetah in podobnih tekstilnih ali tekstilijam podobnih izdelkih. Uporaba te merilne tehnike je omejena na največjo toplotno in parno upornost, ki sta odvisni od dimenzij in sestave uporabljene naprave (npr. 2 m2K/W in 700 m2Pa/W za minimalne specifikacije opreme, ki je omenjena v tem mednarodnem standardu). Preskusni pogoji, uporabljeni v tem mednarodnem standardu, ne predstavljajo določenih primerov udobja, specifikacije učinkovitosti v povezavi s fiziološkim udobjem pa niso navedene.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
SIST EN ISO 11092:2014
01-oktober-2014
1DGRPHãþD
SIST EN 31092:1999
7HNVWLOLMH8JRWDYOMDQMHIL]LRORãNLKODVWQRVWL0HUMHQMHWRSORWQHLQSDUQHXSRUQRVWL
SULXVWDOMHQLKSRJRMLK SUHVNXV]YURþRSORãþR]DãþLWHQRSUHGL]JXER ,62
Textiles - Physiological effects - Measurement of thermal and water-vapour resistance
under steady-state conditions (sweating guarded-hotplate test) (ISO 11092:2014)
Textilien - Physiologische Wirkungen - Messung des Wärme- und
Wasserdampfdurchgangswiderstands unter stationären Bedingungen (sweating guarded
-hotplate test) (ISO 11092:2014)
Textiles - Effets physiologiques - Mesurage de la résistance thermique et de la
résistance à la vapeur d'eau en régime stationnaire (essai de la plaque chaude gardée
transpirante) (ISO 11092:2014)
Ta slovenski standard je istoveten z: FprEN ISO 11092 rev
ICS:
59.080.01 Tekstilije na splošno Textiles in general
SIST EN ISO 11092:2014 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST EN ISO 11092:2014
EUROPEAN STANDARD
EN ISO 11092
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM
September 2014
ICS 59.080.01 Supersedes EN 31092:1993
English Version
Textiles - Physiological effects - Measurement of thermal and
water-vapour resistance under steady-state conditions (sweating
guarded-hotplate test) (ISO 11092:2014)
Textiles - Effets physiologiques - Mesurage de la résistance Textilien - Physiologische Wirkungen - Messung des
thermique et de la résistance à la vapeur d'eau en régime Wärme- und Wasserdampfdurchgangswiderstands unter
stationnaire (essai de la plaque chaude gardée stationären Bedingungen (sweating guarded-hotplate test)
transpirante) (ISO 11092:2014) (ISO 11092:2014)
This European Standard was approved by CEN on 18 July 2014.
CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European
Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national
standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CEN member.
This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation
under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Management Centre has the same
status as the official versions.
CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia,
Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania,
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Kingdom.
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EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
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© 2014 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved Ref. No. EN ISO 11092:2014 E
worldwide for CEN national Members.
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EN ISO 11092:2014 (E)
Contents Page
Foreword .3
2
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EN ISO 11092:2014 (E)
Foreword
This document (EN ISO 11092:2014) has been prepared by Technical Committee ISO/TC 38 "Textiles" in
collaboration with Technical Committee CEN/TC 248 “Textiles and textile products” the secretariat of which is
held by BSI.
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical
text or by endorsement, at the latest by March 2015, and conflicting national standards shall be withdrawn at
the latest by March 2015.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. CEN [and/or CENELEC] shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
This document supersedes EN 31092:1993.
According to the CEN-CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following
countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech
Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany, Greece,
Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal,
Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and the United Kingdom.
Endorsement notice
The text of ISO 11092:2014 has been approved by CEN as EN ISO 11092:2014 without any modification.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11092
Second edition
2014-09-01
Textiles — Physiological effects —
Measurement of thermal and water-
vapour resistance under steady-state
conditions (sweating guarded-
hotplate test)
Textiles — Effets physiologiques — Mesurage de la résistance
thermique et de la résistance à la vapeur d’eau en régime stationnaire
(essai de la plaque chaude gardée transpirante)
Reference number
ISO 11092:2014(E)
©
ISO 2014
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ISO 11092:2014(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
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Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 11092:2014(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Terms and definitions . 1
3 Symbols and units . 2
4 Principle . 3
5 Apparatus . 3
6 Test specimens. 6
6.1 Materials ≤ 5 mm thick . 6
6.2 Materials > 5 mm thick . 6
7 Test procedure . 7
7.1 Determination of apparatus constants . 7
7.2 Assembly of test specimens on the measuring unit . 9
7.3 Measurement of thermal resistance R .
ct 9
7.4 Measurement of water-vapour resistance R .
et 10
8 Precision of results.10
8.1 Repeatability .10
8.2 Reproducibility .10
9 Test report .10
Annex A (normative) Mounting procedure for specimens containing loose filling materials or
having uneven thickness .12
Annex B (normative) Determination of correction terms for heating power .13
Annex C (informative) Guidance on test specimen assembly for materials prone to swelling .14
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ISO 11092:2014(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information.
