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最佳的比例。
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,羽绒的保暖性最好,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: