“羽绒蓬松度越高,保暖性越好!”自从笔者进入羽绒行业以内,这句话似乎是羽绒行业铁一样的事实。 蓬松度代表着羽绒储藏空气的能力,而空气是迄今为止人类大规模运用的材料中,隔热能力最强的。羽绒蓬松度越高,单位质量羽绒储藏空气的体积越大,隔热能力越强,羽绒的保暖性越好。以上的逻辑听起来好像毫无破绽,但羽绒真的是蓬松度越高,保暖性越好吗? 为了证实以上疑问,笔者在苏州纤维检验院的支持下,在2020年分别选取5个不同品种,不同蓬松度的羽绒5.4g,采用GB∕T 11048-2018 《纺织品 生理舒适性 稳态条件下热阻和湿阻的测定(蒸发热板法)》,将羽绒纤维在蒸发热板上铺平,盖上纱布防止羽绒逃逸,对铺平的羽绒样品进行热阻测试,测得的数据如下。
蒸发热板热阻测试
羽绒热阻值测试结果表明,在蓬松度600inch3/30g(以下蓬松度单位简称FP)及以上的羽绒样品中,热阻值并不与蓬松度正正比,也就蓬松度增加,热阻值并不一定增加。甚至出现蓬松度值最高950FP的白鹅绒,其热阻值居然低于蓬松度764FP的纯白鸭绒,也就是蓬松度最高的成熟大朵白鹅绒,其保暖性能低于40天小朵纯白鸭绒。
对此测试结论,笔者刚开始还不敢贸然相信,随后又将以上羽绒样品,分别取同样的重量制成绒包,测试绒包的热阻值,其中热阻值最高的,依然是40天纯白鸭绒,而非蓬松度最高的白鹅绒,热阻值依然与蓬松度不成正比。 以上两组实验数据,让笔者第一次开始质疑羽绒蓬松度越高越保暖的行业共识。笔者随后又参与了用暖体假人测试羽绒服保暖性的研究项目,在此项目中,分别用不同蓬松度的羽绒制作羽绒服测试羽绒服的固有热阻值,最后在对影响羽绒服固有热阻值的各因素进行分析时,发现蓬松度900FP及以上的羽绒,其保暖性能并没有表现得比800FP的羽绒好,反倒是充绒量对羽绒服保暖性影响更为显著。简单地说,要想增强羽绒服的保暖性,提高充绒量,比提高蓬松度管用。
举例,如果有AB两个羽绒样品,A样品蓬松度高于B样品20%,分别用AB样品制作羽绒服,在常规充绒量范围内,只要B样品绒比A样品绒多充20%,用B样品制作的羽绒服其保暖性一定超过用A样品制作的羽绒服。 散绒、绒包以及羽绒服的保暖性实验,都指向一个结论,对于600FP以上的羽绒(笔者当时能获得的羽绒样品均为600FP以上),蓬松度不是越高越保暖。羽绒制品行业多年以来,通过不断提高蓬松度来提高羽绒制品保暖性的努力,可能是徒劳的;要想提高羽绒服的保暖性,增加充绒量才是正道。 以加拿大某高端羽绒服品牌为例,其冬款羽绒服所用的羽绒主要以600+FP的鸭绒为主,而非800FP的鸭绒或鹅绒,充绒量动辄300克以上,远超国内品牌羽绒服充绒量。作为一个以保暖性著称的羽绒服品牌,这么操作看来不无道理。而国外某些品牌宣传使用900FP,甚至1000FP的羽绒,可能仅仅是为了让蓬松度数据看起来更高大上的营销噱头,并不是真的为了提高保暖性。
从进化论的角度来看,羽绒蓬松度越高越保暖也站不住脚。如果羽绒蓬松度越高,保暖能力越强,鹅鸭为了提高自身的抗寒能力,提高身体上已有羽绒的蓬松度应该比长出更多重量的羽绒来得更省力。国际羽绒羽毛实验室(IDFL)目前测得的羽绒蓬松度最高值为950FP,为何鹅鸭在几万年的自然进化过程中至今还没有进化出超过950FP甚至更高的羽绒呢?笔者猜想,鹅鸭或许早已掌握了增加羽绒重量比增加蓬松度更保暖的秘密。 知道了羽绒不是蓬松度越高越保暖还是远远不够的,很多业内人士一定会问,羽绒为何不是蓬松度越高越保暖呢?其背后的原因是什么呢?
东华大学高晶博士曾于2006年发表的一篇名为《羽绒纤维及其集合体结构和性能的研究》博士论文,在论文中,高晶博士用羽绒的体积分数对此现象进行了解释。 可以这样简单地理解羽绒的体积分数,将蒸汽还原法测试取样量30g羽绒完全浸入带刻度烧杯的水中,通过烧杯液面的上升高度,可以算出羽绒纤维的体积V1;用羽绒的蓬松度值可换算出30g羽绒受到一定压力下的体积V2,V1/V2的值就是羽绒的体积分数。
高晶博士的研究成果显示,羽绒体积分数在一定范围内,当羽绒体积分数减小时,羽绒集合体内孔隙率增大,内部空气易产生对流传热,羽绒保暖性下降。
随着羽绒体积分数增加,羽绒纤维数量增多,羽绒纤维间孔隙率变小,增大了空气流动的阻力,使对流传热显著降低,羽绒保暖性增加。
随着羽绒体积分数继续增加,羽绒纤维间孔隙继续变小,羽绒纤维密集地挤在一起,羽绒纤维传导传热显著增加,羽绒保暖性又开始下降。
综上所述,只有当羽绒集合体的体积分数在某一个范围时,才能让羽绒的保暖性达到最大值。羽绒集合体的体积分数太大或太小,都无法达到最大保暖性。
以蒸汽还原法蓬松度测试取样量30g羽绒举例,上文中950FP的羽绒集合体体积达到羽绒集合体体积的最大值,其体积分数为羽绒体积分数的最小值,按高晶博士的研究成果来看,属于体积分数太小的范围,无法达到羽绒集合体的最大保暖性。而764FP的羽绒,其体积分数比950FP的羽绒大,且很有可能达到了羽绒体积分数对应的保暖性最大的范围,所以764FP羽绒的保暖性超过950FP羽绒。笔者认为,高晶博士的羽绒体积分数理论能很好地解释为何蓬松度最高的羽绒,其保暖性不是最高。至于羽绒保暖性最大的体积分数,还有待业内人士继续研究。
最后,笔者将自己的观点总结成三点:
1.羽绒不是蓬松度越高越保暖。
2.片面追求800+FP,甚至900+FP并不能提高羽绒制品的保暖性,甚至还会起到相反的效果。
3.只有通过科学的实验,找到体积分数在一定范围内的羽绒,才能达到羽绒保暖性的最大值。 此篇拙作,敬请业内专家指导,也欢迎拍砖!