The committee responsible for this document is ISO/TC 38, Textiles.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 11092:1993), which has been technically
revised. It also incorporates Amendment 1 to ISO 11092:1993 (ISO 11092:1993/Amd.1:2012).
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ISO 11092:2014(E)
Introduction
This International Standard is the first of a number of standard test methods in the field of clothing
comfort.
The physical properties of textile materials which contribute to physiological comfort involve a complex
combination of heat and mass transfer. Each may occur separately or simultaneously. They are time-
dependent, and may be considered in steady-state or transient conditions.
Thermal resistance is the net result of the combination of radiant, conductive and convective heat
transfer, and its value depends on the contribution of each to the total heat transfer. Although it is an
intrinsic property of the textile material, its measured value may change through the conditions of test
due to the interaction of parameters such as radiant heat transfer with the surroundings.
Several methods exist which may be used to measure heat and moisture properties of textiles, each of
which is specific to one or the other and relies on certain assumptions for its interpretation.
The sweating guarded-hotplate (often referred to as the “skin model”) described in this International
Standard is intended to simulate the heat and mass transfer processes which occur next to human skin.
Measurements involving one or both processes may be carried out either separately or simultaneously
using a variety of environmental conditions, involving combinations of temperature, relative humidity,
air speed, and in the liquid or gaseous phase. Hence transport properties measured with this apparatus
can be made to simulate different wear and environmental situations in both transient and steady-
states. In this International Standard only steady-state conditions are selected.
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SIST EN ISO 11092:2014
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SIST EN ISO 11092:2014
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11092:2014(E)
Textiles — Physiological effects — Measurement of thermal
and water-vapour resistance under steady-state conditions
(sweating guarded-hotplate test)
1 Scope
This International Standard specifies methods for the measurement of the thermal resistance and
water-vapour resistance, under steady-state conditions, of e.g. fabrics, films, coatings, foams and leather,
including multilayer assemblies, for use in clothing, quilts, sleeping bags, upholstery and similar textile
or textile-like products.
The application of this measurement technique is restricted to a maximum thermal resistance and
water-vapour resistance which depend on the dimensions and construction of the apparatus used (e.g.
2 2
2 m ·K/W and 700 m ·Pa/W respectively, for the minimum specifications of the equipment referred to
in this International Standard).
The test conditions used in this International Standard are not intended to represent specific comfort
situations, and performance specifications in relation to physiological comfort are not stated.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
thermal resistance
R
ct
temperature difference between the two faces of a material divided by the resultant heat flux per unit
area in the direction of the gradient
Note 1 to entry: It is a quantity specific to textile materials or composites which determines the dry heat flux
across a given area in response to a steady applied temperature gradient. The dry heat flux may consist of one or
more conductive, convective and radiant components.
Note 2 to entry: Thermal resistance is expressed in square metres kelvin per watt.
2.2
water-vapour resistance
R
et
water-vapour pressure difference between the two faces of a material divided by the resultant
evaporative heat flux per unit area in the direction of the gradient
Note 1 to entry: It is a quantity specific to textile materials or composites which determines the “latent” evaporative
heat flux across a given area in response to a steady applied water-vapour pressure gradient. The evaporative
heat flux may consist of both diffusive and convective components.
Note 2 to entry: Water-vapour resistance is expressed in square metres pascal per watt.
2.3
water-vapour permeability index
i
mt
ratio of thermal and water-vapour resistances in accordance with Formula (1):
R
ct
iS=⋅ (1)
mt
R
et
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SIST EN ISO 11092:2014
ISO 11092:2014(E)
where S equals 60 Pa/K
Note 1 to entry: The water-vapour permeability index is dimensionless, and has values between 0 and 1. A value
of 0 implies that the material is water-vapour impermeable, that is, it has infinite water-vapour resistance, and a
material with a value of 1 has both the thermal resistance and water-vapour resistance of an air layer of the same
thickness.
2.4
water-vapour permeability
W
d
characteristic of a textile material or composite depending on water-vapour resistance and temperature
in accordance with Formula (2):
1
W = (2)
d
RT⋅φ
et m
where ϕT is the latent heat of vaporization of water at the temperature T of the measuring unit,
m m
equals, for example, 0,672 W·h/g at T = 35 °C
m
Note 1 to entry: Water-vapour permeability is expressed in grams per square metre hour pascal.
