❶ 到底什麼材料的衣服是最保暖的
材質的保暖從科學的角度上看是無極限的,我們總會探索出更保暖的材質,理論上應該是完全靜止的空氣,但從實際上看但這並不能被當做衣服穿在身上,起碼現在還不能。
那麼其他的材質論保暖性的話應該自同樣的重量下進行比較,最保暖的材質應該是羽絨服了。
羽毛結構特徵:有大量的細絲,從中心向周圍散射,形成一個徑向結構,就像一個球體,裡面充滿了空氣。羽絨叢羽毛柄頂端伸出,使整個羽毛柔軟蓬鬆。它的三維結構使它能夠容納數千個氣囊,從而形成一個非常好的隔熱層。
它的特性如下:
一、保暖。據估計,每盎司的優質羽絨,約200有萬軟小細絲,形成緊密的熱結構,能鎖住大量的大空氣;而且由於空氣是熱的不良導體,它可以避免冷空氣的快速滲透和體溫的下降,從而使身體獲得更高的熱舒適體驗。
二、輕盈。排除合成材料和高科技材料,正如上文介紹的結構特性,使得羽絨成為既保暖又輕盈的天然材質。
三、貼身。就比方說像羽絨服,不同於其他傳統的衣服,進行了絎縫縫制,雖然不易變形但顯得更為笨重;羽絨服可以沿著與人體曲線,緊密覆蓋身體,防止冷空氣進入,達到保暖的要求。
四、彈性。彈性是一件羽絨服的關鍵性指標。彈性值越高,越不熨帖,產品的外觀就會特別飽滿,保留更多的空氣,保持溫暖。由於具有彈性值,羽毛可以在任何擠壓後迅速恢復原狀。
❷ 什麼面料的保暖內衣保暖效果好為什麼
保暖內衣是鼕季必不可少的保暖工具,也是大家需要精心挑選的貼身商品。那麼保暖衣什麼樣材質較好呢?什麼樣的保暖內衣更溫暖?下面給大家做了個分析。
羊毛纖維柔軟而富有彈性,吸濕性強、保暖性好等優點。因羊毛具天然捲曲,可以形成許多不流動的空氣區間作為屏障,保暖性好。羊毛有非常好的拉伸性及彈性恢復性,並具有特殊的毛鱗結構以及極好的彎曲性,因此它也有很好的外觀保持性。
莫代爾纖維的干強接近於滌綸,濕強要比普通粘膠提高了許多、光澤、柔軟性、吸濕性、染色性、染色牢度均優於純棉產品;用它所做成的面料,展示了一種絲面光澤,具有宜人的柔軟觸摸感覺和懸垂感以及極好的耐穿性能,是理想的貼身織物和保健服飾產品,有利於人體生理循環和健康。
保暖內衣有37°恆溫自己發熱的,也有加絨較多的,全是鼕季大家經常穿的的保暖內衣。通常情況下,要是你本身並不是很怕冷,就用37°恆溫的保暖衣已經可以了,這種內衣足夠貼身塑型,不臃腫,非常好搭配衣服。要是你非常怕冷,那還是選用加厚的保暖衣比較好,這種內衣不鑚風,在寒冷的鼕季保暖效果更強一點!
❸ 冬天穿什麼材質衣服保暖冬天穿什麼面料衣服最保暖
冬天保暖衣服種類繁多,如:羽絨服、沖鋒衣、棉服、呢子等等。不少人困惑,冬天穿什麼面料衣服最保暖呢?關於,冬天穿什麼材質衣服保暖?冬天穿什麼面料衣服最保暖?我來為您一一解答!
冬天穿什麼材質衣服保暖 材質上,「內薄軟、中保暖、外防風」
衣物本身並不產熱,而是通過緩沖冷空氣和體表熱空氣間的對流保存熱量,如果內衣穿得過厚,不僅不舒適,還會增加內衣里的空氣對流,使保暖性下降,因此內衣應以薄、軟的棉織材質為主。中層衣服不和皮膚接觸,屬於保暖層,吸濕性要強,羊毛、羊絨、純棉材質最合適。上衣可以穿羊毛衫、羊絨衫、棉線針織衫,下身可以穿羊絨褲。外衣要以防風為主,面料要緻密,不宜穿著毛線編織的外套。需要提醒的是,老年人體質較弱,可以在中、外層之間加一件毛背心。
款式上,「內貼身、中寬松、外收口」
冬季乾燥,皮膚敏感,因此內衣要貼身、柔軟、沒有刺激性,但要注意,保暖內衣容易產生靜電,減少皮膚水分,因此不可貼身穿,以免引起瘙癢。中層衣服不要過緊,適度寬松,否則不但不利於保暖,還會影響人體的體溫調節功能,減弱禦寒能力。過度寬松肥大容易鑽風,冷空氣乘虛而入,很容易造成熱量散發,影響局部保暖,因此外衣的領口、袖口、腰部、腳踝等處最好有收口設計。
部位上,「顧兩頭、腿要厚、腰別露」
