保暖内衣面料性能研究

敬涛 谢光银 黎云玉 李瑞 曹金贤

摘 要：针对3层型和起绒型2种类型保暖内衣面料保暖性和穿着舒适性问题，通过对保暖内衣面料的线圈密度、厚度、克重、单位面积充绒量等结构参数测试分析，探讨其保暖性，并进行透气性、透湿性和起毛起球性等穿着舒适性方面的测试对比分析。结果表明：相同条件下起绒型保暖内衣保暖效果优于多层型，多层型保暖内衣透气性优于起绒型保暖内衣，2种类型保暖内衣均有较严重的起球现象，但起绒型面料里层不会出现起球现象，体感相对比较舒适。

关键词：保暖内衣;多层型;起绒型;保暖性

中图分类号：TS186.3                 文献标志码：B                  文章编号：1674-2346（2020）04-0015-06

针织保暖内衣是在低温环境下减少人体体表的热量散发，维持人体体温，具有保暖效果好、透气性好、穿着舒适的特点。随着纺织科学技术的发展，保暖内衣还具有吸汗、矫形承托身体的作用，吸水性和悬垂性较好，材质柔软，在版型设计上结合人体运动原理及脂肪流动原理，能够有效地塑造身体曲线，突出人体曲线美，并且带来舒适感。内部的填充材料由原来的棉絮、羽绒、羊毛胎等天然原料向腈纶絮片、涤纶絮片及其它合成原料扩展。

注入时尚元素的保暖内衣，面料轻薄，同时具有保暖、舒适的特征，弥补了过去色彩单调的短板，增加了内衣的时尚感。消费者也更注重产品面料的柔软舒适性、质轻、保暖性等，为满足需求，多种新型纤维和纱线应用到了保暖内衣中。由于保暖内衣作为贴身穿着衣物，对其厚度、弹性、透气性、保暖性的要求逐渐提高。

本研究针对生活中常见的多层型保暖内衣和起绒型保暖内衣，通过包括对密度、厚度、克重、保暖率、热传系数、克罗值、透气性、透湿性等一系列性能的测试，分析探讨影响保暖性、透湿透气性的因素以及保暖内衣面料厚度与透湿透气和保暖性的关系。总结两类保暖内衣影响保暖性的主要因素，并对面料综合评价得出结论。

1    实验面料

實验选用常见的6种多层型保暖内衣和起绒型保暖内衣面料进行对比测试，其具体纤维含量见表1。

2    实验测试仪器与方法

2.1    织物结构参数测试

2.1.1    密度测试

针织物密度是单位面积内的线圈总数。测试时横纵向各量取10cm，计数10cm范围内的线圈数，每块样品取5个不同部位，对5组数据进行平均，即为该试样的横纵密度。

2.1.2    厚度测试

实验仪器：YG（B）141D型数字式厚度测试仪。

实验条件：参照GB/T3820 《纺织品与纺织制品厚度的测试》进行实验，压脚面积100mm2，加压50cN/cm2。将试样置于参考板上，平行于该板的压脚，按规定压力施加于规定面积试样表面，规定时间后测定并记录两板间的垂直距离，即为试样厚度。将待测试样在温度（20）℃、湿度（65）%条件下调湿24h，每块试样进行5次实验，计算所测试样的平均值作为实验测试结果。

2.1.3    平方米干燥克重

平方米干燥克重，即干燥条件下单位面积面料重量的克数，克重是针织面料的一项重要技术指标。每个样品剪取5块试样，将剪好的试样在温度（20）℃，相对湿度（65）%条件下调湿24h。调湿后将试样放入105～110℃的烘箱内，烘至恒重后进行称重，取5块试样的算数平均值即为该面料克重。

