几种保暖絮材的特点

要探讨的保暖絮材主要有如下几种：羊毛保暖材料、驼毛保暖材料、驼绒保暖材料、羽绒保暖材料和棉保暖材料。

2．1羽绒

羽绒是作为填充料来加工制作羽绒服，羽绒被等，这种羽绒制品具有轻，柔，保暖性好的优点。但这种羽绒制品也存在很多不足：1羽绒用作填充材料对面料要求较高，否则钻绒现象非常严重；2填充羽绒制品一般使用的是涂层高密织物，这类织物多为化纤织物，在冬季穿着静电现象严重，舒适性差；3填充类羽绒制品体积大，臃肿，携带及储存不方便。羽绒类保暖材料存在的一个共同的缺点是耐虫蛀和耐霉变性能差，在存放时需要使用防虫剂；共同的优点是柔，软，轻和穿着舒适。

2．2羊毛保暖絮片

羊毛絮片保暖材料是利用毛纺织厂或毛条厂制条工序中精梳工序梳下来的短毛制作的，以往这种短毛多用于毛纺粗纺厂生产呢绒或毛毯，现在同时用于羊毛絮片的生产，羊毛具有xx的卷曲，弹性好，蓬松，重量较轻，具有良好的保暖性。同时羊毛絮片因羊毛缩率鞍大，易变形也易被虫蛀。

2．3驼毛保暖絮片

驼毛是取自沙漠地区骆驼身上的毛，它具有保暖、防风，防霉，透气性好等优点。是一种比较理想的保暖材料，有分量轻、易洗涤、保暖性好、防风、防霉、透气性好，价格又比羽绒便宜等优点。人们喜欢用它来作为棉衣、棉裤的填充料或做成驼毛被。

2．4驼绒保暖絮片

驼绒是骆驼身上贴身的一层短绒毛。絮片是在纺织厂无纺布设备上纺制而成，由于纤维的细度细、柔软、有卷曲，所以它制成的絮片具有轻，薄，蓬松、防风、防霉、透气性和保暖性极好的优点。制成的服装穿着舒适，不象羽绒服那样臃肿。

2.5棉絮片

棉花作为传统的保暖材料，由于棉纤维细度较细有xx卷曲，截面有中腔，所以保暖性较好，又由于它具有透气、透湿等优点。一直身受人们的喜爱，但是随着人们穿着的时间变长，棉絮片将不再蓬松，棉絮片中空气的充盈度将大大减少，穿着将不再暖和。

3 试验

3.1 试验材料

表1 试样及规格

材料 平方米克重（g/m2） 回潮率（%）

羽绒 200．0 2．5

羊毛 153．9 12．92

驼绒 150．6 13．01

驼毛 109．0 9．21

棉 133．2 7．36

3.2 试验仪器及方法

表2 试验仪器

厚度仪 型号YG(B)141D 参照GB/T3820—1997;

透气量仪 型号YG(B)461D 参照GB/T5433-97；

保暖仪 型号YG(B)606D 参照GB/T11048-89；

3.3 实验条件：

温度：20+2℃ 相对湿度：65%

3.4 实验数据

为了尽量使试验结果具有代表性，把几种保暖絮材随机取样分别进行测试。测试结果见表3。

表3几种保暖絮材性能测试结果

材料 厚度(mm) 平方米克重（g/m2） 回潮率（%） 透气量(L/ms) 克罗值(clo) 保温率(%) 传热系数(w/m℃ )

