炎炎夏日,清凉舒爽是消费者选择着装的需求之一。近年来,很多商家会在夏季力推“冰丝”的概念,声称能让穿着者感觉更凉快。这种材料到底是什么原理,是怎么让我们更凉快?
冰丝只能凉一阵
目前并没有相关的国家标准和纺织行业标准明确定义“冰丝”的概念,“冰丝”只是一种用于营销的商品名称。根据对市面上的“冰丝”服装进行调研,可以发现这些面料大多数是由粘胶纤维(常称人造丝或者人造棉)、涤纶(又称聚酯纤维)、锦纶(又称尼龙)等化学纤维织造而成。
纺织品有一个专业术语——接触瞬间凉感,国标GB/T 35263-2017《纺织品接触瞬间凉感性能的检测和评价》将“接触瞬间凉感”定义为“皮肤与低于其温度的织物接触瞬间,引起皮肤表面热量快速流失、温度瞬即下降,再经过皮肤中感温神经末梢反映到大脑后形成的凉爽感觉”。由此可知,低于皮肤温度的织物与人体皮肤接触时,人体都会产生接触瞬间凉感,这个时间可能仅持续刚穿上身的那几秒、几十秒或者几分钟,一旦织物的温度和人体温度很接近,两者达到热平衡,这种凉感就消失。
接触凉感的发生原理是热量传导,人体体温高于织物的温度时,热量从人体传递到织物表面,引起人体体温降低。
选购产品要关注散热功能
尽管这类面料能让人凉一阵,但这种凉感很快就会过去。夏季选购服装及床品时,不能仅靠触摸面料时的凉感来决定,应该关注面料是否具有持续散热功能。实现持续散热功能主要有三种方法:吸湿排汗、热传导快和外置物理降温,也可以将多种方法组合起来。简单来说,利用吸湿排汗方法来持续散热的产品很多,可分为天然纤维和化学纤维两类。
天然纤维里的麻纤维是一种夏季服装的优选天然材料,亚麻、汉麻、罗布麻都是很好的选择。以亚麻为例,亚麻纤维吸湿性好,导湿排汗性好,且具有天然的抑菌除臭功能。纤维的截面呈现不规则的多边形,纤维素细胞内呈现中腔结构,以平行方式排列,通过纤维中的果胶等黏结在一起。这种纤维外部不规则的结构和内部中腔结构,有助于形成毛细管效应,加快导湿排汗的速度,汗液在纤维表面蒸发吸收周围的热量,使人体感觉凉爽舒适,用在服装或者床品上都比较舒服。
化学纤维的吸湿排汗功能是通过异形截面提高毛细管效应实现的。例如中空纤维、十字形截面纤维、三角形截面纤维等,是一种常用的增强织物导湿排汗、扩散体热的功能的方式。通过人工物理改性的异型截面化学纤维有助于形成毛细管效应,使导湿排汗的速度加快,同时异型截面加大了纤维的比表面积,让汗液的蒸发速率加快,使人体感到干爽凉快。这类纤维是一类具有卓越的吸湿排汗功能的涤纶纤维系列产品,常用于运动针织服装。
市面上有些凉席是用超高分子量聚乙烯纤维编织的,因其纤维热传导快,表面光滑,所以在低于体温的环境下有类似于竹子凉席的持续凉感。
装备有外置降温设备的服装也可以给人体降温。例如,装备有液冷系统或者风冷系统和外置电源的单兵作战服,可以给士兵提供在炎热环境下持久的降温;设计有冰袋插兜的背心可以放置多块冰袋,对人体的前胸和后背部位进行迅速降温,并可通过更换冰袋来获得持久的降温。
纺织科学还在不断探索采用新型纤维、改变纤维的化学和物理结构、创新面料成分和织造结构、采用新型后整理技术等方式增强面料导湿排汗的性能。为了尽可能舒适,消费者购买服装时可根据使用场景选择合适的服装。例如,做大量运动时,要选择吸湿速干针织面料;夏季日常在办公室内活动的,可选择棉质面料;出门在外有少量活动时,可选择棉麻混纺或粘胶纤维等材质的面料;如果需要在阳光下活动,还要考虑选择具有较强防晒功能的面料,保护皮肤不被晒伤。