自发热内衣,是怎样产热的

在冬季保暖服装市场上，很多贴身内衣标有“自发热”功能，号称服装自身可以发热为人体供暖。那么这种“自发热”功能是真的么？从能量守恒定律来看，热量当然不可能凭空产生，所以不存在能“无中生有”的“自发热”服装。不过，也确实存在很多种发热纤维材料，能够在一些条件下，为我们提供一点额外的温暖，用上这些材料的衣服，不用特别厚，穿着就格外暖和。那么这些神奇的材料，是怎么产热的呢？这些服装我们平时穿着、洗涤的时候，又该注意些什么呢？今天就来揭秘一下！01神奇的发热纤维毋庸置疑，所有种类的自发热纤维，实际上都是借助外力发热的。比如，光能发热纤维靠吸收阳光，反射人体热辐射；电能发热纤维是通电就热；相变纤维则利用物质相变释放或吸收潜热来调节温度。不过，日常服装中最常用的发热机理就是“吸湿发热”。吸湿发热纤维主要吸收人体发出的水汽，也就是汗液，形成氢键发出热量。在纤维的结构中，有一些亲水基——可简单理解为“喜欢水”的原子团——会与水分子结合产生热量，而水分子的动能也会转化为热量。氢键是一种特殊的化学键，处于分子间力和共价键之间。平时多见于水中，固态下的水（冰，上图左）中的氢键更加稳定，液态下的水（上图右）中的氢键会进行不断地断裂和重组常见的纺织纤维都有吸湿发热的能力，不过，不同品种的发热能力有差别。专门的自发热纤维，化学组成中亲水基团的数量更多，纤维的吸湿性更好，吸湿后发出的热量也更多。为了提高纤维的吸湿性能，不仅可以给纤维增加亲水基团进行亲水化处理，还可以通过改变纤维的表面形态结构，以利于纤维表面对水分子的吸附。例如，通过增加纤维表面的沟槽数量和深度，提高纤维对水汽的吸附能力。下图中，右侧两种吸湿发热纤维，表面沟槽的数量和深度都超过了最左边的普通腈纶纤维。不同纤维在扫描式电子显微镜下的形态。图片来源：参考文献[1]吸湿发热纤维通过吸湿来放热，但是在纤维“吸饱”了湿气之后，其放热反应就会减缓，吸湿的纤维同时还会将湿气排出，这个过程又会吸收热量。如若不能及时排湿，吸湿的纤维会给穿着者带来不适感。所以，为了改善这种不适感，很多面料采用吸湿发热纤维和其他种类的纤维混纺，来达到吸湿放热和排湿干爽的均衡。比如腈纶纤维和聚酯纤维等。自发热内衣种类众多，截图自某电商网站那么，面对琳琅满目的自发热内衣商品，我们到底该怎么选择呢？02自发热服装有“标准”虽然，我国目前没有对吸湿发热内衣采用强制性标准，不过可以参考行业标准FZ/T-《吸湿发热针织内衣》来评价吸湿发热内衣。该项标准提出了两项关于吸湿发热性能的指标，一是最高升温值大于等于4.0℃，二是30分钟内平均升温值大于等于3.0℃。消费者在购买吸湿发热内衣时，应注意防范商家的夸大宣传，可选择正规渠道和信得过的品牌。此外，达标的内衣，会在商品吊牌上执行标准那一栏里，明确标注符合FZ/T-**《吸湿发热针织内衣》标准**，购买的时候可供参考。对于皮肤娇嫩的婴幼儿，则不建议穿着吸湿发热内衣，因为吸湿发热内衣在吸湿-发热-排湿-吸热的循环中往复，容易造成婴幼儿皮肤不适。某吸湿发热服装的标准说明而除此之外，含有电能发热纤维的服装，也是不错的选择。一般有金属纤维、碳纤维、复合发热纤维。其原理和电热毯差不多：将发热纤维织入面料，或者制成专门的加热单元缝入衣服夹层，通过外置电源持续供电，就能将电能转化为热能传递给人体。电热服装一般使用外置电源，只要不断电，就能持久供热，很适合在严寒户外较长时间作业的人员使用。市售的电热服装，一般采用小充电宝供电，电压小，比较安全。消费者在穿着时主要留意，电热纤维不要弯曲或折叠，导致局部过热烫伤。03自发热服装如何清洗？吸湿发热纤维在经过日常清洗后，其性能并不会受到影响，因此是可以正常清洗的。不过，由于吸湿发热内衣的面料往往采用包括吸湿发热纤维在内的多种纤维混纺而成，有的面料还会采用特别的织造工艺，在清洗时还是推荐在温水中轻柔洗涤，避免使用高温水洗和使劲揉搓，并避免暴晒。而电能发热服装一般不建议采用水洗，水洗会对电能发热纤维或者加热单元造成损害，降低发热效果或者带来安全隐患。最后总结一下，合格的“自发热”内衣，虽然不能真的凭空发热，但确实穿起来会更暖和，买的时候可以按需选择，优先购买符合行业标准的产品。参考资料：[1]肖学良,陈天骄,谢云涛,等.发热服装面料的开发及应用[J].服装学报,.作者｜宋立丹中国纺织建设规划院产业研究部咨询工程师审核｜张杰中国纺织建设规划院总工程师来源：科学辟谣责编：咕噜

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