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衣料舒适度与身体小气候

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摘要:衣料舒适度与身体小气候
纺织科技的运用,其主要目的之一是进行系统的功能性服装设计,使衣服能尽其所能,帮助人们调节体温及环境温度以及人的体能活动。而技术的关键在于纺织材料的抗热和湿度调节的属性。即:衣物从身体表层吸收汗液的能力。

出汗是使人体保持降温的最有效方法。它通过消耗能量排泄汗液,即从皮肤表层以排走体热。人体每蒸发一公升汗水需要消耗约580千卡——相当于做一小时的密集体能训练所消耗的卡路里,或是一顿快餐里所含的卡路里燃烧后的热量。同时,当外界温度高于体温时,排汗也是降低热度的唯一办法。当然,最有效的方法是通过皮肤直接排走汗液。

一般情况下,我们将纺织品以水蒸汽的形式通过其表层释放汗液的功能称为透气性。但是,将学术用语里的透气性(或耐水蒸气性)同我们平常所说的透气性互换是不正确的,因为低空气渗透率并不会导致低透气性。最好的例子就是现代的防风防水膜。这种膜允许很少的空气由外而内渗透入膜,也允许由内向外蒸发汗液。

然而,透气性只是保暖和湿度调节的一个方面,即所谓的热生理特点。同样重要的是,若是足够的汗液被吸收、存储和释放会使得穿作者觉得:这简直就是一种肌肤的享受。

热生理舒适度和皮肤接触舒适感(即皮肤对纺织品的感觉如何),都可以客观测量并在实验室里进行评估。德国海恩斯坦研究院从上世纪50年代起就一直致力于开发相关的纺织物功能测试方法,许多方法至今仍为全世界所用。

其中最重要之一就是,让皮肤模型对热量和水分从皮肤表层释放过程进行模拟。该模型由一块可以通电加热皮肤的多孔金属板和供应水的装置组成,模型被放置在人工气候室里,以保持恒定的测量条件。

采用皮肤模型提供的特定参数测量纺织品的性能。例如,保暖性和防水性会作为衡量布料的透气性、排汗功能和缓冲以及衣物干燥所需时长等为参考条件。这些参数表现了纺织品的热生理特征。

德国海恩斯坦研究院把两个人体模型称为“查理”和“沙琳”,通过对它们的深入研究,成衣、床上用品和睡袋的保暖度都可以计算出来。使用体温调节模型,可以模拟成年人和儿童产生的热量。该模型是由铜或者合成材料制成,上面安装有电脑控制的加热系统,以分别对身体的不同部分产生的热量加以控制。例如,从手臂或腿部散发的热量越多,衣服上的对应部位的保暖效果则越差。

当人体运动时,体温会明显受衣料透气性的影响。比如,袖口或是其他部位的透气效果。这就是为什么进行衣物测试时,“查理”会被摆放在看台上,模拟出他好像正在快步行走的样子。使用人体模特可对纺织物湿度调控进行评估,为完善纺织物功能,这是一项重要的措施。

在“汗足”的热调节模型中,海恩斯坦学院的皮肤模型和人体模特发挥着重要作用。并且二者合二为一。其释放的水分和热量所形成的图案,是一个典型的脚状形。

由此,海恩斯坦学院的研究人员认为,采用人体模型模拟人体四肢体温是切实可行的。更重要的是,他们发现,当环境温度较低时,大部分热量主要从足尖散发出体外。也就是说,保暖鞋袜对保持整个身体的舒适度和体表温度所起的作用很大。与此同时,经过处理的纺织材料应能吸收人体汗液,尤其是在人运动之后,纺织物能有效吸收身体分泌的汗液。

在20世纪30年代,第一个合成纺织纤维“尼龙”和“贝纶”的发展标志着纺织业开始步入新的时代。除了传统的天然纤维,人类第一次有了可以人为改变其属性的纺织品。当然,在20世纪60年代,一种所谓的仿尼龙衬衫使合成纤维给公众留下了坏印象。不过,随后几年,海恩斯坦研究院的试验表明,如果设计得当,由合成纤维制成的纺织品,不仅具有同天然纤维一样的保暖功能和湿度调节功能,甚至比天然纤维更有优势。

从20世纪80年代开始,在海恩斯坦研究的基础上,双面布料问世。这种布料将天然纤维和合成纤维结合在一起却仍被分开存放。这两种材料结合后,由于它不黏粘皮肤,因此舒适度远远超过了棉纤维。在1980年的普莱西德湖冬季奥运会上,一个运动服装制造商向一只奥地利女队赞助了一种双层内衣,随后,这种内衣以“Transtex”字样命名,随之被运动员们广泛使用。在制造商的预料之中,这种内衣获得巨大的成功。从那时起,功能性纺织品一路高歌,并致使衣料间的舒适度差异越来越大。(中国纤检)

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