3 Symbols and units
R is the thermal resistance, in square metres kelvin per watt
ct
R is the water-vapour resistance, in square metres pascal per watt
et
i is the water-vapour permeability index, dimensionless
mt
R is the apparatus constant, in square metres kelvin per watt, for the measurement of
ct0
thermal resistance R
ct
R is the apparatus constant, in square metres pascal per watt, for the measurement of
et0
water vapour resistance R
et
W is the water-vapour permeability, in grams per square meter hour pascal
d
ϕT is the latent heat of vaporization of water at the temperature T , in watt hours per gram
m m
A is the area of the measuring unit, in square metres
T is the air temperature in the test enclosure, in degrees Celsius
a
T is the temperature of the measuring unit, in degrees Celsius
m
T is the temperature of the thermal guard, in degrees Celsius
s
p is the water-vapour partial pressure, in pascals, of the air in the test enclosure at tem-
a
perature T
a
p is the saturation water-vapour partial pressure, in pascals, at the surface of the measur-
m
ing unit at temperature T
m
v is the speed of air above the surface of the test specimen, in metres per second
a
S is the standard deviation of air speed v, in metres per second
v
R.H. is the relative humidity, in percent
H is the heating power supplied to the measuring unit, in watts
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ISO 11092:2014(E)
ΔH is the correction term for heating power for the measurement of thermal resistance R
c ct
ΔH is the correction term for heating power for the measurement of water-vapour resist-
e
ance R
et
α is the slope of the correction line for the calculation of ΔH
c
β is the slope of the correction line for the calculation of ΔH
e
4 Principle
The specimen to be tested is placed on an electrically heated plate with conditioned air ducted to flow
across and parallel to its upper surface as specified in this International Standard.
For the determination of thermal resistance, the heat flux through the test specimen is measured after
steady-state conditions have been reached.
The technique described in this International Standard enables the thermal resistance R of a material
ct
to be determined by subtracting the thermal resistance of the boundary air layer above the surface of
the test apparatus from that of a test specimen plus boundary air layer, both measured under the same
conditions.
For the determination of water-vapour resistance, an electrically heated porous plate is covered by
a water-vapour permeable but liquid-water impermeable membrane. Water fed to the heated plate
evaporates and passes through the membrane as vapour, so that no liquid water contacts the test
specimen. With the test specimen placed on the membrane, the heat flux required to maintain a constant
temperature at the plate is a measure of the rate of water evaporation, and from this the water-vapour
resistance of the test specimen is determined.
The technique described in this International Standard enables the water-vapour resistance R of a
et
material to be determined by subtracting the water-vapour resistance of the boundary air layer above
the surface of the test apparatus from that of a test specimen plus boundary air layer, both measured
under the same conditions.
5 Apparatus
5.1 Measuring unit, with temperature and water supply control, consisting of a metal plate
2
approximately 3 mm thick with a minimum area of 0,04 m (e.g. a square with each side 200 mm in
length, l) fixed to a conductive metal block containing an electrical heating element [see Figure 1,
items (1) and (6)]. For the measurement of water-vapour resistance, the metal plate (1) must be porous.
It is surrounded by a thermal guard [item (8) of Figure 2] which is in turn located within an opening in a
measuring table (11).
The coefficient of radiant emissivity of the plate surface (1) shall be greater than 0,35, measured at 20 °C
between the wavelengths 8 µm to 14 µm, with the primary beam perpendicular to the plate surface and
the reflection hemispherical.
Channels are machined into the face of the heating element block (6) where it contacts the porous plate
to enable water to be fed from a dosing device (5).
The position of the measuring unit with respect to the measuring table shall be adjustable, so that the
upper surface of test specimens placed on it can be made coplanar with the measuring table.
Heat losses from the wiring to the measuring unit or to its temperature measuring device should be
minimized, e.g. by leading as much wiring as possible along the inner face of the thermal guard (8).
The temperature controller (3), including the temperature sensor of the measuring unit (2), shall
maintain the temperature T of the measuring unit (7) constant to within ± 0,1 K. The heating power H
m
shall be measurable by means of a suitable device (4) to within ± 2 % over the whole of its usable range.
© ISO 2014 – All rights reserved 3
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ISO 11092:2014(E)
Water is supplied to the surface of the porous metal plate (1) by a dosing device (5) such as a motor-
driven burette. The dosing device is activated by a switch which senses when the level of water in the
plate falls more than approximately 1,0 mm below the plate surface, in order to maintain a constant rate
of evaporation. The level switch is mechanically connected to the measuring unit.
Before entering the measuring unit, the water shall be preheated to the temperature of the measuring
unit. This can be achieved by passing it through tubes in the thermal guard before it enters the measuring
unit.
a
Key
1 metal plate
2 temperature sensor
3 temperature controller
4 heating-power measuring device
5 water-dosing device
6 metal block with heating element
a
Set value of T .
m
Figure 1 — Measuring unit with temperature and water supply control
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SIST EN ISO 11092:2014
ISO 11092:2014(E)
a
Key
7 measuring unit according to 5.1
8 thermal guard
9 temperature controller
10 temperature sensor
11 measuring table
a
Set value of T .
s
Figure 2 — Thermal guard with temperature control
5.2 Thermal guard with temperature control [item (8) of Figure 2], consisting of a material with
high thermal conductivity, typically metal, and containing electrical heating elements.