兩頭指的是頭和腳。人體熱量大部分從頭部散發,所以出門一定要戴上帽子,最好能遮住額頭,風大可以選擇防風的皮帽。頸部受寒可能引發血管收縮和頸部肌肉痙攣,所以一定要戴圍巾或穿件高領衫,尤其不要讓脖頸後面暴露在外。棉鞋鞋底要厚,鞋頭尖、鞋幫低、鞋底薄都不利於足部保暖。腿部是冬季保暖的重中之重,如果下肢保暖做得好,全身都會覺得暖和,這也是建議老人穿衣「上裝要薄下裝要厚」的原因。建議深冬以後穿羊毛褲保暖,愛美女士盡量少穿裙子,減少雙腿裸露的時間,必要時可戴上護膝,保證關節保暖。腰部雙腎附近最怕風寒侵襲,尤其是女性,腰部受寒會引起氣滯血瘀,影響生殖功能。因此穿衣要注意腰部的銜接,上衣一定要蓋過腰部,少穿低腰褲。
冬天穿什麼面料衣服最保暖 1、全棉:很容易被染成各種顏色,而且棉纖維很透氣又很吸汗,是大多數衣的主要用料。但柔軟性不如桑蠶絲。更缺少蠶絲的保健功能。 2、桑蠶絲:俗稱真絲,被美譽為紡織品中的「皇後」,人們接受它不僅僅因其美麗輕盈、柔軟滑爽,很大程度上在於它具有獨特的保健功能:透濕性,抗靜電,真絲內衣的吸濕性和透氣性,有利於調節人體的溫濕度。有很多人不知道蠶絲的好處,只是知道夏季穿真絲衣服涼爽,其實這是錯誤的,下面詳細給您介紹一下:
3、蠶絲的保暖:蠶絲的切面里有無數個小孔,這就是蠶絲比其他的面料更透氣更保暖的原因。用蠶絲製成的服裝內衣能保證和調節人體的熱量、濕度和溫度,所以蠶絲內衣服裝既保暖又舒適透氣,更滑爽。 4、化纖:化纖面料穿起來輕松、柔軟、挺括,而且色彩斑斕,一向也受到人們的喜愛。但是,它們對皮膚有一定的刺激性。因為化纖織物的原料是從煤、石油、天然氣等高分子化合物或含氮化合物中提取出來的,其中有些品種很可能成為過敏源,一旦進入機體,很容易導致過敏性皮炎,引起瘙癢、疼痛、紅腫或水泡。另外,這類面料透氣和吸濕性差,影響汗液蒸發和皮膚呼吸。
怎樣穿衣比較暖和
「並不是衣服穿得越多越暖和。」翁小秋說,有時候將兩三件外套穿在一起,又裹得很緊,保溫作用反倒不明顯,會讓人覺得更冷,這是因為衣服夾層之間的空氣變得很少,失去了那個空氣層,熱傳導加快。
專家介紹,其實只要穿對三件衣服即可:最外面的防風層穿一件羽絨服或厚棉衣,羽絨服和棉衣中的羽絨、棉花都比較蓬鬆,可以吸收很多空氣形成保護層,不易讓冷空氣入侵;中間穿一件薄毛衣,再在裡面穿一件舒適、吸汗的貼身內衣就可以了。
冬季孩子如何穿衣
在寒冷的冬季,一些大人害怕孩子感冒發燒,往往讓孩子穿得很多,里三層外三層將孩子裹成一個「粽子」。其實,這樣的穿衣方式並不正確。溫州醫科大學附屬育英兒童醫院兒童呼吸科副主任葉樂平說:「前兩年我經常會碰到這樣的病例,一些爺爺奶奶會讓孩子穿很多的衣服,結果導致小孩體溫過高。這是因為孩子穿得太多,再加上室內空氣不流通,汗又排不出去,造成孩子冬季『中暑』。」葉樂平介紹,孩子的體溫調節中樞還未發育完全,特別是那些還不會走路的嬰兒,很容易受到外界溫度的影響。冬季將孩子裹成「粽子」,會造成孩子行動不便,缺乏運動,從而導致身體免疫力下降,然後稍微一運動就出汗,一冷一熱更容易導致感冒。
「按照我的經驗,冬季里小孩子只需比大人多穿一件衣服就可以了。一般室內溫度在15℃左右就沒必要穿太多了,純棉內衣加上薄棉的衣服足矣。半歲以上的寶貝由於活動量會稍大,只要穿毛衣就可以了。」
❹ 什麼面料的 保暖性 最好
羊絨。羊毛羊毛纖維柔軟而富有彈性,吸濕性強、保暖性好等優點。因羊毛具天然捲曲,可以形成許多不流動的空氣區間作為屏障,保暖性好。羊毛有非常好的拉伸性及彈性恢復性,並具有特殊的毛鱗結構以及極好的彎曲性,因此它也有很好的外觀保持性。目前保暖內衣羊毛的加工工序已經很成熟,穿著不變形,不縮水。精梳棉精梳棉(CombedCotton)-以精梳機移除棉纖維中較短的纖維(約1CM以下)去除,而留下的較長而且整齊的纖維。精梳棉紡出的紗較細而且品質較好。精梳棉紗製成的布料在質感、耐洗與耐用度都有較高的品質水準。棉纖維的強度高、抗皺性好、拉伸性則較差;耐熱性較好,僅次於麻;耐酸性差,在常溫下耐稀鹼;對染料具有良好的親和力,染色容易,色譜齊全,色澤也比較鮮艷。
2020-04-02 09:35
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小紅薯355E15B9
