揭秘“自发热”内衣

2015-12-21 08:37陈福民
化工管理 2015年7期
关键词:腈纶拉姆内衣

文/陈福民

“又是一年冬来到,飞雪未至内衣俏”。然而,与往年不同的是,以“塑身”、“保健”、“远红外理疗”等概念为卖点的保暖内衣已经落伍,取而代之的各种高科技保暖新材料则“你方唱罢我登场”,什么“色拉姆”、“依克丝”、“黄金绒”、“热碳”等难懂的新鲜名词令人眼花缭乱,让人看得匪夷所思。

就在已经过去的“双十一”,北京有位张姓的“败家女”为母亲网购了一套某品牌的“自发热”薄款内衣。回到家后,她兴冲冲地按照店家的宣传,向母亲宣扬一番:“这内衣虽比普通内衣更薄,但由于采用了含一种叫‘色拉姆’纤维的面料,内衣可以自行产生热量。”

“自发热?”看着母亲带疑问的眼光,她又说:“是的。穿上自发热内衣就好像身上裹着一条电热毯!”

然而,她母亲在试穿后却表示“穿了一天,也没见发热。”于是,张女士怀疑自己被店家忽悠了。

事实上,除了张女士说的这种“色拉姆”服外,近年来,市场上“自发热”内衣品牌众多、款式各异,打着“色拉姆”等神乎其神的“高科技”名目,把内衣打造成为“高科技利器”:不但可以美体,更能塑身;不但能杀菌,更能美肤,其功能之强大简直让人叹为观止。

这些内衣真的能自发热吗?

“色拉姆”与“自发热”

“色拉姆”是什么?一种名叫“色拉姆”的纤维丝或面料,它是织成“自发热”内衣的老祖宗。

由于日本北海道的高寒气候特点,日本的“保暖”纤维丝研发在国际上处于前沿地位。日本有一家拥有120多年悠久历史的公司,名为“日本东洋纺绩株式会社”——TOYOBO,早在20世纪80年代就已经成为国际著名的纤维生产商。

“色拉姆”自发热内衣

所谓“色拉姆”,就是日本东洋纺在20世纪末最早开发的一种“保暖”纤维,也有称为远红外线放射腈纶,是一种利用先进的喷射技术把远红外线放射陶瓷加捻到腈纶纤维中的丝材。而色拉姆的腈纶其实是化纤的一种,从石油中提炼出来,特性类似于羊毛,价格只有羊毛的一半。由于使用超微粒陶瓷,所以其性能几乎不会因为洗涤等而降低,具有优异的发色性和染色的坚牢度。“色拉姆”的发热保暖,着眼于远红外线与物质间的科学互动原理,相当于把人体自身产生的热量经由内衣再完全反射回来。这项全新的研发成果对保暖行业产生了深远的影响。国内率先采用该项技术的是“纤丝鸟”内衣。

后来,人们想到羊毛吸水后会发热,而人体即使不运动也有大量的潜汗蒸发,由此人们想到了开发吸湿发热性保暖纤维。日本东洋纺开发的一种新的吸湿发热纤维,叫“依克丝”。它是通过将氨基、羧基等亲水化基团引入聚丙烯酸分子,并进行交联处理而得到,属于“亚烯酸盐系纤维”。它能够吸收人体散发出的水蒸气转换为热量,所放出的热量是羊毛纤维的2倍,达到保暖的效果。通过控制发热和放热速度,使纤维吸附水蒸气后产生的吸附热得以均匀地释放,因此缓慢地抑制了服装内的温度变化,从而使纤维发挥出保温防冷的作用。

远红外线放射概念

这种吸湿发热纤维属于新型的调温纤维,而调温纤维区别于传统的保暖纤维和凉爽纤维,属于智能纤维。调温纤维的保暖是通过对水分和外界压力变化的敏感响应,为人体提供舒适的微气候环境,即提供热调节而不是热隔绝,因此是一种全新的调温机理,且调温纤维的吸热和放热过程是自动的、可逆的、无限次的。

据科学测试资料表明,人在静止时通过皮肤向外蒸发水分每小时1平方米约为15克;在运动时,有大量的汗水排出,既有液态,也有气态,数量约为每小时1平方米100克,因此人体即使不运动也有大量的潜汗蒸发。吸湿发热纤维正是利用水的气液变化,将人身体产生的汗气转变为液体时产生的热量用于保暖。

因此,宣传资料称:“传统的保温是以阻止身体所发出的热逃逸为主的,‘依克丝’纤维则是自行发热而温暖身体的一种全新材料,其吸水性之强远远超过其他品种纤维,没有闷湿感的‘依克丝’令你感觉既干爽又温暖。”同时,在内衣的标签的上,还印有图表解释了发热纤维——“依克丝”的发热数据。