Its purpose is to prevent heat leakage from the sides and bottom of the measuring unit (7).
The width b of the thermal guard (see Figure 2) should be a minimum of 15 mm. The gap between the
upper surface of the thermal guard and the metal plate of the measuring unit shall not exceed 1,5 mm.
The thermal guard may be fitted with a porous plate and water-dosing system similar to that of the
measuring unit to form a moisture guard.
The thermal guard temperature T measured by the temperature sensor (10) shall by means of the
s
controller (9), be maintained at the same temperature as the measuring unit T to within ± 0,1 K.
m
© ISO 2014 – All rights reserved 5
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SIST EN ISO 11092:2014
ISO 11092:2014(E)
5.3 Test enclosure, into which is built the measuring unit and thermal guard, and in which the ambient
air temperature and humidity are controlled.
The conditioned air shall be ducted so that it flows across and parallel to the upper surface of the
measuring unit and thermal guard. The height of the duct above the measuring table shall not be less
than 50 mm.
The drift of the temperature T of this air flow shall not exceed ± 0,1 K for the duration of a test. For
a
2
the measurement of thermal resistance and water vapour resistance values below 100 m ·Pa/W, an
accuracy of ± 0,5 K is sufficient.
The drift of the relative humidity R.H. of this air flow shall not exceed ± 3 % R.H. for the duration of a
test.
This air flow is measured at a point 15 mm above the measuring table over the centre of the uncovered
measuring unit and at an air temperature T of 20 °C. The air speed v measured at this point shall have
a a
a mean value of 1 m/s, with the drift not exceeding ± 0,05 m/s for the duration of a test.
It is important that at this point the air flow shall have a certain degree of turbulence, expressed by the
related variation in air speed s /v of between 0,03 and 0,07, measured at approximately 6 s intervals
v a
over a time period of at least 10 min with an instrument which has a time constant of less than 1 s.
6 Test specimens
6.1 Materials ≤ 5 mm thick
Test specimens shall completely cover the surfaces of the measuring unit and thermal guard.
From each material to be tested, a minimum of three test specimens shall be cut and tested.
Before testing, specimens shall be conditioned for a minimum of 12 h at the temperature and humidity
specified in either 7.3 or 7.4 as appropriate.
6.2 Materials > 5 mm thick
6.2.1 Specimens falling into this category require a special test procedure to avoid loss of heat or water
vapour from their edges.
In the measurement of thermal resistance, corrections for thermal edge losses are necessary if the
specimen thickness is greater than approximately twice the width b of the thermal guard (see Figure 2).
The deviation from the linear relationship between thermal resistance and specimen thickness can be
determined and corrected by the factor [1+ (ΔR /R )] using the measurement of the R values
ct ct measured ct
for several thicknesses of a homogeneous material such as foam, up to a total thickness d of at least that
of the specimen to be tested (see Figure 3).
6 © ISO 2014 – All rights reserved
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SIST EN ISO 11092:2014
ISO 11092:2014(E)
Figure 3 — Corrections for thermal edge losses during the measurement of thermal resistance
6.2.2 If the thermal guard is not fitted with a porous plate and water-dosing system similar to that of the
measuring unit, for the measurement of water-vapour resistance the vertical sides of the cut specimens
shall be surrounded by a water-vapour impermeable frame of approximately the same height as that of
the free-standing specimen. The inner dimensions of the frame shall be the same on all sides as those of
the porous plate of the measuring unit.
6.2.3 Before testing, specimens shall be conditioned for a minimum of 24 h at the temperature and
humidity specified in either 7.3 or 7.4 as appropriate.
6.2.4 Specimens containing loose filling materials or having uneven thickness, such as quilts and
sleeping bags, require a special mounting procedure as described in Annex A.