羊絨。羊毛羊毛纖維柔軟而富有彈性,吸濕性強、保暖性好等優點。因羊毛具天然捲曲,可以形成許多不流動的空氣區間作為屏障,保暖性好。羊毛有非常好的拉伸性及彈性恢復性,並具有特殊的毛鱗結構以及極好的彎曲性,因此它也有很好的外觀保持性。目前保暖內衣羊毛的加工工序已經很成熟,穿著不變形,不縮水。精梳棉精梳棉(CombedCotton)-以精梳機移除棉纖維中較短的纖維(約1CM以下)去除,而留下的較長而且整齊的纖維。精梳棉紡出的紗較細而且品質較好。精梳棉紗製成的布料在質感、耐洗與耐用度都有較高的品質水準。棉纖維的強度高、抗皺性好、拉伸性則較差;耐熱性較好,僅次於麻;耐酸性差,在常溫下耐稀鹼;對染料具有良好的親和力,染色容易,色譜齊全,色澤也比較鮮艷。
❺ 冬天穿什麼材質的衣服保暖呢
冬天穿什麼材質的衣服保暖呢
寒冷的冬季里,有的人有時即使穿得里三層外三層,到了室外還是凍得直哆嗦。選擇什麼材料的衣服最保暖?冬天衣服怎麼穿?以下是我為大家整理冬天穿什麼材質的衣服保暖呢相關內容,文章希望大家喜歡!
1、全棉
很容易被染成各種顏色,而且棉纖維很透氣又很吸汗,是大多數衣的主要用料。但柔軟性不如桑蠶絲。更缺少蠶絲的保健功能。
2、桑蠶絲
俗稱真絲,被美譽為紡織品中的「皇後」,人們接受它不僅僅因其美麗輕盈、柔軟滑爽,很大程度上在於它具有獨特的.保健功能:透濕性,抗靜電,真絲內衣的吸濕性和透氣性,有利於調節人體的溫濕度。
3、蠶絲
蠶絲的切面里有無數個小孔,這就是蠶絲比其他的面料更透氣更保暖的原因。用蠶絲製成的服裝內衣能保證和調節人體的熱量、濕度和溫度,所以蠶絲內衣服裝既保暖又舒適透氣,更滑爽。
4、化纖
化纖面料穿起來輕松、柔軟、挺括,而且色彩斑斕,一向也受到人們的喜愛。但是,它們對皮膚有一定的刺激性。
因為化纖織物的原料是從煤、石油、天然氣等高分子化合物或含氮化合物中提取出來的,其中有些品種很可能成為過敏源,一旦進入機體,很容易導致過敏性皮炎,引起瘙癢、疼痛、紅腫或水泡。另外,這類面料透氣和吸濕性差,影響汗液蒸發和皮膚呼吸。
5、羽絨
羽絨服的充絨種類,主要是兩種,一種是鴨絨,另外一種是鵝絨。相對來說,因為鵝絨更加大朵,蓬鬆度更好,所以鵝絨的保暖性更好,如果是充鵝絨的羽絨服,它的售價也會更高。在選的時候就要注意看一下羽絨服商標上所標示的充絨是鵝絨還是鴨絨,根據自己的實際需要和預算來挑選。
❻ 什麼材質的衣服最保暖
一 白鴨絨
白鴨絨是許多服飾都會用到的材質,這個材質的衣服穿起來舒適度高,且保暖性強,懂的人都喜歡選擇白鴨絨材質的衣服哦。白鴨絨一般採用的是棉紗作為毛圈紗,白鴨絨的絨毛摸起來手感柔軟,穿著更是特別舒適了,同時做出來的衣服也很美觀大方的。選擇白鴨絨材質的衣服時要注意,絨的填充比例越大就越暖和,蓬鬆度越高也越暖哦。
二 兔毛
冬季天氣寒冷,有些人看起來穿著似乎很厚實,但保暖指數卻感覺不夠,這或許是你的衣服材質問題。在冬季大家可以選擇兔毛材質的衣服,兔毛是特別柔軟的,冬天穿不僅舒適且保暖指數高。並且,一般對毛衣過敏的人,對兔毛很少會出現過敏的情況。兔毛材質一般選用安哥拉兔或家兔的毛毛,建議選安哥拉兔毛哦,質量更好。
三 珊瑚絨
珊瑚絨是紡織面料中最新最暢銷的面料,這種材質的衣服穿起來保暖性強並且手感也特別的好,質地細膩,同時也更加環保哦。在冬季,大家也可以選擇珊瑚絨材質的衣服,這種面料的衣服還是挺時尚的。
四 搖粒絨
搖粒絨材質是近年來比較受歡迎的,同時也是國內近兩年冬天禦寒的首選衣服材質。可見,搖粒絨的保暖指數是很高的,並且這種材質的舒適度也很高,但價格會比較昂貴一些。價格有300元至2000元人民幣不等,價格定位不一。
五 羊毛
羊毛是人類在紡織上最早利用的天然纖維之一,羊毛材質的衣服彈性好,吸濕性強且保暖性也很強,優點真的不少哦。尤其是南方地區的冬天有時候是濕冷的,穿羊毛材質的衣服最合適了。不過,羊毛材質的衣服價格比較高,對於非織造布的廠商來說,比較少見。
❼ 保暖內衣什麼材質最好 保暖內衣推薦
保暖內衣是秋冬大家都會穿的服飾,保暖內衣的保暖作用是很好的,穿在最裡面可以起到隱形保暖的作用,保暖內衣一般都是很貼身的,材質選擇非常重要。
