近日,2021 年的首场寒潮席卷我国大片国土。大家出门都是里里外外好几层衣服把自己裹得严严实实。在各式保暖衣物中,羽绒服轻便又保暖,倍受大家青睐。那么,轻便的羽绒服为什么可以这么保暖呢?我们在选购羽绒服时,所看到的一些指标有什么含义呢?本文对此加以归纳和梳理,一起来看看吧。

1. 羽绒服轻便保暖的原理

我们穿衣服和盖被子,都是避免我们身体所产生的热能向外流失,从而达到保暖的效果。为了解释羽绒服拔群的保暖效果,我们来简单复习一下热能的传递方式。

热能的传递方式包括热传导 (Heat Conduction)、热对流 (Heat Convection) 和热辐射 (Heat Radiation),热传导是指物体(固体、液体、气体)相互接触时,热能从高温部分向低温部分转移的过程;热对流是指流体发生对流时,冷热流体相互掺混所引起的热能传递过程;热辐射则是物体直接通过电磁波辐射向外发散热能。其中,热传导和热对流与我们穿衣保暖息息相关。

热能传递的三种方式 图源

在寒冷的冬天,环境的温度很低。我们皮肤与冷空气接触,由于热传导,体表的热能会从皮肤转移到冷空气中;而由于热对流,紧贴皮肤的那层空气在接受热能后密度变小上升,四周冷空气及时补充,贴着皮肤的空气始终是冷的 1,皮肤与空气的温差始终很高。热传导和热对流使我们体表的热能始终以很高的效率向空气流失,我们就觉得寒冷难耐了。

现在我们穿上合身的衣物。我们体表的热能会通过热传导传递给衣物,再由衣物传导给空气。衣物可以帮助阻碍、减少体表的热能向空气的流失 2,让热能停留在我们体表和衣物中,也就是我们所说的「保暖」,这样我们觉得暖和了起来。

衣物的热传导效果越差,它的保暖效果就越好。对于衣物的热传导效果 / 保暖效果,首先,它受衣物厚度影响,相同的衣物越厚,保暖效果越好;另外,它便受衣物材料的导热系数影响了。下表列举了部分材料的导热系数(又称热导率)3

材料导热系数 (W/m·K)
80
涤纶0.084
棉纤维0.071~0.073
羊毛纤维0.052~0.055
静止干燥的空气0.026

古诗所云「都护铁衣冷难着」,便是因为铁甲的导热系数高,保暖效果很差,都护才觉得「冷难着」。冬天常用的羊毛衫,因羊毛纤维导热系数较低,保暖效果好,所以被我们广泛用于防寒保暖。

现在我们穿上羽绒服。羽绒服里填充的是羽绒 (Down),羽绒是生长在禽(鸭、鹅等)体表皮层上被毛片所覆盖的纤细而柔软的绒毛。 羽绒拥有立体球状结构,每一颗羽绒由中心的绒核及四周的放射状绒丝组成,绒丝上又具有许多绒小枝。这样的结构使得羽绒蓬松、柔软,其内部可以储存大量的干燥空气;而羽绒内由丰富的绒小枝所构成的网络状结构又可以有效阻碍空气的热对流,从而使羽绒内部形成静止空气层。当我们穿上羽绒服,就相当于穿上一层导热系数很低、不发生热对流的静止干燥空气,因此获得轻便和保暖的 偷税 体验。

一朵羽绒的形貌 图源

综上所述,我们说羽绒服的保暖效果好,从一定的角度上可以认为说的是静止干燥空气的保暖效果好。事实上,其他材料(如羊毛纤维、棉纤维等)的保暖衣物的设计,也有利用「静止干燥空气」来实现保暖的思路。羽绒得益于其得天独厚的形貌结构,其储存空气的能力远超其他天然或人造的纤维材料,其轻便保暖的性能傲视群雄。

2. 羽绒服的指标有什么含义?

我们在选购羽绒服时,通常可以看到羽绒服的几个指标,包括含绒量、充绒量、填充的羽绒种类等,新手面对这些指标可能会感到疑惑。一起来看看它们的含义吧 4

电商上某款羽绒服的洗唛和吊牌上的指标

2.1. 羽绒的蓬松度

羽绒的蓬松度是定量衡量羽绒蓬松程度的指标。羽绒越蓬松,相同质量下的羽绒可以容纳的「静止干燥空气」越多,保暖效果便越好。羽绒的蓬松度是通过测量在一定口径的容器内一定量的羽绒在恒重的压力下所占的体积来获得的。各国对羽绒蓬松度的检测标准、测试仪器、操作流程均有所不同 5, 描述羽绒蓬松度的单位也有所差异,包括公制单位和英制单位、体积单位和高度单位等,不同单位之间可以相互换算 6

基于 30g 羽绒的 5 个常用单位间的换算关系,引自《浅析几个常用羽绒国家标准中蓬松度单位的换算》

2.2. 充绒量

充绒量是指一件羽绒服所填充的全部羽绒的重量,在标签上通常用克来标示。在其他指标相同的情况下,羽绒服的充绒量越大,则它所容纳的「静止干燥空气」越多,保暖效果便越好。

2.3. 含绒量

羽绒服所填充的材料大部分是羽绒,但是也会包含少量的羽毛片、断绒丝等保暖效果不如羽绒的「杂质」。含绒量便是表征羽绒服中羽绒占全部填充物的百分比。在其他指标相同的情况下,羽绒服的含绒量越大,它的保暖效果也越好。

2.4. 所填充的羽绒类型

市面上所销售的羽绒服,通常填充的羽绒类型有白鹅绒、灰鹅绒、白鸭绒、灰鸭绒等。通常来说,鹅绒的绒朵比鸭绒的更大,故鹅绒的蓬松度和含绒量更大。在充绒量相同的情况下,填充鹅绒的羽绒服,其保暖效果更佳;保暖效果相近时,填充鹅绒的羽绒服会更加轻便。当然了,填充鹅绒的羽绒服价格通常更高。

左:鸭绒。右:鹅绒。 图源

尾声

本文梳理羽绒服的原理和指标的含义,希望对大家选购羽绒服有所帮助。

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题图来自 http://theycantalk.com/