2.1.4    织物单位面积涤纶丝含量

在标准实验条件下对多层型保暖内衣进行拆解，拆出其中填充的涤纶丝，称其重量，比较3种多层型保暖内衣面料充绒量。在各面料的不同位置分别取5块面积为50mm0mm的试样，拆解线圈分出涤纶丝，分别编号，置于烘箱中1h，除去其中水分，称量每块试样拆出涤纶丝的质量，5块试样拆出涤纶丝质量的算数平均值，即为该面料单位面积充绒量。实验在温度（20）℃、相对湿度（65）%条件下进行。

2.2    织物舒适性能测试

2.2.1    透气性测试

实验仪器：YG461E数字式透气量仪。

实验条件：参照标准GB/T5453-1977《纺织品 织物透气性的测定》进行操作，试样面积20cm2，试样压差设置（100）Pa。在规定的气压条件下，测定一定时间内垂直通过给定面积的试样气流流量，计算出透气率，实验时应保证试样无破损和受潮。实验在温度（20）℃、相对湿度（65）%条件下进行。

2.2.2    透湿性测试

实验条件：参照GB/T12704-1991《织物透湿量测定方法 透湿杯法》进行实验，把盛有吸湿剂或水，并封以织物式样的透湿杯置于规定温度和湿度的密封环境中，根据一定时间透湿杯（包括试样吸水试剂或水）质量的变化计算出透湿量。

2.2.3    保暖性测试

实验仪器：YG606D型平板式织物保温仪。

实验条件：根据GB/T11048-1989《纺织品保温性能试验方法》进行实验，试样尺寸为300mm00mm，平整无褶皱，每块试样3份，温度（20）℃、相对湿度（65）%条件下调湿24h。实验时将试样板周围覆盖紧密，并保证玻璃外罩的严密性。

2.3    外观性能起毛起球性测试

织物的外观性能仅测试织物的起毛起球性。

实验仪器：YG501型起毛起球仪。

实验条件：根据GB/T4802.1-2008《纺织品 织物起毛起球性能的测定》进行实验，采用圆轨迹起球仪，在一定压力下以圆周运动的轨迹使试样在磨料上直接起球，再与标准织物作相对摩擦起球。试样为直径120mm圆形织物，并在温度（20）℃、相对湿度（65）%条件下调湿24h，2201华达呢作为磨料。

3    结果与分析

3.1    织物结构参数

织物密度、厚度、克重和多层型保暖内衣面料充绒量的测试结果分别见表2、表3、表4和表5。

多层型面料：由表2、表3、表4、表5可得，在织物密度相近、编织工艺相似的条件下，织物平方米干燥克重与中间层填充的涤纶丝含量成正相关。表明相同条件下多层保暖内衣面料的厚度、平方米克重的决定因素是中间层充入纤维的含量。

起绒型面料：采用的是棉盖涤的编织工艺，面纱线圈显露在外层，内层采用涤纶丝编织，部分涤纶丝进行拉绒、割绒后形成不倒绒，经一系列后整理，即为起绒型面料。织物密度相近、编织工艺相似条件下，织物的厚度取决于不倒绒的长度，厚度增加的同时平方米干燥克重也随之增长。

3.2    舒适性能

3.2.1    透气性

透气性实验结果见表6。

多层型织物密度相接近，编织工艺相似，故其紧度也应相近。就表层织物而言三者透气性应相近。由表6可得，心形织物（C）透气性最小，菱形纹织物（B）透气性最大，结合表3、表5可知织物透气性与厚度和填充纤维含量呈负相关。究其原因为充入的纤维阻碍了直通气孔的形成，充入纤维量越多，内部的密度越大，形成的气孔越不规则，阻碍了空气的流通，因此透气效果差。

起绒型织物的透气性与织物的厚度成负相关，其中3#面料透气性最差，2#面料透气性最好。在保暖内衣标准中透气性最低标准是180mm/s≤透气率<250mm/s。由表6可知6种面料透气性均达到标准。