保暖內衣什麼材質最好
1、羊毛:羊毛纖維柔軟而富有彈性,吸濕性強、保暖性好等優點。因羊毛具天然捲曲,可以形成許多不流動的空氣區間作為屏障,保暖性好。羊毛有非常好的拉伸性及彈性恢復性,並具有特殊的毛鱗結構以及極好的彎曲性,因此它也有很好的外觀保持性。
2、竹炭:該纖維最大的與眾不同之處,就是每一根竹炭纖維都呈內外貫穿的蜂窩狀微孔結構。這種獨特的纖維結構設計,能使竹炭所具有的功能100%的發揮出來。這款集多功能於一身竹炭纖維的誕生,是紡織多功能原料一次革命性的創新。
3、莫代爾:莫代爾纖維的干強接近於滌綸,濕強要比普通粘膠提高了許多、光澤、柔軟性、吸濕性、染色性、染色牢度均優於純棉產品;用它所做成的面料,展示了一種絲面光澤,具有宜人的柔軟觸摸感覺和懸垂感以及極好的耐穿性能,是理想的貼身織物和保健服飾產品,有利於人體生理循環和健康。
4、萊卡:萊卡(LYCRA)可自由拉長4至7倍,並在外力釋放後,迅速回復原有長度。它不可單獨使用,能與任何其他人造或天然纖維交織使用。它不改變織物的外觀,是一種看不見的纖維,能極大改善織物的性能。萊卡有著出眾的伸展性。
5、氨綸:氨綸一般不單獨使用,而是少量地摻入織物中。這種纖維既具有橡膠性能又具有纖維的性能,多數用於以氨綸為芯紗的包芯紗,稱為彈力包芯紗,這種紗的主要特點,一是可獲得良好的手感與外觀,以天然纖維組成的外纖維吸濕性好;二是只用1-10%的氨綸長絲就可生產出優質的彈力紗;三是彈性百分率控制范圍從10%到20%,能根據產品的用途,選擇不同的彈性值。
6、錦綸:錦綸的強力、耐磨性好,居所有纖維之首,其耐用性極佳。錦綸織物的彈性及彈性恢復性極好,但小外力下易變形,故其織物在穿用過程中易變皺折在穿著使用過程中須注意洗滌、保養的條件,以免損傷織物。錦綸織物屬輕型織物,在合成纖維織物中僅列於丙綸、腈綸織物之後,因此,適合製作登山服、冬季服裝等。
7、精梳棉:精梳棉(CombedCotton)-以精梳機移除棉纖維中較短的纖維(約1CM以下)去除,而留下的較長而且整齊的纖維。精梳棉紗製成的布料在質感、耐洗與耐用度都有較高的品質水準。棉纖維的強度高、抗皺性好、拉伸性則較差;耐熱性較好,僅次於麻;耐酸性差,在常溫下耐稀鹼;對染料具有良好的親和力,染色容易,色譜齊全,色澤也比較鮮艷。
8、聚酯纖維:聚酯纖維是以聚酯(PET,聚對苯二甲酸乙二醇酯)為主要原料,添加一定的功能母料,產品密度136g/cm3,可溶於苯酚一四氯乙烷、鄰氯苯酚等溶劑,吸濕性極小,能耐酸,化學穩定性高與聚醯胺,且有良好的耐光性能。纖維在-40℃--+250℃的溫度內不脆化、不變形,每根纖維都是獨立的提供巨大的內聚力。
9、木棉:木棉保暖內衣屬綠色天然環保內衣產品,具有質輕柔軟、表面光滑、色彩鮮艷,以及抗靜電、不易纏結等特性。由於木棉保暖內衣其具有質輕、柔軟、光滑、鮮艷、抗靜電、不易纏結、吸濕導濕、不霉不蛀、常溫下耐酸鹼、綠色天然環保等特點,受到消費者青睞。
保暖內衣推薦
1、南極人保暖內衣
南極人保暖內衣胸前背後以及肘部和膝蓋部位都採用雙層加厚,就更保暖,而且裡面是加絨設計,舒適暖和,保護好膝蓋,有效地預防風濕疼痛。柔軟透氣的南極人保暖內衣採用加絨加厚的內里設計,冬天穿得很舒適溫暖,時尚的印花設計,冬天外穿也可以。
2、纖絲鳥保暖內衣
一套舒適的保暖內衣,不僅可以幫助抵禦嚴寒,也能感覺更加舒服。纖絲鳥保暖內衣多年來備受消費者的認可,其品牌產品市場好評率較高,網路旗艦店的運營讓更多消費者有了選購的方式,加上不同套餐的優惠,讓消費者輕松購買到性價比高的產品。
3、貓人保暖內衣
貓人國際提出的「日本發熱纖維」,並不符合消費者對「保暖」的固有認知,且需要大量的、復雜的說明教育,而大肆宣傳「日本發熱纖維」,並不符合「時尚內衣」定位;而澳洲羊毛是消費者容易接受的保暖概念,吻合消費者對保暖的固有認知。因此,成美否定了主推「日本發熱纖維」的做法,認為通過「澳洲羊毛」的信息提及,讓消費者明白貓人熱力卡是保暖內衣即可。
4、婷美保暖內衣
