一到冬天,保暖就成了我們日常的剛需,以前我們總是要靠穿得裡三層外三層的才能抵抗住冬天刺骨的寒冷。隨著人們生活水平的提高,對美的追求也相應的提高了,以前那種把自己裹成粽子的保暖方式已經不能適應人們對美的追求,加上全球氣溫的上升,現在的冬天已經沒以前那麼冷了,這也給人們輕便過冬提供了條件。雖然現在的冬天是沒以前那麼冷了,但畢竟是冬天,適當的保暖還是必須的,在這種既要輕便又要保暖的需求的指引下,保暖內衣就C位出道了。
保暖內衣確實是個好東西,它可以讓你在寒冷的冬天,既能穿出美麗又不會凍人。但是目前保暖內衣的市場上是一片混亂,大多數打著高科技幌子的產品其實並沒多少保暖的功效,現在的營銷完全是靠忽悠!但是,作為一個市場前景光明的產品,保暖內衣在技術上是完全存在的,那麼那些靠實力實現保暖功能的內衣都是怎麼做到的?
目前市場上真正的保暖內衣,實現保暖功能主要有兩種方式,一種是通過減少熱量的散失來實現保溫,一種是通過發熱來補充散失的熱量從而實現保暖功效。
人體熱量的散失主要有輻射、對流和熱傳導三種方式,輻射散熱是人體自動調節體溫的一種主要方式,無時無刻不在發生,所以要實現減少熱量的散失只能靠減少對流和熱傳導來實現。傳統的絮片式保暖內衣以及通過加厚加絨的方式來實現保暖功能的內衣就是通過絮片或絨毛間能夠容納更多的靜態空氣來實現保暖的,因為空氣是熱的不良導體,內衣中包含的靜態空氣越多那麼內衣通過熱傳導方式散失的熱量就越少,同時內衣厚度的增加也減少了熱對流。
這種保暖方式是以犧牲厚度為代價來實現保溫功能的,對於愛美人士來說不是很受歡迎。受靜態空氣會減少熱傳導理論的啟發,現在人們研發出了一種中空保暖纖維,這種纖維因為具有中空的芯層,所以纖維中含有大量的靜態空氣,從而實現了保暖但又不厚重的需求。中空保暖纖維的保暖性能受纖維中孔隙的開孔率的影響較大,目前中空率最高的纖維是天然的木棉纖維,但由於木棉的可紡性較差,現在應用還不成熟,大都以填充物的形式用於保暖棉衣中。中空化學纖維由於受噴絲頭的結構及紡絲工藝的影響,目前中空率還不能做成很大,所以保暖功能也有限。
目前比較熱門的竹炭及咖啡碳纖維也被很多品牌拿來當保暖內衣的招牌在宣傳,因為一提到「碳」這個字似乎就會感到很溫暖,但其實這類纖維的保暖功能有限。竹炭或咖啡碳纖維是在化纖紡絲液中加入納米級別的被碳化的竹子或咖啡渣對纖維進行改性,由於納米級碳粉具有蜂窩狀的結構,這就使得纖維中具有很多孔隙,能夠像活性炭一樣吸附異味,所以用這種纖維製成的內衣具有一定的抑菌除臭功能,至於所說的保暖性能,也還是因為多孔隙的纖維結構能夠容納更多的靜態空氣而使得纖維的熱阻增大,但是畢竟纖維中所含有的納米碳有限,所以保暖性能並不是很高。(竹炭或咖啡碳纖維並不是標準的纖維用語,它只是一種化纖改性纖維,成分標註時是不可以標為竹炭纖維或咖啡碳纖維的)。
通過發熱纖維的發熱來補充熱量的散失是一種新型的保暖內衣的研發方向,但就能量守恆定律來看,纖維不會自己發熱,所以要想使得纖維能發出熱量就必須給它補充能量,纖維的發熱機理目前有電能發熱、光能發熱、相變發熱、化學發熱及吸溼發熱等。
電能發熱就類似於我們冬天常用的電熱毯,通過使用具有導電且具有電熱性能的纖維生產出內衣,如果我們給內衣施加電流,那麼內衣就會發熱從而具有保暖功能。目前使用最廣泛的導電纖維就是碳纖維以及最近研究得比較多的石墨烯改性纖維,這種保暖方式由於必須要有可供使用的電源,目前在隨身穿的內衣產品中使用並不方便,也許在將來的智能服裝產品中會有廣泛應用。