目前,除“依克丝”外,吸湿发热纤维产品举不胜数。它们的发热保暖也各有神通。

Softwarm纤维是结合特殊人造木浆纤维和东丽公司的超细旦抗起球腈纶的优点于一身,由日本东丽公司协助开发出的新型触感的功能性纤维。Softwarm吸收人体皮肤呼出的湿气,通过化学反应转换为热能,从而实现发热的功能;保暖方面,由于超细旦抗起球发热腈纶和扁平黏胶断面之间固有的双层空间隙,阻止热量流失,以达到优异的保暖效果。同时,由于超细旦抗起球发热腈纶的柔软肌肤触感和特殊工艺纺成的纱线,使布料具有独特的立体皱纹,使Softwarm面料具有优越的手感,穿着舒适,目前正被大量用作贴身内衣和毛衣的材料。

同样出于东洋纺之手的特种纤维“N38”,是以聚丙烯酸纤维为原料,用聚合物改性技术,将其分子超亲水化并高度交联化而制得的“高度交联聚丙烯酸酯纤维”。它不仅具有高吸湿能力(自重41%的吸湿能力),还兼有放湿性,此外还具有消具性、抗菌性和防霉性,在运动衣料领域、滑雪服絮片、高尔夫用保暖内衣等方面都已有应用。

圣暖(Thermogear)纤维是日本旭化成株式会社开发的,它是由铜氨纤维和超细抗起球腈纶组合而成。Thermogear织物使铜氨丝的优越吸湿发热性发挥至最大,加上超细抗起球腈纶能令纱线之间空气量增加,因而能持久保持温暖。铜氨丝本身具有吸湿功能,加上超细抗起球腈纶的毛细现象,能够迅速地把汗水扩散,令衣服变得干爽,服用舒适。同时该纤维还具有透气性好和服用性能好等多种优点。

发热纤维面面观

实际上,所谓保暖有两种,一种是尽量保持热量不失散,一种是用某种方法取得热量。尽量保持热量的纤维叫保暖纤维;能取得热量的纤维则是发热纤谁。

保暖纤维根据其加工手段分两种:蓬松保暖纤维和蓄热保暖纤维。

人体热量向环境的散失有辐射、对流和热传导方式。在体温下,辐射散热较小,因此减少纤维的热传导率是一种重要的保暖手段。如中空纤维,尤其是中空长丝,可以使纤维富含不产生对流的滞留空气。这就是蓄热保暖纤维。

发热纤维则是自行发热而温暖身体的一种全新材料,其吸水性之强远远超过其他品种纤维。常见的有:

1.太阳能放热纤维。北极熊为什么能在寒冷的北极地区生活,科学家通过研究发现,北极熊熊毛与光导纤维在结构上有着极其相似的地方。熊毛的外端透明,犹如一根细小的石英纤维,与皮肤接近的一端则是不透明的神经髓鞘,表面既粗糙又坚硬,中间是空心状,这种结构对光的传输特别有利,它可以最大限度地将光能汇集到表皮上并转化成热能,通过皮下的血液循环,热能被输送到全身。

加入特殊物质吸收太阳能的内衣

受北极熊毛光热转换的启发,20世纪80年代,日本的一些公司开发了一系列利用储存太阳光和人体辐射放热的纤维产品。例如复合纤维阳光a,分成“芯”和“皮”两部分:芯组分聚合物里含有吸光蓄热性能的碳化锆类化合物微粒,皮组分则为聚酯或聚酰胺。丝的规格有5.5支、16.5支涤纶和3.3支、7.7支锦纶。阳光a纤维具有杰出的吸收可见光和近红外线的功能。制成服装穿着后,在有阳光的日子里,服装内的温度比普通服装高2~8℃,阴天时也可高2℃左右,保温效果明显提高。该纤维已被用来制作滑雪服、运动衫、紧身衣等多种产品。

2.电热纤维。日本试制的一种保温服装材料,是利用电热材料参与组成的复合纤维,其原理如同电热毯,利用导电纤维通电使纤维发热,以达到取暖的效果。用该纤维制成的服装,外形似一件薄薄的单衣,其实为一件电热衣,能源来自随身携带的可充电电池,在寒冷的冬季里,其源源不断的热量,足以抵御严寒。

日本采用具有导电性的碳纤维,制成了通电后具有良好保暖性的发热纤维。这种纤维织成的织物除可用于保暖服装、医疗保健服装外,还可以用于电热地毯、加热床单、车辆加热垫的制作。此外,日本还有人用聚乙烯和炭黑粉末混合的方法制成了发热纤维。对这种纤维的研究表明,当聚乙烯中混入10%的炭黑时,直径1毫米,长度10毫米时的丝,约有500欧姆的电阻。这种纤维在40伏的电压下,其表面温度可达到近45℃。

