防寒保暖服裝材料,通常指在氣溫-10~-40攝氏度環境下,能夠維持人體正常生理指標的服用材料。在現代軍事活動中,越來越重視防寒保暖,特別是在擁有高緯度地區的國家,比如中國,俄羅斯,美國,加拿大,以及歐洲的部分國家。
我國高緯度地區分布較廣,如新疆的阿拉泰市,內蒙古滿洲里市,黑龍江漠河市等部分地區,甚至出現了-40~-50攝氏度的極寒天氣,給邊防解放軍戰士的防寒保暖提出了巨大的挑戰。
對此世界各個有寒區的國家都非常重視防寒材料的研究,并作為一項系統工程來開發建設,產品的發展也逐漸從最初的單一依靠材料的厚,重御寒,向系列化,輕薄化功能合理化方向發展。由于在冬季的服裝本來重量就偏大,士兵們還要攜帶各種背包,武器等,所以輕薄化是現在保暖材料發展的重點。
頭部是人體的指揮系統,四肢是血液循環的末梢,較軀干部位更容易凍傷,所以頭部和四肢的防寒保暖尤其重要。軍事護衛活動中,士兵們要穿著鋼盔,夏季可以直接佩戴,但是在寒冷的冬季,必須先戴一個保暖頭套后再戴鋼盔,這個頭套的保暖性能要好,輕薄同樣非常重要。
毛皮,羽絨,羊毛,獸毛和棉花作為保暖材料,早已廣泛被使用,另外也出現了很多新型材料,膨體紗,超細纖維,中空纖維,陶瓷纖維(遠紅外),熱反射材料。隔熱,蓄熱,反射熱,隔熱和蓄熱的原理有兩種,一是采用導熱系數較小的的纖維來制造保暖材料,但常用的纖維導熱系數相差不大,主要是織物越厚,組織結構越緊密就越保暖。二是綜合考慮穿到,對流,和輻射的因素,尋求一種空氣/纖維混合結構,提升織物中靜止空氣含量。
下面具體介紹一下常用的保暖材料:
毛皮是最早的御寒保暖材料,保暖效果好,但是太過笨重,不適合現代軍事活動,更不適合做頭套材料
羊毛或者羊毛混紡針織面料作為主要材料,比如北約國家的一款頭套,成分是羊毛,阻燃粘膠,尼龍。羊毛熱阻高,氧指數高,阻燃粘膠兼顧防火性能和舒適度,尼龍可以提高織物強度。這類材料特點是熱阻高,吸熱蓄熱性能好,阻燃,防近紅外偵視,抗紫外線。
中空遠紅外纖維與棉或者粘膠混紡,中空纖維因為其中靜止空氣含量比普通纖維高,有很好的隔熱性能,遠紅外纖維有很好的蓄熱保暖性能,有效阻擋室外寒冷空氣,在相同的重量下,保暖效果更好,棉和粘膠纖維增加面料舒適性。同時也可以做防近紅外處理。
目前性能最好的保暖御寒材料是氣凝膠纖維,氣凝膠是一種超輕質的固體材料,其內部98%以上是空氣,這種氣凝膠纖維的固態材料密度僅為0.12毫克每立方厘米。氣凝膠纖維不僅超輕,其壓縮回彈性能也十分優異,相比于傳統的碳氣凝膠,其壓縮回彈性提升了110%。它的導熱系數低至0.026W/ m·k,幾乎接近于空氣的導熱系數。氣凝膠/棉混紡紗線,靜止空氣含量可以達到90%以上,同樣粗細的紗線同樣的織造工藝織出的成品面料比普通紗線面料要輕18%-21%,保證了保暖效果,減薄了衣物厚度,也減輕了服裝重量。手感柔軟舒適,是保暖御寒的極佳材料。