趙媛媛 王革輝

對(duì)幾種絮料保暖性的比較研究

趙媛媛 王革輝

對(duì)市售的仿絲棉絮片、噴膠棉絮片、羊毛/滌綸混合絮片、七孔棉絮片和羽絨的保暖性能進(jìn)行了測(cè)試，并分析了這些不同結(jié)構(gòu)的絮料的保暖性差異，所得結(jié)論可為消費(fèi)者選擇保暖性更好的服裝和被子提供參考，并為生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)發(fā)保暖性更好的新型絮料提供指導(dǎo)。

絮料；保暖性；熱阻；厚度

絮料主要指利用填充材料自身結(jié)構(gòu)或外形特征，彼此之間相互支撐，或者借助物理化學(xué)手段使材料彼此粘連，最終形成比較蓬松的結(jié)構(gòu)，同時(shí)保證內(nèi)部一定的填充密度以便形成相對(duì)固定的靜止空氣網(wǎng)，使材料達(dá)到御寒保暖的作用[1]。

關(guān)于絮料的保暖性已經(jīng)有較多研究，王利偉等人[2]研究了羽毛與化纖混合的非織造絮片的保暖性能；談麗平等人[3]研究了利用自主研發(fā)的專(zhuān)利技術(shù)制成的木棉系列絮片的熱阻和對(duì)流散熱量；韋安軍等人[4]研究了利用自主開(kāi)發(fā)的專(zhuān)利技術(shù)制作的木棉/羽絨/羽絨飛絲的混纖系列絮料的保暖效果等。湯立橋[5]利用 YG（B）606D型平板式織物保暖儀測(cè)定羽絨制品的保暖性能，利用電鏡分析羽絨纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)等手段，研究得出羽絨制品保暖性能與羽絨含絨量、羽絨制品充絨量以及蓬松度均有密切關(guān)系。

近年來(lái)，人們對(duì)于冬季穿著的服裝的美觀性要求越來(lái)越高，即冬季保暖服裝穿著應(yīng)既保暖、又美觀輕便。本文將選擇市場(chǎng)上最為常見(jiàn)的服裝絮料，研究在考慮美觀和輕便的情況下，服裝絮料的保暖性能優(yōu)劣。目前市場(chǎng)上冬季服裝所用的絮料多為棉、羊毛、仿絲棉、噴膠棉、羽絨等。因此本文將對(duì)仿絲棉絮片、噴膠棉絮片、羊毛/滌綸混合絮片、七孔棉絮片和羽絨的保暖性進(jìn)行比較研究，以期為消費(fèi)者選擇保暖性更好的服裝和被子提供參考，并為生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)發(fā)保暖性更好的新型絮料提供指導(dǎo)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本文的研究試樣選擇市場(chǎng)上最為常見(jiàn)的噴膠棉絮片、仿絲棉絮片、羊毛/滌綸混合絮片、七孔棉絮片以及羽絨。其中仿絲棉絮片選擇了2種規(guī)格，分別稱(chēng)為仿絲棉1絮片、仿絲棉2絮片。為方便實(shí)驗(yàn)記錄，本文將仿絲棉1絮片、仿絲棉2絮片、噴膠棉絮片、羊毛/滌綸混合絮片、七孔棉絮片、羽絨分別命名為A、B、C、D、E、F。

1.1.1 絮料面密度測(cè)試

絮片面密度測(cè)試參照標(biāo)準(zhǔn)：FZ/T60003-91《非織造布單位面積質(zhì)量的測(cè)定》，將試樣裁成25x20cm2的5塊小樣，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下調(diào)濕24小時(shí)。利用電子天平稱(chēng)量5塊試樣的重量，然后取其平均值，再乘以20即得以g/m2表示的面密度。

1.1.2 絮料厚度測(cè)試

絮料厚度測(cè)試由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有可以測(cè)蓬松類(lèi)材料厚度的裝置，因此需要參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3820-1997《紡織品和紡織品厚度的測(cè)定》，自制可以測(cè)量蓬松類(lèi)材料厚度的裝置。該自制裝置由測(cè)量板以及游標(biāo)卡尺組成。測(cè)量板面積為200mm×200mm，質(zhì)量（82±2）g，其對(duì)試樣的壓力為0.02kPa。