电热材料组成的复合纤维内衣带专用电池

各种太阳绒面料

3.太阳绒。太阳绒是根据太空棉原理制成的新一代具有代表性的材料。它是将传统的100%羊毛纤维充分绒化、蓬松后置于两层软镜面之间,使其形成薄厚可控的热对流阻挡层(气囊),其导热系数极低,同时对人体的热射线有反射作用,实现了双重保暖的功效。由于气囊中气体含量占90%,因而太阳绒既轻便柔软又保暖。其单位体积内纤维量比棉花少2/3,比羽绒少4/5,制成的服装美观而不臃肿。经检测其克罗值(衣服的热阻值)为3.062。两层镜面上有可开闭的微孔,如同皮肤的毛孔,热时可张开散热,冷时又可关闭保温,温度可调且具有透气性,是秋冬季的理想衣料。

4.化学保温、调温纤维。国外有人利用化学方法制取保温、调温纤维。例如有一种附有一层不透水的薄膜,内装硫酸钠的纺织品,当硫酸钠受热后会液化贮热,其贮热能力比水强60倍,从而使体感温度下降;而遇冷时硫酸钠会固化,同时将吸收的热量散发出来。其面料可用于服装和窗帘。还有人将铁粉等混入聚合物中纺丝,利用铁粉在使用过程中的不断氧化放热性能,研究开发出了化学反应放热纤维。

保温调控纤维制的男女内衣

内衣能“自发热”吗

那么,衣服能自行发热的奥秘真的在于“发热纤维”吗?

从以上介绍可以看到,所谓的“发热纤维”无非采用两种办法:一是在纤维上作出物理或化学上“改造”,使纤维得到和发出热量。这种“发热”都是有条件的,如太阳能发热,不出太阳时,就不能或很少发点热;电热纤维,电池没电了就不能发热等。这种发热是有条件的,就不能叫“自发热”了。

目前,市场上常见的发热内衣多属于吸湿发热原理研制的纤维,基本上是利用人体自身释放的热量,再返还给人体,并且只有在相应的温度范围,比如说冷到一定程度或者说热到一定程度时,纤维才能起作用,一般持续的时间比较短暂,只有10~20分钟,最终达到保暖效果,其实,穿这种内衣还不如多穿一件衣服来得暖和。

这些内衣真的能“自发热”吗

实际上,所谓的自发热内衣并不是真能自己发热,而是因为其采用将人体自身释放出的热量返还给人体的技术,而不是材料本身有发热功能。这种发热的功能是有限的,因为物质能量守恒定律告诉我们,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移或转化过程中其总量保持不变。这就是说,出现的热能只能从人体的皮肤呼吸中获得。因此,目前作为保暖内衣的发热度,大约在3~5摄氏度度左右,而且发热时间很有限。

有人曾针对市场上的“自发热内衣”的发热情况做过一个实验。他从市场上抽样购买了5款号称能自发热的内衣,把室内温度控制在恒温23℃后,将5个温度值为23℃的温度计分别紧密包裹在这五件内衣中。半小时后,他把温度计从保暖内衣中取出,温度计的温度没有变化,一个小时后,他再次取出温度计,温度依然没有变化。测试结果令人意外:没有一款能够自行发热。

可以告诉大家的是,目前根据国家用于纺织的化学纤维属名有28种,如果内衣商家在成分标签上标明的名称不在这28种之内,那就是可能在玩弄新名词。尤其是保暖内衣的主要材料,目前只有三种,一种是通过棉花和羊毛等加工成的天然纤维;二是在天然纤维的基础上加入化学成分合成的;再就是从石油中提炼加工出来的纯化学纤维,比如涤纶等。现在市面上的所谓“热碳”、“莫代尔”、“色拉姆”等内衣的纤维,其实都只是在原来的主要材质中增加一种添加剂,或多或少能起到一些功能性作用,但再有功能也是件衣服,别太相信那些神乎其神的“自发热”宣传。

值得指出的是,根据中国消费者协会和中国针织工业协会联合发布的消费警示,消费者在选购发热内衣时,应查看包装盒是否张贴了黄底黑字的发热内衣标识。该标识明示了发热纤维名称、发热效果和添加比例。在国家标准或行业标准没有实施之前,消费者购买带有这个企业自觉接受社会监督、具有质量承诺性质标识的发热内衣,是比较靠谱的。

包裹在内衣内的温度计始终没有变化

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