近年來,由於地球的平均溫度越來越高,每年世界各國主要城市的最高溫度都在創新高。原本不需要冷氣的國家,夏天的冷氣銷售量也逐漸攀升。
而在成衣方便,市面上使用具有涼感功能的布料的產品也越來越多,舉凡從涼感衣,到涼感寢具、地毯、坐墊,甚至是毛小孩的用品,涼感的需求越來越高。長時間讓體溫保持在很高的溫度,容易造成身體的不適。當我們身體可以達到涼感,冷氣不用開很低的溫度,也是促進環保的小舉動。
紡織業者也對於涼感布料有越來越多研發,但商品百百種,你知道布料怎麼做到涼感的嗎?讓我們一起來認識涼感布吧!
定義布料涼感
看到字面的涼,會有讓人誤以為這種布料穿上會有一種行動冷氣的感覺,可以一直感受到涼,但是其實涼不只是感受到涼(接觸性的涼感)。當我們不悶熱、可以排離皮膚上的汗、並讓汗及衣服快乾的時候,保持清爽也是一種涼。因為你的體溫就不會持續升高,熱排得出去,體溫就可以下降。但是當體溫跟環境達到一個熱平衡,就不會再感受到涼。
涼感的原理
當我們感受到涼,其實也就是我們身體上的熱能或溫度有降低。而我們身上的熱如何降低呢?
人體主要的散熱系統會被環境輻射、對流、傳導、和蒸發影響。
熱傳導:每種材料的熱傳導能力都不太一樣。熱傳導好的材質就比較容易有接觸涼感,相反的,熱傳導能力較差的材質就會較溫暖。
熱對流:熱能從一個溫度比較高的地方傳到一個溫度比較低的地方。例如冬天環境溫度比布料上的溫度低,剛穿上羽絨外套時,皮膚會先感受到涼涼的,就是因為溫度較高的體溫,往溫度較低的衣服布料上流動,就會感受到涼感。
蒸發涼感:當我們流汗也可以散熱,但如果和一直被布料表留住,可能會產生悶熱感。當汗可以被快速蒸發,快速乾燥,就也可以達到涼爽的感覺。
別忘了,還有一件最簡單的事情,就是離開或是阻隔熱源,例如: 衣物就是一個阻隔太陽輻射直接照在皮膚上的方式。研究顯示,穿衣服(一般厚度)在太陽下的體溫反而會比裸著身體還要來的低。而知名布料廠商 Schoeller 的 Coldblack 也是利用這個原理創造讓體溫不要升高的紗線。
在織物的設計上,只要是會影響到輻射、對流、傳導和蒸發的因素都有可能會影響到布料的涼感效果。
什麼材質的涼感效果最好?
如同上一段解釋,只要是會影響到輻射、對流、傳導和蒸發的因素都有可能會影響到布料的涼感效果。以下介紹幾個最常見的涼感材質,但請記得,材料雖然是扮演重要的角色,但是還是要看整體的織物設計。
聚酯纖維 Polyester
聚酯纖維的含水率不高,因為他疏水的特性,聚酯纖維可以快速乾燥以達到清爽的效果。當布料不吸水,衣服就不容易黏在皮膚上 ,因此達到涼爽的效果。聚酯纖維的含水率只有0.4%,也就是說他可以快速將汗水蒸發,不儲存在紗線、布料當中,熱能因此可被快速導出。
紗線製造商也常常運用聚酯纖維快乾的特性,研發異型斷面的吸濕排汗紗,像是最有名的Coolmax。異型斷面的結構相較於一般紗線圓形的結構會讓纖維間的空隙變多、變小,進而促進毛細作用,更快速導出汗水並加快蒸發乾燥的速度,使用者不悶熱。
尼龍 Nylon (Polyamide)
尼龍有高很高的含水量,熱傳導的效果也很好,這使它本身的就有觸摸性涼感的特性。相較於聚酯纖維只有0.4%的含水率,尼龍的含水率高達4%,所以尼龍的熱傳導能力也比聚酯纖維還要好。但是因為含水率高,比起聚酯纖維,它的疏水能力就沒有那麼好,會比聚酯纖維慢乾。
所以有些比較輕薄的尼龍布,就算沒有添加任何涼感的功效,在室內摸起來也有溫度較低的接觸性涼感。因為高含水率的特性,一些紗線研發會直接把尼龍的原料改質,提升它的含水率,讓他接觸性的涼感效果更顯著。
螺縈 Rayon / Viscose
螺縈又稱人造絲,是一種纖維素纖維,用木漿再製加工而成。雖然它的原料是天然材料,但在製造的過程中需要添加化學物質,為半人工半天然的纖維。因為他是半人工的材料,含水率就可以被調整。因此螺縈不只手感柔軟,也有接觸性涼感的特性。
添加涼感材料
玉礦石