由于絮料在測(cè)量熱阻時(shí)需要測(cè)試3塊試樣，本文將對(duì)每種絮料的3塊試樣的厚度進(jìn)行測(cè)試。測(cè)量時(shí)，將試樣放置在表面光滑的水平桌面上，將測(cè)量板輕輕壓在試樣上，用游標(biāo)卡尺測(cè)量桌面和測(cè)量板之間的垂直距離，即為試樣的厚度。每塊試樣沿四條邊共測(cè)試12次，最后求平均值。6種絮料試樣的規(guī)格如表1所示。

表1 絮料試樣規(guī)格

1.2 絮料包覆試樣袋時(shí)的保暖性測(cè)試

由于無(wú)法直接測(cè)定羽絨絮料的保暖性，需在包覆試樣袋的情況下測(cè)試組合體的保暖性。為保證測(cè)試條件的一致性，也將另外5種絮料包覆相同的試樣袋測(cè)試組合體的保暖性。

試樣袋尺寸為40cm×40cm，采用滌緞和滌塔夫縫制而成，滌緞做為面料，滌塔夫作為里料，一一對(duì)應(yīng)縫合成大小為40cm×40cm的3個(gè)試樣袋。滌緞、滌塔夫面料的規(guī)格見(jiàn)表2。

表2 滌緞、滌塔夫的織物規(guī)格

將除羽絨之外的5種絮片的3塊試樣分別包覆上述3個(gè)試樣袋，測(cè)試絮片包覆試樣袋的保暖性，最后取3塊試樣測(cè)試結(jié)果的平均值作為該種絮料的測(cè)試結(jié)果。最后測(cè)試羽絨絮料包覆試樣袋后的保暖性，將羽絨分別充填入前述的3個(gè)試樣袋，每個(gè)試樣袋的充填量為20g，拍打均勻后，采用和前述相同的保暖性測(cè)試方法，測(cè)試羽絨包覆試樣袋后的保暖性。

保暖性測(cè)試采用YG606E型紡織品熱（濕）阻測(cè)試儀，參照GB/11048-2008《紡織品生理舒適性穩(wěn)態(tài)條件下熱阻和濕阻的測(cè)定》的要求。實(shí)驗(yàn)參數(shù)如下：環(huán)境溫度20℃±2℃，相對(duì)濕度 (65±2)%，試驗(yàn)板溫度35℃，試驗(yàn)板尺寸20cm×20cm，測(cè)試時(shí)儀器風(fēng)速為0，測(cè)試時(shí)間為1000s。

試樣袋的熱阻測(cè)試也采用 YG606E型紡織品熱（濕）阻測(cè)試儀，測(cè)得 3個(gè)試樣袋的熱阻分別為0.1369clo，0.1488clo，0.1389clo，平均值為0.1415clo。

絮料A、B、C、D、E、F包覆試樣袋后分別記為A’、B’、C’、D’、E’、F’。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

絮料包覆試樣袋后的保暖性測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 絮料包覆試樣袋的保暖性測(cè)試結(jié)果

根據(jù)熱阻的定義，試樣袋與絮料的串聯(lián)熱阻應(yīng)該為試樣袋的熱阻與絮料的熱阻之和。將表3中絮料包覆試樣袋的熱阻減去試樣袋平均熱阻可以得出6種絮料自身的熱阻，具體見(jiàn)表4。

表4 絮料熱阻

由表4可以看出，羽絨絮料F的熱阻最大，為8.151 clo；羊毛/滌綸混合絮片D的熱阻次之，為5.517 clo；噴膠棉絮片 C的熱阻最小，為2.489 clo。由表1可知，這些絮料的面密度和厚度都存在較大的差異。所以，其熱阻不能完全反映不同種類(lèi)絮料的結(jié)構(gòu)對(duì)熱阻的影響。

假設(shè)這幾種絮料的結(jié)構(gòu)都足夠均勻。為比較不同結(jié)構(gòu)的絮料的保暖性的優(yōu)劣，可將6種絮料測(cè)得的熱阻值都折算到10mm厚時(shí)的熱阻，來(lái)比較同樣厚度情況下，哪種絮料的保暖性更好；可將6種絮料測(cè)得的熱阻值都折算到質(zhì)量為200 g/m2時(shí)的熱阻，來(lái)比較同樣質(zhì)量情況下，哪種絮料的保暖性更好。

