保暖內(nèi)衣面料性能研究

敬濤 謝光銀 黎云玉 李瑞 曹金賢

摘 要：針對3層型和起絨型2種類型保暖內(nèi)衣面料保暖性和穿著舒適性問題，通過對保暖內(nèi)衣面料的線圈密度、厚度、克重、單位面積充絨量等結(jié)構(gòu)參數(shù)測試分析，探討其保暖性，并進(jìn)行透氣性、透濕性和起毛起球性等穿著舒適性方面的測試對比分析。結(jié)果表明：相同條件下起絨型保暖內(nèi)衣保暖效果優(yōu)于多層型，多層型保暖內(nèi)衣透氣性優(yōu)于起絨型保暖內(nèi)衣，2種類型保暖內(nèi)衣均有較嚴(yán)重的起球現(xiàn)象，但起絨型面料里層不會出現(xiàn)起球現(xiàn)象，體感相對比較舒適。

關(guān)鍵詞：保暖內(nèi)衣;多層型;起絨型;保暖性

中圖分類號：TS186.3 ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-2346（2020）04-0015-06

針織保暖內(nèi)衣是在低溫環(huán)境下減少人體體表的熱量散發(fā)，維持人體體溫，具有保暖效果好、透氣性好、穿著舒適的特點(diǎn)。隨著紡織科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，保暖內(nèi)衣還具有吸汗、矯形承托身體的作用，吸水性和懸垂性較好，材質(zhì)柔軟，在版型設(shè)計上結(jié)合人體運(yùn)動原理及脂肪流動原理，能夠有效地塑造身體曲線，突出人體曲線美，并且?guī)硎孢m感。內(nèi)部的填充材料由原來的棉絮、羽絨、羊毛胎等天然原料向腈綸絮片、滌綸絮片及其它合成原料擴(kuò)展。

注入時尚元素的保暖內(nèi)衣，面料輕薄，同時具有保暖、舒適的特征，彌補(bǔ)了過去色彩單調(diào)的短板，增加了內(nèi)衣的時尚感。消費(fèi)者也更注重產(chǎn)品面料的柔軟舒適性、質(zhì)輕、保暖性等，為滿足需求，多種新型纖維和紗線應(yīng)用到了保暖內(nèi)衣中。由于保暖內(nèi)衣作為貼身穿著衣物，對其厚度、彈性、透氣性、保暖性的要求逐漸提高。

本研究針對生活中常見的多層型保暖內(nèi)衣和起絨型保暖內(nèi)衣，通過包括對密度、厚度、克重、保暖率、熱傳系數(shù)、克羅值、透氣性、透濕性等一系列性能的測試，分析探討影響保暖性、透濕透氣性的因素以及保暖內(nèi)衣面料厚度與透濕透氣和保暖性的關(guān)系?？偨Y(jié)兩類保暖內(nèi)衣影響保暖性的主要因素，并對面料綜合評價得出結(jié)論。

1 ? ?實(shí)驗面料

實(shí)驗選用常見的6種多層型保暖內(nèi)衣和起絨型保暖內(nèi)衣面料進(jìn)行對比測試，其具體纖維含量見表1。

2 ? ?實(shí)驗測試儀器與方法

2.1 ? ?織物結(jié)構(gòu)參數(shù)測試

2.1.1 ? ?密度測試

針織物密度是單位面積內(nèi)的線圈總數(shù)。測試時橫縱向各量取10cm，計數(shù)10cm范圍內(nèi)的線圈數(shù)，每塊樣品取5個不同部位，對5組數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，即為該試樣的橫縱密度。

2.1.2 ? ?厚度測試

實(shí)驗儀器：YG（B）141D型數(shù)字式厚度測試儀。

實(shí)驗條件：參照GB/T3820 《紡織品與紡織制品厚度的測試》進(jìn)行實(shí)驗，壓腳面積100mm2，加壓50cN/cm2。將試樣置于參考板上，平行于該板的壓腳，按規(guī)定壓力施加于規(guī)定面積試樣表面，規(guī)定時間后測定并記錄兩板間的垂直距離，即為試樣厚度。將待測試樣在溫度（20）℃、濕度（65）%條件下調(diào)濕24h，每塊試樣進(jìn)行5次實(shí)驗，計算所測試樣的平均值作為實(shí)驗測試結(jié)果。

2.1.3 ? ?平方米干燥克重

平方米干燥克重，即干燥條件下單位面積面料重量的克數(shù)，克重是針織面料的一項重要技術(shù)指標(biāo)。每個樣品剪取5塊試樣，將剪好的試樣在溫度（20）℃，相對濕度（65）%條件下調(diào)濕24h。調(diào)濕后將試樣放入105～110℃的烘箱內(nèi)，烘至恒重后進(jìn)行稱重，取5塊試樣的算數(shù)平均值即為該面料克重。