婷美「螺旋發熱」瘦暖內衣里層選用超細發熱纖維形成貼身聚能層,將體表傳導出的熱量聚化,釋放在皮膚表層保暖,促進血流加快,超微中空纖維確保人體汗液能順利從纖維的空隙中排出,外層用超細微孔結構形成發熱隔離拉架,利用汽化熱循環流動原理隔絕冷空氣進入,迅速發熱高8℃。
5、紅豆保暖內衣
紅豆保暖內衣是以竹纖維、玉米纖維、牛奶絲、空調型纖維等新型材料為面料的內衣,不僅環保舒適,而且還具有保健功能。而且紅豆內衣以其新穎的款式,考究的用料,深受消費者喜愛。
保暖內衣什麼樣材質最合適
人們通常的保暖內衣面料分成兩類,天然纖維和化學纖維(人造纖維)。
1、天然纖維
天然纖維具體來說就是自然生長的,或是經由人工培養的動物與植物身上獲取的紡織品纖維,包含有棉、麻、絲、毛等。
2、化學纖維
化學纖維就是指以高分子化合物為原材料,利用化學方式人工合成的(熔融、噴絲) 具有紡織作用的纖維,包含有聚酯纖維(絛綸)、聚醯胺纖維(尼龍或是錦綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)等。貼身的保暖內衣最好還是天然纖維的較好,這樣不光更溫暖,並且不易引起皮膚過敏瘙癢等症狀。
什麼樣的保暖內衣更暖和
保暖內衣有37°恆溫自己發熱的,也有加絨較多的,全是冬季大家經常穿的的保暖內衣。通常情況下,要是你本身並不是很怕冷,就用37°恆溫的保暖衣已經可以了,這種內衣足夠貼身塑型,不臃腫,非常好搭配衣服。要是你非常怕冷,那還是選用加厚的保暖衣比較好,這種內衣不鑽風,在寒冷的冬季保暖效果更強一點!
❽ 保暖性能最好的面料
從傳統材料裡面分析,羽絨最為保暖無疑,可是還要說最理想的情況是靜止空氣雲雲,既然geek,那咱們就好好geek一下。
最保暖的材料是Aerogel,(中文:氣凝膠)。即使作者補充不要建築材料,要能穿在身上等等,這點也沒錯因為aerogel材料已經用於服裝了,只不過售價很高$400-550。(其實還是比貂便宜不少)
使用該材料的品牌有Champion,Hugo Boss(售價超過一千刀),Burton(貌似停產),Russell outdoors,New Rockey【海淘代購看運氣】
Man to climb Mount Everest in 『Supersuit』
from
不過東北的氣候也許還沒冷到要穿該材料衣服,因為隔熱性能極強,會有過熱的問題。
所以還是贊同 @BABAB ABABA,去買專業的戶外裝備insulated jackts,最便捷體驗一下科技的力。
-----------------------何為氣凝膠----------------------------
伸手黨們,鏈接來了。維基網路--氣凝膠
隔溫性能超強
該材料超輕,是目前已知最輕的固體(下圖為碳氣凝膠)
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圖片來源:維基網路,http://nbcnews.com
相信科技的力量。
編輯於 2014-12-18 · 著作權歸作者所有
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奧肯
退休老杠精 服飾電商
不贊同高贊的氣凝膠,要研究衣服的話,建議先看下《紡織材料學》,氣凝膠只是材料,不是纖維,更不是織物。氣凝膠之所以保暖,是因為在很小的質量下,靜止大量空氣。可現在病沒有氣凝膠並沒有纖維化的技術,就算氣凝膠纖維化,靜止空氣的能力能否保留也存疑。
作為與氣凝膠的對比,羽絨能保暖,是纖維之間能固定空氣;合成保暖棉能保暖,是纖維做成中空管,纖維管道和纖維之間能靜止空氣。
在氣凝膠的應用上,波司登的登峰系列羽絨服,只有在保護手機的口袋夾層使用氣凝膠材料。
還有些公司宣稱使用氣凝膠纖維填充物,其本質是混有氣凝膠材料的聚酯纖維,依然是聚酯纖維的保暖效果,只是為了找賣點。
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到底什麼材料的衣服是最保暖的?
