早期人类都是采用动物皮毛制作保暖御寒的衣物和睡觉时候使用的垫子,而且至今包括在北极附近生活的爱斯基摩人,仍有人们在使用。19世纪初探险家和登山家们开始对不同的睡袋系统进行测试,早期的睡袋由具有优良绝热性能的骆驼毛填充,其后又发明了中空的橡胶气垫,并且用于18世纪20年代的地球极点探险。1861年Francis Fox Tuckett 测试第一个阿尔卑斯山睡袋原型,18世纪60年代中期信封式睡毯设计开始趋于完美,并且接近地面部分都有中空的橡胶涂层作为地面热绝缘层。
羽绒因为具有良好的热绝缘性能在19世纪初广泛被用于床垫填充,在英国的维多利亚女王时代,妇女们甚至在裙子内层填充羽绒来御寒保暖,不过羽绒的处理和使用技术在19世纪中期才开始发展,最早有记录的羽绒睡袋是在1892年用于英国的ALFRED MUMMERY探险队伍,由阿尔卑斯登山俱乐部的睡袋原型发展而来,并由英国家具公司制造,但这并不是生产真正意义上的商业睡袋。1890年挪威ajungilak公司开始商业化生产睡袋,这一时期的睡袋都由木棉花填充。直到19世纪20年代,睡袋都是特殊的制品,但由于不断发展的户外用品需求市场,更多的公司开始设计和生产睡袋。基于喜马拉雅探险活动以及登山运动的兴起,19世纪30年代开始不断发展和完善睡袋的设计和制作,这时候诞生了能紧密包裹身体的木乃伊式睡袋,英国登山家还凭借这种睡袋成功登上了珠穆朗玛峰。工业革命后由于制造业以及化工业的发展,人工合成的纤维开始大量生产,由于合成纤维具有优良的保暖性能也开始被广泛用于睡袋的生产中。
19世纪三十年代,徒步旅行和露营生活开始在欧洲流行起来,户外装备的需求开始逐渐高涨起来。睡袋成为一种商业产品,生产商业开始在睡袋上标注以方便顾客在购买的时候可以按照自己的需要进行选择,刚开始标注的温标非常简单,只有夏季,三季以及冬季使用三种区分,这样的区分方式比较粗糙,只能按照大概的使用温度选择。后来,一些品牌的睡袋开始给出两个温标数值:舒适温度和极限温度。
许多年来,睡袋的温标已经形成了许多不同的划分标准,每个标准都有支持者和反对者,而且这些标准的的测试方法已经由英国、法国、德国、挪威、美国以及瑞士等国的科学家发展完善起来了。尽管不同品牌的睡袋上都标注了建立在其自家检测基础上的建议舒适温度,但这个标准在大部分高品质睡袋品牌中却是相似的。睡袋销售商和购买者都明白标注在睡袋上的舒适温度只是建立在理想情况下测试出来的结果,在实际使用时舒适温度往往是要高上几度的。
目前市场上绝大部分的睡袋都由舒适温度和极限温度的标识,舒适温度是使用者在整夜睡眠中的一系列温度,有最高和最低限度。最高舒适温度是指在睡袋中感到热但不是出大量汗水的那种热,一般定义情况为睡袋拉链打开,手臂放在外面,睡袋头部不收紧等。最低舒适温度一般定义为人体在8小时连续温暖睡眠中的最低温度;极限温度是指睡袋能保护人体不至于失温的最低温度,一般是指人体在6小时连续不温暖睡眠的温度,以对人体不造成危险伤害为级别。
下面的这几个睡袋,哪一最暖和呢?
答案是可能都一样。
人体通过新陈代谢产生热量,当我们感觉温暖时,意味着我们身体产生的热量等于或大于向周围环境中散失的热量,而我们散失热量通过以下几个途径:
----和身体接触的热量传导,特别是身体下面的地面
----身体周围的对流空气以及人体呼吸时呼出的空气
----皮肤表面的汗水蒸发
----人体的红外热辐射
对于一个睡眠的人来说,身体接触热能传导和空气对流是最大的热量散失方式,用一个简单的能量平衡公式:身体产生的热能=身体通过传导,对流,辐射等散失的热能。
传导:地面是主要的热量散失因素。睡袋虽然可以改善一些,但是睡袋和地面之间的睡垫更为重要,选择隔热系数高的的睡垫可以减少向地面的热传导。
对流:这是睡袋散失热量的主要因素,可以采用更厚的睡袋来隔绝更多的静止空气在人体周围
呼吸:在寒冷环境下,通过呼吸散发出的热量也非常多
蒸发:汗液蒸发是人体降温的主要方式,但在寒冷环境下睡眠的时候,汗液蒸发将会很少
辐射:仅占人体散失热量的很少部分
睡袋的作用仅是用来保持热量尽量少的散失,而睡袋内的人体则不断产生热量保持温暖,不同的个体和情况下产生的热量不尽相同,所有的睡袋温标系统都是基于一个标准的人体,但是这样一个标准的人体基本上是不存在的。一个睡眠状态下的人体大约有75-100瓦特的热能功率,按照人体表面积换算成大概47-55瓦每平方米。由新陈代谢产生的能量非常复杂,与年龄,性别甚至身体下的脂肪量有关,但大体上,一个健壮的年轻男性产生的身体热量总是远多于老人和女性的。对寒冷的感觉和年龄以及经验有关,新手一般都会比有经验的登山者感觉更冷。经常在户外工作的人在寒冷环境下要比经常在办公室工作的人感觉温暖些。