2.1.4 ? ?織物單位面積滌綸絲含量

在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗條件下對多層型保暖內(nèi)衣進(jìn)行拆解，拆出其中填充的滌綸絲，稱其重量，比較3種多層型保暖內(nèi)衣面料充絨量。在各面料的不同位置分別取5塊面積為50mm0mm的試樣，拆解線圈分出滌綸絲，分別編號，置于烘箱中1h，除去其中水分，稱量每塊試樣拆出滌綸絲的質(zhì)量，5塊試樣拆出滌綸絲質(zhì)量的算數(shù)平均值，即為該面料單位面積充絨量。實(shí)驗在溫度（20）℃、相對濕度（65）%條件下進(jìn)行。

2.2 ? ?織物舒適性能測試

2.2.1 ? ?透氣性測試

實(shí)驗儀器：YG461E數(shù)字式透氣量儀。

實(shí)驗條件：參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T5453-1977《紡織品 織物透氣性的測定》進(jìn)行操作，試樣面積20cm2，試樣壓差設(shè)置（100）Pa。在規(guī)定的氣壓條件下，測定一定時間內(nèi)垂直通過給定面積的試樣氣流流量，計算出透氣率，實(shí)驗時應(yīng)保證試樣無破損和受潮。實(shí)驗在溫度（20）℃、相對濕度（65）%條件下進(jìn)行。

2.2.2 ? ?透濕性測試

實(shí)驗條件：參照GB/T12704-1991《織物透濕量測定方法 透濕杯法》進(jìn)行實(shí)驗，把盛有吸濕劑或水，并封以織物式樣的透濕杯置于規(guī)定溫度和濕度的密封環(huán)境中，根據(jù)一定時間透濕杯（包括試樣吸水試劑或水）質(zhì)量的變化計算出透濕量。

2.2.3 ? ?保暖性測試

實(shí)驗儀器：YG606D型平板式織物保溫儀。

實(shí)驗條件：根據(jù)GB/T11048-1989《紡織品保溫性能試驗方法》進(jìn)行實(shí)驗，試樣尺寸為300mm00mm，平整無褶皺，每塊試樣3份，溫度（20）℃、相對濕度（65）%條件下調(diào)濕24h。實(shí)驗時將試樣板周圍覆蓋緊密，并保證玻璃外罩的嚴(yán)密性。

2.3 ? ?外觀性能起毛起球性測試

織物的外觀性能僅測試織物的起毛起球性。

實(shí)驗儀器：YG501型起毛起球儀。

實(shí)驗條件：根據(jù)GB/T4802.1-2008《紡織品 織物起毛起球性能的測定》進(jìn)行實(shí)驗，采用圓軌跡起球儀，在一定壓力下以圓周運(yùn)動的軌跡使試樣在磨料上直接起球，再與標(biāo)準(zhǔn)織物作相對摩擦起球。試樣為直徑120mm圓形織物，并在溫度（20）℃、相對濕度（65）%條件下調(diào)濕24h，2201華達(dá)呢作為磨料。

3 ? ?結(jié)果與分析

3.1 ? ?織物結(jié)構(gòu)參數(shù)

織物密度、厚度、克重和多層型保暖內(nèi)衣面料充絨量的測試結(jié)果分別見表2、表3、表4和表5。

多層型面料：由表2、表3、表4、表5可得，在織物密度相近、編織工藝相似的條件下，織物平方米干燥克重與中間層填充的滌綸絲含量成正相關(guān)。表明相同條件下多層保暖內(nèi)衣面料的厚度、平方米克重的決定因素是中間層充入纖維的含量。

起絨型面料：采用的是棉蓋滌的編織工藝，面紗線圈顯露在外層，內(nèi)層采用滌綸絲編織，部分滌綸絲進(jìn)行拉絨、割絨后形成不倒絨，經(jīng)一系列后整理，即為起絨型面料?？椢锩芏认嘟?、編織工藝相似條件下，織物的厚度取決于不倒絨的長度，厚度增加的同時平方米干燥克重也隨之增長。

3.2 ? ?舒適性能

3.2.1 ? ?透氣性

透氣性實(shí)驗結(jié)果見表6。

多層型織物密度相接近，編織工藝相似，故其緊度也應(yīng)相近。就表層織物而言三者透氣性應(yīng)相近。由表6可得，心形織物（C）透氣性最小，菱形紋織物（B）透氣性最大，結(jié)合表3、表5可知織物透氣性與厚度和填充纖維含量呈負(fù)相關(guān)。究其原因為充入的纖維阻礙了直通氣孔的形成，充入纖維量越多，內(nèi)部的密度越大，形成的氣孔越不規(guī)則，阻礙了空氣的流通，因此透氣效果差。

起絨型織物的透氣性與織物的厚度成負(fù)相關(guān)，其中3#面料透氣性最差，2#面料透氣性最好。在保暖內(nèi)衣標(biāo)準(zhǔn)中透氣性最低標(biāo)準(zhǔn)是180mm/s≤透氣率<250mm/s。由表6可知6種面料透氣性均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 ? ?透濕性