光能發熱就類似於我們的太陽能熱水器,通過把能夠大量吸受紅外線的物質施加到纖維中,從而使得纖維具有遠紅外發熱功能。遠紅外發熱纖維是通過吸收外界的紅外光能來補充自身的能量,然後再將吸收的能量以遠紅外光的形式輻射到人體上,從而使人感到溫暖。紅外線是熱輻射的主要形式,其實一切的物體在被加熱的時候都會發射出一定量的紅外線,我們人體的熱輻射也是通過紅外線輻射出去的,正是由於幾乎所有的物體都會發射一定的紅外線,所以目前市場上打著遠紅外功能的保暖內衣是層出不窮,但絕大部分所謂的遠紅外保暖內衣都是在忽悠!因為要想使得內衣發射大量遠紅外來實現保暖功能,你首先必須要給內衣吸收足夠的能量,那麼那些宣稱具有遠紅外功能的產品它的能量從哪裡來?確實有些產品可以通過吸收人體自身熱輻射出去的能量來產生一定的遠紅外,但這樣的能量有限,所起到的保暖功能十分有限。
相變發熱是利用物質在不同相態(氣體-液態-固體)間轉變時所放出的熱量來實現的,物質在不同相態間的轉變是可逆的,所以不但可以發熱,在一定條件下還可以製冷,這就實現了自動調溫的功能,如果我們能夠找到一種相態轉變溫度在人體體溫範圍內的物質,那麼用這種物質製成的改性纖維就具有自動調節體溫的功能。這種相態調溫纖維由於價格昂貴,目前在民用領域還沒普及,據說太空人的航天服就是用這種相變調溫纖維製成的。
化學發熱是利用能夠發生放熱化學反應的物質來實現的,如果我們利用這種在特定條件下會發生放熱化學反應的物質去改性纖維,那麼用這種纖維製成的內衣一旦觸發放熱反應的條件,內衣就會發熱來達到保暖的目的。這種技術的難點在於放熱反應必須是可逆的,也就是說當觸發放熱反應的條件消失後纖維還能回到原態,這樣才能在下次達到放熱反應條件時繼續發熱,否則就只能是個一次性產品。
吸溼發熱是目前在保暖內衣領域應用比較多的一項技術,其基本原理其實就是一種相變發熱,利用人體新陳代謝出的水汽被纖維吸收而從氣態變成液態的這種相態變化產生放熱效應。其實普通的纖維都具有一定的吸溼發熱功能,回潮率越高的纖維吸溼功能越強,那麼其吸溼發熱的效應就越好,只不過大多數纖維的回潮率都不會特別高,所以這種吸溼發熱效應就很不明顯。目前吸溼發熱纖維的研究有兩個方向,一個就是想辦法增加纖維的吸溼率,這樣水從汽態轉變成液態時所產生的熱量就多,但前提是這些纖維在增加吸溼性的同時必須提高排溼性能,否則人體會感到潮溼;另一個吸溼發熱纖維的研究方向其實是相變發熱與化學發熱的結合,就是利用一些物質在吸溼的時候會發生放熱反應(例如生石灰遇水就會放出大量的熱量)這個原理來改性纖維,用這種纖維製成的內衣在穿著過程中由於會不停吸收人體排出的水汽,所以就會持續發熱來達到保暖的目的。無論吸溼發熱纖維是利用的那种放熱原理,現實中的問題在於如何提供足夠的水汽?因為人體本身新陳代謝出的水汽是有限的,而且不同個體在不同環境中代謝出的水汽是不同的,所以這種保暖內衣的保暖感受可能會因人而異,你越出汗可能就越熱,而你凍得不出汗了反而不熱了。
以上就是目前一些保暖內衣的保暖原理,有些已經成為產品在賣,有些還只停留在實驗室階段,所以如果內衣穿上身後不會顯得特別臃腫,建議大家還是選購傳統的絮片式或加絨保暖內衣,這類內衣的保暖效果比較有保障,那些打著高科技旗號的產品,有些是在忽悠,有些可能實際可行但要達到理想的保暖效果其條件往往比較苛刻。新春佳節就快到了,希望大家都能選購到理想的保暖內衣,過個溫暖而舒心的春節。