防寒保暖技術在現代服裝上的應用研究

池澤俊 楊 亞

（常熟理工學院紡織服裝與設計學院，江蘇 常熟 215500）

維持人體的熱平衡，以適應氣候的變化，是服裝的基本功能之一。服裝不夠御寒或過于保暖,都會使人感到不舒適。在冷環境下位于服裝面料與里料之間的保暖材料主要起保暖或隔熱作用[1]。如何有效地提高服裝防寒保暖性能是服裝領域中研究的重點問題之一。

從傳統意義上講，服裝的防寒保暖實質上是利用棉、毛、毛皮和羽絨等材料阻止人體產生的熱量通過熱傳導熱對流和熱輻射向體外散失，并通過改變服裝材料的厚度、層數和結構使服裝適合不同寒冷程度的環境的要求[2]。隨著人類進入21 世紀，越來越多的新型防寒保暖性能材料紛紛涌現，防寒服裝的制版技術更新換代，現在的服裝防寒保暖性能有了很大的提升，同時使得抵抗寒冷天氣的服裝更加輕薄和舒適。

1 防寒保暖技術在服裝上的應用方法

1.1 開口結構設計

服裝中的結構開口設計對服裝散熱功能影響很大，特別是服裝上下裝的開口設計。對于需要防寒保暖性能的服裝而言，合理的開口結構設計可以減少服裝內人體的熱量流逝，保持衣內溫度熱量。防寒保暖服裝主要的結構開口包括袖口、領口、褲口和下擺等。

韓笑等人[3]的研究中對防寒服裝的領口、門襟開口、肩與袖部、袖（褲）口等進行了分析。結果顯示，領口設計部分采用連帽設計或者帽與領之間采用可拆卸的組裝方式，常為立領結構，領高6-8cm，可以提升保暖性能。袖口與腳口可使用魔術貼、調節祥、拉鏈等。這種開口結構，一般比松緊帶的收緊式開口更能幫助人體營造更好的熱濕環境（圖1）。同時下擺處采用抽繩設計，可增強靈活性。

圖1 常見的袖口與褲口結構圖

1.2 面料的組合設計

防寒保暖的服裝常采用多層面料組合設計的方式，如沖鋒衣最里層是透氣吸濕里料層、中間層使用保暖填充物為防寒保暖層、最外層使用防水抗風層等來保證保暖性，通過面料組合來形成保暖與熱舒適性的平衡。同時還可以對外層面料使用多層復合織物技術，使面料獲得抗水、抗風等性能。這樣增加了服裝層數，使得體表通過服裝層向外界散發的熱量減少，可提高保暖性能。

2 防寒保暖技術的發展趨勢以及不足

2.1 防寒保暖材料現狀

根據保暖材料作用的效果，可以將防寒保暖服裝材料分為靜態防寒保暖材料和動態防寒保暖材料。靜態防寒保暖材料即采用低導熱率材料，使用增加靜止空氣層的結構設計和采用服裝表面或內部涂覆等手段，實現防寒保暖。常使用的材料為羽絨、棉、羊毛、中空纖維等。動態防寒保暖材料即通過外加熱裝置或者使用發熱、調溫材料等將熱源引進，主動對人體加熱，實現防寒保暖效果。如蓄熱保暖纖維、石墨烯遠紅外纖維等。

陸英[4]等人經研究得知羽絨纖維有芯層空腔結構，這種結構使得羽絨纖維具有良好的保暖性能。目前防寒保暖材料的研究主要通過對纖維進行保暖性綜合測試，如研究織物結構、探索透氣性與厚度關系、制備技術的改進等方法來進一步提高保暖材料的性能。

2.2 發展趨勢以及不足

人們對防寒服裝的要求已經由單一保暖功能逐步向保暖性、輕便性和多功能方向發展。保暖材料的選擇也會逐漸從羽絨、羊毛等傳統保暖材料轉變為高性能纖維，如遠紅外石墨烯纖維、光熱轉換材料等，用來提高保暖功能的持久性與穩定性。目前國內外對防寒保暖材料的研究取得了許多重要的成果,但是在客觀評價防寒保暖材料性能的標準方面,還需要國內生產企業進行改進與完善。

3 防寒保暖技術在現代服裝上的應用

本文利用防寒保暖技術原理，通過服裝版型上的設計，設計出如圖2 樣式的防寒保暖沖鋒衣套裝。因為沖鋒衣這種戶外登山服裝對于防寒保暖有較高的要求，服裝采用多層面料組合的方式，最內層里料采用如錦綸、棉纖維等便于人體排汗透氣的材料或者使用聚氨酯（PU）形成親水涂層覆蓋在織物表面上，使織物具有防水防風又透氣排汗的功能，同時在纖維結構上通過設計讓纖維表面形成微小褶皺，形成毛細效應提高透氣性與散熱性。中間防寒保暖層的面料可選用熱阻系數較大的材料，提升保暖性能。同時選用空氣吸附能力較強的材料，這便于使面料之間形成相對靜止的空氣層，提高空氣熱阻促進保暖。還可以利用如遠紅外陶瓷粉這類具有吸收和釋放能量的材料，從而具有調節微氣候的作用。最外層則主要采用具有防風防水性能的材料，從而保障防寒保暖性能。

圖2 防寒保暖沖鋒衣套裝

此外在結構上，領口（帽子）部分的設計使用連帽設計，門襟采用雙襟設計，使用立領結構減少熱量向環境擴散。袖口與腳口使用調節松緊的調節袢提升防寒防風性能。通過使用這些結構，使沖鋒衣套裝的保暖性能得到提升。

4 結語

目前人們對防寒服裝的探索已經取得了一定的成果，從傳統面料如棉、羽絨、羊毛等轉變為具有高性能的防寒保暖材料，如相變調溫材料、遠紅外發熱材料等。材質上進行多領域的結合提升防寒保暖性能。考慮服裝的防寒保暖性能不能僅是簡單地考慮材質的性能，還要對人體與服裝的熱流傳導的形式進行綜合考慮。在考慮纖維材質的同時還需要考慮服裝開口結構、外界環境等多方面因素，才能制作出較好的防寒保暖服裝。