7 Test procedure
7.1 Determination of apparatus constants
In the values for thermal and water-vapour resistance measured with the device described in this
International Standard, constants intrinsic to the apparatus are included. These constants comprise the
resistance within the measuring unit itself, plus that of the boundary air layer adhering to the surface of
© ISO 2014 – All rights reserved 7
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2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.Textilien - Physiologische Wirkungen - Messung des Wärme- und Wasserdampfdurchgangswiderstands unter stationären Bedingungen (sweating guarded-hotplate test) (ISO/FDIS 11092:2014)Textiles - Effets physiologiques - Mesurage de la résistance thermique et de la résistance à la vapeur d'eau en régime stationnaire (essai de la plaque chaude gardée transpirante) (ISO/FDIS 11092:2014)Textiles - Physiological effects - Measurement of thermal and water-vapour resistance under steady-state conditions (sweating guarded-hotplate test) (ISO/FDIS 11092:2014)59.080.01Tekstilije na splošnoTextiles in generalICS:Ta slovenski standard je istoveten z:FprEN ISO 11092 revkSIST FprEN ISO 11092:2014de01-julij-2014kSIST FprEN ISO 11092:2014SLOVENSKI
STANDARD
kSIST FprEN ISO 11092:2014
EUROPÄISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE
SCHLUSS-ENTWURF
FprEN ISO 11092 rev
April 2014 ICS 59.080.01 Vorgesehen als Ersatz für EN 31092:1993Deutsche Fassung
Textilien - Physiologische Wirkungen - Messung des Wärme- und Wasserdampfdurchgangswiderstands unter stationären Bedingungen (sweating guarded-hotplate test) (ISO/FDIS 11092:2014)
Textiles - Physiological effects - Measurement of thermal and water-vapour resistance under steady-state conditions (sweating guarded-hotplate test) (ISO/FDIS 11092:2014)
Textiles - Effets physiologiques - Mesurage de la résistance thermique et de la résistance à la vapeur d'eau en régime stationnaire (essai de la plaque chaude gardée transpirante) (ISO/FDIS 11092:2014) Dieser Europäische Norm-Entwurf wird den CEN-Mitgliedern zum einstufigen Annahmeverfahren vorgelegt. Er wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 248 erstellt.
Wenn aus diesem Norm-Entwurf eine Europäische Norm wird, sind die CEN-Mitglieder gehalten, die CEN-Geschäftsordnung zu erfüllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.
Dieser Europäische Norm-Entwurf wurde vom CEN in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch) erstellt. Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum des CEN-CENELEC mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen.
CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern.
Die Empfänger dieses Norm-Entwurfs werden gebeten, mit ihren Kommentaren jegliche relevante Patentrechte, die sie kennen, mitzuteilen und unterstützende Dokumentationen zur Verfügung zu stellen.
Warnvermerk : Dieses Schriftstück hat noch nicht den Status einer Europäischen Norm. Es wird zur Prüfung und Stellungnahme vorgelegt. Es kann sich noch ohne Ankündigung ändern und darf nicht als Europäischen Norm in Bezug genommen werden.
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
CEN-CENELEC Management-Zentrum:
Avenue Marnix 17,
B-1000 Brüssel © 2014 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. FprEN ISO 11092 rev:2014 DkSIST FprEN ISO 11092:2014
FprEN ISO 11092:2014 (D) 2 Inhalt
Seite Vorwort .3 Einleitung .4 1 Anwendungsbereich .5 2 Begriffe .5 3 Symbole und Einheiten .6 4 Kurzbeschreibung .7 5 Geräte .7 6 Messproben . 10 6.1 Materialien mit einer Dicke ≤ 5 mm . 10 6.2 Materialien mit einer Dicke > 5 mm . 10 7 Durchführung . 11 7.1 Ermittlung von Gerätekonstanten . 11 7.1.1 Ermittlung von Rct0 . 12 7.1.2 Ermittlung von Ret0 . 12 7.1.3 Referenzmaterial . 12 7.1.4 Nachjustierung . 13 7.2 Auflegen der Messproben auf den Messkopf . 13 7.3 Messung des Wärmedurchgangswiderstandes Rct. 13 7.4 Messung des Wasserdampfdurchgangswiderstandes Ret . 14 8 Präzision der Messergebnisse . 14 8.1 Wiederholbarkeit . 14 8.2 Vergleichbarkeit . 14 9 Prüfbericht . 15 Anhang A (normativ)
Entnahme und Anordnung von Messproben mit losen Füllmaterialien oder mit ungleichmäßiger Dicke . 16 Anhang B (normativ)
Bestimmung der Korrekturglieder für die Heizleistung . 17 Anhang C (informativ)
Anleitung zur Anordnung von Messproben aus quellenden Materialien . 18 C.1 Allgemeines . 18 C.2 Zusätzliche Anleitung zur Anordnung von Messproben aus quellenden Materialien . 18
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FprEN ISO 11092:2014 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (FprEN ISO 11092:2014) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 38 „Textiles“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 248 „Textilien und textile Erzeugnisse“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom BSI gehalten wird. Dieses Dokument ist derzeit zur parallelen formellen Abstimmung vorgelegt. Dieses Dokument wird EN 31092:1993 + A1:2012 ersetzen. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO/FDIS 11092:2014 wurde vom CEN als FprEN ISO 11092:2014 ohne irgendeine Abänderung genehmigt.