添加玉石粉在加工纖維裡已經是一個很常見的涼感紗作法,因為礦石擁有很天然的涼感特性。礦石擁有很好的熱傳導能力,所以當他接觸皮膚,就可以將身體上的熱快速傳導出去,並跟周圍環境的溫度平衡。如果周圍的環境溫度相對低,例如冷氣房,布料就可以幫助體溫快速降低。
然而,相同的理論,如果在大太陽底下、炎熱的戶外穿這種布料,布料也會把外面熱快速跟溫度較低的身體做傳導,體溫也會隨之快速提升。所以,在室內和冷氣房會比較適合穿著這種布料,也會有更好的涼感效果。
而通常添加玉石粉的涼感紗會使用聚酯纖維當作材料,因為聚酯纖維快乾蒸發快的特性,讓添加玉的紗同時具有快乾涼感的效果。
石墨烯
石墨烯近年來在紡織產品中越來越常見,普遍大眾都認為它主要的特性是保暖。但其實石墨烯最主要的特性是有極佳的傳導性。當布料本身的設計是保暖用途(厚、密度高、刷毛等等),加上石墨烯的運用,就會有更好的保溫效果。但是如果是輕薄、透氣的布料,石墨烯也可快速地把身體的熱導出,跟周圍的溫度平衡,達到涼感的效果。
只不過石墨烯目前有一個限制。因為它紗線本身就有顏色,所以只能染深色或是黑色。
木醣醇
近年來,木醣醇也是很受歡迎的涼感材料,具有遇水吸熱的效果。就像口香糖中的木醣醇,碰到水(唾液)有涼感的感覺,布料中的木醣醇也需要碰到水(汗水),身體才會感受的到涼感。
木醣醇除了被加進紗線中,也可以被印製在布料上。還可以像印花一樣,印製不同的花樣。
涼感布料組織
就算使用再涼的紗,如果布料厚重、密度高,還是會讓涼感程度降低。所以,在布料的設計上還是要使用盡量輕薄、密度低甚至有孔洞的組織。當流汗了以後,越輕薄的組織也乾的越快,乾的越快,人體就越可以感到涼爽,有蒸發涼感的效果。
尤其近幾年一些一流品牌會針對人體流汗和散熱區域做研究,特別針對這些熱區做較大的孔洞設計,body mapping 的設計因此產生。如果沒有辦法在織布料時即規畫好洞口的位置,也可以運用剪接的設計,在例如腋下、胸前、背後或跨下等較會流汗的位置做網洞布料的剪接設計,也是另一種選擇。
近期也有些品牌開發出「濕度應答(moisture responsive transformation)」的纖維,讓纖維在吸收到汗水之後變長,而打開織物的孔隙,使得體熱和水蒸氣可以更快速的散出。增加對流及汗水蒸發的速度。
涼感測試標準
因為台灣是世界知名機能性紡織品的重鎮,2019年台灣紡織研究所結合產官學,各方研究,訂出了 FTTS-FA-019 涼感測試標準,並且受到各個國家及品牌的使用,已經成為國際涼感測試標準。這種方式較可測試布料的接觸性涼感的程度。
FTTS-FA-019 是測試人體接觸之布料時,皮膚瞬流失熱量的最大值,也是織物單位面積瞬間能帶走的最大熱流量(walt/cm2),最後的數據稱為 Qmax值,英文為 Quantum of Maximum Heat Flux(cool feeling test)。Qmax 值越高,接觸性的涼感會越明顯。
值得注意的是,像木醣醇需要接觸水分才能有涼感效果,不太適合這樣的涼感測試,因為測試過程不會特別噴水做測試,目前也沒有其他適用的測試標準。若無水分,木醣醇布料的涼感效果就不會特別明顯。因此不適用於這個測試標準。
測試流程
布料會被放在一個特殊的儀器冷板上,當布料溫度跟冷板相同時,在將熱板快速至於試樣上,熱板的熱就會透過織物傳到冷板,這個接觸瞬間就可以測得布料最大熱流失量,即為Qmax值。
通過的標準每一個品牌都有自己的標準,但以台灣國內的標準來說,針織布料Qmax值須至少大於等於0.13,平織布料大於等於0.17,才能被稱為是有效的涼感布料。
結語
現在市面上有很多涼感服裝,每一種布料都由不同的材質、組織、技術,透過不同的原理達到了涼感的效果。在設計服裝前,對於涼感布料有更深入的瞭解,可以幫助我們選擇更適合的布料,做更好的設計安排。希望以上的內容可以讓你對涼感布料有更多的了解和幫助。
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