羽绒 8．7 200．0 2．5 2304 7．583 90．20 1．102

羊毛 5．65 153．9 12．92 2554 6．752 92．5 0．6

驼绒 2．97 150．6 13．01 2698 7．168 89．2 0．9

驼毛 3．19 109．0 9．21 2656 6．451 88．7 1．0

棉 4．18 133．2 7．36 1578 1．433 66．5 4．5

注：五种材料的测试均在同一条件下进行。

3.5数据分析

由表3我们可以做出以下的点阵图：

图2 各种絮片厚度与克罗值之间关系的曲线图

由图2中的点阵可以看出克罗值与絮片厚度呈线形关系，利用一元线性回归的数学模型,

表3中的数据可以假设如下的结构式：

， =1，2，…，N。

其中 ， ，…， 分别表示其他随机因素对克罗值影响的总和，假设它们是一组相互独立，且服从同一正态分布N(0, )的随机变量，N=10。

利用最小二乘法估算式中 ， 。设b0和b分别是参数 和的最小二乘估计，可以得到一元线性回归的回归方程。这里仅分析驼绒的计算过程。

回归直线方程计算表（Ⅰ）

编号 x y X2 Y2 x y

1 2.52 7.072 6.3504 50.01318 17.82144

2 3.11 7.201 9.6721 51.8544 22.39511

3 3.25 7.238 10.5625 52.38864 23.5235

4 2.93 7.158 8.5849 51.23696 20.97294

5 2.78 7.142 7.7284 51.00816 19.85476

6 3.62 7.294 13.1044 53.20244 26.40428

7 3.02 7.192 9.1204 51.72486 21.71984

8 3.15 7.212 9.9225 52.01294 22.7178

9 2.63 7.102 6.9169 50.4384 18.67826

10 2.71 7.131 7.3441 50.85116 19.32501

29.72 71.742 89.3066 514.7312 213.4129

回归直线方程计算表(Ⅱ)

=29.72 =71.742 N=10 =2.972 =7.1742 =89.3066 =514.7312 =213.4129 =88.328 =514.69 =213.22 =0.9786 =0.0412 =0.1956 b= = =0.19996 b0= －b =7.1742－0.19996×2.972=6.57991y=0.19996x +6.57991

其他絮片同理可得，于是可以得到线性回归方程表，如表4所示：

表4 线性回归方程表

絮片种类 线性回归方程 相关系数

驼绒 y=0.19996x +6.57991 r=0.99275

驼毛 y=0.06894x + 6.22874 r= 0.98886

羊毛 y=0.04852x + 6.48375 r= 0.99822

棉 y= 0.02888x + 1.30993 r= 0.99262

羽绒 y= 0.18199x + 6.01316 r= 0.99351

在相关系数检验中

r0.05(n-2)＝ r0.05(8)＝ 0.6319

r0.01(n-2)＝ r0.01(8)＝ 0.7649

由于这五种絮片的相关系数都大于0.7649，所以线性关系均高度显著。

4结果分析

由羽绒、驼绒、羊毛、驼毛和棉的线性回归方程，我们很容易看出它们之间的保暖性的差异，值越大则表示絮片随其厚度的变化保暖性变化明显。图2显然可以看出羊毛和棉的斜率很小，厚度增加到一定程度后保暖性变化不大。其中，驼绒和羽绒的斜率和值很大，保暖性{zj0}，尤其是驼绒性能最为优异。驼毛斜率居中，虽然薄絮片的保暖性能比羊毛稍为逊色，但是当厚度达到7mm时其保暖性将超过羊毛。

5 结论

（先从导热机理图，从集合体δ方面分三类分析评价：羽绒、毛绒、棉）

纺织材料的热传导量主要受纤维、空气的导热系数及两者比例的影响。静止干燥的空气导热系数最小,也是{zh0}的绝缘体，而纤维虽说也是热的不良导体,但其导热系数却比空气大得多。因此纺织材料的保暖性能主要取决于纤维夹层中空气数量和状态。另一方面,纤维对热辐射有阻挡作用,而空气对热辐射没有阻挡作用。因此,增加织物中的空气含量比例,虽能减少热传导,但却会导致热辐射量的增加。由此可见,优良的保暖材料其纤维与空气含量应有一个{zj0}的比例。

理论上导热系数、克罗值和保温率三者之间的关系,即导热系数越大,克罗值越小,样品的保温性越差。因为导热系数表示样品所传导热量的大小,而克罗值则表示热量通过织物时所遇到的热阻,因而导热系数越大的织物,其传导的热量越多,所受的热阻越小(克罗值越小),其保温性能越差。反之,导热系数越小,受到的热阻越大(克罗值越大),则织物的保温性就越好。

根据试验数据可以看出：驼绒絮片的厚度同其它几种保暖材料相比最薄，但它的克罗值却{zg}。这是因为驼绒的纤维线密度小，纤维间和纤维内有很多孔隙，孔隙内充满空气，是它保暖性好的一个非常重要的方面。一方面，由于驼绒纤维较细，对热辐射的反射能力强，使得人体辐射的能量能够以较高的比例反射回人体，从而起到比较好的保温作用。另一方面，由于驼绒絮片内纤维根数多，絮片内静止空气被分割的非常细，从而加强了对空气流动的阻隔能力，有利于对静止空气的保持。驼毛与驼绒纤维相比其保暖率和克罗值均有所下降，其保暖性比驼绒略差。

