防寒保暖技術(shù)在現(xiàn)代服裝上的應(yīng)用研究

池澤俊 楊 亞

（常熟理工學(xué)院紡織服裝與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 常熟 215500）

維持人體的熱平衡，以適應(yīng)氣候的變化，是服裝的基本功能之一。服裝不夠御寒或過于保暖,都會(huì)使人感到不舒適。在冷環(huán)境下位于服裝面料與里料之間的保暖材料主要起保暖或隔熱作用[1]。如何有效地提高服裝防寒保暖性能是服裝領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)問題之一。

從傳統(tǒng)意義上講，服裝的防寒保暖實(shí)質(zhì)上是利用棉、毛、毛皮和羽絨等材料阻止人體產(chǎn)生的熱量通過熱傳導(dǎo)熱對流和熱輻射向體外散失，并通過改變服裝材料的厚度、層數(shù)和結(jié)構(gòu)使服裝適合不同寒冷程度的環(huán)境的要求[2]。隨著人類進(jìn)入21 世紀(jì)，越來越多的新型防寒保暖性能材料紛紛涌現(xiàn)，防寒服裝的制版技術(shù)更新?lián)Q代，現(xiàn)在的服裝防寒保暖性能有了很大的提升，同時(shí)使得抵抗寒冷天氣的服裝更加輕薄和舒適。

1 防寒保暖技術(shù)在服裝上的應(yīng)用方法

1.1 開口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

服裝中的結(jié)構(gòu)開口設(shè)計(jì)對服裝散熱功能影響很大，特別是服裝上下裝的開口設(shè)計(jì)。對于需要防寒保暖性能的服裝而言，合理的開口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以減少服裝內(nèi)人體的熱量流逝，保持衣內(nèi)溫度熱量。防寒保暖服裝主要的結(jié)構(gòu)開口包括袖口、領(lǐng)口、褲口和下擺等。

韓笑等人[3]的研究中對防寒服裝的領(lǐng)口、門襟開口、肩與袖部、袖（褲）口等進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示，領(lǐng)口設(shè)計(jì)部分采用連帽設(shè)計(jì)或者帽與領(lǐng)之間采用可拆卸的組裝方式，常為立領(lǐng)結(jié)構(gòu)，領(lǐng)高6-8cm，可以提升保暖性能。袖口與腳口可使用魔術(shù)貼、調(diào)節(jié)祥、拉鏈等。這種開口結(jié)構(gòu)，一般比松緊帶的收緊式開口更能幫助人體營造更好的熱濕環(huán)境（圖1）。同時(shí)下擺處采用抽繩設(shè)計(jì)，可增強(qiáng)靈活性。

圖1 常見的袖口與褲口結(jié)構(gòu)圖

1.2 面料的組合設(shè)計(jì)

防寒保暖的服裝常采用多層面料組合設(shè)計(jì)的方式，如沖鋒衣最里層是透氣吸濕里料層、中間層使用保暖填充物為防寒保暖層、最外層使用防水抗風(fēng)層等來保證保暖性，通過面料組合來形成保暖與熱舒適性的平衡。同時(shí)還可以對外層面料使用多層復(fù)合織物技術(shù)，使面料獲得抗水、抗風(fēng)等性能。這樣增加了服裝層數(shù)，使得體表通過服裝層向外界散發(fā)的熱量減少，可提高保暖性能。

2 防寒保暖技術(shù)的發(fā)展趨勢以及不足

2.1 防寒保暖材料現(xiàn)狀

根據(jù)保暖材料作用的效果，可以將防寒保暖服裝材料分為靜態(tài)防寒保暖材料和動(dòng)態(tài)防寒保暖材料。靜態(tài)防寒保暖材料即采用低導(dǎo)熱率材料，使用增加靜止空氣層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和采用服裝表面或內(nèi)部涂覆等手段，實(shí)現(xiàn)防寒保暖。常使用的材料為羽絨、棉、羊毛、中空纖維等。動(dòng)態(tài)防寒保暖材料即通過外加熱裝置或者使用發(fā)熱、調(diào)溫材料等將熱源引進(jìn)，主動(dòng)對人體加熱，實(shí)現(xiàn)防寒保暖效果。如蓄熱保暖纖維、石墨烯遠(yuǎn)紅外纖維等。

