在上世纪五、六十年代,国内开始出现了采用暖色调给人们温暖感的方法,同时以增加面料厚度等手段来提高服装的保暖性。早期大部分采用棉、毛为原料,穿着贴身,舒适保暖,对保暖要求高时则增加厚度,减少热量的散失和空气的对流。但面料厚度的增加与其保暖性能的提高不是成比例的,当面料厚度达到一定程度后,其增加的保暖率逐渐减少,而且面料厚度不断增加,影响人们活动的自由性,也影响美观。为了达到良好的保暖效果并尽量减少面料的厚度,人们不断开发各种保暖产品。棉空芯纱面料是近年来开发的新型保暖材料,具有良好的舒适性、柔软性、轻而膨松、优良的吸水性和快干性。静止空气的导热系数比各种纺织材料要小,因此在纺织材料中,静止空气的含量越大,保暖效果也就越好。棉空芯纱面料通过改变纱线结构,增加纱线内的空洞和孔隙量,使织物中静止空气的含量提高,从而达到提高保暖效果的目的。本文主要研究了影响棉空芯纱面料保暖性能的因素,中空结构、体积密度及织物组织结构,同时研究了透气性、湿阻与棉空芯纱面料保暖性能的关系。为棉空芯面料的进一步开发和应用,奠定了基础。论文研究的内容有:(1)研究了棉空芯纱的外观,用扫描电镜拍摄下纱线纵截面、横截面。对比分析了棉空芯纱与普通纱线纵截面、横截面,体现了棉空芯纱面料蓬松、中空的特点。(2)研究了中空结构对棉空芯纱面料保暖性能的影响,对比分析了棉空芯纱面料与普通纱面料在保温率、clo值、导热系数方面的差异。棉空芯纱的中空结构使面料中静止空气的含量增加,同时中空将空气微细分隔,形成无对流的封闭状态,抑制了空气对流,有效地减少了热传导,在保暖性能方面优于棉普通纱面料。(3)研究了体积密度对棉空芯纱面料保暖性能的影响,分析了棉空芯纱面料的保暖性能与体积密度之间的关系,面料的保温率随着体积密度的增大先上升后下降,导热系数随着体积密度的增大先下降后上升,得出中空纱线结构可以改善面料的保温性,但其中空度要适度。(4)研究分析了织物组织结构对棉空芯纱面料的保暖性能研究,选用了五种组织结构针织物,纬平针组织、单珠地布、1×1罗纹组织、1+1双罗纹组织、1+1双罗纹空气层组织,并对五种织物的克罗值、热阻进行了研究比对。(5)研究分析了透气性对棉空芯纱面料保暖性能的影响,棉空芯纱面料透气率随着保温率、克罗值、导热系数的增大先上升而后下降。因棉空芯纱面料的中空结构,空气对流比较小时,空间内的空气基本不受或很少受外界空气对流的影响,保证了面料良好的保暖性。空气对流较大时,这些空气带会形成了一个空气流通的通道,使其透气率增加。(6)研究分析了湿阻对棉空芯纱面料保暖性能的影响,面料的隔热值愈大,即保暖性能越好,蒸发散热效能愈低,湿阻愈大。该研究在理论和实践上对棉空芯纱面料的生产和开发具有一定指导意义和借鉴价值。