生活科普:“冰絲”到底是什麽?為什麽讓我們覺得涼快?
來源:科學辟謠
發布時間:2022-05-24
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炎炎夏日已經來臨(lin) ,清涼舒爽是消費者選擇著裝的最主要需求之一。近年來,很多商家會(hui) 在夏季力推“冰絲(si) ”的概念,聲稱其能讓穿著者感覺更涼快。那麽(me) ,這種材料到底是什麽(me) 原理,是怎麽(me) 讓我們(men) 更涼快的呢?

01

冰絲(si) 確實涼,但隻涼一陣

事實上,目前並沒有相關(guan) 的國家標準和紡織行業(ye) 標準來明確定義(yi) “冰絲(si) ”的概念,“冰絲(si) ”隻是一種用於(yu) 營銷的商品名稱。根據對市麵上的“冰絲(si) ”服裝進行調研,可以發現這些麵料大多數是由粘膠纖維(又常稱人造絲(si) 或者人造棉)、滌綸(又稱聚酯纖維)、錦綸(又稱尼龍)等化學纖維織造而成。

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圖蟲創意

在此,必須提出一個(ge) 紡織品專(zhuan) 業(ye) 術語——接觸瞬間涼感。國標GB/T 35263-2017《紡織品 接觸瞬間涼感性能的檢測和評價(jia) 》將“接觸瞬間涼感”定義(yi) 為(wei) “皮膚與(yu) 低於(yu) 其溫度的織物接觸瞬間,引起皮膚表麵熱量快速流失、溫度瞬即下降,再經過皮膚中感溫神經末梢反映到大腦後形成的涼爽感覺”。

由此可知,低於(yu) 皮膚溫度的織物與(yu) 人體(ti) 皮膚接觸時,人體(ti) 都會(hui) 產(chan) 生接觸瞬間涼感,這個(ge) 時間比較短暫,可能僅(jin) 僅(jin) 持續剛穿上身的那幾秒、幾十秒或者幾分鍾的時間,一旦織物的溫度和人體(ti) 的溫度很接近,兩(liang) 者達到熱平衡,這種涼感就消失了。

接觸涼感的發生原理是熱量的傳(chuan) 導,人體(ti) 體(ti) 溫高於(yu) 織物的溫度,當兩(liang) 者發生接觸時,熱量從(cong) 人體(ti) 傳(chuan) 遞到織物表麵,引起人體(ti) 體(ti) 溫降低。

那為(wei) 什麽(me) 有的織物觸摸起來,會(hui) 有著更加明顯的接觸瞬間涼感呢?一般而言,有這麽(me) 幾點原因:

1)導熱係數大的纖維材料帶來的織物接觸瞬間涼感會(hui) 比較明顯,導熱係數越大,人體(ti) 與(yu) 織物接觸時熱傳(chuan) 導越迅速。在常用的普通紡織纖維中,錦綸的導熱係數是最高的,滌綸的導熱係數也比較高。將微量的玉石或雲(yun) 母等礦物質的納米狀粉末加入到纖維中,利用這些礦物質導熱性能好又吸熱慢的特性,可以增強纖維的涼感功能;

2)平整順滑的織物帶來的接觸瞬間涼感也會(hui) 比較明顯,平整順滑的織物表麵的接觸麵積更大,散熱速率更快;

3)從(cong) 後整理技術來看,采用涼感整理劑對織物表麵進行處理,也是通過提高熱傳(chuan) 導速度來提高接觸瞬間的涼感。

不過,就如上文所說,盡管這類麵料能讓人“涼一陣”,但這種涼感往往很快就會(hui) 過去。好在,我們(men) 還有不少辦法可以讓我們(men) 涼得更久一點。

02

不止涼一陣,更要涼一夏

消費者在夏季選購服裝及床品時,不能僅(jin) 僅(jin) 依靠觸摸麵料時的涼感來決(jue) 定,應該更加關(guan) 注麵料是否具有持續散熱功能,實現持續散熱功能主要有三種方法:吸濕排汗、熱傳(chuan) 導快和外置物理降溫,也可以將多種方法組合起來,。