現階段,北極熊的皮毛,是地球上保暖最好的衣服。
我們冬裝里填充的保暖棉,羽絨服和棉服的熱反射技術,都用到了北極熊皮毛有關的仿生科技。
在極寒天氣,風和水才是真正的敵人,可即便在最冷的天氣,北極熊也能在冰山上玩耍,在冰冷刺骨的海水中游上10多千米。
北極熊的毛是一根根中空而透明的毛管
北極熊身上的毛有兩層,外層是含有油脂的防水針毛,游泳時能防止海水侵入,里層是保暖絨毛。將北極熊的「白毛」放在電子顯微鏡下,會發現北極熊的毛不是白色的,而是一根根中空而透明的毛管。人類肉眼所看到的「白色」,是因為毛的內表面粗糙不平,以致把光線折射得非常凌亂而形成的。
北極熊中空毛管中,存在大量靜止空氣,而靜止的空氣是導熱最低的材料,所以北極熊的毛是絕佳的保暖纖維。同樣,羽絨之所以保暖,也是絨絲之間鎖住大量靜止空氣來保暖,與北極熊的毛異曲同工。
北極熊在「透明」的毛下還有一身黑色的皮,我們從它們的鼻頭、爪墊、嘴唇以及眼睛四周的黑皮膚上就能窺見皮膚的原貌。
黑色的皮膚有助於吸收熱量,研究人員研究發現,北極熊特殊的透明毛管,能讓空氣中的高能紫外線沿著毛芯內部通過,反射到毛下黑色皮膚上,轉化成熱能,皮下的血液將熱能輸送到全身。
北極熊毛可反射熱輻射,在熱成像攝像機中幾乎是隱形的,只有頭部鼻頭、嘴巴等部位有熱量
不僅如此,北極熊的毛還能反射紅外線輻射。北極熊和人一樣,都是恆溫動物,每時每刻都在散發熱量,即熱輻射,北極熊的毛裹住身體,可反射身體的熱輻射,減少了熱量散發,從而保證了體表的溫度。
「北極熊毛片仿生產品」
北極熊的皮毛,防水又保暖,可吸收紫外線吸熱,又能阻擋身體熱量散發,一系列神奇的構造,成為世界上最保暖的衣服,也給人類很多靈感,研發出相關仿生產品。
比如,以北極熊毛的結構,製作出外層防水,而內部是中空管狀保暖棉,PrimaLoft、3M新雪麗、杜邦Thermolite等,都是這原理。
杜邦Thermolite仿北極熊毛研發的七孔保暖纖維,還有四孔纖維、單孔纖維等
PrimaLoft保暖棉,以北極熊毛與原型的保暖棉拒水效果
保暖棉製成的棉服,在冰水中,或在潮濕狀態時,依然擁有95%以上的保暖效果
早期宇航服的構造,有數道鋁箔夾層,就是仿北極熊毛,反射身體的熱輻射來保暖。
2019年10月15日,美國航天局15日發布了具有更大靈活性和更高安全性的下一代宇航服,左側這種艙外宇航服可在零下約157攝氏度至零上約121攝氏度之間的溫度條件下工作,保護宇航員不受輻射、月塵和微流星體侵害。
美國哥倫比亞戶外的奧米熱能反射科技,就是使用銀色聚酯纖維紗線,製成衣服的保暖內襯,就這一層薄薄的內襯,就能增加羽絨服20%的保暖效果。
Columbia Omni Heat奧米熱能反射技術宣傳圖,一直令我印象深刻。
以北極熊毛皮的仿生科技,還在不斷開發中,並且有望超過北極熊皮毛的保暖效果。
凍結紡絲纖維橫截面,有非常多的孔道,可在很小質量下固定空氣
2018年,料科學的《先進材料》學術周刊,發表了浙江大學柏浩教授團隊的研究成果, 模仿北極熊毛的結構,將蠶絲溶解於水中,製成含水量達95%的紡絲溶液。之後,再用注射器將混合物慢慢注入一個低溫裝置中,形成直徑約為200微米、含有冰晶的冷凍多孔纖維。最後,再通過冷凍乾燥,讓纖維中的冰晶升華留下眾多有序的片層孔。
「我們驚訝地發現,這種材料的導熱系數比原本的北極熊毛發還要低,保暖性也更強」,柏浩說道。
這種隔熱纖維,和北極熊毛一樣,通用可以反射身體的熱輻射,減少了熱量散發,還在熱成像設備前,達到「熱隱身」效果。
未來的冬天,我們或許可告別厚重的外套,披一件薄如蟬翼的「毛衣」便可出門;野外作戰的士兵,在「熱隱身衣」的保護下,可成功躲過紅外探測……
柏浩也已獲得了這項凍結紡絲技術的專利,他希望能把這種織物發展成商品。並且,他也很看好自己的成果在工業、軍事等領域找到用武之地,「若用它來生產軍服,就可以隱藏士兵的蹤跡了。」
但同樣研究凍結紡絲技術的法國科學家認為,柏浩的目標可能無法再短期內實現。「以目前的技術而言,生產一件織物的過程過於費時,還無法達到量產的水準。」
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我個人的看法是,現階段,適合作為人類衣服的,是北極熊的皮毛一體大衣。與北極熊皮毛大衣接近的,還有海豹、海象等生活在極地的動物皮毛,愛斯基摩人就使用海豹皮縫制派克大衣
服裝發展很快,背後的紡織行業進展並不快,除了新品研發出來,還有低成本的量產化,以及商業化,還每一步都太難了。所謂的黑科技保暖衣服,一茬接一茬的出現,可又都死掉了。要麼是瞎吹,要麼是無法解決量產成本。
Nudown
像Nudown這種充氣棉服,2014年誕生時也曾有國內高光時刻。使用Polartec Neoshell做外層面料,大身以外的區域填充皮棉,大身使用充氣保暖方案,天冷就多充點氣,為了解決透濕,腋下等出汗部位都帶拉鏈。這種看似還算靠譜的解決方案,現在也是半死不活的狀態。
真正的黑科技新品,初期的量產都是軍隊應用。在中國,如果能有一家企業,能把「氣凝膠」、「凍結紡絲纖維」或相似新品,做到量產,還能賣出去,那這家企業,一定是際華。
參考資料
北極熊與北極熊毛的圖片,轉自Nationalgeographic
《用多孔仿生纖維 織就一款北極熊「毛衣」》科技日報
柏浩,2015年9月起,任浙江大學化學工程與生物工程學院研究員、博士生導師,浙大官網可查。柏浩教授1983年出生於重慶,本科2006年畢業,和我同年……真心服氣
編輯於 2019-12-23 · 著作權歸作者所有
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評論
高天琦
專業玩多肉一個多禮拜。攝影窮三代受害者。
科技水平允許的話,穿一件靜止空氣外衣(感謝DerCampus指正)才是最保暖的。
但科技不允許。
那麼,什麼材料能保存的空氣最多,什麼材料就最保暖。
什麼材料保存空氣最多?