陸英[4]等人經(jīng)研究得知羽絨纖維有芯層空腔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得羽絨纖維具有良好的保暖性能。目前防寒保暖材料的研究主要通過對纖維進(jìn)行保暖性綜合測試，如研究織物結(jié)構(gòu)、探索透氣性與厚度關(guān)系、制備技術(shù)的改進(jìn)等方法來進(jìn)一步提高保暖材料的性能。

2.2 發(fā)展趨勢以及不足

人們對防寒服裝的要求已經(jīng)由單一保暖功能逐步向保暖性、輕便性和多功能方向發(fā)展。保暖材料的選擇也會(huì)逐漸從羽絨、羊毛等傳統(tǒng)保暖材料轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝阅芾w維，如遠(yuǎn)紅外石墨烯纖維、光熱轉(zhuǎn)換材料等，用來提高保暖功能的持久性與穩(wěn)定性。目前國內(nèi)外對防寒保暖材料的研究取得了許多重要的成果,但是在客觀評(píng)價(jià)防寒保暖材料性能的標(biāo)準(zhǔn)方面,還需要國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行改進(jìn)與完善。

3 防寒保暖技術(shù)在現(xiàn)代服裝上的應(yīng)用

本文利用防寒保暖技術(shù)原理，通過服裝版型上的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出如圖2 樣式的防寒保暖沖鋒衣套裝。因?yàn)闆_鋒衣這種戶外登山服裝對于防寒保暖有較高的要求，服裝采用多層面料組合的方式，最內(nèi)層里料采用如錦綸、棉纖維等便于人體排汗透氣的材料或者使用聚氨酯（PU）形成親水涂層覆蓋在織物表面上，使織物具有防水防風(fēng)又透氣排汗的功能，同時(shí)在纖維結(jié)構(gòu)上通過設(shè)計(jì)讓纖維表面形成微小褶皺，形成毛細(xì)效應(yīng)提高透氣性與散熱性。中間防寒保暖層的面料可選用熱阻系數(shù)較大的材料，提升保暖性能。同時(shí)選用空氣吸附能力較強(qiáng)的材料，這便于使面料之間形成相對靜止的空氣層，提高空氣熱阻促進(jìn)保暖。還可以利用如遠(yuǎn)紅外陶瓷粉這類具有吸收和釋放能量的材料，從而具有調(diào)節(jié)微氣候的作用。最外層則主要采用具有防風(fēng)防水性能的材料，從而保障防寒保暖性能。

圖2 防寒保暖沖鋒衣套裝

此外在結(jié)構(gòu)上，領(lǐng)口（帽子）部分的設(shè)計(jì)使用連帽設(shè)計(jì)，門襟采用雙襟設(shè)計(jì)，使用立領(lǐng)結(jié)構(gòu)減少熱量向環(huán)境擴(kuò)散。袖口與腳口使用調(diào)節(jié)松緊的調(diào)節(jié)袢提升防寒防風(fēng)性能。通過使用這些結(jié)構(gòu)，使沖鋒衣套裝的保暖性能得到提升。

4 結(jié)語

目前人們對防寒服裝的探索已經(jīng)取得了一定的成果，從傳統(tǒng)面料如棉、羽絨、羊毛等轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈咝阅艿姆篮Ｅ牧希缦嘧冋{(diào)溫材料、遠(yuǎn)紅外發(fā)熱材料等。材質(zhì)上進(jìn)行多領(lǐng)域的結(jié)合提升防寒保暖性能。考慮服裝的防寒保暖性能不能僅是簡單地考慮材質(zhì)的性能，還要對人體與服裝的熱流傳導(dǎo)的形式進(jìn)行綜合考慮。在考慮纖維材質(zhì)的同時(shí)還需要考慮服裝開口結(jié)構(gòu)、外界環(huán)境等多方面因素，才能制作出較好的防寒保暖服裝。