既防水又透氣,沖鋒衣是如何做到的?
來(lái)源:科普中國(guó)
發(fā)布時(shí)間:2024-10-14
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在戶(hù)外運(yùn)動(dòng)中,沖鋒衣作為一款高性能的防護(hù)裝備,因其防水和透氣的特性,備受登山、徒步、滑雪等愛(ài)好者的青睞。

沖鋒衣的獨(dú)特性在于它能夠在惡劣天氣下有效阻擋雨水的侵入,同時(shí)又能讓汗水快速排出,保持穿著者的干爽舒適。那么,沖鋒衣是如何實(shí)現(xiàn)防水和透氣這兩種看似矛盾的功能的呢?

沖鋒衣的防水原理

沖鋒衣的防水性能是其核心功能之一,這一性能主要依賴(lài)于其面料的特殊構(gòu)造和涂層。沖鋒衣的面料通常采用多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括外層面料、防水透氣膜以及內(nèi)襯等。在這多層結(jié)構(gòu)中,防水透氣膜扮演著至關(guān)重要的角色。

防水透氣布料的多層結(jié)構(gòu)

這種防水透氣膜是一種高科技薄膜,它擁有精細(xì)的微孔結(jié)構(gòu),微孔的直徑大約在 0.1 至 0.2 微米之間。這些微孔的尺寸經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),小于液態(tài)水滴的尺寸,因此能夠有效地阻止水分的滲透。同時(shí),由于水蒸氣分子的體積遠(yuǎn)小于液態(tài)水,它們可以自由通過(guò)這些微孔,從而實(shí)現(xiàn)透氣性。這種設(shè)計(jì)巧妙地平衡了防水和透氣的需求。

市面上常見(jiàn)的防水透氣膜材料包括聚氨酯(PU)膜、聚四氟乙烯(PTFE)膜等。特別值得一提的是,Gore-Tex 膜作為一種PTFE膜,因其卓越的防水性和透氣性,被廣泛應(yīng)用于高端沖鋒衣的制造中。

除了防水透氣膜,沖鋒衣的外層面料還會(huì)經(jīng)過(guò)耐久防水涂層(Durable Water Repellent, DWR)的處理。這種涂層能夠使水珠在接觸面料時(shí)形成滾珠狀,加速水珠的滑落,從而減少水分對(duì)面料的滲透。DWR 涂層不僅增強(qiáng)了沖鋒衣的防水性能,還能在一定程度上保持面料的透氣性。

然而,DWR 涂層會(huì)隨著時(shí)間和使用而逐漸磨損,因此需要定期進(jìn)行保養(yǎng)和重新涂抹,以確保沖鋒衣始終保持最佳的防水效果。正確的保養(yǎng)不僅能延長(zhǎng)沖鋒衣的使用壽命,還能確保其在各種惡劣天氣條件下的可靠性。

沖鋒衣的透氣機(jī)制

透氣性是沖鋒衣設(shè)計(jì)中另一項(xiàng)關(guān)鍵功能,尤其在進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)顯得尤為重要。在劇烈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,人體會(huì)大量出汗,如果這些汗水不能迅速排出,衣服內(nèi)部就會(huì)變得潮濕悶熱,這不僅會(huì)降低穿著者的舒適度,還可能影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

沖鋒衣的防水膜采用了一種獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu),這些微孔的直徑精心設(shè)計(jì),以確保它們小于水滴的大小,從而有效阻止水分的滲透。同時(shí),這些微孔的尺寸又足夠大,允許水蒸氣分子(其直徑遠(yuǎn)小于水滴)自由通過(guò)。

這種設(shè)計(jì)利用了水蒸氣分子在體溫和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量作用下,通過(guò)微孔逸出的特性,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的透氣性。這樣一來(lái),即使在劇烈活動(dòng)后,沖鋒衣也能保持內(nèi)層的干爽,有效避免了因汗水滯留而產(chǎn)生的不適感。

為了進(jìn)一步提升透氣性,沖鋒衣通常還會(huì)配備一層專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的吸濕排汗內(nèi)襯。這層內(nèi)襯使用了先進(jìn)的材料,能夠迅速吸收皮膚表面的汗水,并通過(guò)其特殊的結(jié)構(gòu)將汗水?dāng)U散到更大的表面積上,從而加速汗水的蒸發(fā)。這種巧妙的設(shè)計(jì)不僅提高了沖鋒衣的透氣性,還能在劇烈運(yùn)動(dòng)后,為穿著者帶來(lái)持久的舒適感。

如何選擇合適的沖鋒衣?

在深入理解了沖鋒衣的防水與透氣機(jī)制之后,我們可以根據(jù)個(gè)人的具體需求和活動(dòng)環(huán)境來(lái)做出明智的購(gòu)買(mǎi)決策。以下是一些實(shí)用的建議:

1

防水等級(jí)的選擇

沖鋒衣的防水性能通常通過(guò)“水柱高度”這一指標(biāo)來(lái)衡量,這個(gè)數(shù)值代表了面料能承受的水壓高度。水柱高度越高,意味著沖鋒衣的防水性能越強(qiáng)。對(duì)于日常的戶(hù)外活動(dòng),如城市徒步或偶爾的小雨天氣,選擇具有 5000 毫米水柱高度的沖鋒衣通常已經(jīng)足夠。

然而,如果您計(jì)劃在極端環(huán)境下進(jìn)行活動(dòng),例如高山探險(xiǎn)或長(zhǎng)時(shí)間的暴雨天氣,那么建議選擇水柱高度在 20000 毫米以上的沖鋒衣,以確保在惡劣天氣條件下也能提供充分的保護(hù)。

2

透氣性的考量

透氣性是衡量沖鋒衣能否有效排出體內(nèi)濕氣的重要指標(biāo),通常通過(guò)“蒸氣透過(guò)率(MVTR)”或“透氣指數(shù)”來(lái)衡量,數(shù)值越高,代表透氣性越好。如果您計(jì)劃參與高強(qiáng)度的戶(hù)外運(yùn)動(dòng),如登山或越野跑,那么選擇一款透氣性高的沖鋒衣將非常重要,以幫助調(diào)節(jié)體溫,減少汗水的積聚。

相反,在一些較為靜態(tài)的活動(dòng),如觀鳥(niǎo)或露營(yíng)中,對(duì)透氣性的要求則相對(duì)較低,可以選擇透氣性能適中的沖鋒衣。

3

適合的面料

面料的選擇對(duì)于沖鋒衣的性能至關(guān)重要。不同的面料具有不同的特點(diǎn),例如 有些面料以其卓越的防水透氣性而聞名,非常適合各種極限戶(hù)外活動(dòng)。有些面料則因其堅(jiān)固耐磨的特性,成為攀巖或滑雪等需要額外保護(hù)的活動(dòng)的理想選擇。

此外,市場(chǎng)上還有一些輕量化面料,它們?cè)诒3忠欢ǚ浪笟庑缘耐瑫r(shí),重量更輕,適合短途徒步或城市通勤使用。

策劃制作

來(lái)源丨力學(xué)科普(ID:lxcp_cstam)

責(zé)編丨鐘艷平

審校丨徐來(lái) 林林

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