材料工程學解釋:羊毛被的舒適性

羊毛被的舒適性原理

人體由於新陳代謝,時刻通過皮膚表面蒸發水汽散熱,如果這些水汽不能及時通過織物排出,就會在皮膚和織物之間的形成高濕熱區域,使人體感覺悶熱不適。對於被子的舒適性,我們主要考慮其保溫性和吸排濕性。影響保溫性的因素有:材料本身的導熱性,比熱容,材料夾持靜止空氣的能力等。影響吸排濕性的因素主要是材料的回潮率。

以下基於紡織工程學原理分析羊毛被的舒適性:

1.回潮率:紡織材料中所含水分重量對紡織材料乾重的百分比。紡織材料在標準大氣條件下,從吸濕達到平衡時測得的平衡回潮率為標準回潮率

簡單地說:被子傳遞水汽的途徑有:a)水汽直接通過填充纖維空隙傳遞;b)水汽被纖維吸濕,由纖維將水汽從高濕空氣一側傳遞到低濕空氣一側。途徑a是會影響被子的保溫性,是不予考慮的;途徑b和纖維的回潮率有直接關係,回潮率越高,則吸濕性越好。羊毛的回潮率(見上表)是常見纖維中最高的,所以羊毛被的吸放濕性較其他纖維填充被子要好。

2.吸濕積分熱:在一定的溫度下,1g乾燥纖維從某一回潮率吸濕到達完全潤濕,所放出的總熱量稱為吸濕積分熱,單位為J/g(干纖維),吸濕能力強的纖維,其吸濕積分熱也大。羊毛的吸濕積分熱是大多數纖維材料中最高的,所以羊毛被在吸收人體排汗排濕,保持被窩乾爽方面性能較好。

同時,羊毛在吸收水分的同時,釋放熱量最多,也促進了羊毛被的保溫性能。

3.導熱係數:導熱係數越低,則保溫性能越好;反之,導熱性越好,保溫性越差。其中水的導熱係數最大,靜止空氣的導熱係數最小,纖維介於兩者之間。

在纖維材料當中,羊毛的導熱係數相對較小,並且小於大多數纖維材料。所以羊毛的保溫性能要優於大多數纖維材料。

4.纖維集合體的體積重量。保暖與否另一個主要因素在於,纖維層中夾持的靜止空氣數量。纖維層中夾持的空氣越多,則纖維層的絕熱性越好。一旦夾持的空氣流動,保暖性將大大降低。

所以,作為被子的填充物,纖維的自身結構,捲曲度,蓬鬆度決定了其夾持的靜止空氣的數量,從而決定其保溫性能。從這幾點來看,羊毛的天然捲曲度,和蓬鬆度在保暖方面性能十分突出,越細的羊毛,其單位空間夾持的空氣越多。而羊絨是中空結構,其保溫性能更是突出。

通過數據分析,羊毛在保暖性上和舒適性上都要優於蠶絲和棉花。至於鵝絨,鵝絨的保暖性(鵝絨的蓬鬆性,夾持靜止空氣量大)是無法取代的,但是鵝絨本身的疏水性和易鑽絨特性,導致其吸濕性差,所以鵝絨被的舒適性較差。羊毛被的保暖性和舒適性相對平衡。

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