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拒絕受凍!請收下這份冬衣保暖秘籍

2024-12-02 00:00:00饅頭老妖
課堂內外·初中版(科學少年) 2024年12期

想要溫暖過冬,最直接、有效的方法,當然是添加保暖衣物了。然而,要讓冬裝穿起來既保暖又舒適,其中可是大有學問。不信我們一起去看看。

學問一:阻止熱量“跑掉”

人體會產生熱量,即使沒有暖寶寶等特殊裝備的加持,只要盡量阻斷人體和外界的熱交換,減少熱量流失,就可以維持正常體溫,避免受凍。因此,能否有效地阻隔熱量傳導,就決定了衣服的保暖性能是否良好。

衣服是否保暖主要受兩個因素影響:一個是衣服所用的纖維傳遞熱量的速度,另一個則是纖維中所包裹的空氣量。前者和纖維的材質有關,后者則取決于織物的結構。顯然,纖維的導熱能力越低,越是蓬松、多孔的結構,纖維所吸附、包藏的空氣就越多,保暖效果也就越好。無論是棉絮、羊毛、羽絨,還是各種人造纖維織物,原理都是如此。

同時,織物的保暖性能并不是一成不變的。比如,棉絮在使用一段時間后,很容易板結、變硬,羊毛用久之后則容易聚成一個個團塊(稱為“氈縮”),這些變化都會讓其中包裹的空氣變少,保溫效果隨之變差。

學問二:克羅值

克羅值(CLO)是一個用來衡量服裝或織物隔熱保暖性能的熱力學單位。根據定義,在室溫為20°C 或21°C 時,相對濕度不超過50%,以及空氣流速不超過0.1m/s 的情況下,一個人靜坐或從事輕度腦力勞動保持舒適狀態時,所穿的服裝隔熱值為1CLO??肆_值越大,傳導系數越小,保暖性就越好。

羽絨在這方面就很有優勢,因為它的CLO 數值普遍較大,也就是說同樣的保暖度,羽絨所需的重量較小,這也是其輕量感的特點。而羽絨在處理上還會考慮蓬松度,即同樣克重的羽絨,可以填充更大的體積。跟其他材質的衣物比起來,在同等保暖程度上,羽絨服的體積更小、重量更小、穿著更輕便。

你來算一算:

已知不同材質面料的克羅值如下表所示,根據“保暖度= 保暖材料的重量× 保暖材料的CLO 值”計算,如果要替換700g羊毛的衣物,需要多少克550fp 的羽絨呢?

學問三:透氣+ 防風

除了保暖之外,穿著是否舒適,也是選擇御寒衣物的一個重要指標,其中最為重要的一點就是透氣性。

即便是在冬天,我們皮膚上的汗腺也會散發出不少汗液。如果不能及時將它們散發到空氣中,人體就會感到濕、悶,相當難受。在這方面,棉衣和羽絨服表現都不算太好。

然而,衣服的透氣性好,也就意味著外面的冷空氣更容易穿透衣服,和人體進行熱交換,俗稱“不擋風”,降低了保溫效果。

此外,羽絨服中的羽絨容易出現“鉆毛/ 鉆絨”的情況,也就是羽絨從面料中鉆出來;在冬天干燥的環境中,穿著羽絨服還容易產生靜電。這些無疑都會讓其舒適性大打折扣。

學問四:新型材料

隨著紡織技術的發展,人造纖維解決了羽絨、棉的這些問題。在人造纖維的微觀結構中,孔隙率較大,能有效包藏空氣;再加上其特殊的編織方法,能夠在保暖、透氣、輕便等方面找到平衡點。

其中最為常見的人造纖維織物就是搖粒絨,也稱抓絨。它是用滌綸等人造纖維編織成“三明治”式的三層結構:中間層的孔隙較大,便于透氣;正面層的絨毛纖維較長;反面層的纖維較短。隨后,通過機械對正面層進行“拉毛”,促使原本規則的絨毛纖維蜷縮成一個個小球狀,再將其搖動,整理成一排排蓬松的小絨球,從而裹挾了大量的空氣,實現了良好的隔熱、保暖效果。

為了防風,搖粒絨通常會被做成內襯,外面再穿上一件由合成纖維制成的透氣率較差的外衣(比如沖鋒衣),分別構成防風層、保暖層;加上貼身穿著的內衣(通常是透氣性很好、速干的人造纖維織物),就能很好地解決保暖、輕便、透氣、耐磨甚至防水的綜合需求。在從事越野、徒步等戶外運動時,這種“三件套”就是標準的穿衣方案。

此外,還有一些新型的人造纖維,如太空棉、遠紅外纖維等,不僅導熱系數很低,還能將人體通過輻射釋放出的熱量再反射回去,進一步增強保暖效果。而超細纖維織物具有空腔大、夾持空氣較多的特點,保暖性能不輸羽絨服,但更輕巧,價格也相對便宜。

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