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                      首頁 > 最新資訊 > 關于Gore-Tex防水透氣原理的探討
                      關于Gore-Tex防水透氣原理的探討
                      始祖鳥專賣店 / 2013-01-09

                      GORE-TEX®面料是由我們的GORE-TEX®薄膜和高性能紡織面料復合而成,并采用創新技術的粘合劑進行密封,從而能夠提供持久的防水保護。

                      薄膜

                      GORE- TEX®薄膜是所有GORE-TEX®產品的核心。其每平方英寸的微孔多達90億個。這些微孔的大小只有一滴水的兩萬分之一,但是它們比一個水分子的體積大700倍。這樣,GORE-TEX®薄膜就可以在徹底防水的同時讓汗水排放到薄膜之外。此外,薄膜中還添加了一種疏油性物質,能防止體油或驅蟲劑對薄膜的損害。 工作原理

                      防水

                      具有微孔結構的GORE-TEX®薄膜造就了GORE-TEX® 面料徹底的防水性能。每個微孔的大小大約只有一滴水的兩萬分之一,這就意味著,外部的水分都無法透過薄膜,無論是雨水,雪水還是您踩到的污水坑都不例外。

                      透氣

                      GORE-TEX®薄膜的微孔大小是水汽分子的700倍,所以汗液能透過微孔輕易地蒸發掉,從而保證您從內到外都干爽舒適。當您運動的時候,良好的透氣性是保證您舒適的一個重要因素。

                      防風

                      您渾身發抖嗎?這可能是風凍效應所致。當冷風透過您的衣服,帶走您身體敏感的微氣候所儲存的熱量時,這種效應就會產生。而GORE-TEX®薄膜具有不可穿透的防風層,能阻擋狂風侵襲,保證您的舒適。您的衣服是透氣的,而寒風卻無法進入。

                      網上有很多關于GORE-TEX的介紹都把“這些微孔的大小只有一滴水的兩萬分之一”中的“水滴”說成了“液態水分子團”。這很顯然是不對的。做一個簡單的乘法,20000*700=14000000,難道液態水分子團比水分子大一千四百萬倍?

                      可見GORE-TEX防水的原理不是薄膜的微孔比水分子團小,而是比水滴小。但這里有一個疑問,如何界定水滴的大小呢?GORE公司所說的水滴到底是多大的一滴呢?網上普遍的說法是一滴水0.05毫升,似乎這還是一個國際標準(有待考證)。那么我就姑且按照0.05毫升計算??傻帽人涡扇f倍的孔隙直徑約為1.15*10^-7 m,水分子的直徑按照4×10^-10 m計算,則這個孔隙比水分子的直徑大了287.5倍。雖然比官方的700差了些,但數量級至少是對的。由此可見微孔是比水滴小,而非比水分子團小。另外,大概GORE公司的一滴水要比一般的水大一些,呵呵。

                      由于水的表面張力的存在,水分子總是聚集成水滴(是水滴,不是分子團),在壓力較小的時候,表面張力能夠與使水向面料內滲透的壓力相平衡,所以水不會滲漏。當壓力增大到一定程度時,表面張力不足以維系這個平衡,所以水滴就碎裂成更小水滴,從而發生滲漏。所以基于EPTFE類的薄膜的面料防水性能通常都以所能其承受的水壓值表示。

                      所以GORE-TEX也不是絕不透水的,只是在自然界中一般水滴的直徑遠大于薄膜孔隙,且在自然界中難以達到使其發生滲漏的水壓,所以可以在惡劣天氣中保持干爽。

                      因為薄膜上孔隙的存在,薄膜內外的環境可以認為在氣相是相通的。薄膜上的孔隙大小就決定了薄膜透氣性的強弱??紫洞?,則透氣性強,但由于允許通過的“更小的體積單元”體積增大,即水滴更容易碎裂,所以防水性能變差。相反,孔隙小,則透氣性變差,而防水性能增強。所以防水和透氣是一對矛盾,而GORE-TEX,event等比較成功的面料則是在其中取得了比較好的平衡。

