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阻击冷空气 浅析户外保暖材料

2017-12-12Sarah

户外探险 2017年12期
关键词:克罗羽绒衣物

Sarah

keep the cold out

针对不同方式的保暖衣物评级,我们为大家揭示了隐藏在其背后的奥秘,

从而解决在寒冷天气中户外运动时如何选择合适产品的难题。

众所周知,在冬天需要更多的保暖装备帮助我们抵御寒冷。然而,如果我们只是去户外店或网上随便购买一款冬衣或睡袋,就有数百款产品可供选择。不了解保暖装备的类型和级别,造成不必要的浪费的概率会很高。

针对户外装备使用环境的温度和活动强度来选择合适的保暖类型,这一点至关重要。热量总是从较热的区域流向较冷的区域,温差越大,我们的身体就越容易散热。

如果我们没有穿上合适的保暖衣物,保护自己不受周围低气温的影响,那么我们的身体就会逐渐到达一个临界点,而不能产生足够的热量来保暖,低体温症的情况就随之而来了。

保暖衣物是如何起作用的

根据传热的物理现象,热量会从较热的区域流向较冷的区域,从而达到热平衡。我们身体损失的热量取决于几个因素,包括体温或体热的产生,外部空气温度、风速、保暖衣物的厚度,保暖纤维之间的距离,以及保暖纤维的规格。

保暖的原理是保持隔离层内的空气,防止热量穿过隔离层内的空气自然地离开身体,从而提高保暖的有效性。它也会将皮肤散发出来的热量重新反射回到体表。注意,在外层衣物上增加防风材料可以减少热量损失,增加保暖性能。

我们的身体会通过几种不同的机制来释放热量。首先,身体产生的热量将通过衣服的材料进行传导,因此,拥有低导热系数的衣服是很重要的。很多类型的保暖材料都为其所拥有的蓬松性而引以为傲,这是因为空气是一种导热系数低的优质保温材料。其次,就像家里的辐射式采暖炉,我们的身体会以类似的方式向周围温度更低的环境中辐射热量。最后,根据外界的风速,如果我们的外层衣物不够防风,那么我们的身体也会因为对流而释放热量。

保暖材料的类型

羽绒:来自禽类动物的下腹部,只要它保持干燥,便称得上市场上最好的保暖材料了。羽绒不是羽毛,而是禽类动物羽毛下面的那一层保暖物。它具有高度的可压缩性和极好的保暖重量比。鸭和鹅为羽绒的两种主要来源。来自成年鹅的羽绒优于未成年鹅的羽绒,同等羽绒簇百分比下,鹅绒蓬松度优于鸭绒。

长久以来,羽绒是户外爱好者最喜欢的冬季保暖材料之一。近三年来,羽绒也有了科技进步,它使用了防水涂层处理的羽绒进行自然填充。要注意品牌标识的羽绒羽毛比—也就是含绒量,因为低质量和低成本生产的产品中,羽毛含量要高于羽绒含量,而羽毛和羽绒的保暖性能却大不相同。

有调查发现,50%~80%的羽绒取自活体,特别是强制灌食和活体拔毛这种非常残忍的行径被国际动物福利组织曝光并严重谴责。因此搞清楚羽绒的来源就很重要了。从2014年秋冬开始,Patagonia全线羽绒制品采用100%可追溯羽绒,它也建立了第一个关于可追溯羽绒的行业标准和规范,第三方国际认证机构NSF经过论证与考评,证实并采纳了Patagonia可追溯羽绒的标准,于2015年1月发布了“ NSF Global Traceable Down Certification Standrd”(国际可追溯羽绒认证标准)。

人造合成纤维: 市场上有各种各样的合成保暖材料。PrimaLoft Gold在目前所有的合成保暖材料中,具有最高的克罗值(保暖值)。在干燥的状态下,PrimaLoft Gold的保暖值相当于蓬松度500~550的羽绒。

除了PrimaLoft,目前市场上还有其他类型的合成保暖材料,包括3M Thinsulate(新雪丽)、Coreloft(arc'teryx)、Exceloft(Mont-bell)、Polartec Alpha、Climashield Apex和Polarguard。

在紡织工业之外,高科技保温材料还有许多其他不同类型的应用,有一天可能会应用到我们的服装和户外装备上。比较显著的材料包括:阿斯彭气凝胶,导热系数14500~21000 W/m-K,这种令人惊异的隔热材料用于工业、国防和航空航天应用领域,以及一些服装领域。

保暖材料的分级方法:克罗值和R值

1941年,美国科学家Gagge,Burton和Bazett提出了“克罗”的概念,也就是一些户外品牌所使用的隔热值。它类似于用于房屋保暖和睡垫所采用的R值,1 R 值(美国)= 1.136 克罗,这两个单位都用来度量热阻或热传导率的倒数(反过来则称之为传热系数)。热阻的单位一般都是以m2-C/W (或ft2hr?F / BTU)的形式体现。

克罗这个单位稍显主观,1克罗值定义为一个静止的人在微风(10厘米/秒的空气流量),相对湿度<50%,室温21℃的房间内感觉舒适所需的衣物量。克罗值为0相当于赤裸时的身体所需的保暖衣物量。

我们所穿的每件衣物的克罗值可以叠加,因此计算所有衣物的克罗值的总和就可以大致了解这个人的总克罗值。

很多时候,品牌和研究人员使用“固有克罗值” ICL(1克罗)来描述一种材料的隔热等级。这是一个规范化的值,所以相同的材料制成的不同大小和厚度的衣物就可以进行比较。在克罗值的发源地美国,固有克罗值的单位通常为克罗/盎司/平方码。