羽絨。
人體是一個恆溫體,自身就是一個發熱源,不斷產生熱量。這些熱量需要釋放,如果熱量釋放較少或較慢,人體就會感到熱,比如夏天;如果熱量釋放的較多或較快,人體就會感到冷,比如冬天。
當人體感受到冷時,會自覺添加衣服。添加衣服並不是人類的本能,而是一種生活經驗。為什麼添加衣服就能保暖呢?所謂保暖,其實就是阻止熱量流失。
熱量流失主要有三種形式:熱傳導、熱對流、熱輻射(熱輻射是指每個發熱體都會向四周輻射電磁波,這種熱的傳播形式主要體現在微觀領域,本次並不做贅述。*20世紀80年代,美國為宇航員研發的新型材料太空棉,即是通過在纖維中添加鋁箔片,導致人體輻射出去的熱量被鋁箔片反射回人體,同時使人體細胞加速運動,完成保溫的效果)。
如果穿著一身鐵皮製作的衣服,照樣會感覺到冷,因為鐵皮是良好的導熱體,熱傳導率很高。常用的衣服材料,熱傳導率均較低,其中以羽絨的熱傳導率最低(5.930),羊毛的熱傳導率要比羽絨高15%左右(6.986),棉花的熱傳導率要比羽絨高39%左右(9.717)。
除此之外,還有一個指標可以衡量纖維的熱傳導效果,就是保溫率。數值越高保溫效果越好。羽絨的保溫率在常見纖維中最高(81.3%),羊毛的保溫率要比羽絨低6.5%左右(74.81%),棉花的保溫率要比羽絨低18%左右(63%)。
熱傳導率和保溫率二者相結合即可得出「在厚度相同的前提下,羽絨的保暖效果最佳」的結論。
但是,雖然數值上占優,但是如果將羊毛或棉等材料的厚度增加,其保暖效果可以超越羽絨。這符合人類的生活經驗:衣服穿的越厚越保暖。
人類還有另外一條生活經驗:衣服穿得越厚越顯得笨拙。況且,保暖效果再好的纖維,依然無法做到0熱傳導率、100%保溫率。能做到這樣「絕對保暖」的材料,只有空氣。比如家裡邊窗戶上經常安裝的「雙層玻璃」,兩層玻璃之間就夾帶著一層空氣。裝有雙層玻璃的房間里,通常會感到更暖。
既然如此,那我們光著身子站在空氣當中,應該不會感到冷嘍?
因為熱量散失的第二種形式是「熱對流」。當貼近你身體的那層空氣吸收了身體散發的熱量後,密度會變輕,根據大自然的原理,密度輕的空氣會自動上升,空出來的地方就自動被旁邊的冷空氣補充了。因此人體身邊的空氣始終都是冷的,因此會感覺到冷。
只要在地球的重力環境下,在一個開放的空間,空氣的對流是無法避免的。倘若是在失重的環境下,空氣的對流停止,那麼即使空氣溫度是0度,人類光著身子也不會感覺到冷,因為貼近身體的那層空氣是熱的。相當於一層熱空氣附著在人身體上。但前提是人不能移動,因為這層熱空氣只停留在那個地方,並不會跟人體一起移動。
那麼如何在地球重力的環境下穿一件「空氣衣」呢?穿一層中空玻璃顯然不現實,那就穿一層塑料膜,里邊充滿空氣,這層空氣是靜止的,密封的,無論人體怎麼移動,都會跟著移動。形象的說就像是套在一個氣球里,只露出鼻子呼吸。首先一下子變成了卡通人物不說,人體除了散發熱量之外,還會散發濕氣,在封閉的環境下濕氣無法被排出,人體也會感到非常不適。畢竟皮膚也是需要空氣交換的。
其實,說到這里,其實可以先提出一個結論:纖維本身是無法保暖的,只是纖維中夾帶了能保溫的空氣,才體現出保溫的效果。纖維中夾帶的空氣的多少,直接影響纖維的保溫效果。
那麼,為什麼同樣都是纖維,相同厚度下,羽絨的保溫效果最佳呢?