kSIST FprEN ISO 11092:2014
FprEN ISO 11092:2014 (D) 4 Einleitung ISO 11092 ist die erste Norm in einer Reihe von Normprüfverfahren, die sich mit dem Komfort von Bekleidungstextilien befasst. Die physikalischen Eigenschaften, die den physiologischen Komfort von Bekleidungstextilien und textilen Materialaufbauten bestimmen, beinhalten eine komplexe Verbindung von Wärme- und Massentransport. Beide Transportmechanismen können separat oder gleichzeitig auftreten. Sie sind zeitabhängig und können sowohl im stationären Gleichgewichtsfall als auch zeitlich instationär betrachtet werden. Der Wärmedurchgangswiderstand resultiert aus der Kombination des Wärmetransports durch Strahlung, Konduktion und Konvektion, und dessen Wert hängt vom Beitrag eines jeden dieser Transportmechanismen zum Gesamtwärmetransport ab. Obwohl der Wärmedurchgangswiderstand eine intrinsische Materialeigen-schaft ist, kann sich sein gemessener Wert mit den Prüfbedingungen ändern, weil seine Komponenten, wie z. B. der Strahlungswärmetransport, mit der Umgebung in Wechselwirkung treten. Gegenwärtig gibt es mehrere Prüfverfahren, welche die Wärme- und Feuchtetransporteigenschaften messen können. Jedes dieser Verfahren ist auf die eine oder andere dieser Transporteigenschaften ausgerichtet und bedient sich bestimmter Annahmen für deren Interpretation. Das in dieser Internationalen Norm beschriebene Prüfverfahren „Sweating guarded-hotplate“ (oftmals als „Hautmodell“ bezeichnet) beabsichtigt, die Wärme- und Massentransportvorgänge nachzustellen, die sich in Hautnähe des Menschen abspielen. Es können Messungen durchgeführt werden, bei denen diese Transportvorgänge einzeln oder zusammen auftreten und es lassen sich die Umgebungsbedingungen, wie Temperatur, relative Luftfeuchte, Luftgeschwindigkeit, Transport von Wasserdampf oder von flüssigem Wasser, variieren. Damit können die ermittelten Messwerte der Transporteigenschaften mit verschiedenen Trage- und Umgebungssituationen sowohl im instationären Fall wie auch im stationären Gleichgewichtsfall korrespondieren. In dieser Norm wird nur der stationäre Gleichgewichtsfall gewählt. kSIST FprEN ISO 11092:2014
FprEN ISO 11092:2014 (D) 5 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm legt Verfahren zur Messung des Wärme- und Wasserdampfdurchgangs-widerstandes unter stationären Bedingungen fest von z. B. Textilien, Folien, Beschichtungen, Schaumstoffen und Leder, einschließlich mehrschichtiger Materialaufbauten für den Einsatz in Kleidung, Steppbetten, Schlafsäcken, Sitzaufbauten und ähnlichen textilen oder textilartigen Erzeugnissen. Die Anwendung des Messverfahrens ist auf bestimmte Höchstwerte des Wärme- und Wasserdampf-durchgangswiderstandes beschränkt, die von der Dimensionierung und Ausführung des verwendeten Messgerätes abhängen (z. B. 2 m2 ⋅ K/W bzw. 700 m2 ⋅ Pa/W für die Mindestanforderungen, die in dieser Internationalen Norm an das Messgerät gestellt werden). Die in dieser Norm gewählten Prüfbedingungen sind nicht dazu vorgesehen, bestimmte Komfortsituationen nachzustellen. Auch werden keine Anforderungswerte im Hinblick auf die Erreichung eines guten thermo-physiologischen Komforts eines bestimmten Materials angeführt. 2 Begriffe Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 2.1 Wärmedurchgangswiderstand Rct Temperaturdifferenz zwischen den beiden Oberflächen eines Materials, dividiert durch den Wärmefluss je Flächeneinheit, der entlang des Temperaturgradienten resultiert
Anmerkung 1 zum Begriff: Er ist eine spezifische Materialeigenschaft textiler Flächengebilde oder textiler Materialaufbauten, die den trockenen Wärmefluss durch eine gegebene Fläche infolge eines bestehenden stationären Temperaturgradienten bestimmt. Der trockene Wärmefluss kann eine oder mehrere Komponenten von Konduktion, Konvektion oder Strahlung beinhalten. Anmerkung 2 zum Begriff: Der Wärmedurchgangswiderstand wird angegeben in Quadratmeter Kelvin je Watt,
2.2 Wasserdampfdurchgangswiderstand Ret Wasserdampfpartialdruckdifferenz zwischen den beiden Oberflächen eines Materials, dividiert durch den Verdampfungswärmefluss je Flächeneinheit, der entlang des Partialdruckgradienten resultiert
Anmerkung 1 zum Begriff: Er ist eine spezifische Materialeigenschaft textiler Flächengebilde oder textiler Materialaufbauten, die den „latenten“ Verdampfungswärmefluss durch eine gegebene Fläche infolge eines bestehenden stationären Partialdruckgradienten bestimmt. Dieser Verdampfungswärmefluss kann sowohl Diffusions- als auch Konvektionskomponenten enthalten.
Anmerkung 2 zum Begriff: Der Wasserdampfdurchgangswiderstand wird angegeben in Quadratmeter Pascal je Watt.
