不同保暖材料組合對羽絨服蓄熱保暖性能的影響

萬志琴，賴思敏

（惠州學院 旭日廣東服裝學院，廣東 惠州 516007）

服裝的保暖性是指服裝面料、紡織品等保持包覆者體溫度的性能[1]。紡織品的蓄熱保暖性能的好壞主要與紡織品的纖維組成、織物的組織結構、厚度、緊度、絎縫工藝條件等多種因素有關[2]。保暖材料本身的特性或內部結構決定了其對熱傳導速度的快慢，保暖材料的不同，其保暖性能會有所不同。絮料作為冬季防寒服的填充材料，其保暖性能的優(yōu)劣對防寒服的品質起到決定性作用。服裝保暖材料通常以絮片或料的形式存在，其特點是蓬松、柔軟，并含有大量的空氣。對于冬季的保暖外套而言，其保暖性除了與服裝中間夾層的保暖絮填料有關，以及與外層的面料和里料的相關性能有關，還與表面不同的絎縫間距有關，絎縫間距的疏密決定了防寒服中空氣的多少，過密的絎縫間距會使防寒服中空氣過少，從而影響服裝的保暖性，而當絎縫間距過大時，一方面纖維間的接觸變少，導致導熱性增大，另一方面會使服裝的絮填料穩(wěn)定性減少，進而影響服裝的美觀。因此，研究保暖絮料的種類、面里料的類別以及絎縫間距對服裝保暖性的影響有重要意義，能為服裝生產制造提供參考。

1 保暖材料的保暖機理

保暖性是指人體著裝以后，當環(huán)境溫度較低時，防止人體散熱的功能，或對人體保溫的性質。服裝保暖機制是人體通過服裝與環(huán)境進行熱量交換的過程及規(guī)律。人體的溫度變化有兩個過程，即產熱和散熱，其中產熱來自于人體內新陳代謝的過程，散熱則通過對流、傳導、輻射及體液蒸發(fā)等途徑進行[3]。服裝處于人體皮膚與外界環(huán)境的中間，一般來說，熱量總是從溫度高的一面?zhèn)鬟f到溫度低的一面。據(jù)相關研究表明[4]，纖維的熱傳導能力遠大于空氣的熱傳導能力，這就意味著冬季防寒服的空氣含量要高，以此來減緩人體表面與外界冷空氣的對流，阻斷熱量傳播，以減少人體熱量散失，起到保暖的作用。因此，在低溫環(huán)境中，服裝起到了尤其重要的保護作用。

服裝材料是一種或幾種纖維與空氣的高度集合體，對人體保暖的性能，來自于材料纖維的形態(tài)和性能，以及服裝材料的結構與性能，其保暖性實際上就是這個集合體的綜合熱阻，而這個熱阻又取決于材料的導熱率，導熱率越低，熱阻越高，保暖性也就越好。冬季服裝的保暖性，還與服裝的形態(tài)、服裝組合相關。所以，服裝的保暖性受到多種因素的綜合影響，而服裝材料的保暖性是服裝保暖性的主體，也是最能主觀調節(jié)服裝保暖性的因素。

2 實驗部分

2.1 實驗填充料

100%的新疆長絨棉、100%精梳綿羊絨、新國標95的白鴨絨和新國標95的白鵝絨。

2.2 面料、里料的選擇

實驗選用密度為350T的滌綸面料和滌綸涂層面料，選取經緯密度為328x226根/100cm2的棉里料和密度為300T的滌綸里料。

2.3 實驗器材與測試方法

采用的實驗儀器為XR-2型光蓄熱性能測試儀（參照GB/T11048—89）。厚度儀型號為YG（B）141D（參照GB/T3820—1997）。

測試方法是采用氙弧燈作為光源，將試樣置于一定輻照強度下，試樣因吸收光能致溫度發(fā)生變化，用溫度傳感器測試試樣溫度變化，記錄試樣在輻照一定時間溫度達到40℃后關閉光源，測試試樣溫度下降到39℃、38℃、37℃所需時間。

2.4 實驗條件

測試時的環(huán)境溫度為20℃+2℃，相對濕度：65%。

2.5 實驗方案與基本參數(shù)

實驗組合方案、實驗用材料及基本參數(shù)，如表1所示。

表1 面料、里料、填充量和絎縫距離實驗參數(shù)

3 結果與分析

3.1 面料、里料影響的實驗結果與分析

由表2和圖1可知，實驗采用相同密度、相同材質的面料，相同的里料和絮填料的實驗結果表明，對面料進行涂層處理有利于保暖性的提高。其原因是對面料進行涂層后整理有利于面料表面的氣孔縮小，從而獲得高強度防風作用，使外界的冷空氣不易進入服裝里面，而人體所散發(fā)出來的熱量也不易被傳導出去。但涂層并不是越厚越好，涂層越多，服裝的透氣性、透濕性越差，穿著舒適性越差，手感較硬。所以，在防寒服中，使用一定的涂層面料有利于保暖服裝保暖性的提高。

