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保暖衣物所用的发热纤维本质是什么?

来源:www.wlogo.net   时间:2023-03-20 06:40   点击:156  编辑:yyns   手机版

首先我们要明确的知道

保暖衣服本身是不会自己产生热量的

其中所谓的“发热纤维”,只是利用了人体散发出的水蒸气产生的吸湿放热效果,放出的热量主要包含以下两部分

一种是由气态转为液态时释放出一部分热量,另一种是运动的水蒸气被纤维吸附静止获得的热量。


人只要活着,身体的新陈代谢就不会停止,汗液也无时不刻的随着皮肤渗出。其中一部分气态的汗液,会与保暖衣中纤维上的亲水基团结合,如-OH羟基、-COOH羧基等等,气态的汗液会变为液态,而此时就会释放出一部分热量使人感到温暖。

我们都知道在正常大气条件下,烧水温度达到100℃时水会沸腾,气化的水蒸气在咕嘟咕嘟冒泡,但是把烧水的锅远离火源时,水便不沸腾了。这是因为液态水转变为气态水仍然需要吸收一定能量提供,也就是气化相变热

所以当气化的水蒸气在衣服上液化时也会放出相变热,从而使穿着的人感到温暖。

(ps.如果有兴趣可以拿一张干了的湿巾平铺在手掌上,将一瓶盖水倒在干了的湿巾上,此时你的手第一反应不是凉,而是一股暖流。)

同时气化的水分子也是在不停的随机运动的,而保暖衣的纤维对水分子的吸附作用较强,运动的水分子被吸附固定在纤维上,根据能量守恒定律,一部分动能会转化为热量,起到发热效果。

其实吸湿发热是存在大自然中非常普遍的现象,只是保暖衣物对水分子的捕捉能力更强,所以保暖效果更明显,在纺织印染学科中,我们用公定回潮率来定义纤维吸湿能力强弱。

常见纤维公定回潮率

羊毛作为广为人知的保暖材料公定回潮率为15,对水分子的捕捉能力很强,同时羊毛本身的卷曲结构和表面的鳞片层,都容易使羊毛材质衣服蓬松柔软,疏松多孔的结构里充满着空气。而空气是热的不良导体,从而进一步强化了羊毛纤维的保暖效果。

羊毛电镜图

常见的棉服也是主要保暖衣物公定回潮率为8.5,要起到相同保暖效果便要充填更多的棉花,所以棉服较为厚重。但是因为棉花价格相对便宜,同时棉纤维是中空型结构能容纳较多空气,所以棉服仍然被广大消费者青睐。

棉纤维具有腰圆形胞腔 可储存空气

而如今的保暖衣物多以化纤混纺为主,经济适用性价比高,还可以避免羊毛材质衣物易缩水掉色、棉服过于厚重等缺点。

目前市场上主流保暖内衣材质多为,涤纶、粘胶、腈纶、氨纶等纤维混纺制成。

涤纶纤维:在贴近身体侧经过磨毛处理,表面磨起一层细密卷曲的绒毛,既可以提高穿着的舒适感,也是形成了一层热的不良导体,阻碍人体热量向外发散。部分涤纶纤维还被通过特异性纺丝的方式,使其拥有带有凹槽的几何结构,使纤维与纤维间有更大的空间储存空气,进一步提高隔热效果。

粘胶纤维:此类纤维品根据不同生产工艺分为粘胶、莱赛尔、莫代尔,但都属于粘胶纤维,同时也是利用了粘胶纤维极好的吸湿性,可以对水分子有较好的固定作用,以达到更多的吸湿放热。粘胶类纤维是保暖衣“发热”的关键成份。

腈纶纤维:出色的保暖效果被称为“人造羊毛”,纤维细柔蓬松起到良好的保暖效果,并且不缩水、不易腐蚀、不易破损,是非常常见又廉价的保暖材质。那冬天夜里脱毛衣噼里啪啦起静电的,就是由它做的。因为是聚丙烯腈做成的,容易带有大量的负电荷起静电,也是它比较明显的缺点。

氨纶纤维:是一种高弹纤维,只需百分之几就可以使衣服弹性得到极为明显的提升,氨纶本身起不到保暖效果,但是可以使衣服更有弹性,让人们穿着更加舒适

正是这些多种不同功能的纤维复合制成,彼此取长补短相得益彰,才有了既经济又实用的保暖服,成为了如今市场上的主流。

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