2.3 Wasserdampfdurchgangsindex imt das nach Gleichung (1) definierte Verhältnis von Wärme- zu Wasserdampfdurchgangswiderstand: etctmtRRSi⋅= (1) Dabei ist S = 60 Pa/K. Anmerkung 1 zum Begriff: Der Wasserdampfdurchgangsindex ist dimensionslos und kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen. Der Wert 0 zeigt an, dass das Material wasserdampfundurchlässig ist, d. h. einen unendlichen Wasserdampfdurchgangswiderstand besitzt. Bei einem Wert 1 hat das Material jeweils den Wärme- und Wasserdampfdurchgangswiderstand einer gleich dicken Luftschicht. kSIST FprEN ISO 11092:2014
FprEN ISO 11092:2014 (D) 6 2.4 Wasserdampfdurchlässigkeit Wd charakteristische Eigenschaft eines textilen Flächengebildes oder textilen Materialaufbaus, die nach Gleichung (2) vom Wasserdampfdurchgangswiderstand und der Temperatur abhängt: metd1TRWϕ⋅= (2) Dabei ist ϕTm die latente Verdampfungswärme von Wasser bei Messkopftemperatur Tm, z. B. gleich 0,672 W ⋅ h/g bei Tm = 35 °C. Anmerkung 1 zum Begriff: Die Wasserdampfdurchlässigkeit wird in Gramm je Quadratmeter Stunde Pascal angegeben. 3 Symbole und Einheiten Rct Wärmedurchgangswiderstand, in m2 ⋅ K/W (Quadratmeter Kelvin je Watt) Ret Wasserdampfdurchgangswiderstand, in m2 ⋅ Pa/W (Quadratmeter Pascal je Watt) imt Wasserdampfdurchgangsindex, dimensionslos Rct0 Gerätekonstante, in m2 ⋅ K/W, bei der Messung des Wärmedurchgangswiderstandes Rct Ret0 Gerätekonstante, in m2 ⋅ Pa/W, bei der Messung des Wasserdampfdurchgangswiderstandes Ret Wd Wasserdampfdurchlässigkeit, in g/(m2 ⋅ h ⋅ Pa) (Gramm je Quadratmeter Stunde Pascal) ϕTm latente Verdampfungswärme von Wasser bei der Temperatur Tm, in W ⋅ h/g (Watt Stunde je Gramm) A Fläche des Messkopfes, in m2 (Quadratmeter) Ta Lufttemperatur im Prüfraum, in °C (Grad Celsius) Tm Temperatur des Messkopfes, in °C (Grad Celsius) Ts Temperatur des Schutzschirmes, in °C (Grad Celsius) pa Wasserdampfpartialdruck in der Luft im Prüfraum, in Pa (Pascal), bei Temperatur Ta pm Sättigungs-Wasserdampfpartialdruck an der Messkopfoberfläche, in Pa (Pascal), bei Temperatur Tm va Strömungsgeschwindigkeit der Luft über der Oberfläche der Messprobe, in m/s (Meter je Sekunde) sv Standardabweichung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft v, in m/s (Meter je Sekunde) RH relative Feuchte, in % (Prozent) H dem Messkopf zugeführte Heizleistung, in W (Watt) ∆Hc Korrekturglied für die Heizleistung bei der Messung des Wärmedurchgangswiderstandes Rct ∆He Korrekturglied für die Heizleistung bei der Messung des Wasserdampfdurchgangswiderstandes Ret α Steigung der Korrekturgeraden zur Berechnung von ∆Hc β Steigung der Korrekturgeraden zur Berechnung von ∆He kSIST FprEN ISO 11092:2014
FprEN ISO 11092:2014 (D) 7 4 Kurzbeschreibung Die zu untersuchende Messprobe wird auf eine elektrisch beheizbare Platte gelegt. Klimatisierte Luft strömt in einem Kanal über und parallel zu deren Oberfläche, wie in dieser Internationalen Norm beschrieben. Zur Bestimmung des Wärmedurchgangswiderstandes wird nach Erreichen des stationären Gleichgewichts-falles der Wärmefluss durch die Messprobe gemessen. Das in dieser Internationalen Norm beschriebene Verfahren bestimmt den Wärmedurchgangswiderstand Rct eines Materials dadurch, dass der Wärmedurchgangswiderstand der Haftluftschicht über der Oberfläche des Messkopfes von dem Widerstand der Messprobe plus Haftluftschicht abgezogen wird, wobei beide unter denselben Bedingungen gemessen werden. Zur Bestimmung des Wasserdampfdurchgangswiderstandes wird eine elektrisch beheizbare poröse Platte mit einer für Wasserdampf durchlässigen, jedoch für flüssiges Wasser undurchlässigen Folie bespannt. Das der beheizten Platte zugeführte Wasser verdampft und passiert die Folie als Wasserdampf. Die Messprobe kommt damit nicht in Kontakt mit flüssigem Wasser. Bei auf die Folie aufgelegter Messprobe wird der zur Erhaltung einer konstanten Messflächentemperatur erforderliche Wärmefluss als Maß für die Wasser-verdampfungsrate und damit für den Wasserdampfdurchgangswiderstand der Messprobe gemessen. Das in dieser Internationalen Norm beschriebene Verfahren bestimmt den Wasserdampfdurchgangs-widerstand Ret eines Materials dadurch, dass der Wasserdampfdurchgangswiderstand der Haftluftschicht über der Oberfläche des Messkopfes von dem Widerstand der Messprobe plus Haftluftschicht abgezogen wird, wobei beide unter denselben Bedingungen gemessen werden. 