圖1 面料類別影響對比圖

表2 面料類別的影響

由表2和圖2可知，當面料和絮填料使用相同的材料時，采用滌綸里料和棉里料的實驗小樣，當溫度從40℃降到35℃，以棉作為里料的樣品所消耗的時間要稍長于滌綸里料的。實驗結果表明，在相同條件下，棉傳遞的熱量小于滌綸傳遞的熱量，以棉為里料時的保暖性要優(yōu)于以滌綸為里料的保暖性。因此，里料的導熱系數(shù)是影響服裝保暖性的因素之一。

圖2 里料影響對比圖

3.2 充絨量影響的實驗結果與分析

填充絮料重量的影響結果如表3和圖3所示，由表3、圖3可知，以不同質量的鵝絨為絮填料，當溫度從40℃降到38℃時，所需要的時間由長到短依次為1.3g、1.0g、0.5g、1.8g；當溫度由40℃降到35℃，所需時間由長到短依次為1.3g、1.8g、1.0g、0.5g；在相同的實驗條件下，絮填料的質量為1.3g時降溫所消耗的時間在各個時間段始終為最長。由實驗結果可知，當面里料的表面積為100cm2，以0.5g、1.0g、1.3g、1.8g鵝絨作為絮填料的選擇時，1.3g鵝絨作為絮填料時的保暖性最佳。因此，對于一定款式和一定體積的服裝，存在一個最佳充絨量。

當充絨量不變，充絨量都為1.0g時，又分別測試棉、羊毛、鴨絨、鵝絨的厚度為：棉1.1cm、羊毛1.3cm、鴨絨2.5cm、鵝絨2.8cm。溫度的變化所需時間如表4所示。厚度較厚的是鵝絨，厚度較干癟的為棉。從絮料的結構上看，對于質量相同而種類不同的絮料，棉花和羊毛，與相同質量的鴨絨和鵝絨相比，其蓬松度較低，相反，羽絨則具有優(yōu)良蓬松性和彈性恢復性，纖維與纖維之間有著數(shù)不清的空隙和間縫，又因羽絨被面里料、內膽包裹在里面，所以羽絨纖維里儲存著大量的靜止空氣，而空氣的導熱系數(shù)很低，這使得人體散發(fā)出來的熱量能夠保存在羽絨服里面，達到保暖的作用。

表4 填充材料的影響

從羽絨的結構來分析，羽絨上球狀的絨朵密布著眾多三角形的細小氣孔，當氣溫變化時，該氣孔會發(fā)生相應的收縮、膨脹，具有調溫功能。因此，當羽絨作為防寒服的絮料時，一方面羽絨可吸收人體身上散發(fā)出的熱氣，儲存在纖維里的不流動空間；另一方面，羽絨又可隔絕外界冷空氣的入侵，以此作為保暖的屏障，幫助人體保暖，避免熱量的散失。

3.3 絎縫距離影響實驗結果與分析

絎縫間距的影響結果如表5和圖4所示，不同絎縫間距的實驗小樣從40℃降到35℃所消耗的時間各不相同，消耗的時間由長到短依次是絎縫間距為8cm、10cm、6cm。由表5和圖4可知，當其他實驗條件一定，以實驗小樣的絎縫間距為變量時，絎縫間距會對樣品的保暖性產生影響。在該實驗結果中，溫度降低時，絎縫間距為8cm所消耗的時間比6cm的長；而絎縫間距為10cm所消耗的時間又比8cm的短。由此可看出，絎縫間距過大時，不利于提高服裝的保暖性。當以6cm、8cm、10cm的絎縫間距做選擇時，以8cm為絎縫間距的保暖性最佳。

表5 絎縫間距的影響

圖4 絎縫間距影響對比圖

4 結語

通過對不同的絮填料、面里料和不同絎縫間距等組合搭配對羽絨服蓄熱保暖性能影響的實驗與分析，在本實驗條件下，可得出如下結論：在一定范圍內，適當?shù)卦黾有跆盍系奶畛淞磕軌蛱岣叻b的保暖性，但填充量達到一定限度后，再增加含量，保暖性會降低，在100cm2的填充面積中，以1.3g絮填料的質量為最佳；面料對防寒服的保暖性產生影響，但要選擇適度的涂層面料，過度的涂層面料將不利于服裝的穿著舒適性；防寒服的保暖性與服裝車縫的絎縫間距相關，在絎縫間距為6cm、8cm、10cm時，以8cm的絎縫間距的保暖性最佳。