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发热内衣的材质有很多，这里我们就来研究一下用吸湿发热材料制作的内衣的发热原理。简单概括地说，这类材料所利用的就是水蒸气液化过程中所释放出的热量。
物质是由众多原子和分子组成的。这些原子和分子都非常小，即便将它们放大1亿倍也只有大约1厘米。众所周知，水的常见形态有三种， 固态 、 液态 和 气态 ，也就是冰、水和水蒸气。这三种状态的区别就在于水分子间的结合方式。
固态与液态的水，水分子以聚合体的形态聚集在一起。而水蒸气中的水分子，则主要是以单水分子的形态存在，它们会以极高的速度自由地飞来飞去。
液态水被加热（由外界向其提供能量）后便会变为水蒸气。这时水所吸收的热量被称作 汽化热 。
相反，当水蒸气液化为水时又发生什么呢？当一个个四处乱飞的独立水分子凝聚成一个小水滴时，它们会释放出热量。也就是说，水滴的 周围温度会上升 。
人们很早以前就发现，羊毛纤维有很强的吸湿发热能力。它可以吸收人体释放出的水蒸气，使其凝结成小水滴，并利用这一过程中所产生的 凝结热来保温 。然而羊毛却有着价格高、爱起球、不易清洗等缺点。
图1 水的形态变化及分子聚集方式
图2 水和水蒸气互相转化，与汽化热、凝结热的关系
因此，人们开发出了比羊毛更细的纤维，利用增大纤维表面积的方式提高了纤维的吸水性。这就是前面提到的 吸湿发热材料 。
2003年，优衣库开始在日本销售“HEATTECH系列”保暖内衣，从此这一系列便成为经典款。各大化纤品制造厂也开始致力于研究怎样使吸水率较低的化纤材质尽可能多地吸收水蒸气。然而，即便是这类吸湿发热材料，在所吸水分达到饱和后也会让人感到不透气，甚至发冷。
吸湿发热材料最重视的就是 保温性 ，而保温性又与空气有着密切的联系。
由于空气的导热性较差，所以只要让衣服内部保有更多温暖的空气，就可以在一定程度上提高衣服的保暖性。方法之一就是提高织物纤维中空气的含量，并保证升温后的空气不会散逸。
这里，我们以羊毛为例。细细的羊绒能够增加羊毛间的空隙，使空气充斥其中。这些被体温加热的空气可以覆盖住羊的全身，为它隔绝掉外部的冷空气。
另外，还有一种内部中空的纤维。这种纤维内部的空洞不但能够提高空气的保有量，还能够减轻纤维自身的重量，使面料在保暖和轻便两方面的性能都得到提升。
“HEATTECH系列”保暖内衣则是通过在纤维之间加入超细的微腈纶来增大纤维间的空隙（空气层），以达到提高保温性的目的。
图3 “HEATTECH系列”保暖内衣的吸湿发热示意图
人体所释放出的水分子被“HEATTECH系列”保暖内衣的纤维吸附。水蒸气在凝结为水时释放出热量。
图4 为何羽绒服具有很高的保暖性？
羽绒与超细纤维一样，每根羽绒的间隙中也有大量的空气。羽绒服中空气的含量能达到98%以上，所以保暖性相当优异。