对几种絮料保暖性的比较研究

赵媛媛 王革辉

对几种絮料保暖性的比较研究

赵媛媛 王革辉

对市售的仿丝棉絮片、喷胶棉絮片、羊毛/涤纶混合絮片、七孔棉絮片和羽绒的保暖性能进行了测试，并分析了这些不同结构的絮料的保暖性差异，所得结论可为消费者选择保暖性更好的服装和被子提供参考，并为生产企业开发保暖性更好的新型絮料提供指导。

絮料；保暖性；热阻；厚度

絮料主要指利用填充材料自身结构或外形特征，彼此之间相互支撑，或者借助物理化学手段使材料彼此粘连，最终形成比较蓬松的结构，同时保证内部一定的填充密度以便形成相对固定的静止空气网，使材料达到御寒保暖的作用[1]。

关于絮料的保暖性已经有较多研究，王利伟等人[2]研究了羽毛与化纤混合的非织造絮片的保暖性能；谈丽平等人[3]研究了利用自主研发的专利技术制成的木棉系列絮片的热阻和对流散热量；韦安军等人[4]研究了利用自主开发的专利技术制作的木棉/羽绒/羽绒飞丝的混纤系列絮料的保暖效果等。汤立桥[5]利用 YG（B）606D型平板式织物保暖仪测定羽绒制品的保暖性能，利用电镜分析羽绒纤维形态结构等手段，研究得出羽绒制品保暖性能与羽绒含绒量、羽绒制品充绒量以及蓬松度均有密切关系。

近年来，人们对于冬季穿着的服装的美观性要求越来越高，即冬季保暖服装穿着应既保暖、又美观轻便。本文将选择市场上最为常见的服装絮料，研究在考虑美观和轻便的情况下，服装絮料的保暖性能优劣。目前市场上冬季服装所用的絮料多为棉、羊毛、仿丝棉、喷胶棉、羽绒等。因此本文将对仿丝棉絮片、喷胶棉絮片、羊毛/涤纶混合絮片、七孔棉絮片和羽绒的保暖性进行比较研究，以期为消费者选择保暖性更好的服装和被子提供参考，并为生产企业开发保暖性更好的新型絮料提供指导。

1 实验

1.1 实验材料

本文的研究试样选择市场上最为常见的喷胶棉絮片、仿丝棉絮片、羊毛/涤纶混合絮片、七孔棉絮片以及羽绒。其中仿丝棉絮片选择了2种规格，分别称为仿丝棉1絮片、仿丝棉2絮片。为方便实验记录，本文将仿丝棉1絮片、仿丝棉2絮片、喷胶棉絮片、羊毛/涤纶混合絮片、七孔棉絮片、羽绒分别命名为A、B、C、D、E、F。

1.1.1 絮料面密度测试

絮片面密度测试参照标准：FZ/T60003-91《非织造布单位面积质量的测定》，将试样裁成25x20cm2的5块小样，在标准大气压下调湿24小时。利用电子天平称量5块试样的重量，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 絮料厚度测试

絮料厚度测试由于实验条件的限制，实验室没有可以测蓬松类材料厚度的装置，因此需要参照标准GB/T 3820-1997《纺织品和纺织品厚度的测定》，自制可以测量蓬松类材料厚度的装置。该自制装置由测量板以及游标卡尺组成。测量板面积为200mm×200mm，质量（82±2）g，其对试样的压力为0.02kPa。

由于絮料在测量热阻时需要测试3块试样，本文将对每种絮料的3块试样的厚度进行测试。测量时，将试样放置在表面光滑的水平桌面上，将测量板轻轻压在试样上，用游标卡尺测量桌面和测量板之间的垂直距离，即为试样的厚度。每块试样沿四条边共测试12次，最后求平均值。6种絮料试样的规格如表1所示。

表1 絮料试样规格

1.2 絮料包覆试样袋时的保暖性测试

由于无法直接测定羽绒絮料的保暖性，需在包覆试样袋的情况下测试组合体的保暖性。为保证测试条件的一致性，也将另外5种絮料包覆相同的试样袋测试组合体的保暖性。

试样袋尺寸为40cm×40cm，采用涤缎和涤塔夫缝制而成，涤缎做为面料，涤塔夫作为里料，一一对应缝合成大小为40cm×40cm的3个试样袋。涤缎、涤塔夫面料的规格见表2。

表2 涤缎、涤塔夫的织物规格

将除羽绒之外的5种絮片的3块试样分别包覆上述3个试样袋，测试絮片包覆试样袋的保暖性，最后取3块试样测试结果的平均值作为该种絮料的测试结果。最后测试羽绒絮料包覆试样袋后的保暖性，将羽绒分别充填入前述的3个试样袋，每个试样袋的充填量为20g，拍打均匀后，采用和前述相同的保暖性测试方法，测试羽绒包覆试样袋后的保暖性。

保暖性测试采用YG606E型纺织品热（湿）阻测试仪，参照GB/11048-2008《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定》的要求。实验参数如下：环境温度20℃±2℃，相对湿度 (65±2)%，试验板温度35℃，试验板尺寸20cm×20cm，测试时仪器风速为0，测试时间为1000s。