這可以先從羽絨的分子結構來分析:
1.大分子在形成羽絨纖維時呈捲曲狀,因而形成了大量空洞。這導致羽絨的每一條絨絲均是中空的,裡面充滿空氣,而空氣是最好的保溫材料。
2.在每一朵絨朵中,都包含著幾十根結構相同的絨絲,每根絨絲之間到存在著一定斥力,使每根絨絲之間的間距保持最大,理論上能存在更多空氣。
3.每一根絨絲中,都長有許多二階絨絲,當眾多羽絨混在一起時,二階絨絲相互交纏、重疊,形成阻止空氣自由流動的多重屏障,加大空氣的對流難度。
羽絨纖維呈放射狀,因此遠比呈線狀的羊毛、棉等纖維儲存的空氣多,因此保溫效果最佳。
當然,之前有提到,羊毛、棉等纖維,如果加大它們的厚度,其保溫效果可以超越羽絨。但會感覺臃腫。
因此,若室外溫度較低,人類想通過穿衣服的方式保持同樣的體表溫度的話,無論是羽絨、羊毛還是棉,都可以達到要求。
但穿羽絨服裝,其厚度遠遠要低於穿羊毛、棉類服裝。
關於各種纖維的蓬鬆度,經過試驗,在纖維體積一定的情況下,其包含空氣之後的集合體體積越大,則證明能有效控制的空氣體積越大,則保暖性越強;其質量越小,則證明其越輕。實驗結果表明,在纖維體積均為1立方厘米時,羽絨纖維的幾何體體積最大(382.56立方厘米),是羊毛纖維(101.24立方厘米)的三倍多,是棉纖維(76.92)的五倍多。同時,羽絨纖維的質量最小(1.14g)為羊毛纖維(1.32g)質量的86%左右,為棉纖維(1.54)的74%。
證明羽絨纖維能有效控制的空氣體積最大,同時最輕。
從維度的角度,也可以看個究竟。
根據歐式幾何的理論,幾何體的維度為1、2或3,均為整數值。但自然界中的纖維經過長期進化,並不全是整數值。通過計算機模擬,羽絨纖維的維度為1.66左右。
我們知道,一維的幾何體只有長度的概念,二位的幾何體有了表面積的概念。用通俗易懂的話來解釋,可以這么理解:介於一維和二維之間的幾何體,只要維度沒到二維,無論在數值上離二有多遠,都可以理解為擁有非常小二維特性,即表面積;但維度值越接近二,則表明擁有越大的一維特性,即長度。因此羽絨纖維的維度為1.66可以理解為:擁有相當小的表面積但擁有較大的長度。可以用來比較的是,羊毛和棉纖維的維度值,接近於1.0。即證明羽絨纖維在同樣的表面積下擁有更長的長度。
羽絨纖維的維度介於一維與二維之間,由於一朵羽絨中,各條絨絲呈放射狀空間分布,因此一朵羽絨的維度介於二維與三維之間,可以理解為擁有相當小的體積,但擁有相當大的表面積。相比之下,羊毛和棉纖維並不具備放射狀的空間分布。因此,絨朵可以鎖住的空氣最大。
同樣是羽絨服,保溫效果也會有不同,主要體現在三個方面:充絨量、絨子含量、蓬鬆度。
首先來看充絨量:
1.同等體積下的空間中,充絨量越多,羽絨越厚。
2.當充絨量達到一定質量時,羽絨的厚度上升趨勢減緩。
3.存在一個值,當充絨量達到這個值時,羽絨的厚度達到最高點(飽和)。
4.絨子含量越高,這個飽和值越低。
厚度達到最高點,也就意味著,羽絨中含有的空氣達到最多。
當充絨量達到飽和後,保溫率最高,熱傳導率最低。若繼續添加羽絨,羽絨製品的保溫率會略有下降。
其次來看絨子含量:
1.充絨量一定的情況下,絨子含量越高,保溫率越高、傳熱系數最低。
2.充絨量一定的情況下,絨子含量達到一定值時,保溫率和傳熱系數趨於穩定。
3.在充絨量接近飽和的情況下,絨子含量對羽絨製品的保溫效果影響較小。
最後看蓬鬆度:
1.充絨量一定的情況下,蓬鬆度越高,羽絨被的保溫效果越好。
2.絨子含量的多少,直接影響到蓬鬆度。
3.經試驗證明,鴨絨的絨子含量較高時,絨子含量每增加一個百分點,蓬鬆度約增加2.8。
4.蓬鬆度還與絨朵大小有關,絨朵越大,蓬鬆度越高。
絨朵的大小取決於鴨子的生長天數。生長時間越短的鴨子,絨朵的大小越小,絨朵的產量越小(但食用價值較大);相反,生長周期越長的鴨子,絨朵的大小越大,絨朵產量越大。(但食用價值越小)。一般來說,成長周期較長的鴨子,鴨齡成年後,會在每年春天換絨,已經完全成熟的絨朵自然脫落,此時的絨朵最大,成熟度最高,但人工成本較高。