不同材料的导热系数不同

我们目前常用在保暖衣服中的羽绒、羊毛、棉等天然纤维,以及腈纶、粘纤、涤纶等,都是热导率相对比较低的材料。但如果要说目前世界上热导率最低的物质,还得是静止的空气。

因此,对于一件衣服而言,除了它本身的热导率要够低,它还需要能在面料表面制造适当厚度且稳定的空气层,强强联合保温效果更佳。

现在流行的保暖材料,基本上都是制造稳定空气层的好手。

比如羽绒,绒朵呈现稳定的、立体的朵状结构,比表面积很大,能黏附非常多的空气;绒朵上的绒丝呈现中空结构,能存储空气。一朵一朵的绒朵结合起来,就成了一整个能大量存空气的立体结构。也难怪目前在保暖这块,日常材料中还没谁能比得上羽绒。


人造纤维也在通过优化纤维结构来储存更多空气。比如棉服填充中常用的聚酯纤维(涤纶),就可以通过把纤维制成中空结构再制成絮片等方式来制造存空气的立体结构,从而提高衣物的保暖性。近年很火的德绒,有特殊的双T型纤维结构能存下更多空气,因此德绒的保温性能也就比普通腈纶好。

此前刊登在《科学》(Science)的仿北极熊毛纤维就更厉害了,这种新纤维模仿了北极熊皮毛的中空多孔结构和致密外壳,在纤维内部制造了超过90%的孔隙,从而达成了和羽绒类似的保暖性能,但所需要的材料厚度却只有羽绒的1/5。

总之,无论是哪种保温材料,保温的关键都在于制造适当厚度并且足够稳定的空气层。

舒服又温暖,真不难

我们穿衣服的时候,除了衣服材料本身的纤维间可以存储空气,层与层之间的空间也可以储存空气。那是不是层数越多,衣服里存的空气就越多,整体的保暖性也就越强了呢?

事实上是空气层太厚,空气层从内至外就会产生比较明显的温差,而这就会导致空气流动产生热对流。而一旦发生了热对流,热量的流失反而会更快。

除了温差导致热对流,层数太多还会把空气层挤薄。当层数超过某个值后,衣服层与层之间的空气存量反而会随着衣服层数的增加而减少。

这个其实很好理解,如果你秋衣外面套保暖衣,保暖衣外面再套毛衣,就算你买的衣服尺码再大,衣服和衣服之间都难免挤得紧紧的,而这么一挤留给空气待的位置就不多了。而且我们活动时,层与层之间的挤压、摩擦还会进一步加剧空气的流动。不光空气层被压薄了,还流动起来了,保暖性能降低了不止一点点。

所以,除了别穿太多层,冬天也别穿太紧,尤其是外套要稍微宽松一些。其实可以在内层制造额外的空气层,获得更好的保暖效果。穿着舒适感提高了,温度也提高了。

当然,外套太大了也不好,毕竟太大了容易灌风,那呼啸的寒风从领口、衣服下面吹进来,任你穿再好的装备那热气都是捂不住的。所以除了衣服本身要给力,别忘了领口上围个围巾挡风,外套的版型也尽量选择下部微收口的,可以避免灌风。

如果想要穿得保暖,可以采取这个公式来穿搭:


来源:科普中国

值班编校:龚玉磊、徐贵保

值班主任:齐菲斐

值班编委:邹晓华

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