5 Geräte 5.1 Messkopf mit Temperatur- und Wasserzufuhrregelung, bestehend aus einer etwa 3 mm dicken Metallplatte mit einer Mindestfläche von 0,04 m2 (z. B. quadratisch mit 200 mm Seitenlänge). Sie ist mit einem leitfähigen Metallblock verbunden, der ein elektrisches Heizelement besitzt (siehe Bild 1, Positionen (1) und (6)). Zur Messung des Wasserdampfdurchgangswiderstandes muss die Metallplatte (1) porös sein. Sie ist von einem Schutzschirm umgeben (Position (8) in Bild 2), der seinerseits in eine Öffnung des Messtisches (11) eingelassen ist. Die Strahlungskennzahl der Oberfläche der Metallplatte (1) muss größer als 0,35 sein, gemessen bei 20 °C zwischen den Wellenlängen 8 µm bis 14 µm, mit Strahl-Einfallsrichtung senkrecht zur Oberfläche der Metallplatte und hemisphärischer Reflexion. In die Oberfläche des Metallblocks mit dem Heizelement (6) sind an der Übergangsseite zur porösen Metallplatte Kanäle zur Wasserzufuhr über das Dosiergerät (5) eingefräst. Der Messkopf muss gegenüber dem Messtisch absenkbar gestaltet sein, so dass die Oberfläche der aufgelegten Messproben bündig mit dem Messtisch eingestellt werden kann. Wärmeverluste über Zuleitungen zum Messkopf oder zu dessen Temperaturmessvorrichtung sollten z. B. dadurch minimiert werden, dass die Zuleitungen so weit wie möglich in Kontakt mit der inneren Fläche des Schutzschirmes (8) geführt werden. Der Temperaturregler (3), einschließlich der Temperaturmessvorrichtung des Messkopfes (2), muss so ausgeführt sein, dass die Temperatur Tm des Messkopfes (7) auf ± 0,1 K konstant gehalten werden kann. Die Heizleistung H muss mit Hilfe eines geeigneten Messgerätes (4) über den gesamten Messbereich auf ± 2 % bestimmbar sein. Der Oberfläche der porösen Metallplatte (1) wird mittels eines Dosiergerätes (5) Wasser zugeführt, das z. B. in Form einer Motorbürette ausgeführt ist. Das Dosiergerät wird über einen Schalter gesteuert, der zur Sicherstellung einer konstanten Verdampfungsrate registriert, wenn das Wasserniveau in der Platte mehr als etwa 1,0 mm unter die Plattenoberfläche abgesunken ist. Dieser Niveau-Schalter ist mechanisch mit dem Messkopf verbunden. kSIST FprEN ISO 11092:2014
FprEN ISO 11092:2014 (D) 8 Das zugeführte Wasser muss vor dem Eintritt in den Messkopf auf dessen Temperatur vorgewärmt werden, z. B. dadurch, dass die Wasserzuleitungen in Kontakt mit dem Schutzschirm geführt werden.
Legende 1 Metallplatte 2 Temperaturmesseinrichtung 3 Temperaturregler 4 Heizleistungsmessgerät 5 Dosiergerät zur Regelung der Wasserzufuhr 6 Metallblock mit Heizelement Bild 1 — Messkopf mit Temperatur- und Wasserzufuhrregelung kSIST FprEN ISO 11092:2014
FprEN ISO 11092:2014 (D) 9
Legende 7 Messkopf nach 5.1 8 Schutzschirm 9 Temperaturregler 10 Temperaturmesseinrichtung 11 Messtisch Bild 2 — Schutzschirm mit Temperaturregelung 5.2 Der Schutzschirm mit Temperaturregelung (Position (8) in Bild 2) muss aus einem Material von hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen, wie sie typisch für Metall ist, und elektrische Heizelemente enthalten. Er dient der Vermeidung von Wärmeverlusten an den Seitenkanten und an der Unterfläche des Messkopfes (7). Die Breite b des Schutzschirmes (Bild 2) sollte mindestens 15 mm betragen. Der Spalt zwischen der oberen Fläche des Schutzschirmes und der Metallplatte des Messkopfes darf nicht breiter als 1,5 mm sein. Der Schutzschirm kann wie der
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