既防水又透氣,沖鋒衣是如何做到的?

科普中國
公眾科普,科學(xué)傳播。
收藏

在戶外運(yùn)動中,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。

圖片

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經(jīng)過耐久防水涂層(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)動時(shí)顯得尤為重要。在劇烈運(yùn)動過程中,人體會大量出汗,如果這些汗水不能迅速排出,衣服內(nèi)部就會變得潮濕悶熱,這不僅會降低穿著者的舒適度,還可能影響運(yùn)動表現(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。

這種設(shè)計(jì)利用了水蒸氣分子在體溫和運(yùn)動產(chǎn)生的熱量作用下,通過微孔逸出的特性,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的透氣性。這樣一來,即使在劇烈活動后,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,沖鋒衣通常還會配備一層專門設(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)動后,為穿著者帶來持久的舒適感。

圖片

圖庫版權(quán)圖片,轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛

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環(huán)境來做出明智的購買決策。以下是一些實(shí)用的建議:

1

防水等級的選擇

沖鋒衣的防水性能通常通過“水柱高度”這一指標(biāo)來衡量,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)。對于日常的戶外活動,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,例如高山探險(xiǎn)或長時(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“蒸氣透過率(MVTR)”或“透氣指數(shù)”來衡量,數(shù)值越高,代表透氣性越好。如果您計(jì)劃參與高強(qiáng)度的戶外運(yùn)動,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,如觀鳥或露營中,對透氣性的要求則相對較低,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外活動。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)的活動的理想選擇。

此外,市場上還有一些輕量化面料,它們在保持一定防水透氣性的同時(shí),重量更輕,適合短途徒步或城市通勤使用。

策劃制作

來源丨力學(xué)科普(ID:lxcp_cstam)

責(zé)編丨鐘艷平

審校丨徐來 林林

本文封面圖片及文內(nèi)圖片來自版權(quán)圖庫

轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛

評論
科普中國●yling
進(jìn)士級
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環(huán)境做出明智的購買決策。
2024-10-13
科普中國●yling
進(jìn)士級
沖鋒衣作為戶外運(yùn)動的重要裝備,憑借其防水、透氣等特性,滿足了愛好者在極端天氣條件下的需求。我們在深入了解沖鋒衣的防水和透氣機(jī)制之后,根據(jù)個(gè)人需求和活動環(huán)境,做出正確明智的購買決策。
2024-10-13
內(nèi)蒙古趙華
庶吉士級
作為戶外活動的最佳選擇,我們在購買沖鋒衣時(shí),一定要重視防水性與透氣性的指標(biāo),只有兩項(xiàng)全部符合國家標(biāo)準(zhǔn),才是對我們身體健康最好的沖鋒衣。最后祝我們所有的科技工作人員都能度過一個(gè)愉快的周末!
2024-10-13