                      雖然GORE公司承諾“keep you dry”,但并非所有時候都能這樣。雖然GORE-TEX是透氣的,但其透氣程度顯然還沒有強到足以讓在劇烈運動時讓汗水能夠迅速蒸發,所以GORE公司的官方介紹里講到GORE-TEX要配合排汗內衣穿著,也是為了減少體表的潮濕感覺。

                      在下面的2種情形中,雖然沒有發生滲水,人卻依舊會有潮濕感。這并非因為面料的防水性不夠,而是因為透氣性不足。

                      1、當外部環境足夠寒冷而穿著GORE-TEX外套的人又恰好在劇烈運動時,在體表蒸發的水蒸氣將有可能在GORE-TEX面料內側冷凝轉化為液態水,這些液態水必須在GORE-TEX面料內側再次蒸發轉化為水蒸氣后才能穿過薄膜上的孔隙。而且這些附著在GORE-TEX面料內表面的水又會阻塞住一部分薄膜上的空隙,使透氣性能進一步變差。

                      2、當GORE-TEX面料外側被水浸透,或者說被水覆蓋時,與(1)中的情形類似,這些水也會阻塞薄膜上的孔隙,是其透氣性變差。而汗水蒸發后的水蒸氣在GORE-TEX面料內表面凝集,發生(1)中所述的情形。為了避免面料外側被水浸透,GORE-TEX面料外表面都會做撥水處理(DWR)。這種聚合體涂層能促成水珠形成從織物表面滑落,而不是被織物吸收。但這種涂層并不是永久性的,撥水功能會由于日常穿著磨損、灰塵、清潔劑、殺蟲劑和其他雜質的侵害而逐漸消失。而且從我實際穿著的經驗看,這種涂層相當容易失效。

                      另一個問題是,GORE-TEX透氣作用和對于液態水的阻隔作用都是雙向的。汗液蒸發后轉化成的水蒸氣能夠穿透GORE-TEX薄膜的前提是薄膜兩側存在水蒸氣的濃度差。如果薄膜兩側水蒸氣濃度差很小,則水蒸氣穿透薄膜的速度就會很緩慢。如果不存在濃度差或者外界水蒸氣濃度大于內部時,將體表的水蒸氣將很難穿過GORE-TEX薄膜,甚至外界的水蒸氣還會穿透薄膜。這并不是說GORE-TEX在這種情況下會變得不透氣,而是在外界濕度很大時GORE-TEX薄膜透水蒸氣的效果會大打折扣。

                      網上有說法稱GORE-TEX的透氣原理是面料內側的溫度高于外側而產生的氣壓差,這很顯然是以訛傳訛把濃度差傳成了氣壓差。衣服都是處在開放環境下的,怎么可能產生足夠的氣壓差呢。另外的一些說法神化了GORE-TEX的透水蒸氣性能,認為在外側濕度大于內側濕度時,依舊可以保持很好的透水蒸氣性能。這顯然違背的熵增原理,難道GORE-TEX是一個不耗能的水蒸氣泵嗎?

                      關于GORE-TEX的防風性能,GORE公司的宣傳無疑是夸大了。前面已經提到過,GORE-TEX透氣作用是雙向的。只允許薄膜內側的水蒸氣通過而不允許外側的空氣透過,難道薄膜的每個孔隙上都安裝了一個止回閥或分子篩?這顯然是荒謬的。實際穿著的感受也證明了GORE-TEX的透氣作用是雙向的——在外部環境較冷且風較大時能夠明顯感覺到風透過GORE-TEX帶來的涼意。

                      總結起來,GORE-TEX就是這樣一種比棉布透氣,比塑料布防水,比普通化纖外套防風的面料。但只有在適用的環境下才能發揮出其應有的性能。

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