透濕性實(shí)驗結(jié)果見表7。

由表3、表7分析可得，織物厚度大的面料透濕性效果差，厚度小的織物透濕效果好，多層織物中心形紋織物（C）中間層充入的纖維含量大，使其厚度增大，不利于透濕。起絨型織物同樣如此，絨毛的長度增加使厚度增大，其透濕效果明顯減弱。

3.2.3 ? ?保暖性

保暖性實(shí)驗結(jié)果見表8。

保暖性的決定因素有傳熱系數(shù)，克羅值。由表3、表8實(shí)驗數(shù)據(jù)分析可得，傳熱系數(shù)隨織物的厚度增大而減小，克羅值隨織物的厚度增大而增大。傳熱系數(shù)反映的是織物導(dǎo)熱能力[16]，傳熱系數(shù)越大，表示織物導(dǎo)熱性能越好，隔熱性能越差，導(dǎo)致織物保暖性能越差，克羅值越大表示暖性越好。多層保暖內(nèi)衣面料中心形紋織物保暖性優(yōu)于另外2種面料，因為其厚度大，中間層充入的纖維多，能夠儲存大量靜止空氣，并且大量纖維的填充使內(nèi)部的密度增大阻礙了體表空氣與外界的對流作用，從而保暖效果優(yōu)于另外2種面料。同樣，起絨型3種面料中，傳熱系數(shù)與厚度成負(fù)相關(guān)，克羅值隨厚度的增加而增大，保暖效果越好。

3.3 ? ?外觀性能

起毛起球?qū)嶒灲Y(jié)果見表9。

由表9可得，在模擬條件下，保暖內(nèi)衣面料無論是多層型還是起絨型在穿著過程中均具有較明顯的起球現(xiàn)象。主要是在穿著過程中與外層衣服相互摩擦以及在洗滌過程中使紗線中纖維受損，導(dǎo)致斷頭纖維露在表面，經(jīng)摩擦產(chǎn)生靜電、使其糾纏結(jié)球。其中多層型保暖內(nèi)衣面料，內(nèi)外均由面紗編織而成，穿著過程中內(nèi)外兩層均會出現(xiàn)起球現(xiàn)象，內(nèi)層與皮膚接觸時有刺癢感，同時影響保暖性。對于起絨型，起球現(xiàn)象只出現(xiàn)在表層，內(nèi)層不倒絨不會出現(xiàn)起球現(xiàn)象，只影響美觀，不影響保暖性。

4 ? ?結(jié)論

1）綜合穿著舒適性的影響因素，在達(dá)到保暖內(nèi)衣面料保暖指標(biāo)的情況下，起絨型保暖內(nèi)衣的厚度均大于3層保暖內(nèi)衣面料。當(dāng)織物密度相近、編織工藝相似時，起絨型保暖面料厚度大于3層保暖內(nèi)衣面料，說明影響保暖性最直觀的因素是織物的厚度，但厚度增加到一定程度會影響面料的服用性能。

2）影響熱濕舒適性的因素中，在透氣性方面，3層保暖內(nèi)衣面料透氣性優(yōu)于起絨型，由于起絨型面料編織過程中加入了彈性強(qiáng)的氨綸絲，氨綸絲的收縮使織物表面的氣孔變小，導(dǎo)致透氣性變差。透濕性方面，2種類型面料的導(dǎo)濕能力相近，3層保暖內(nèi)衣面料發(fā)揮了棉織物吸濕透濕性好，傳熱系數(shù)低，保暖效果好的特點(diǎn);起絨型面料由于不倒絨的存在，不僅保暖效果優(yōu)于厚度與之相近的3層面料，透濕性也在其上。

3）在穿著過程中，2種類型面料均有較明顯的起球現(xiàn)象。但不同的是起絨型保暖內(nèi)衣面料起球現(xiàn)象只出現(xiàn)在與外層織物接觸的一面，內(nèi)層的不倒絨不會出現(xiàn)起球現(xiàn)象;3層保暖內(nèi)衣面料穿著過程中，經(jīng)多次洗滌內(nèi)外兩面均會出現(xiàn)起球現(xiàn)象，內(nèi)層與皮膚接觸時有刺癢感。

4）多層型保暖內(nèi)衣應(yīng)改善其起球嚴(yán)重、貼身性差、彈性回復(fù)率小易變形的缺點(diǎn)。起絨型保暖內(nèi)衣應(yīng)進(jìn)行抗靜電后整理，以免長時間穿著引起皮膚干燥、瘙癢等不適癥狀。

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Abstract： In view of the three-layer and fleece thermal underwear fabrics，the thermal underwear fabric's structure parameters such as coil density，thickness，gram weight and fleece filling capacity per unit area were analyzed，and its air permeability，moisture permeability， pilling and fuzz were compared and analyzed in terms of wearing comfort.The experimental results show that under the same conditions，the warming effect of fleece thermal underwear is better than that of multilayer thermal underwear，and the permeability of multilayer thermal underwear is better than that of fleece thermal underwear.Both types have serious pilling phenomenon，but the lining of fleece fabric doesnt have pilling phenomenon，and the body feels relatively comfortable.

Key words： thermal underwear;multilayer type;fleece type;thermal protection