试样袋的热阻测试也采用 YG606E型纺织品热（湿）阻测试仪，测得 3个试样袋的热阻分别为0.1369clo，0.1488clo，0.1389clo，平均值为0.1415clo。

絮料A、B、C、D、E、F包覆试样袋后分别记为A’、B’、C’、D’、E’、F’。

2 实验结果与讨论

絮料包覆试样袋后的保暖性测试结果见表3。

表3 絮料包覆试样袋的保暖性测试结果

根据热阻的定义，试样袋与絮料的串联热阻应该为试样袋的热阻与絮料的热阻之和。将表3中絮料包覆试样袋的热阻减去试样袋平均热阻可以得出6种絮料自身的热阻，具体见表4。

表4 絮料热阻

由表4可以看出，羽绒絮料F的热阻最大，为8.151 clo；羊毛/涤纶混合絮片D的热阻次之，为5.517 clo；喷胶棉絮片 C的热阻最小，为2.489 clo。由表1可知，这些絮料的面密度和厚度都存在较大的差异。所以，其热阻不能完全反映不同种类絮料的结构对热阻的影响。

假设这几种絮料的结构都足够均匀。为比较不同结构的絮料的保暖性的优劣，可将6种絮料测得的热阻值都折算到10mm厚时的热阻，来比较同样厚度情况下，哪种絮料的保暖性更好；可将6种絮料测得的热阻值都折算到质量为200 g/m2时的热阻，来比较同样质量情况下，哪种絮料的保暖性更好。

由于羽绒絮料的厚度无法直接测定，这里采用羽绒包覆试样袋后的厚度减去试样袋本身的厚度得到羽绒絮料的厚度。

2.1 厚度折算热阻

表5的絮料的厚度折算热阻值。图1为絮料厚度折算热阻柱形图。

表5 絮料厚度折算热阻

图1 絮料厚度折算热阻

从图1中可以看出，絮料的厚度折算热阻从大到小排序为：F>A>B>C>D>E，即羽绒絮料的厚度折算热阻最大，仿丝棉絮片1次之，七孔棉絮片的厚度折算热阻最小。从另一方面来说，这6种絮料，要达到相同的热阻，七孔棉絮片的厚度最大，看起来最为臃肿，而羽绒絮料的厚度最小，外观更美观。

2.2 质量折算热阻

表6为絮料质量折算热阻。图2为絮料的质量折算热阻柱形图。

表6 絮料质量折算热阻

图2 絮料质量折算热阻

从图2可以看出，絮料的质量折算热阻从大到小排序为：F>A>B>C>E>D。

羽绒的质量折算热阻最大，仿丝棉絮片1次之，羊毛/涤纶混合絮片的质量折算热阻最小。并且由上文可知，羽绒的厚度折算热阻也最大。因此6种絮料中，羽绒的保暖性最好。同絮料的厚度折算热阻不同的是，此时的羊毛/涤纶混合絮片的质量折算热阻最小，从另一方面来说，要达到相同的热阻，羊毛/涤纶混合絮片的质量较大，较重，穿着不轻便。

3 结论

1）在相同厚度的情况下，羽绒絮料的热阻最大，其次是仿丝棉絮片1，七孔棉絮片的热阻最小。从另一方面来说，要达到相同保暖性能的情况下，用羽绒絮料当作服装絮料不会使服装外观过于臃肿，而七孔棉絮片做服装絮料会使服装外观过于臃肿。因此，既有较好的保暖效果同时也兼顾美观性的服装絮料为羽绒絮料和仿丝棉絮片1，而七孔棉絮片则过于臃肿。

2）在相同质量的情况下，羽绒絮料的热阻最大，其次是仿丝棉絮片1，羊毛/涤纶混合絮片的热阻最小。这说明，要达到相同保暖性能的情况下，羽绒絮料的服装最轻便，而羊毛/涤纶混合絮片作服装絮料的服装最重，不够舒适。因此，既有较好的保暖效果同时也兼顾轻便的服装絮料为羽绒絮料，其次为仿丝棉絮片1。

3）从热阻值的绝对大小上，可以看出仿丝棉絮片1的保暖性与羽绒还有很大差距，说明羽绒仍是目前保暖性最好的絮料，而开发保暖性更好的新型絮料的空间依然很大。

[1]杜康，肖红涛．保暖材料的发展现状及前景[J]．中国校外教育，2011（3）：137-137．

[2]王利伟，俞镇慌．羽毛纤维与化纤混合非织造絮片服用性能研究[J]．产业用纺织品，2005（6）：32-35．

[3]谈丽平，王府梅，刘维．木棉系列絮料的保暖性[J]．纺织学报，2007，28(4)：38-40．

[4]韦安军，王府梅，王伟，等．木棉/羽绒/羽绒飞丝的混纤絮料的服用性能测试分析[J]．东华大学学报：自然科学版，2008，34 (4)：405-409．

[5]汤利桥．羽绒制品保暖性与羽绒品质间的关系[J]．中国纤检，2007（11）：56-59．

（责任编辑：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

赵媛媛，女，东华大学服装艺术设计学院，硕士研究生（上海200051）