羽绒保暖絮材在其中也是克罗值较高的一种，因为羽绒保暖絮材截面为中空型且是疏松型组织；它有利于静止空气的存储、对热辐射的反射以及增加对流动空气的摩擦。它属于层状结构，絮片两表面都被超细中空高卷曲纤维覆盖，且两表面都做了压烫整理。一方面是为了增加表面的密实性，有效阻隔空气的对流，另一方面是为了提高羽绒的防钻绒性，同时还能够保证产品舒适的手感和弹性。羊毛类保暖材料的保暖性同驼绒、羽绒保暖材料相比略微差一些，但同其他类型的保暖材料相比要高出15%以上。

棉保暖材料在xx保暖材料中保暖性是最差的。所以在xx保暖材料中，保暖性{zh0}的当数羽绒保暖材料，其次是驼绒保暖材料，再往后依次是羊毛保暖材料、驼毛和棉保暖材料。

5总结

在上述保暖材料当中羽绒、驼绒 、驼毛、羊毛和棉类都属于xx保暖材料，因此这类材料在穿着过程中透湿、透气性好，舒适柔软、弹性好，保暖量也高。一般在气候干燥寒冷的环境下适宜选择xx纤维成分含量高的保暖材料做保暖服装。

参考资料：

保暖效果好 关键看材料——细析服用保暖材料

服装保暖机理的研究，实际上是对人体通过服装与环境进行热交换的过程及规律的探讨。热舒适最基本的条件是维持人体热平衡，即人体自身产生的热量和向环境散失人体的热量之间能量交换的平衡，产热取决于体内的生理生化过程，散热则是通过对流、传导、辐射及体液蒸发等途径进行的。

　　在低温环境中，服装可以减少人体热量的散失，它的这种功能就是服装的保暖功能。服装的保暖功能是三个部分的综合效应，这三个部分是服装自身热阻、人体与服装间空气层热阻、服装表面滞留的空气层热阻，三者之和构成服装总热阻。

　　服装自身热阻，取决于服装材料的热阻，而服装材料的热阻是服装保暖能力的主体，也是最能主观调节的服装功效因素。服装材料是一种或几种纤维与空气的集合体，材料的保暖力实际上就是这个集合体的综合热阻。

　　影响服装保暖功能的因素

　　鉴于对服装保暖机理的研究，可以看到，要保持身体的温度，取决于以下三个方面：

　　·自身的产热能力；

　　·服装的保暖能力；

　　·环境的温度。

　　很明显，要保持体温，最容易的就是增加服装的保暖能力。服装的保暖主要取决于服装材料的保暖能力，服装材料的保暖能力主要受以下几个因素的影响。

材料的含气量和导热系数

　　空气的导热系数很小，纤维是热的不良导体，其导热系数比空气大得多。因此，要减少服装的热传导量应该尽可能地增加织物中静止空气的含量（如近年流行的保暖内衣则是应用这方面的原理）。但是，一味增加织物中的空气含量比例，会导致热辐射量的增加。由此可见，优良的保暖材料其纤维与空气含量应有一个{zj0}的比例。

材料的密度

　　对于一定重量的保暖材料来说，体积密度适当才会有好的保暖效果。材料的体积密度过大，它所固定的空气越少，传导热量增加，会在一定程度上降低材料自身的保暖性;材料体积密度过小，其集合体中的空气易形成对流，也会降低材料的保暖性。

材料的纤度和表面积

　　保暖材料，尤其是用做絮料的纤维，保暖性与纤度有密切的关系。纤维越细，纤度越小，单位重量内的纤维数目越多，纤维的表面积越大，吸附空气的能力越强，纤维的保暖性就越好。但是纤维很细时，因缺乏刚性，由它构成的保暖材料，受压后不易恢复其蓬松状态，使保暖性受到影响。

材料的水分和干湿度

　　不同的保暖材料，如羽绒、中空涤纶和实心涤纶絮料，在干湿条件下的保暖性是不一样的。一般地说，在干燥情况下，羽绒的保暖性{zh0}，其次是中空涤纶絮料，再次是实心涤纶絮料。但是，羽绒潮湿后，其保暖量的变化十分明显，而涤纶絮料由于回潮率小，液相水分难以附着，干湿条件下的保暖性变化不大。