下麵就舉(ju) 例簡單說明一下。

利用吸濕排汗方法來持續散熱的產(chan) 品很多,可分為(wei) 天然纖維和化學纖維兩(liang) 類。

先說說天然纖維裏的麻纖維,這是一種夏季服裝的優(you) 選天然材料,像亞(ya) 麻、漢麻、羅布麻都是很好的選擇。以亞(ya) 麻為(wei) 例,亞(ya) 麻纖維吸濕性好,導濕排汗性好,並且具有天然的抑菌除臭功能。纖維的截麵呈現不規則的多邊形,纖維素細胞內(nei) 呈現中腔結構,以平行方式排列,通過纖維中的果膠等黏結在一起。

這種纖維外部不規則的結構和內(nei) 部中腔結構,有助於(yu) 形成毛細管效應,加快導濕排汗的速度,汗液在纖維表麵蒸發吸收周圍的熱量,使人體(ti) 感覺涼爽舒適,用在服裝或者床品上都比較舒服。

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顯微鏡下的亞(ya) 麻纖維橫截麵和纖維縱向形態

圖片來源:閆惠娜,趙豐(feng) ,邢夢陽,吳子嬰.兩(liang) 種文物麻類纖維的鑒別研究[J].浙江理工大學學報(自然科學版),2017,37(02):185-189.

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顯微鏡下的亞(ya) 麻纖維縱向中空形態

圖片來源:趙宇濤,黃仰東(dong) ,鄧中民.基於(yu) 圖像處理的棉亞(ya) 麻纖維的自動檢測[J].棉紡織技術,2019,47(09):7-12.

化學纖維的吸濕排汗功能是通過異形截麵提高毛細管效應實現的。例如中空纖維、十字形截麵纖維、三角形截麵纖維等,是一種常用的增強織物導濕排汗、擴散體(ti) 熱的功能的方式。通過人工物理改性的異型截麵化學纖維將有助於(yu) 形成毛細管效應,使得導濕排汗的速度加快,同時異型截麵加大了纖維的比表麵積,使得汗液的蒸發速率加快,使得人體(ti) 感到幹爽涼快。

這類纖維是一類具有卓越的吸濕排汗功能的滌綸纖維係列產(chan) 品,常用於(yu) 運動針織服裝。比如有的纖維截麵呈現十字形,表麵擁有四道溝槽,加快了體(ti) 表汗液向織物表麵擴散和蒸發。

而現在市麵上有些涼席,是用超高分子量聚乙烯纖維編織的,因其纖維熱傳(chuan) 導快,表麵光滑,所以在低於(yu) 體(ti) 溫的環境下,有類似於(yu) 竹子涼席的持續涼感。

裝備有外置降溫設備的服裝也可以給人體(ti) 降溫。例如,裝備有液冷係統或者風冷係統和外置電源的單兵作戰服,可以給士兵提供在炎熱環境下持久的降溫;設計有冰袋插兜的背心可以放置多塊冰袋,對人體(ti) 的前胸和後背部位進行迅速降溫,並可以通過更換冰袋來獲得持久的降溫。

紡織科學還在不斷探索采用新型纖維、改變纖維的化學和物理結構、創新麵料成分和織造結構、采用新型後整理技術等方式來增強麵料導濕排汗的性能。為(wei) 了盡可能舒適,消費者購買(mai) 服裝時可根據使用場景來選擇合適的服裝。

例如,要去做大量運動時,要選擇吸濕速幹針織麵料;夏季日常在辦公室內(nei) 活動的(有空調較涼爽),可以選擇棉質麵料;出門在外有少量活動時,可選擇棉麻混紡或者粘膠纖維等材質的麵料;如果需要在陽光下活動,還需要考慮選擇具有較強防曬功能的麵料,保護皮膚不被曬傷(shang) 。

作者 | 宋立丹 中國紡織建設規劃院 產(chan) 業(ye) 研究部谘詢工程師

審核 | 張 傑 中國紡織建設規劃院總工程師

責編 | 丁 崝

本文由“科學辟謠平台”(ID:Science_Facts)出品,轉載請注明出處。

本文來自版權圖庫的圖片,不授權轉載。

主要參考文獻:

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2.趙宇濤,黃仰東(dong) ,鄧中民.基於(yu) 圖像處理的棉亞(ya) 麻纖維的自動檢測[J].棉紡織技術,2019,47(09):7-12.

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