例如,10盎司的隔热材料,其标称克罗值为4.2。那么它的标准克罗值是多少?我们需要知道这种隔热材料的重量,从而查到美制单位下它的标准克罗值。因此,假设这种材料每1平方码10盎司。然后使用下面的等式计算:总克罗值=4.2,4.2/10盎司=0.42克罗(每盎司/平方码的固有值)。

R值通常按每英寸材料计算。通过热传导系数(K),R值可由以下公式确定:R值=厚度/k。

在欧洲,保暖值有一种名为“托格”的单位。英国标准BS4745,也就是托格测试,是用来测试纺织品的热阻。1克罗等于0.155 m? C/W热阻,或0.88R值,或1.550托格。

下面是各种环境温度所需克罗值的基本总结。值得注意的是,其他因素如风、人的新陈代谢,以及人的体质也必须加以考虑。

0克罗到1.0克罗~夏季服装(20℃至30℃)

2克罗~春秋服装(10℃至20℃)

3克罗~春秋服装(0℃至10℃)

3.5克罗~冬季服装(0℃至-10℃)

4克罗~冬季服装(-10℃至-20℃)

4克罗以上~冬季服装(-20℃至-40℃)

下面是不同类型保暖材料的克罗值(注:1盎司=28.34952克,

保暖材料的分级方法:克重值

相对于提供产品克罗值,一些品牌会在其产品标签中标明保暖材料的克重,比如3MThinsulate。这个值是一平方米的保暖材料(克/平方米)的克重。一般来说,越厚、越暖和的保暖材料每平方米重量越大,因而数值越高。

低保暖度,小于80克填充的保暖物:此类轻量型户外服装用于高强度活动或中等温度的环境。

中保暖度,80克至150克填充的保暖物:此类户外服装用于中等强度的活动或寒冷温度的环境。

高保暖度,大于150克保暖物:此类较厚的户外服装用于低强度活动或极寒环境。

不同户外服装的常用克重表

保暖材料的分级方法:蓬松度

然而,我们要关注的不仅仅是保暖材料的重量,很重要的一点是需要注意保暖材料的类型,以及它在防止热量损失方面的效果,这是保暖的重要因素,同时,外层与内衬材料的类型也起着重要作用。例如,我们可以购买一件非常厚重的冬季外套,但如果它的保暖性和织物不能很有效地保持住身体所散发出的体温,那么这件外套就不合适。

羽绒的保暖性主要是按照蓬松度进行分级,范围为400~900之间,数字越高,表示的保暖重量比越高。蓬松度按照标准重量的羽绒测量,将它们打散,放入量筒中测量它们所占的体积。

例如,一盎司蓬松度为650的羽绒可以填充650立方英寸的空间,一盎司蓬松度为800的羽绒即可以填充800立方英寸的空间。蓬松度越高,羽絨的填充力越大。填充力大,就意味着羽绒之间的空间大,那么能够锁住的空气层就越厚,因此保暖效果也就越好。

总体来说,蓬松度越高,绒朵越大,而绒朵越大,下面的优点越明显:

羽绒的质量更好,因为其蓬松度和牢固性得以最好的保持。

羽绒来源的禽类更成熟。

得以保持更多的空气。

其蓬松的程度更高。

保温能力更强。

同等保暖度下羽绒衣物或睡袋的重量更轻。

保暖分级的对比

购买不同种类的羽绒服装时,除了蓬松度,产品使用的充绒量也是需要注意的重要信息。举个例子,让我们来计算不同重量和蓬松度的羽绒,对比一下哪个保暖效果更好。

arc'teryx的Atom LT应该是其最畅销的人造保暖纤维外套了,填充的自主专利Coreloft?材料,无论剪裁、配色以及功能性都备受好评。

MAMMUT的Rime Pro IN填充了PrimaLoft? Silver保暖材料,不过躯干与腋下的厚度不同,用于达到保暖与透气的平衡。PrimaLoft? Silve实际上是以前的PrimaLoft? Sport,其高透湿的特性使其被广泛应用在冬季高有氧的户外运动中。

Patagonia的Down Snap-T?沿用了其经典的抓绒衣款式,并实现了回收材料制作外面料和内衬,以及回收再处理加工的羽绒填充(600蓬松度),业内环保先锋的名号绝非浪得虚名。

Outdoor Research的Ascendant保暖外套使用了95 g/m2的Polartec Alpha作为填充材料,满足冬季户外运动中动态保暖的使用需求。

Black Diamond的Cold Forge保暖外套填充了名为PrimaLoft? Gold Insulation Down Blend的材料,它由30%的PrimaLoft?超轻纤维与70%的蓬松度为750的拒水羽绒混合而成,这样强劲的综合实力使其对恶劣环境的适应能力有了质的飞跃。

Mountain HardWear的Ghost Whisperer?超轻羽绒服非常经典,它超级轻量,女款仅重199克。填充800蓬松度的拒水鹅绒,增强了潮湿环境下的适应力。

强制灌食和活体取绒这种非常残忍的行径被国际动物福利组织曝光并严重谴责。因此搞清楚羽绒的来源就很重要了。从2014年秋冬开始,Patagonia全线羽绒制品采用100%可追溯羽绒,它也建立了第一个关于可追溯羽绒的行业标准和规范。

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