各种服用保暖材料

　　目前国内外出现的服用保暖材料，针对其对热源的控制，基本上可以分为消极保暖和积极保暖两大类。

消极保暖材料：能降低热传导方面的材料，如：毛皮、羽绒以及各种絮料等；防风织物，如：超细纤维高密织物和层压织物等；远红外反射和远红外辐射材料，分别在织物的里表面镀铝膜或使用陶瓷微粉加入到纤维内部等。

　   积极保暖材料：利用电能转化为热能，如：发热金属丝、电热丝织物和电热膜中化学能转化为热能，利用铁粉在空气中氧化放热，利用ZrC陶瓷的自身特性使太阳能转化为热能，还有吸湿放热纤维和相变纤维，利用物质的相变热起到保暖的作用。

典型的服用保暖材料如下：

太空棉：“太空棉”是金属涂层织物的俗称，这种由美国航空航天总署于20世纪60年代为宇航员开发的保暖服装，由于在织物的内侧镀有铝合金层，红外线反射率可达到90%以上，可以良好地反射人体发射出的远红外线，因而保温效果明显。由于穿着该类服装从事剧烈运动时，易在皮肤表面积存汗液，造成舒适性下降。因此，自20世纪90年代中期以来，金属涂层织物除继续用于空调机、冷冻箱保温隔热外，己经很少用于服装。

　　三维卷曲纤维：三维卷曲纤维采用双组分复合纺丝法或不对称冷却法制成，与一般卷曲纤维的平而卷曲结构不同，具有立体卷曲的特点，用于滑雪衫、被褥等的填充料具有弹性回复好，不怕压缩的特点。20世纪90年代后期开发的一些产品将中空纤维技术和三维卷曲纤维技术相结合，显著地提高了织物的保暖性能。

　　远红外纤维：远红外纤维是一种具有远红外吸收和反射功能的新型纺织材料，它能吸收人体释放出来的热量以及自然界的光和热，并向人体反射一定波长范围的远红外线。这种远红外线具有穿透、辐射的能力，易被人体组织吸收，使人体皮下组织的血流量增加，促进血液循环，活化组织细胞。因此，远红外纤维具有优良的保健理疗功能；同时，远红外纤维能减少热量损失，对人体起保暖作用。经测定，含有远红外纤维的织物，其保暖率提高12%以上。

　　介质相变调温材料：这是一种通过纺织品表面或纤维内含有的相变材料遇冷或热后发生固—液可逆相变而吸收、放出热量，从而具有温度调节功能的新型材料。这类材料能够根据外界环境的变化，在一定的温度范围内自由调节纺织品的温度，比一般常规织物更具舒适性。

制作调温服装的相变材料必须符合以下条件：

　　１、必须具有大的储能容量。也就是说，相变潜热必须高；

　　２、用作恒温服装的相变温度须在25℃～29℃之间；

　　３、适宜的热传导系数；

　　４、相转变过程必须xx可逆；

　　５、相转变过程不能带来任何相变材料的降解和变化，使用寿命必须大于5000次热循环以上；

　　６、相转变过程的体积变化越小越好，过大的相变体积是许多材料xx没有实用价值的主要原因；

　　７、在体系运行的温度范围内，相变材料的蒸汽压必须足够小，甚至xx没有蒸汽压；

　　８、相变材料必须xx，无腐蚀性，无危险性，不可燃，不污染环境，化学和物理稳定性好；

　　９、相转变不存在过冷现象，即降温过程的相变温度不低于升温过程的相变温度；

　　１０、相变材料的生产工艺不能太复杂，成本不能太高，原材料来源易得。

　　另外，要想使相变材料发挥热调节效应，必须要有人体皮肤温度或者外界环境温度的变化。使用时必须考虑这一点，即使服装中加入了相变材料，若没有人体皮肤温度或者外界环境温度的变化，相变材料也无法完成其相变过程。故在使用降温服前，应先将它们放在冰箱中或比使用环境温度低的环境中，使其固化；若是热服，可将其在沸水中煮上20min或在比使用环境温度高的环境中放置一定时间，使其xx液化后再穿用