由于羽絨絮料的厚度無(wú)法直接測(cè)定，這里采用羽絨包覆試樣袋后的厚度減去試樣袋本身的厚度得到羽絨絮料的厚度。

2.1 厚度折算熱阻

表5的絮料的厚度折算熱阻值。圖1為絮料厚度折算熱阻柱形圖。

表5 絮料厚度折算熱阻

圖1 絮料厚度折算熱阻

從圖1中可以看出，絮料的厚度折算熱阻從大到小排序?yàn)椋篎>A>B>C>D>E，即羽絨絮料的厚度折算熱阻最大，仿絲棉絮片1次之，七孔棉絮片的厚度折算熱阻最小。從另一方面來(lái)說(shuō)，這6種絮料，要達(dá)到相同的熱阻，七孔棉絮片的厚度最大，看起來(lái)最為臃腫，而羽絨絮料的厚度最小，外觀更美觀。

2.2 質(zhì)量折算熱阻

表6為絮料質(zhì)量折算熱阻。圖2為絮料的質(zhì)量折算熱阻柱形圖。

表6 絮料質(zhì)量折算熱阻

圖2 絮料質(zhì)量折算熱阻

從圖2可以看出，絮料的質(zhì)量折算熱阻從大到小排序?yàn)椋篎>A>B>C>E>D。

羽絨的質(zhì)量折算熱阻最大，仿絲棉絮片1次之，羊毛/滌綸混合絮片的質(zhì)量折算熱阻最小。并且由上文可知，羽絨的厚度折算熱阻也最大。因此6種絮料中，羽絨的保暖性最好。同絮料的厚度折算熱阻不同的是，此時(shí)的羊毛/滌綸混合絮片的質(zhì)量折算熱阻最小，從另一方面來(lái)說(shuō)，要達(dá)到相同的熱阻，羊毛/滌綸混合絮片的質(zhì)量較大，較重，穿著不輕便。

3 結(jié)論

1）在相同厚度的情況下，羽絨絮料的熱阻最大，其次是仿絲棉絮片1，七孔棉絮片的熱阻最小。從另一方面來(lái)說(shuō)，要達(dá)到相同保暖性能的情況下，用羽絨絮料當(dāng)作服裝絮料不會(huì)使服裝外觀過(guò)于臃腫，而七孔棉絮片做服裝絮料會(huì)使服裝外觀過(guò)于臃腫。因此，既有較好的保暖效果同時(shí)也兼顧美觀性的服裝絮料為羽絨絮料和仿絲棉絮片1，而七孔棉絮片則過(guò)于臃腫。

2）在相同質(zhì)量的情況下，羽絨絮料的熱阻最大，其次是仿絲棉絮片1，羊毛/滌綸混合絮片的熱阻最小。這說(shuō)明，要達(dá)到相同保暖性能的情況下，羽絨絮料的服裝最輕便，而羊毛/滌綸混合絮片作服裝絮料的服裝最重，不夠舒適。因此，既有較好的保暖效果同時(shí)也兼顧輕便的服裝絮料為羽絨絮料，其次為仿絲棉絮片1。

3）從熱阻值的絕對(duì)大小上，可以看出仿絲棉絮片1的保暖性與羽絨還有很大差距，說(shuō)明羽絨仍是目前保暖性最好的絮料，而開(kāi)發(fā)保暖性更好的新型絮料的空間依然很大。

[1]杜康，肖紅濤．保暖材料的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]．中國(guó)校外教育，2011（3）：137-137．

[2]王利偉，俞鎮(zhèn)慌．羽毛纖維與化纖混合非織造絮片服用性能研究[J]．產(chǎn)業(yè)用紡織品，2005（6）：32-35．

[3]談麗平，王府梅，劉維．木棉系列絮料的保暖性[J]．紡織學(xué)報(bào)，2007，28(4)：38-40．

[4]韋安軍，王府梅，王偉，等．木棉/羽絨/羽絨飛絲的混纖絮料的服用性能測(cè)試分析[J]．東華大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，34 (4)：405-409．

[5]湯利橋．羽絨制品保暖性與羽絨品質(zhì)間的關(guān)系[J]．中國(guó)纖檢，2007（11）：56-59．

（責(zé)任編輯：竺小恩）

A Comparative Study on Thermal Insulation of Waddings

ZHAO Yuan-yuan WANG Ge-hui

TS101.923.2

B

1674-2346(2014)01-0028-05

10.3969/j.issn.1674-2346.2014.01.006

2013-09-12

趙媛媛，女，東華大學(xué)服裝藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，碩士研究生（上海200051）