在风冷环境中热量损失主要来源于热传导和热对流,其中热对流起着决定作用。有研究者提出了风冷效应的概念,即在同样的环境温度下在有风和无风状态下人对温度的感觉有很大差别。因此在风冷环境中必须对人体进行有效保暖,否则将危及人的生命。
由于PTFE膜是一种微孔防风透汽膜,在新保暖材料中起着防止空气形成对流阻止热量散失的作用,同时允许汗液挥发防止产生显汗避免因材料潮湿加速热传导作用。
对目前正在使用的军用羊皮大衣、太阳绒及鞋用羊毛毡进行了测试,在环境温度和风速一定时,对于特定的保暖材料,加有PTFE膜的复合材料,其保暖性更高。在温度-10℃、风速10m/s的情况下,复合PTFE膜的羽绒絮毡的保温率高于其他三种材料。
羽绒作为北方冬季保暖材料也已被人们普遍接受。但羽绒制品不能有效阻止空气对流,尤其是在大风的情况下。PTFE膜则是一种能够让水蒸气自由通过而水滴不能透过的防风微孔膜。将轻、柔、暖的羽绒与透汽、防风的PTFE膜复合在一起制成新型保暖材料,将二者的优良特性完美地结合在一起。将PTFE薄膜与羽绒絮片复合,可以防止冷空气形成对流。利用羽绒针刺絮毡作为蓄热保暖层解决了羽绒作为保暖材料臃肿的缺陷,同时还具备了羽绒轻柔和高保暖的优点。PTFE膜层压织物能够在风冷环境下有效地阻止蓄热层中的空气形成对流,防止了人体热散失,达到了高保暖的效果。另外,由于PTFE膜的透气性好使得新材料穿着时不会产生显汗,因此具有较好的舒适性。
(1)防风透湿高原防寒大衣 采用PTFE人造羊皮结合300g羽绒制成保暖内胆,总后军需装备研究所研制了防风保暖透湿高原防寒大衣。原来羊皮大衣重为4.25kg,新型防寒大衣重为2.05kg,减重50%以上,保暖性和透湿性比羊皮大衣好。新型高原防寒服装整体性能优于美军、俄军和印军的同类装备;在重量上比美军湿寒区防寒服装轻1.25kg。
(2)防寒鞋 防寒鞋主要是用于解决寒冷地区部队的足部保暖问题,避免冻伤和非战斗减员,保障部队的战斗力。我军传统的防寒鞋系列包括毛皮鞋、战靴、二棉鞋和棉鞋等。易湿难干导致保暖性降低、闷脚、耐磨性差、美观性差是这一系列防寒鞋存在的共同缺点。此外,毛皮鞋重量偏高,在穿着过程中毛皮变薄并有掉毛现象,二棉鞋和棉鞋易破损,降低了保暖效果。使用PTFE薄膜/羽绒絮片复合材料制作的防寒鞋,具有保暖、耐穿、舒适、防滑、美观的优点,解决了长期以来极寒条件下静止岗哨足部保暖不足的问题。