每每进入冬季,琳琅满目的保暖服装就蜂拥而至,成为人们御寒过冬的必备之选。相信大家都穿过保暖内衣、羽绒服棉服等。不过,关于保暖或是羊毛、羽绒、中空纤维等保暖材料,您了解多少呢?
我们在户外的时候,除了直接的热传递导致热量的散失,还存在风冷效应和水寒效应。比如说,你测到的气温可能是-4℃,但在每小时50km的风下,实际你感受到的温度可能只有-14℃。风冷效应的精确计算有个很复杂的公式,我们只要知道风对体温有着严重的影响就可以了。关于水寒效应就是通常我们说的湿冷,在平时不动的时候,大家对这点可能没什么体会。但如果运动量一大,在冷天一出汗,大家马上就会有感觉。因为出的汗如果不能快速排出,水气会在体表和内衣上冷凝成水珠,需要用体温将其蒸发。而在这蒸发的过程中,人体将损失很多的热量,使人感到湿冷。
所以,我们可以说,保暖最重要的是做好热绝缘,并且要防止风冷和水寒效应。
实际上,起保温作用的主要是衣物纤维间的空气。保暖性好的衣物会锁住空气,减缓纤维间的热空气和外界的冷空气间的对流,避免因此而带走热量。热绝缘性,是衣物保暖效果的一个重要指标。
天然保暖纤维依次包括羽绒、羊绒、羊毛和棉。大量的研究表明,目前世界上保暖性最好的材料还是羽绒。羽绒是长在鹅、鸭的腹部,成芦花朵状的绒毛,每根绒丝在放大镜下均可以看出是呈鱼鳞状,有数不清的微小孔隙,含蓄着大量的静止空气,由于空气的传导系数最低,形成了羽绒良好的保暖性。每一盎司的羽绒大约有2百万根细丝。较好品质的绒细丝较长,形成的绒朵也相应较大。
中空纤维是横截面沿轴向具有空腔的一种重要的异形纤维,中空结构赋予了纤维良好的保暖、蓬松等特性。中空纤维的品种极其丰富、发展迅速,其所用的原料从最初的涤纶发展到锦纶、丙纶、粘胶、维纶、碳纤维等。纤维孔数从单孔发展到四孔、七孔、九孔等;中空截面也从圆形发展到三角形、四边形、梅花形等。中空结构减轻了纤维的重量并使它的内部富含静止空气,大大增加了单位质量产品的保暖性。
表1为各种纤维的导热系数,以空气的导热系数为1时,细旦丙纶的热传导指数仅为6,是所有合成纤维和天然纤维中最低的。细旦丙纶传导热量的速率很慢,热量的流失率很低,因此其保暖性能优于其他纤维,是非常好的保暖材料。
代表性的产品是3M??新雪丽??高效暖绒,它是由3M微纤维专利技术生产的超细纤维组成,细度只有头发的二十五分之一,这也意味着在同样的大小空间中,可以充塞更多纤维,提供更多的纤维表面积来存留空气,同时反射回更多的人体红外热辐射,来减少人体热量流失,达到保暖的效果。
(1)Thermolite
Thermolite是由美国杜邦公司推出的一种新型保暖纤维,其横截面是特殊设计的四孔纤维,含有更多空气;形成一道空气保护层,可防止冷空气进入;纵截面的中空纤维壁上有许多微孔,能将湿气迅速导出肌肤,加速蒸发。使穿着者的身体保持温暖、干爽、舒适、轻盈。适合于制作登山服、滑雪衫、手套、睡袋等。
(2)Thermotron
Thermotron是由日本尤尼帝加(Unitika)纤维公司推出的蓄热保温纤维。每根单纤维的芯部溶有碳化锆的微小粒子,外圈为聚酯(PET)或聚酰胺(PA)。可以吸收转换成为热能并反射人体发出的远红外线。通过“吸收—热转换”和“热反射机理”发挥储热保温功效。该纤维材料问世时主要用于滑雪服,后来被作为针织产品的内里选材受到关注。
(3)Thermogear
Thermogear是由日本旭化成株式会社开发的,它是由铜氨丝Cuprobemberg纤维和超细抗起球聚丙烯Cashmilon FF组合而成。铜氨丝吸湿发热,超细抗起球聚丙烯Cashmilon FF能增加纱线之间的空气量,并且具有极佳的调湿功能,驱除多余的湿气,因而能持久保持温暖干爽。
(4)Softwarm吸湿发热纤维
Soft warm纤维结合特殊人造木浆纤维和东丽公司的超细旦抗起球腈纶的优点于一身,具有发热、调湿、保暖、柔软触感等优点。人的身体时刻都在呼吸,会随时散发出轻微的湿气, Soft warm纤维可以吸收该湿气,并通过化学反应转化为热能,实现发热功能。在Soft warm纤维中超细旦抗起球发热腈纶和扁平粘胶断面之间的固有双层间隙,能够阻止热量流失,达到优异的保暖效果。同时,由于毛细管现象,新型Soft warm纤维将多余的湿气排出体外,使身体处于干爽状态,保证穿着舒适。
克罗的定义:
一个安静坐着或从事轻度脑力劳动的人(代谢产热量为209.2 KJ/m2·h),在室温21℃,相对湿度小于50%,风速不超过0.l米秒的环境中,感觉舒适时,所穿衣服的热阻值为1克罗。克罗值越高, 表明服装或者保温材料的保温效果越好,也就是隔热的能力越强。
一些常规克罗值:
· 裸体克罗值=0.0
· 典型职业装克罗值=1.0
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