3.2.2    透湿性

透湿性实验结果见表7。

由表3、表7分析可得，织物厚度大的面料透湿性效果差，厚度小的织物透湿效果好，多层织物中心形纹织物（C）中间层充入的纤维含量大，使其厚度增大，不利于透湿。起绒型织物同样如此，绒毛的长度增加使厚度增大，其透湿效果明显减弱。

3.2.3    保暖性

保暖性实验结果见表8。

保暖性的决定因素有传热系数，克罗值。由表3、表8实验数据分析可得，传热系数随织物的厚度增大而减小，克罗值随织物的厚度增大而增大。传热系数反映的是织物导热能力[16]，传热系数越大，表示织物导热性能越好，隔热性能越差，导致织物保暖性能越差，克罗值越大表示暖性越好。多层保暖内衣面料中心形纹织物保暖性优于另外2种面料，因为其厚度大，中间层充入的纤维多，能够储存大量静止空气，并且大量纤维的填充使内部的密度增大阻碍了体表空气与外界的对流作用，从而保暖效果优于另外2种面料。同样，起绒型3种面料中，传热系数与厚度成负相关，克罗值随厚度的增加而增大，保暖效果越好。

3.3    外观性能

起毛起球实验结果见表9。

由表9可得，在模拟条件下，保暖内衣面料无论是多层型还是起绒型在穿着过程中均具有较明显的起球现象。主要是在穿着过程中与外层衣服相互摩擦以及在洗涤过程中使纱线中纤维受损，导致断头纤维露在表面，经摩擦产生静电、使其纠缠结球。其中多层型保暖内衣面料，内外均由面纱编织而成，穿着过程中内外两层均会出现起球现象，内层与皮肤接触时有刺痒感，同时影响保暖性。对于起绒型，起球现象只出现在表层，内层不倒绒不会出现起球现象，只影响美观，不影响保暖性。

4    结论

1）综合穿着舒适性的影响因素，在达到保暖内衣面料保暖指标的情况下，起绒型保暖内衣的厚度均大于3层保暖内衣面料。当织物密度相近、编织工艺相似时，起绒型保暖面料厚度大于3层保暖内衣面料，说明影响保暖性最直观的因素是织物的厚度，但厚度增加到一定程度会影响面料的服用性能。

2）影响熱湿舒适性的因素中，在透气性方面，3层保暖内衣面料透气性优于起绒型，由于起绒型面料编织过程中加入了弹性强的氨纶丝，氨纶丝的收缩使织物表面的气孔变小，导致透气性变差。透湿性方面，2种类型面料的导湿能力相近，3层保暖内衣面料发挥了棉织物吸湿透湿性好，传热系数低，保暖效果好的特点;起绒型面料由于不倒绒的存在，不仅保暖效果优于厚度与之相近的3层面料，透湿性也在其上。

3）在穿着过程中，2种类型面料均有较明显的起球现象。但不同的是起绒型保暖内衣面料起球现象只出现在与外层织物接触的一面，内层的不倒绒不会出现起球现象;3层保暖内衣面料穿着过程中，经多次洗涤内外两面均会出现起球现象，内层与皮肤接触时有刺痒感。

4）多层型保暖内衣应改善其起球严重、贴身性差、弹性回复率小易变形的缺点。起绒型保暖内衣应进行抗静电后整理，以免长时间穿着引起皮肤干燥、瘙痒等不适症状。

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Abstract： In view of the three-layer and fleece thermal underwear fabrics，the thermal underwear fabric's structure parameters such as coil density，thickness，gram weight and fleece filling capacity per unit area were analyzed，and its air permeability，moisture permeability， pilling and fuzz were compared and analyzed in terms of wearing comfort.The experimental results show that under the same conditions，the warming effect of fleece thermal underwear is better than that of multilayer thermal underwear，and the permeability of multilayer thermal underwear is better than that of fleece thermal underwear.Both types have serious pilling phenomenon，but the lining of fleece fabric doesnt have pilling phenomenon，and the body feels relatively comfortable.

Key words： thermal underwear;multilayer type;fleece type;thermal protection